鋁錠法生產(chǎn)工業(yè)無水三氯化鋁中鐵的氧化及氧化產(chǎn)物的分離
目前國內(nèi)生產(chǎn)工業(yè)無水三氯化鋁基本上都是采用鋁錠法,鋁錠法也稱金屬鋁法,是將氯氣直接通過熔融的金屬鋁,兩者直接接觸反應(yīng)制取,鋁錠法生產(chǎn)三氯化鋁具有工藝流程簡單,設(shè)備少,單位產(chǎn)品投資小等一系列優(yōu)點,在鋁錠法生產(chǎn)工業(yè)無水三氯化鋁過程中會涉及到鐵的氧化及氧化產(chǎn)物的分離,下面就介紹一下具體的過程。
原料鋁錠,以質(zhì)量最好的鋁99.85為例,雜質(zhì)中鐵含量不大于0.12%,如全部氧化為三氯化鐵,則在三氯化鋁成品中三氯化鐵可達0.07%,而實際生產(chǎn)中一般在0.02%以下。這是由于高溫下,在鋁過量條件下,因鋁還原作用,使鐵一般只氧化到2價氧化物。只有當氧化產(chǎn)物與三氯化鋁一起逸出鋁液面時,若有余氯則2價鐵的氯化物會繼續(xù)被氧化到3價鐵。質(zhì)量差一點的鋁錠,甚至不合格的高鐵鋁(鐵含量在1%以上)生產(chǎn),在正常情況下,產(chǎn)品中的3氯化鐵含量也在0.02%左右。
因為二氯化鐵的氣化點為317℃,會在氣相下隨二氯化鋁氣體一起上升而進入成品中,從而引起產(chǎn)品的顏色轉(zhuǎn)變;而氯化亞鐵的氣化點要比三氯化鐵高得多,其熔點就高達677℃,在正常的生產(chǎn)條件下,當產(chǎn)物逸出鋁液面后氯化亞鐵將不會被氣化,而以固體爐渣的形式從鋁液中分離。