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三氯化铝与三氯化铁的分离方法
[2022/3/16]

  无水三氯化铝是一种重要的工业原料, 其制备方法受到广泛关注。评述了国内外无水三氯化铝的制备方法, 分析了铝锭法、氧化铝法、含铝资源氯化法、结晶六水氯化铝高温气氛保护脱水法和结晶六水氯化铝有机盐脱水法等制备方法的特点, 阐述了无水三氯化铝的制备进展。目前粉煤灰制备无水三氯化铝是研究的热点, 开发操作简单、经济合理的工艺和配套的工业化生产设备将是今后研究的难点和重点。

  由于无水三氯化铁与无水三氯化铝的沸点相差较小, 三氯化铁是粗三氯化铝净化过程中重点除去对象。主要的分离方法有如下几种: 

  (1) 将氯化后的气体冷凝, 得到固态三氯化铁和三氯化铝, 然后再用刮面式冷凝器分馏处理得到所需纯度的三氯化铝产品。刮面式冷凝器设备庞大, 投资成本和生产成本都较高。

  (2) 首先除去其他杂质, 得到含有三氯化铁的三氯化铝, 然后用铝粉将三氯化铁还原为氯化亚铁甚至单质铁, 三氯化铝与氯化亚铁 (或铁) 沸点相差大, 可以分馏得到高纯的三氯化铝。该法过程容易控制, 但需消耗相当数量铝, 并且过程中耗能较大。

  (3) 首先除去其他沸点相差大的杂质, 得到含有三氯化铁的三氯化铝, 根据二者在四氯化钛中的溶解度差别 (三氯化铝可溶, 三氯化铁难溶) 将三氯化铁除去, 然后将三氯化铝从四氯化钛中分离出来。该法也容易控制, 但是过程需要大量的四氯化钛作溶剂。

  (4) 将氯化后的蒸汽初步冷却, 用合适的溶剂将蒸汽中三氯化铝和三氯化铁捕收, 其他成分与所用溶剂物无作用可以分离除去。捕收剂可选用KCl-NaCl-AlCl3、NaAlCl4、NaCl-AlCl3、KClAlCl3、MoCl6-FeCl3、SbCl3-AlCl3、AlBr3和SbCl3。含有三氯化铝的捕收剂采用精馏的方法将三氯化铝分离出来, 捕收剂处理后可以循环利用。采用含铝矿物氯化法生产三氯化铝需要庞大的设备, 该法可以采用工业上不适合用于制备氧化铝的矿物作原料, 有利于资源的综合利用。

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