[发明专利]碳热法

权利要求书

1.产生含固体碳化铝的产品的块体的方法，其中所述方法包括以 下步骤：

(a)将氧化铝颗粒注入熔融铝金属的浴中；

(b)将碳材料注入熔融铝金属的所述浴中；

(c)将熔融铝金属的所述浴维持在足以加热并使所述碳材料中的 碳与所述浴中的熔融铝反应的大于1400℃的过热温度以产 生固体碳化铝，所述固体碳化铝与氧化铝混合形成块体，所 述块体含有包埋的气体和包埋的熔融铝金属并且体积密度或 表观密度比所述浴中的所述铝的体积密度或表观密度小；以 及

(d)使与氧化铝混合、含有气体和铝金属的固体碳化铝的所述块 体在所述浴的上表面积聚为含固体碳化铝的产品的块体；

其中，所述碳材料为碳氢化合物材料或由碳氢化合物材料经热解、分 解或裂解所产生。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述氧化铝颗粒的最大粒径为 5mm。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述碳氢化合物材料还含有碳 颗粒。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述碳颗粒的最大粒径为5 mm。

5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其中所述碳材 料中的所述碳至少部分地由包含碳氢化合物材料的载气提供，所述碳 氢化合物材料在被注入所述浴中时或在被注入所述浴中之前分解或裂 解产生碳和氢气。

6.如权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其中所述碳材 料中的所述碳由夹带在所述碳氢化合物材料中的碳颗粒的组合提供， 所述碳氢化合物材料在被注入所述浴中时或在被注入所述浴中之前分 解或裂解产生碳和氢气。

7.如权利要求5所述的方法，其中使所述碳氢化合物与氩气、氢 气或氩气与氢气的混合物混合。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述温度为1550℃至1650℃。

9.如权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其中所述碳氢 化合物包括甲烷、乙烷、丁烷、戊烷、天然碳氢化合物气体、石油气、 石油液体、烯烃以及焦油沥青中的至少一种。

10.回收铝金属的方法，其中通过权利要求1至4中任一权利要 求所述的方法在第一区域产生含碳化铝的产品，以及在第二区域加热 所述含碳化铝的产品以使所述产品的所述碳化铝与氧化铝反应产生铝 金属和一氧化碳。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述第二区域处于所述第一 区域的上方，使得当所述含碳化铝的产品在所述浴的上表面积聚时， 所述产品能够进入所述第二区域。

12.如权利要求10所述的方法，其中在所述第二区域的所述加热 是通过感应加热进行的。

13.如权利要求10所述的方法，其中在所述第二区域的所述加热 是通过电弧加热进行的。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述加热是通过多个电极进 行的，排列所述电极，使得每一电极在所述含碳化铝的产品上部产生 电弧以提供局部强加热的区域，所述产品的所述碳化铝与氧化铝在所 述区域发生反应。

15.如权利要求14所述的方法，其中将所述电极周围的所述含碳 化铝的产品的主体加热至1700℃至2000℃的温度。

16.如权利要求14所述的方法，其中将一氧化碳从所述含碳化铝 的产品的所述上表面以及从局部强加热的所述区域除去。

17.如权利要求16所述的方法，其中通过在所述第二区域中所述 含碳化铝的产品上方维持足够低的压力，以至少部分地除去所述一氧 化碳。

18.如权利要求16所述的方法，其中通过用氩气、氢气或氩气与 氢气的组合吹洗所述含碳化铝的产品的所述上表面而至少部分地除去 所述一氧化碳。

19.如权利要求18所述的方法，其中在所述第二区域中于所述含 碳化铝的产品上方维持减压状态。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述减压导致氩气、氢气或 氩气与氢气的混合物被从所述第一区域通过所述含碳化铝的产品向上 抽走。