结晶氯化铝脱水制备无水氯化铝的设想-有色金属（冶炼部分）.DOC

六水氯化铝脱水制备无水氯化铝的设想 马家玉1,2,3，姜跃华1,3，杨小平1 （1.贵阳铝镁设计研究院有限公司，贵阳 550081；2. 中南大学 冶金科学与工程学院，长沙 410083；3.国家铝镁电解装备工程技术研究中心，贵阳 550081） 摘要：在粉煤灰无水氯化铝电解铝新工艺路线中，六水氯化铝脱水制备无水氯化铝是关键。评述了六水氯化铝制备无水氯化铝的方法，在参考六水氯化镁脱水工艺的基础上，设计六水氯化铝脱水方案。 关键词：六水氯化铝；脱水；无水氯化铝；粉煤灰TQ124.4 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2013）09-0000-00 Hypothesis to Prepare Anhydrous Aluminium Chloride via Dehydration of Aluminium Chloride Hexahydrate MA Jia-yu1,2,3, JIANG Yue-hua1,3, YANG Xiao-ping1 (1. Guiyang Aluminium-Magnesium Design Research Institute Co., Ltd., Guiyang 550081, China; 2. School of Metallurgical Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China; 3. National Engineering and Technology Research Centre for Aluminium Magnesium Electrolysis Facilities, Guiyang 550081, China) Abstract: Dehydration of aluminum chloride hexahydrate was the key to prepare anhydrous aluminum chloride by a new process of “flyash, anhydrous aluminium chloride, and electrolytic aluminum”. The methods for dehydration of aluminium chloride hexahydrate were reviewed. The dehydration technology of aluminium chloride hexahydrate was developed based on dehydration process of magnesium chloride hexahydrate. Key words: aluminium chloride hexahydrate; dehydration; anhydrous aluminium chloride; flyash; hypothesis 无水氯化铝是一种重要的无机化工原料[1-5]有望电解生产金属铝，在节能减排、减少温室气体排放方面具有巨大潜力[6]。 粉煤灰是煤炭燃烧后的固体废弃物，其主要化学成分是Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO和其它多种微量元素。中Al2O3+SiO2+CaO+Fe2O3一般占90%质量分数以上，Al2O3可达15%40%，特别是Al2O3大于30%的高铝粉煤灰是制备氧化铝的良好资源[7]。目前利用高铝粉煤灰制备氧化铝技术还处在实验室研究及工业化试验阶段[8-10]。主要工艺分为酸法碱法及酸碱联合法等，但各种方法均具有局限性。如酸法工艺存在设备腐蚀溶出率低生产出的氧化铝质量指标不满足电解铝的要求[9]；碱法工艺流程复杂能耗高残渣量残渣综合效益差等[10]。 针对上述情况，我们提出了一种全新的研究思路：粉煤灰制取无水氯化铝无水氯化铝直接电解生产金属铝工艺流程分为部分：粉煤灰经酸浸出、除杂、浓缩结晶后得到六水氯化铝（即结晶氯化铝），六水氯化铝脱水制备无水氯化铝及无水氯化铝电解生产金属铝。其中粉煤灰湿法制备六水氯化铝已有研究及工业化应用示范报道[11]无水氯化铝电解法生产金属铝早在70年代美国铝业公司就曾做过大量研究，并投产了1.5万/a无水氯化铝的生产线，实际运行了4年[12]。该工艺成败的关键是六水氯化铝脱水制备无水氯化铝技术，而当前关于六水氯化铝脱水制备无水氯化铝的研究报道还较少。 1 六水氯化铝脱水方法 1.1 氯气、氯化氢等保护气氛下脱水 六水氯化铝（AlCl3·6H2O）直接加热脱水反应： AlCl3·6H2O=AlCl3+6H2O (1) 同时，AlCl3·6H2O在高温