万方数据
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第１期李秋霞等：－－氧化硅在真空低价法制备铝过程中的歧化行为研究３７
△白随压力和温度变化的数据及关系图，见图２．
图２反应式（２）的△白与压力和温度的关系
飚．２△白ｏｆ联碰伽（２）砒ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
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从图２可以看出：反应式（２）即低价氧化硅歧化分解反应的△Ｇｒ随压力的降低和温度的升高而增大。不同压力下反应式（２）低价氧化硅歧化分解的临界温度％与压力Ｐ的关系见表６．
表６低价氧化硅歧化分解的临界温度％与压力Ｐ的关系Ｔａｂ．６Ｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｖｓ．ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｒｅａｃｔｉｏｎ（２）Ｐ／Ｐａ１０５１０４ｌ护１００１０
Ｚ’／Ｋ２０６０．２２１８４９．４７１６．玎．８３１５３５．３４１４１５．１６
２实验验证
残余压力为１５０Ｐａ，用铝土矿为原料，用焦炭作为还原用炭。图３是１４５０。Ｃ时制备的金属铝的能谱图（ＥＤＳ图），可以看出：金属铝颗粒纯度较高，但还含有少量的硅。说明铝土矿中的二氧化硅可以先与碳生成气态低价氧化硅，气态低价氧化硅再歧化分解为金属硅。
图３金属铝ＥＤＳ图
隐．３Ｅｎｅｒｇｙ－ｄｉ即ｅｍｉｖｅｓｐｅｃｔｒａｏｆＡＩ３结论
（１）热力学结论ｌ在１００ｋＰａ时，二氧化硅与还原剂碳反应，在１９３７Ｋ以上才能生成低价氧化硅；而当系统残余压力在１００Ｐａ。１０Ｐａ内时，在１４６３Ｋ．１３５２Ｋ以上即可以生成低价氧化硅；形成低价氧化硅后进行歧化分解反应，体系压力在１００Ｐａ～１０Ｐａ范围内，即歧化分解温度在１５３５Ｋ，１４１５Ｋ间进行。
（２）实验结论：采用真空碳热还原实验，铝土矿为原料，在系统压力为１５０Ｐａ，反应温度为１４５０℃时，得到含硅为４．８７％的金属铝，铝纯度达到９５．１３％。
（３）在利用低价氟化铝制备铝的过程中，如果原料中含有二氧化硅，生成低价氧化硅是不可避免的，但其分解条件与气态低价氟化铝分解（１００Ｐａ。１０Ｐａ时１０７５．７１Ｋ．～９８５．６３Ｋ）条件不同，通过控制分解冷凝条件可以控制硅不与铝共存，从而可以提高金属铝的纯度，为下一步用铝土矿提取铝实验研究提供重要的基础数据。
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