袁海滨
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冯月斌
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杨斌
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郁青春
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徐宝强
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王鹏程
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戴永年
中国有色金属学报
采用XRD、气相色谱仪、EDS及质量损失等手段与方法,在不同反应温度、系统压力、添加剂及反应时间对氧化铝在碳热及氯化过程进行研究.结果表明:碳热与氯化过程生成的气体主要是CO,含量达98.4%(质量分数)以上;碳热过程在50～100 Pa、高于1 693 K时,Al4O4C与Al4C3开始生成,且含量随着温度的升高与保温时间的延长而增加;在1 Pa及1 773 K时,Al4O4C碳热转化为Al4C3;分别添加10%Fe2O3与10%SiO2(质量分数),在40～100 Pa、1 803 K、保温120～150 min时,可使物料质量损失率达到26.70%与30.13%,促进碳热过程向生成Al4O4C与Al4C3方向进行;温度高于1 853 K不利于该反应的进行;碳热-氯化过程是Al2O3与Al4O4C、Al4C3及AlCl3共同反应生成低价氯化铝AlCl,气态AlCl进入低温区歧解得到金属铝.
关键词:
氧化铝
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碳热还原
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氯化法
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氯化铝
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真空冶金
冯月斌
,
杨斌
,
戴永年
中国有色金属学报
固态氧化铝碳热还原反应在陶瓷材料及铝冶金领域得到广泛的应用和研究,但其反应机理至今未能得到统一的认识.介绍氧化铝碳热还原过程形成的固态、气态产物,阐述3种主要反应机理.提出固?固相反应机理缺乏直接证据,气?固相反应机理与热力学分析及实验不符,而氧化铝分解反应机理较合理.可能的反应机理如下:氧化铝分解为含铝气体和氧气,碳与氧气反应以降低氧分压,含铝气体再次反应形成最终产物,在减压或氩气下形成碳化铝、碳氧化铝等,在氮气下形成氮化铝.并提出了系统解释固态氧化铝碳热还原反应需要继续研究的方向.
关键词:
固态氧化铝
,
碳热还原
,
反应机理
冯月斌
,
杨斌
,
戴永年
中国有色金属学报
通过热力学分析和实验研究了真空条件下碳热还原氧化铝的二次反应.热力学分析表明:低温、高压有利于碳热还原氧化铝的产物Al2O、Al与CO的二次反应.分别绘制了Al2O和Al在一定分压下,与CO的二次反应平衡曲线图,给出了各二次反应的CO平衡分压与温度的关系,根据CO的分压和温度、利用二次反应平衡曲线图分析二次反应的产物.氧化铝与石墨的真空碳热还原实验研究证实:Al2O与CO降低温度首先生成Al4O4C和C,Al与CO降低温度首先生成Al4O4C和Al4C3,符合根据二次反应平衡曲线图分析得到的结论,说明二次反应平衡曲线图的合理性.
关键词:
碳热还原
,
氧化铝
,
石墨
,
真空
,
Al2O
,
Al
