Субгалонидный процесс
Известно, что если нагреть смесь галогенида и загрязненного алюминия, то при понижении температуры выделяется чистый алюминий. Это
открытие вызвало интерес к системам алюминий — галогенид алюминия. Было определено, что металлический алюминий реагирует с АlХ3 (где X — галоген) при высокой температуре,
образуя субгалогенид алюминия.
Поскольку субгалогенид алюминия является газообразным продуктом, равновесие смещается влево при понижении температуры. Например, АlСl(Г) можно получить из Аl и АlСl3 в
реакционной зоне при относительно высоких температурах, а затем перенести в парообразном состоянии в более холодную зону, где он диспропорционирует на чистый алюминий и хлорид алюминия. Константа равновесия для системы Аl — АlСl3 выше, чем для системы Al — AlF3, и поэтому хлоридная
система может быть использована для промышленных процессов. Температура образования субхлорида около 1300 °С при атмосферном давлении. Этот процесс особенно привлекателен для выделения алюминия из сплавов, так как галогенид алюминия взаимодействует с алюминием и практически не взаимодействует с большинством других металлов. Трудности возникают только с некоторыми летучими галогенидами, такими как FeCl3, МпСl2, и некоторыми другими. Они могут
образовывать смеси с АlСl3 и загрязнять получаемый алюминий.
Фирмой "Alcan" разработана технология, включающая пять стадий:
-
Производство сырого сплава, например железо-крем-ниево-алюминиевого, в печи карботермическим восстановлением.
-
Взаимодействие между А1 и А1С13 в конвертере при
температуре 1300 °С.
-
Разделение парообразных галогенидов и субгалогенида в ректификационных колоннах.
-
Возврат А1С13 для реакции между хлоридом и жидким
сплавом, богатым алюминием.
-
Разложение А1С1, получение алюминия и возврат А1С13
на ректификацию.
Субхлоридный метод представляет наибольший интерес для промышленного рафинирования алюминиевых сплавов.
|