结晶氯化铝的热解性能VIP免费

书收稿日期:2013－05－20基金项目:国家自然科学基金资助项目(U1202274，50934005，50974035，51204040，51074047，51004033);“十一五”国家科技支撑计划项目(2008BAB34B01);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N100302005);国家高技术研究发展计划项目(2012AA062303)．作者简介:赵爱春(1985－)，女，山西朔州人，东北大学博士研究生，太原科技大学讲师;张廷安(1960－)，男，河南周口人，东北大学教授，博士生导师．第35卷第1期2014年1月东北大学学报(自然科学版)JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)Vol．35，No．1Jan．2014doi:10．3969/j．issn．1005－3026．2014．01．018结晶氯化铝的热解性能赵爱春，张廷安，吕国志，刘燕(东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110819)摘要:利用化学成分分析及XＲD技术对一种新的酸法生产氧化铝方法(双循环法)中关键技术———氯化铝热解制备氧化铝的性能进行了研究．主要考察温度及时间对静态与有水蒸气气氛两种热解条件结晶氯化铝热解性能影响规律并进行对比．结果表明:水蒸气气氛中结晶氯化铝的热解速率明显高于晶体直接热解．水蒸气气氛中适宜的热解条件为热解温度800℃，热解时间30min，产物中氯的质量分数可降至0.14%．而静态热解最优条件为热解温度900℃，热解时间60min，此时氯的质量分数为0.25%．关键词:氯化铝;热解;物相分析;氧化铝;化学成分分析中图分类号:TF821文献标志码:A文章编号:1005－3026(2014)01－0075－04PyrolysisPropertiesofCrystallizationAluminiumChlorideZHAOAi-chun，ZHANGTing-an，LYUGuo-zhi，LIUYan(SchoolofMaterials＆Metallurgy，NortheasternUniversity，Shenyang110819，China．Correspondingauthor:ZHANGTing-an，E-mail:zta2000@163．net)Abstract:Performancesofaluminapreparedbypyrolysisaluminiumchloridewhichwasakeytechnologyinanewacidprocess(thedouble-cyclemethod)werestudiedbythechemicalanalysisandX-raydiffraction(XＲD)．Thepyrolysispropertiesofcrystallinealuminiumchlorideatthestaticatmosphereandwatervaporstatuswithdifferenttemperaturesandtimeweremainlyinvestigated．Bycomparison，theresultsshowedthatthedecompositionrateinwatervaporwassignificantlyhigherthanthatofthedirectdecompositiononewithoutwatervapor．Chlorinemassfractionintheproductcouldbereducedto0.14%withtheoptimalconditionsforthepyrolysisinwatervaporofapyrolysistemperatureof800℃andapyrolysistimeof30minutes．whileforthatinthestaticatmosphere，thechlorinemassfractionof0.25%wasobtainedatapyrolysistemperatureof900℃forholdingapyrolysistimeof60minutes．Keywords:aluminiumchloride;pyrolysis;phaseanalysis;alumina;chemicalanalysis氧化铝主要生产方法———拜耳法和烧结法［1－3］，不适于经济处理低品位铝土矿、高铁铝土矿、粉煤灰等含铝矿物，因其渣量大，其中的杂质也不能有效分离和回收再利用;而传统的盐酸法工艺［4－5］，氯化铝溶液经蒸发结晶从溶液中析出后，需要用碱中和这些铝盐溶液，使铝以氢氧化铝的形式析出，再煅烧所得到的氢氧化铝来得到氧化铝，这种方法流程长［6］．文献［7］提出的双循环法(即盐酸加压浸出—浸出液萃取分离—氯化铝溶液直接热解生产氧化铝)解决了以上难题，采用非传统型铝土矿［8］———粉煤灰或高铁铝土矿制备氧化铝表现出其独有的优越性．这种方法简化了传统酸法生产氧化铝的工艺流程;矿物中各有价金属元素浸出率及有价资源利用率高;氯化铝和氯化铁溶液直接热解得到两种产品氧化铝和氧化铁;系统所用酸和水全部循环利用基本达到零排放，同时浸出渣主要成分是SiO2，可直接用于生产碳化硅等产品，实现无渣排放．该方法是符合环保要求的生态化氧化铝生产方法，具有潜在的工业化应用前景．在双循环法中，氯化铝溶液直接热解制备氧化铝是关键环节，目前对此技术研究甚少．Miller等人［9］对六水氯化铝溶液采用两段热解法，结果表明在第一段(热解温度为200～400℃)氯化铝热解率达90%～95%，未热解的氯化铝在第二段热解完全．...