THERMAL DECOMPOSITION OF ALUMINUM CHLORIDE HEXAHYDRATE TO PRODUCE ALUMINUM OXIDE
Authors: Досмухамедов Н.К. , Жолдасбай Е.Е. , Егизеков М.Г. , Курмансейтов М.Б. 
Published: December 2023

В работе освещены вопросы термического разложения гексагидрата хлорида алюминия (ГХА) применительно к комплексной технологии переработки золы от сжигания Экибастузского угля. Для решения поставленной задачи рассмотрена возможность использования термического разложения кристаллов AlCl3·6H2O в статическом состоянии и в кипящем слое. Данный подход позволил провести сравнительную оценку и осуществить выбор наиболее рационального способа термического разложения ГХА с технологической и экономической точки зрения. Установлено, что в условиях термического разложения ГХА в статическом состоянии максимальное его разложение до Al2O3 достигается при 400 °C. Остаточное содержание хлора в глиноземе 1,09 %, а алюминия в форме AlCl3 0,5 % от общего содержания алюминия. При температуре 500 °C остаточное содержание хлора в глиноземе 0,71 %, а AlCl3 практически не обнаружен. Установлено, что кристаллы AlCl3·6H2O практически полностью разлагаются в кипящем слое при 500 °C (остаточное содержание хлора 0,75 %). При этом степень разложения кристаллов AlCl3·6H2O при 300 °C составила 87 %, при 400 °C – 95 %. После прокаливания образцов, полученных при 900 °C, содержание остаточного хлора в них снизилось до 0,27 %, а после прокаливания при температуре выше 1000 °C хлор в образцах вообще не обнаружен. Удельная поверхность глинозема, полученного после термического разложения при 400 °C, составила 169,6 м2/г. После дополнительного обжига образца при 1200 °C удельная поверхность глинозема уменьшилась до 7,8 м2/г.

The paper highlights the issues of thermal decomposition of aluminum chloride hexahydrate which is applied to the integrated technology of ash processing from the combustion of Ekibastuz coal. To solve this problem the possibility of using thermal decomposition of AlCl3·6H2O crystals in a static state and in a fluidized bed is considered. This approach allowed conducting a comparative assessment and selection of the most rational method for the thermal decomposition of ACH from a technological and economic point of view. It was found that under the conditions of thermal decomposition of ACH in a static state, its maximum decomposition to Al2O3 is achieved at a temperature of 400 °C. The residual chlorine content in alumina is 1.09 %, and aluminum in the form of AlCl3 is 0.5 % of the total aluminum content. At a temperature of 500 °C, the residual chlorine content in alumina is 0.71 %, and AlCl3 is practically not detected. It was found that crystals of AlCl3·6H2O almost completely decompose in a fluidized bed at a temperature of 500 °C (residual chlorine content 0.75 %). In this case, the degree of decomposition of AlCl3·6H2O crystals at 300 °C was 87 %, at 400 °C – 95 %. After calcining the samples obtained at 900 °C, the residual chlorine content in them decreased to 0.27 %, and after calcining at temperatures above 1000 °C, no chlorine was detected in the samples at all. The specific surface area of alumina obtained after thermal decomposition at 400 °C was 169.6 m2/g. After additional roasting of the sample at a temperature of 1200 °C, the specific surface area of alumina decreased to 7.8 m2/g.