对氧化铝碳热还原-氯化法炼铝过程中碳化铝的氯化反应研究  

Chlorination of Al_4C_3 in Alumina Carbothermic Reduction-Chlorination in Vacuum

作　　者：朱富龙[1,2] 于文站[1] 李艳[1] 杨斌[1] 刘永成[1] 郁青春[1] 戴永年[1] 

机构地区：[1]真空冶金国家工程实验室云南省有色金属真空冶金重点实验室云南省复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室(培育基地),昆明650093 [2]昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093

出　　处：《真空科学与技术学报》2011年第5期594-597,共4页Chinese Journal of Vacuum Science and Technology

基　　金：国家自然科学基金-云南省联合基金项目(u0837604);高等学校博士点专项科研基金项目(20095314110003);云南应用基础研究项目(2008ZC011M);大学生创新性实验计划项目(101067401)资助课题

摘　　要：采用热力学分析及X射线衍射、扫描电子显微镜及能谱仪等方法与手段,系统研究了中真空条件下碳化铝与氯化铝的反应。通过热力学研究,在10～100 Pa,温度低于1773 K时,Al与C生成Al4C3的反应及Al4C3与AlCl3的反应满足反应发生的热力学条件。实验研究表明,Al4C3可以通过Al与C反应制得;在1773 K、10～100 Pa下,Al4C3与AlCl3可以发生反应,并在冷凝区得到金属铝,热力学研究与实验研究完全一致。在真空碳热-氯化法炼铝过程中存在着Al4C3与AlCl3发生的反应,其是氯化过程中的重要反应之一。The reaction of Al4C3 and AlCl3 in alumina carbothermic reduction-chlorination in vacuum was studied.The microstructures of the Al4C3,prepared for different chlorination times,were characterized with X-ray diffraction,energy dispersive spectroscopy（EDS）,and scanning electron microscopy.The possible reactions involved were calculated in thermodynamics theory.The calculated results show that the two reaction paths：Al＋C→Al4C3,and Al4C3＋AlCl3（g）→AlCl（g）＋C are possible at a temperature below 1773 K and a pressure in the 10～100 Pa.We found that Al4C3 reacts with AlCl3 to produce Al,which condenses after cooling.This observation agrees fairly well with the calculated results.We suggest that the chlorination of Al4C3 by AlCl3 play a key role in the alumina carbothermic reduction-chlorination in vacuum.

关 键 词：碳化铝 氯化铝 碳 铝 

分 类 号：TF131[冶金工程—冶金物理化学] TF821