专利名称：碳热还原法的制作方法
技术领域：
本发明涉及有关氧化铝的碳热还原法。
背景技术：
对于铝产物而言，基于碳热还原法的技术是有发展前途的，并且对于 Hall-Heroult电解技术有望提供一种可替代方案。相对于现有的电解法，成功的碳热还原 法将有潜力减少资本投资需要的50%至70%，以及运行成本的25%至35%。而且，碳热还 原法会避免氟化物排放的问题，同时相对于铝的电解制备，产生的含碳气体量也明显较低。采用碳热还原法制备铝的尝试已超过了 100年。然而，能够成功商业化制备铝的 最佳碳还原法仍有待实现。对现阶段调查的碳还原法(除了申请人的方法)需要温度高于 2000°C，并且需要在不同的复杂阶段精确控制反应物和产物。这些阶段包括(a)在高于2000°C，氧化铝和碳反应生成碳化铝；(b)在高于2150°C，碳化铝和氧化铝反应生成铝金属；以及(c)将铝从残留材料中分离。对于这样的碳热还原法面临的挑战包括成功地回收高水平的挥发铝，减少耐熔物 的损耗水平，降低各阶段间材料传输的难度和产生大量一氧化碳的问题。在操作温度高达 2000至2250°C时这些问题是难以避免的。热碳还原法的主要反应是2A1203+9C — A14C3+6C0(1)禾口
A1203+A14C3 — 6A1+3C0 (2)这些反应可以得到一个总反应A1203+3C — 2A1+3C0 (3)采用这些反应制备铝的早期工作在下述专利中进行了说明=Barnet等人的美国 专利 1219797 和 1222593 ；Kruh 的美国专利 2090451 和 2255549 ；Rasmussen 的美国专利 2755518 ；Grunert的美国专利2776884 ；和Miller的美国专利沘四961 ；和Grunert的美国 专利 2974032。近期的工作主要是在具有碳化铝和氧化铝熔渣的熔池中使氧化铝和碳反应。通常 熔池具有两个区进行操作，在第一个区生成碳化铝，在第二个区碳化物传送到该区与氧化 铝反应，生成铝金属。这样的工作在下述专利中进行了说明=Persson的美国专利4385930 ； Johansen等人的美国专利6440193 ；LaCarmera的美国专利6475260 ；Lindstad的美国专利 6530970 ；Fruehan等人的美国专利6849101 ；和美国专利申请公开2006/0042413。还有下述相关的出版物《铝的碳热还原制备(CarbothermalProduction of Aluminium)》，作者 Motzfeldt 等人，发表于 1989 年，出版社 Aluminium-Verlag GmbH,杜塞 尔多夫地区,德国；和基于DE-FC36-00ID13900合作协议书由MJ Bruno and Alcoa公司提 交给美国能源部的《铝碳热还原工艺(Aluminium Carbothermic Technology)》，日期2004 年12月31日。发明概述
本申请人改进了他们特有的碳热还原法，该方法中碳化铝通过在氧化铝存在下初 始量的铝金属与碳质材料反应而生成。这种混合形成能够加热到氧化铝和碳化铝容易反应 而生成铝金属的温度的装料。在本申请人的国际专利公开W02007012123中揭示了将氧化 铝和碳注入熔融的铝金属的方法。在本申请人的国际专利申请PCT/AU2007/001986中揭示 了另外的方案，利用碳氢化合物和氧化铝注入熔融的铝金属。应当理解的是，本申请人的每 一个在先申请的公开内容都通过引用的方式包含在本说明书中作为本次公开的一部分。本发明旨在提供了一种可替代方案，该方案用于替代在本说明书之前列出的 “发明背景”部分中认为是第三方现有技术所采用的方法。本发明还对国际专利公开 W02007012123和国际专利申请CT/AU2007/001986中公开的本申请人的发明提供了替代方 案和/或改进方案。根据第一方面，本发明提供了一种大量制备含固态碳化铝产物的方法，该方法包 括以下步骤(a)形成含铝材料和碳质材料的混合物，该碳质材料由碳组成，含有碳或产生碳；(b)将步骤(a)中形成的混合物加热到足以使碳质材料的碳和含铝材料的铝发生 反应而生成固态碳化铝的温度。