氧化铝碳热还原-氯化法炼铝过程中冷凝区碳化铝的形成分析

采用热力学分析及X射线衍射(XRD)等方法与手段,研究了真空条件下氧化铝碳热还原-氯化法炼铝工艺中冷凝区碳化铝的形成原因。通过热力学研究,在10～100 Pa,温度低于973 K时,Al与C生成Al4C3的反应及Al与CO生成Al4C3与Al2O3的反应满足反应发生的热力学条件。在Al与CO生成Al4C3与CO2的反应中,CO的浓度越小,初始反应温度就越低。实验研究表明,金属铝的碳化主要是由Al与CO反应生成Al4C3与CO2造成,并且CO的浓度分压越小、温度越低,产物中Al4C3越少,产物金属铝的纯度越高。通过改进实验工艺,得到纯度较高的金属铝珠。此研究为提高真空碳热-氯化法炼铝的产率及纯度提供了很好的理论与实验依据。