對不同壓力下三氧化二鋁與碳、氯化鋁在低價氯化物法煉鋁過程中生成低價二氯化鋁及低價二氯化鋁分解的熱力學(xué)條件進(jìn)行簡化計算。研究得出：在100 kPa 時，三氧化二鋁與還原劑碳反應(yīng)在1896 K以上才能生成低價二氯化鋁；而當(dāng)系統(tǒng)壓力在100～10 Pa 內(nèi)時，溫度在1294～1396 K 以上就可以生成低價二氯化鋁；在壓力為10⁵～10 Pa 范圍，1195~829 K 以下都可以進(jìn)行二氯化鋁的岐化分解，而且溫度降低，溫度越低，歧化分解越容易進(jìn)行，且簡化計算與實(shí)驗(yàn)事實(shí)更接近。

　　三氧化二鋁被炭還原與三氯化鋁反應(yīng)，在高溫下既生成氣態(tài)的AlCl, 也生成氣態(tài)的二氯化鋁，生成二氯化鋁(AlCl₂)的反應(yīng)以及低價二氯化鋁(AlCl₂)歧化分解反應(yīng)未見進(jìn)行熱力學(xué)的報道。

　　本文采用“物質(zhì)吉布斯自由焓函數(shù)法”討論其生產(chǎn)及分解的熱力學(xué)。

1、基本反應(yīng)原理和計算公式

　　還原劑碳、氯化鋁與鋁土礦中的三氧化二鋁反應(yīng)，在高溫下生成氣態(tài)的低價二氯化鋁(AlCl₂)的反應(yīng)以及氣態(tài)的低價化合物歧化分解反應(yīng)如下：

4AlCl₃(g)+Al₂O₃(s)+3C(s) =6AlCl₂(g)+3CO(g)（1）
3AlCl₂(g)= 2AlCl₃(g)+Al(s，l ) （2）

　　依據(jù)如下公式：

4、結(jié)論

　　(1) 在常壓下,三氧化二鋁、碳與三氯化鋁反應(yīng)生成低價二氯化鋁（AlCl₂）所需的最低溫度為1896 K，當(dāng)體系內(nèi)殘壓為10²～10 Pa 時，反應(yīng)最低溫度為1294～1396 K。隨著壓力降低，反應(yīng)溫度也降低，壓力降低的幅度越大反應(yīng)所需的溫度降低也越顯著。

　　(2) 在常壓下，二氯化鋁發(fā)生岐化分解反應(yīng)的最高溫度為1195 K ，殘余壓力在100～10 Pa范圍，溫度低于829～888 K 以下都可進(jìn)行。與三氧化二鋁反應(yīng)、炭與三氯化鋁反應(yīng)生成一氯化鋁(AlCl)的反應(yīng)溫度和分解溫度相比，在鋁制備過程中，二氯化鋁先生成以及后分解。