在本发明的方法中，碳质材料的碳和含铝材料的铝按照下述反应式进行反应，生 成碳化铝4A1+3C — Al4C3 (4)该反应显著发生在温度约为1100°C。然而，在高于1400°C更为活跃。该反应是发 热反应，并且相对于上述式(1)的生成碳化物的反应，该反应不产生任何一氧化碳气体。这 是本发明的一个显著的优点，因为式(1)的反应生成在现有的碳热还原法中生成的实际一 氧化碳量的三分之二。在第一方面的方法的一个方式中，步骤(a)中形成的混合物还包括铝氧化物，如 氧化铝。在另一方式中，源于步骤(b)的碳化铝最终与铝氧化物进行混合而生成块状物，该 块状物适合用于通过本说明书中详述的本发明第二方面的方法来生成铝。然而，这样的块 状物可以通过向步骤(b)中生成的碳化铝添加铝氧化物来制备。根据第二方面，本发明还可以提供一种回收铝金属的方法。在该方法中，根据本发 明的第一方面生成含碳化铝产物，并且将含碳化铝产物加热使得碳化铝和铝化合物反应， 生成铝金属和一氧化碳，该铝化合物选自A1203、A14C04、AW、Al2O及其混合物。碳化铝可以 在第一反应器中生成，并且在第二反应器中与铝氧化物反应。用于加热含碳化铝产物的第 二反应器可以与形成该产物的第一反应器分开。也就是说，含碳化铝产物可以转移到独立 的第二反应容器，在该反应容器中对其进行加热。根据本发明制备铝相对于步骤(b)中反应的铝提供了铝的净收益。当然净收益来 自于作为氧化物加入的铝。然而，反应生成碳化物的铝由本方法回收，并且对于该方法可以 存在两个重要的替代方案。第一个替代方案为反应生成碳化物的铝可以是、并且在一替代 方案中优选是回收的废弃材料。一种形式的废弃材料是来自于各种可能来源的回收铝金 属。另一种形式的回收废弃材料包括铝渣，该铝渣除了提供铝金属之外，还有助于生成铝氧 化物，铝可以在金属还原状态由该铝氧化物回收。在利用回收废料的替代方案中，在步骤 (b)中反应的铝通常可以是破碎成合适粒度的固体废料。
第二种替代方案是回收部分由本方法生成的铝。由此，在步骤(a)中与碳质材料 混合的铝可以进行回收。在一替代方案中，作为液态回收铝，且将金属喷洒在碳质材料或碳 质材料和铝氧化物例如氧化铝的混合物上通常方便回收。本发明中依赖反应的能力与本领域的知识相悖。该反应被认为缺乏实用性， 因为认为Al4C3在高于约1450°C下不稳定。然而，我们发现情况并非如此。我们已经成功地 生成Al4C3，优选在高于约1400°C的温度，例如达到约1650°C，更优选约1450°C至1600°C。在装填了铝和碳的适当的反应器中可以进行反应0)。在反应结束时，可以在适当 的反应器内将氧化铝或者其它适合的铝氧化物源加入所得Al4C3，并且加热生成铝金属。反 应(4)在加入氧化物前不需要完成，因为该反应可以在加入氧化物后继续进行。实际上，在 本发明的替代方式中，可以制备碳、铝和氧化铝或其它铝氧化物源，然后如上所述加热该混 合物由反应(4)生成Al4C315在每一种情况下，都需要Al4C3和铝氧化物的共同混合物，并且 在氧化物存在下生成Al4C3可以制备出更加均勻的混合物。反应(4)优选在化学计量过量的铝金属的情况下进行。也就是说，优选如下进行 反应4A1+3C+XA1 — A14C3+xA1 (5)或A1203+4a1+3c+xa1 — a1203+a14c3+xa1 (6)反应取决于是否在铝氧化物存在下生成碳化物。在反应(5)和反应(6)中，χ是可以根据al4c3制备工艺、以及进行生成铝金属的 阶段的需要来控制的数值。已经发现在生成温度时下述反应发生4A1203+A14C3 — 3A14C04(7)从而，生成的装料会含有A14C04。因此，在生成金属的方法的第二阶段，在加热 Al4C3和氧化铝(或者其它铝氧化物源)的混合物或者装料的过程中，下述总反应发生Al2O3 (S)+Al4C3 (S) ^ 6A1 (1)+3C0 (g) (2)Al4CO4 (S) +Al4C3 (S) — 8A1 (1) +4C0 (g) (8)然而，基于本发明的发现，这些反应在高于1300°C开始。