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                南通蒙亚新材料科技有限公司专业生ㄨ产结晶氯》化铝|工业氯∮化铵|六水三氯化铝|聚合氯化铝

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                六水氯化铝脱水制备无水三①氯化铝的可行性

                发布时间:2019-05-13作者:网上整理来源:互联网点击:

                       无水三氯化铝是一种重要的无机化工原料,也有望通过直接电解的方法生产金属铝,在节能减排、减少温室气体排放方面具有。

                       粉煤灰是煤炭燃烧后的固体废弃物,其主要化学成分是Al203、Si02、Fe203、Tio2、Ca0、Mg0和其它多种元︻素。其中Al203+Si02+Ca0+Fe203-般占90%(质量分数,下同)以上,Al203可达15%~40%,是Al203大于30%的高铝粉 煤灰是制备氧化铝的良好资源∑。

                       目前利用高铝粉煤灰制备氧化铝还处在实验室研究及工业化试验△阶段。

                       主要工艺分为酸ξ法、碱法及〓酸碱联合法等,但方法均具有局限性。

                       如酸法工艺存在设备腐ζ 蚀、溶出率低、生产出的氧化铝质量指标不电解铝的要求;碱法工艺流程复杂、能耗高、残渣量太◇大、残渣◥综合利用难、综合效益差等。

                       针对上▓述情况,我们提出了一种研究思路:即用粉煤灰制取无水三氯◥化铝,然后用无※水三氯化铝直接电解生产金属铝。

                       完整的工艺流程≡分为3部分:粉煤灰经盐酸浸↘出、除杂、浓缩结晶后得到六水氯化铝(即今天的江苏快三走势图),六水氯化铝脱水制备无水三氯化铝及无水三氯化◢铝电解生产金属铝。

                       其中粉煤灰湿法制备六水ω 氯化铝已有研究及工业化应用示范报道;无水ξ三氯化铝电解法生产金属铝早在20世纪70年代美国铝业』公司就曾做过大量研究,并投产了1.5万t/a无水三氯化◎铝的生产线,实际运行了4年。

                       该工︾艺成败的关键是六水氯化铝脱水制备无水三氯化铝,而当前关于六水氯化铝脱水制备无∏水三氯化铝的研究报道还较少。

                       一、六水氯化铝脱水方法

                       氯气、氯化氢等↘保护气氛下脱水

                       六水氯化铝(AlCl3.6H2O)直接加热脱水的反应为:

                       1、AlCl3·6H2O=AlCl3+6H20(1)

                       同时,AlCl3.6H2O在高温条件下会发生水←解反应:

                       2、(AlCl3.6H20)=Al203+6HCl+9H20(2)

                       对反应(1)与(2)进行热力学计算。

                       由表1的吉布斯自由能可知←,反应(2)在300℃发生,而反应(1)要在600℃才可发生。

                       即在加热过程中,发生水解反应,温度越高,水解反应越容易发生。

                       因此,直接热解AlCl3.6H20只能得到Al203,而得不到无水三氯♂化铝。

                       为水解反应的发生,AlCl3·6H20在氯化氢气氛下脱水制备无水三氯化铝。

                       由表1的数据可知↓,当温度为600℃时,脱水和水解反应同时进行,水解反应趋势远大于脱水反应。

                       在氯化氢气氛下,相当于增加反应气相中氯化氢的分压,起到水解反应的作用。

                       查无水三氯化铝的性质得知,其熔点为190℃(0.25MPa下),在178℃会发生升华。

                       而在600℃的高■温条件下,脱水生成的无水三氯化铝气体和水蒸气同时升华,在冷凝气体的过程中,由于无ㄨ水三氯化铝的吸水性,会与水蒸气发生反应又生成AlCl3.6H2O,得不到无水三氯化铝。

                       此外,文献也曾报道,AlCl3.6H20在氯化氢气氛下脱水并不能得到无水三氯化铝。

                       另外,我们对六水氯化铝在氯气等ぷ保护气氛下脱水进行了报道。

                       其主要〗方法为:在200~450℃加热AICl3.6H20基本脱水,于350~500℃再与40%~50%氯气、30%~50%CO、5%~15%CO2及5%~15%氢气混合物反应生产无水三氯化铝气体。

                       该法的实质是加热得到含无水三氯化铝@ 与氧化铝的混合原料,然后在氯气等的作用下,将混合原料中的氧化铝氯化,得到无水产品。但该法使用了气体氯气,需要、耐腐蚀的生产设备及严□格的生产控制条件,环境污染严重。因此该法目前也无法实现工业化应用。

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