[发明专利]一种真空碳热还原从氧化铝提取金属铝的方法

摘要

本发明提供一种真空碳热还原从氧化铝提取金属铝的方法，采用氧化铝或含氧化铝矿物为原料，辅以石墨还原剂，三氯化铝氯化剂，在真空炉内，体系压力在20Pa，还原温度在1400-1600℃，碳热反应60-90min后再对碳热反应残渣进行氯化反应，氯化反应维持在30-60min后得到低价氯化铝气体(AlCl)，当温度下降时，低价氯化铝气体(AlCl)将歧化分解为金属铝与三氯化铝，AlCl的歧化分解温度＜660℃，获得的金属铝纯度＞95％，其直收率达到80％，三氯化铝的回收率达到80％以上。工艺流程短、成本低、对环境污染小。

主权项

1、一种真空碳热还原从氧化铝提取金属铝的方法，其特征在于：其按以下步骤完成，1)原料及其配方：原料为氧化铝，碳质还原剂为石墨，氯化剂为无水三氯化铝配料：工业氧化铝∶石墨∶无水三氯化铝的质量比＝1∶0.2～0.4∶1.～2.；2)将工业氧化铝与石墨混合均匀，在2-10MPa的压力下制成Φ10～20mm×5～10mm的块料后，将块状物料置于真空炉的坩埚中；3)再把按配料比称重好的无水三氯化铝装入石墨升华坩埚中，将该升华坩埚置于真空炉底的升华装置内并密封；4)密封装有上述原料的真空炉，之后启动真空系统抽气，使真空炉的压力达到20-50Pa，启动真空炉的电源，打开水冷装置，经过60-120min的升温，使真空炉的温度达到1400-1600℃，在该温度下保温60-90min后，加热三氯化铝升华装置，无水三氯化铝将升华为气态三氯化铝，气态三氯化铝进入高温反应坩埚内与氧化铝碳热反应的残渣进行氯化反应30-60min，得到氯化铝AlCl和CO气体；5)生成的AlCl气体在真空炉内冷凝盘温度低于660℃时将发生歧化分解反应，得到金属铝和三氯化铝气体，而三氯化铝气体将在温度低于50℃的真空炉顶部冷凝为固体；6)炉内真空度不变，则反应完毕，停止加热，待炉温达到室温，停止抽真空，待炉内压力达到常压时，开炉。高温部分的反应坩埚得到反应残渣，冷凝区的冷凝盘里得到金属铝，温度低于50℃的真空炉顶部收集到三氯化铝固体。