从热力学上来说，反应 (2)和(8)的发生以及本发明中得到的反应动力学与下述Al2O和AlO的生成一致A1203 (S)+4A1 — 3Al20(g)(9)Al4CO4 (S) +2A1 (1) ^ 3A120 (g) +CO (g) (10)Al2O3 (S)+Al(I) ^ 3A10(g)(11)Al4CO4(S) — CO (g)+3A10(g)+Al(12)并且与随后的下述Al2O和AW与Al4C3的反应一致3A120 (g)+Al4C3 (S) — IOAl(I)+3C0(g) (13)3A10 (g) +Al4C3 (S) ^ 7A1 (1) +3C0 (g) (14)因此，对于生成金属，固态反应物A1203、Al4CO4和Al4C3通过气态途径进行反应。当将碳质材料、颗粒氧化铝和含铝材料的混合物加热到合适温度，发生式的 反应。结果是，通过式(4)的反应生成的固态碳化铝可以混和和/或粘附于氧化铝颗粒，形 成含碳化铝产物的块状物。不同于在本申请人以前的专利申请中揭示的方法，氧化铝和碳并不注入铝的熔池 中。相反，将氧化铝、碳质材料和固态含铝材料的混合物，优选均勻混合物一起加热到具有可接受动力学的反应(4)的反应温度。在高于约1100°C下，氧化铝、碳质材料和含铝材料的 均勻混合物允许反应(4)在步骤(b)的整个加热过程中进行。本发明的方法中可以采用各种不同形式的含铝材料。在本发明的一种形式中，固态含铝材料基本上包含铝金属，例如回收的铝废料。铝 金属可以是不等颗粒、碎片、球粒、刨丝和切屑等。固态含铝材料包括铝颗粒和/或粒状铝。 并且，优选结状铝和/或粒状铝具有有助于含铝材料与氧化铝和碳质材料混合的尺寸。在本发明的另一形式中，固态含铝材料包含铝废金属成分，并且更优选基本上包 含铝废金属。在这种形式中，本发明的方法可以用于回收铝废金属，诸如铝罐、铝瓶、结构用 铝废料、挤出和浇铸废料、或类似物。另外，铝废金属优选粉碎状态，例如通过切碎、压碎、粉 碎、扯碎或者类似方式形成具有适合与氧化铝和碳质材料进行混合的尺寸的颗粒。按照本 发明的方法，生成的铝会有净增加。根据本发明的方法可以生成初始作为含铝材料在步骤 (a)中加入的回收铝的量的至少1.5倍。在本发明的另外的一种形式中，固态含铝材料包含铝渣。铝渣是当铝熔融时生成 的氧化废弃产物。铝渣可以含有各种成分，取决于与其产物有关的工艺及和熔融物中存在 的杂质。一般来说，称为铝渣的材料主要包含铝氧化物和铝金属。在这种形式中，本发明第 一方面的方法可以用于回收渣中存在的铝金属和铝氧化物。提供颗粒形式的铝渣有助于含 铝材料与氧化铝和碳质材料进行混合。在上述的每种形式中，含铝材料优选小片状或颗粒状，这样有利于含铝材料与氧 化铝和碳质材料进行混合。当混合物中的每种颗粒都落入通常相近的尺寸范围时，可以形 成氧化铝、碳质材料和含铝材料的混合物。例如，氧化铝的最大粒径可以为约5mm。碳质材 料的最大粒径也可以为约5mm。因此，固态含铝材料的最大厚度可以优选为10mm，例如厚度 约为2mm。在其他形式中，含铝材料可以由铝熔体形成，以提供适当形式的铝材料成分。例 如，在一种形式中，含铝材料通过将熔融铝喷洒在氧化铝、碳质材料或氧化铝与碳质材料的 混合物的表面上形成。熔融铝可以通过各种装置喷洒到氧化铝和/或碳质材料上。在一种 形式中，熔融铝在固定装置中喷洒到氧化铝和/或碳质材料上，例如氧化铝和/或碳质材料 放置在托盘中，平铺在容器的表面上或填充在容器中。在另一种形式中，熔融铝在流化床反 应器中喷洒到氧化铝和/或碳质材料上。本发明第一方面的方法的步骤(a)中的氧化铝、碳质材料和含铝材料的混合物可 以通过将各个独立组分一起在一个步骤或几个步骤中混合形成。在一种形式中，步骤(a) 包括以下步骤(i)形成氧化铝和碳质材料的混合物；以及(ii)将固态含铝材料与氧化铝和碳质材料的混合物进行混合。本方法步骤(a)的混合物中所用的碳质材料可以是任何含碳材料，该材料能够用 于提供液态和/或固态的含碳材料，以便与准备进行加热的氧化铝和含铝材料进行混合。 因此，碳质材料可以是固态的碳或含碳材料、石墨、煤炭、木炭等、固态含碳的燃烧产物、碳 氢化合物材料，或者由碳氢化合物材料热解、分解或裂化形成的碳氢化合物材料。