鋁錠法生產工業無水三氯化鋁中鐵的氧化及氧化產物的分離
目前國內生產工業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,兩者直接接觸反應制取,鋁錠法生產三氯化鋁具有工藝流程簡單,設備少,單位產品投資小等一系列優點,在鋁錠法生產工業無水三氯化鋁過程中會涉及到鐵的氧化及氧化產物的分離,下面就介紹一下具體的過程。
原料鋁錠,以質量最好的鋁99.85為例,雜質中鐵含量不大于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被氧化到3價鐵。質量差一點的鋁錠,甚至不合格的高鐵鋁(鐵含量在1%以上)生產,在正常情況下,產品中的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,從而引起產品的顏色轉變;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℃,在正常的生產條件下,當產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。