Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Jacques DUGUA : Docteur-Ingénieur CNAM - Responsable du Secteur « Chlore-soude, phosphore et dérivés » à la Direction Technique d’Elf Atochem
-
Michel SIBONY : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Ingénieur de recherche au Centre de Recherches de CEZUS
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Lire l’articleINTRODUCTION
Mise à jour du texte de Jean ANDRIOLY et Daniel PILLET (PCUK), paru en 1982 dans ce traité.
L’importance des chlorations directes des métaux ou des carbochlorations d’oxydes est bien moindre que celle des chlorations organiques (cf. articles séparés dans ce traité).
Les chlorations directes des métaux concernent principalement Al, Fe, Ti, Sb pour obtenir les chlorures anhydres correspondants. Les carbochlorations des oxydes se limitent industriellement à celles du rutile pour l’obtention du TiO2 via T iCl4 , du zircon pour l’obtention de Zr via ZrCl4 et de l’alumine pour l’obtention de AlCl3 . Dans les années 1975-1985, la carbochloration des oxydes, en particulier kaolin et alumine, a été beaucoup étudiée surtout aux États-Unis. L’idée était d’utiliser l’électrolyse de AlCl3 pour obtenir l’aluminium, voie permettant d’économiser de l’énergie tout en évitant de dépendre des pays fournisseurs de bauxite. Les conditions économiques ayant évolué et probablement devant les difficultés d’extrapolation à grande échelle de ce procédé, celui-ci n’a pas été industrialisé.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 1982 par Jean ANDRIOLY, Daniel PILLET
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Production du chlorure d’aluminium2. Carbochloration des oxydes
2.1 Principe
Dans les oxydes, l’atome d’oxygène lié au métal ne peut être déplacé par le chlore seul. Il est nécessaire qu’un réducteur arrache l’oxygène de la molécule d’oxyde, tandis que simultanément le chlore se fixe sur le métal.
Les procédés diffèrent par le choix du réducteur (carbone ou oxyde de carbone) et de l’agent de chloration (Cl2, COCl2 ou SOCl2) dont le rôle est évidemment double : agent réducteur et agent chlorant.
La technologie appliquée dépend essentiellement de la volatilité du chlorure.
HAUT DE PAGE2.2 Aspect thermodynamique
Le calcul de l’enthalpie libre de réaction ΔG détermine les conditions dans lesquelles la réaction prévue est possible (notamment à partir de quelle température).
Les courbes d’enthalpie libre de formation des oxydes (figure 2) permettent de mettre en évidence l’influence du réducteur .
HAUT DE PAGE
La formation du chlorure à partir d’une mole d’oxyde MO2, par action conjuguée de C et Cl2 peut s’écrire :
ou :
ou...
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Carbochloration des oxydes
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - WICKS (C.E.), BLOCK (F.E.) - Thermodynamic properties of 65 elements, their oxides, halides, carbides and nitrides. - US Bureau Mines Bull. no 605 (1963).
-
(2) - HULTGREN (R.), ORR (R.L.), ANDERSON (P.D.), KELLEY (K.K.) - Selected values of thermodynamic properties of metals and alloys. - Wiley (1963).
-
(3) - ELLINGHAM (H.J.T.) - Reductibility of oxides and sulfides in metallurgical processes. - J. Soc. Chem. Ind. 63, p. 125 (1944).
-
(4) - BERTHOUD (A.) - Précis de Chimie Physique, - p. 112 Gauthier-Villars (1939).
-
(5) - WEILL (L.) - Énergétique. - Tome I Éléments de thermodynamique p. 46 Bibliothèque de la science, Bordas (1958).
-
(6) - GLASNER (A.) - The thermochemical properties of the oxides, fluorides and chlorides to 2 500 K. - Argonne National...
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