本方法步骤(a)的混合物中所用的碳质材料可以至少部分含有由碳氢化合物材 料热解、分解或裂化而生成的液态或固态的含碳材料。碳氢化合物可以包含任何适当的种类。对于优选的形式，碳氢化合物至少包含下列材料中的一种甲烷、乙烷、丁烷、戊烷、高级 烷烃、天然碳氢化合物气体、石油碱、石油液体、烯烃和焦油浙青。碳质材料中的碳可以至少 部分由含有碳氢化合物材料的气体提供。碳氢化合物也可以与氩气、氢气或氩气和氢气的 混合物混合。对于流化床反应器，碳氢化合物气体、氢气和/或氩气可以用作流化气体。氧化铝、碳质材料和含铝材料的混合物优选加热到高于1400°C。为了得到足够的 反应速率，温度优选高于约1400°C，例如从约1400°C至1650°C，更优选在1450°C至1600°C 间。也可以使用高于约1650°C的高温，但是由于会增加不必要的操作成本，优选不使用这样 的尚温。含碳化铝的产物可以通过任何适当的方式加热。该产物可以电加热。感应加热也 是可以的，因为含碳化铝的产物是导热的，可以对产物采用感应加热。另外，也可以采用等 离子体加热。然而，电弧加热是优选的并且是最可行的加热形式。在优选的布置中，对含碳化铝的产物加热的第二反应器采用电弧炉(EAF)形式， 该电弧炉具有多个电极以提供加热产物的电能。设置这些电极使得每个电极都可以在含碳 化铝的产物上部产生电弧，以提供强烈的局部加热区域，在该区域引起产物中的碳化铝和
氧化铝反应。由每个电极产生的电弧的强烈的局部加热可以引起相当高的温度。然而，含碳化 铝的产物的温度随着远离电弧的距离急剧下降。这种设置可能是消除强烈的局部加热，这 样在EAF边缘的周围，含碳化铝的产物的温度会低至约1000°C至1300°C。对于这种设置， 在电极周围的产物的主体温度会在约1700°C至1850°C。在这个范围内加热，发现足以使式 (2)和(8)的反应以回收铝金属在可接受的速率下进行，至少在本发明允许的优选条件下 进行，尽管也可以利用诸如高达2000°C的高温进行。在本发明的能够在低至约1650°C的温度时提高式(2)和(8)的反应速率的形式 中，从含碳化铝的产物的上表面和由电弧产生的强烈的局部加热区域除去一氧化碳。这可 以通过下列步骤实现(a)在第二区域、含碳化铝的产物的上方保持足够低的气压，以引出一氧化碳；以 及(b)采用氢气或氢气和氩气的组合(如果使用氩气)冲刷含碳化铝的产物的上表 面，包括由电弧产生的强烈的局部加热区域。更优选采用下述组合来除去一氧化碳减少含碳化铝的产物上方的压力以及采用 氢气或氢与氩的组合冲刷产物的上表面。除去一氧化碳有利于式(2)和⑶的反应进行。除去的程度是反应在约1650°C至 2000°C的温度、优选1700°C至1850°C下能以可接受的速率进行。因此，与现有技术的提议 相反，为了使式O)的反应进行，没有必要在高于2150°C的温度操作。第一和第二反应器优选密封装置，足以防止大气进入。在含碳化铝的产物上方的 第二区域的气体空间可以与真空生成系统连接，以便将气体空间的气压降低到合适的水 平。充分的降低压力可以使式(2)和(8)的反应在约1700°C以足够的速率进行。附图简述为了更加容易理解本发明，可以参照附图，其例示了本发明的特别优选的实施例， 其中
图1表示用于本发明的第一实施例的方法的进料混合物的显微照片，该混合物包 括氧化铝、碳和铝屑颗粒。图2表示加热图1所示的进料混合物生成的装料的照片。图3表示用于本发明的第二实施例的方法的进料混合物的显微照片，该混合物包 括氧化铝、碳和铝球颗粒。图4表示加热图3所示的进料混合物生成的装料的照片。发明描述本发明的出发点是本申请人的实验工作，该实验工作用来确认采用铝刨丝和铝球 作为铝源进行式的反应来生成固态碳化铝的可行性。这些实验在石墨坩埚中进行。在实验中，将氧化铝和碳混合物(木炭颗粒的形式)和铝刨丝(切屑)进行充分 混合，并放置在石墨坩埚里。然后使用特制的石墨盖将石墨坩埚密封。该石墨盖包括中心 孔，氧化铝管能够通过该中心孔放置。氧化铝管用作向坩埚内注入氩气的吹气管，该氧化铝管端部向前较低地穿过石墨 坩埚的氧化铝盖的孔。然后将坩埚放置在感应炉中加热。感应炉包括石墨基座，以便限制 石墨坩埚可以放置的空间。在石墨坩埚和石墨基座之间的空间安装了 R型热电偶。在100分钟内将坩埚从室温加热到1550°C，然后在1550°C保持20至30分钟。在 每个实验的持续期间向石墨坩埚内吹入氩气流(500mL/min)。一旦加热过程完成，将坩埚冷 却。在冷却时，可以移走坩埚并且打开盖子，以便能够检查里面的物质。实施了两个不同的实验在实施第一个实施例中，250g最大粒径5mm的100%铝屑与148g氧化铝和52g碳 的混合物进行混合。氧化铝和碳混合物的平均粒径小于100 μ m。用于实施本实施例的进料 如图1所示。加热实施本实施例的进料混合物生成的装料如图2所示。在实施第二个实施例中，280g由30%的铝屑和70%的铝球组成的粒径在6mm至 IOmm间的混合物与179g氧化铝和63g碳的混合物进行混合。与实施第一个实施例使用的 氧化铝和碳混合物相比，氧化铝和碳混合物更加粗糙。用于实施第二个实施例的进料如图 3所示，而加热实施本实施例的进料混合物生成的装料如图4所示。在实施每个实施例中，都发现碳和氧化铝最高在1200°C会粘附在铝颗粒的表面， 在铝颗粒上形成表面层。式(4)的反应在该温度或高于该温度下进行，逐渐地将碳和铝转 变成碳化物。如图2和图4所示，所得装料包含有分布均勻的碳化铝和氧化铝的粒状混合物，该 混合物含有较小比例的铝。实施每个实施例的坩埚的盛放物可以在不对坩埚产生显著破坏 的情况下容易地移走，从而可以重新使用坩埚。虽然不希望受任何一种理论所限，但认为铝颗粒、氧化铝和碳的充分混合有助于 整个混合物中反应的反应物基本均勻分布，当混合物的温度升高时，该混合物随后可 以发生反应。比较这两种实施例的实施，发现铝到碳化铝的转换程度似乎与碳和铝的粒度有 关。在这方面，小粒径会在混合物各组分间提供更好的混合和接触。生成的碳化铝产物发现非常细，并且很适合与粒状氧化铝混合。因此，该碳化铝非 常适合在本发明第一方面的方法的条件下进行制备，以大量制备含固态碳化铝的块状物，该块状物中碳化物与氧化铝混合。同样，该碳化铝也很适合用于根据本发明第二方面生成
铝金属。对于每个实施例的实施，都记录有总质量的2至3%的少量质量损失。一般认为， 这种质量损失认为很大程度上是源于坩埚和材料的水分损失，因为在实施实验前这些材料 都没有预热。本申请人的国际专利申请PCT/AU2007/001986采用了碳氢化合物作为用于反应 (4)的碳源。当诸如甲烷的碳氢化合物分解和热裂化时，会生成细微分布的碳，同时释放氢 气。这种细微分布的碳具有较小的粒径，例如约20 μ m至约500 μ m,并且具有高的表面积， 例如约lm2/g至10m2/g。碳非常易反应，并且当向熔融铝注入碳氢化合物引起分解和热裂化 时，通过反应(4)生成碳化铝。注入碳氢化合物的总体效果由反应( 和(6)来表示。认 为这种方法将适合用于制备碳质材料，该碳质材料用于根据本发明第一方面的方法中。从技术上来说，可以使用包含碳氢化合物材料例如甲烷的碳质材料作为本发明的 方法中碳的唯一来源。对于这种选择，例如每年制备50000吨铝的设备，甲烷的速率约为 9500Nm2/小时，而废气速率为^500Nm2/小时。这些气体速率可以在大的反应器中实现，例 如像容量为100至110吨的钢转炉，即钢铁制备技术中采用的小型转炉。最后，应当理解的是，前面描述的结构和布置可以进行各种改变、修改和/或添 加，而不背离本发明的主旨和范围。
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权利要求
1.用于大量制备含固态碳化铝产物的方法，其中所述方法包括以下步骤(a)形成含铝材料与碳质材料的混合物，其中所述碳质材料由碳组成，含有碳或产生 碳；并且(b)将步骤(a)中形成的混合物加热到足以使所述碳质材料的碳与所述含铝材料的铝 反应而生成固态碳化铝的温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(a)中形成的混合物还包含铝氧化物，例如氧化铝。
3.根据权利要求1所述的方法，其中将诸如氧化铝的铝氧化物与步骤(b)中生成的碳化铝混合。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其中含铝材料是回收的铝废金属， 或者包含回收的铝废金属。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其中含铝材料是铝渣颗粒，或者包 含铝渣颗粒。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的方法，其中通过将熔融铝喷洒到氧化铝、 碳质材料或氧化铝与碳质材料的混合物上来生成含铝材料。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在固定床或流化床中将所述熔融铝喷洒到氧化 铝、碳质材料或其混合物上。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤(a)包括以下步骤 (i)形成氧化铝和碳质材料的混合物；以及( )将固态的含铝材料与氧化铝和碳质材料的混合物进行混合。
9.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的方法，其中所述含铝材料的最大粒径约 为 5mm0
10.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述铝氧化物的最大粒径为约5mm。
11.根据权利要求1至10中任一权利要求所述的方法，其中碳质材料的最大粒径为约5mm ο
12.根据权利要求1至11中任一权利要求所述的方法，其中所述碳质材料是液态或固 态的碳氢化合物材料，或者是碳氢化合物材料经过热解、分解或裂化后生成的液态或固态 的含碳材料。
13.根据权利要求1至12中任一权利要求所述的方法，其中所述碳质材料的碳至少部 分由含有碳氢化合物的气体提供，所述碳氢化合物在与氧化铝和含铝材料混合时或混合前 分解或裂化而产生碳和氢。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述碳氢化合物包含下列材料中的至少一 种甲烷、乙烷、丁烷、戊烷、高级烷烃、天然碳氢化合物气体、石油碱、石油液体、烯烃和焦油 浙青。
15.根据权利要求1至13中任一权利要求所述的方法，其中将在步骤(a)中生成的混 合物加热到高于1400°C的温度。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述温度为约1450°C至1650°C。
17.用于回收铝金属的方法，其中通过权利要求1至16中任一权利要求所述的方法生 成含碳化铝的产物，并且加热所述含碳化铝的产物使得碳化铝与铝化合物反应生成铝金属和一氧化碳，所述铝化合物选自A1203、Al4CO4, A10、Al2O及其混合物。
18.根据权利要求17所述的方法，其中在第一反应器中生成所述含碳化铝的产物，所 述第一反应器与产物和铝氧化物发生反应的反应器分开。
19.根据权利要求18所述的方法，其中通过感应加热、电弧加热或等离子体加热来进 行所述第二反应器中的加热。
20.根据权利要求16、17或18所述的方法，其中将所述含碳化铝的产物的主体加热至 约1700°C至约2000°C的温度。
21.根据权利要求17至20中任一权利要求所述的方法，其中一氧化碳在其生成时就被 快速除去。
全文摘要
采用本发明的方法大量制备固态含碳化铝产物，其中混合物由含铝材料和碳质材料构成，所述碳质材料由碳组成，包含碳或产生碳。然后，将所得混合物加热到足以使碳质材料的碳与含铝材料的铝反应而生成固态碳化铝的温度。该固态碳化铝可以能够与铝化合物一起加热生成铝金属和一氧化碳，所述铝化合物是Al2O3、Al4CO4、AlO、Al2O及其混合物。
文档编号C22B21/00GK102066591SQ200980123706
公开日2011年5月18日 申请日期2009年5月8日 优先权日2008年5月9日
发明者耶古卜·赛义德-雅各比 申请人:瑟米克尔Ip公司