AT106695B

AT106695B - Verfahren zur Gewinnung von reinem metallischen Aluminium durch elektrolytisches Raffinieren von Aluminiumlegierungen.

Info

Publication number: AT106695B
Authority: AT
Original assignee: Aluminum Co Of America
Priority date: 1922-12-21
Filing date: 1923-12-20
Publication date: 1927-06-25

Description


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<tb> 
<tb> Baryumfluorid <SEP> :............................................... <SEP> 30 <SEP> bis <SEP> 38%
<tb> Natriumfluorid <SEP> 25 <SEP> bis <SEP> 30%
<tb> Aluminiumfluorid................................................................. <SEP> 30 <SEP> bis <SEP> 38%
<tb> Tonerde <SEP> ......................................................................... <SEP> 0#5 <SEP> bis <SEP> 7%
<tb> Kalzium- <SEP> ulld <SEP> Magnesiumfluoride <SEP> (als <SEP> unvermeidbare <SEP> Verunreinigungen <SEP> vorhanden)... <SEP> etwa <SEP> dz
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 diesen Temperaturen auf dem Bad, da die Dichte von Aluminium bei   9500 C etwa 2'3 und   bei   1100u C   etwa 2-26 beträgt. 
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 Gründen von Vorteil :

  
Tonerde wird mit steigender Temperatur in jedem der Kryolithbäder löslicher. Setzt man aber Tonerde zu, bis das Bad gesättigt ist. so zeigt sich, dass ein kleiner Temperaturabfall zur Folge hat, dass ein Teil der Tonerde als Korund (Schmirgel) oder in korundähnlicher Form ausfällt, mit der mehr oder weniger von dem Bade mechanisch gemengt ist. In einer arbeitenden Zelle besitzen der den Wänden benachbarte Teil des Bades und der Teil, welcher die obere Kruste oder Schichte bildet oder damit in Berührung kommt. gewöhnlich eine niedrigere Temperatur als der Hauptteil des Bades. Wenn also soviel Tonerde zutritt, dass dieser Hauptteil gesättigt wird. so bewirkt der natürliche Umlauf eine Ablagerung eines Teiles der Tonerde an den   Zelle. nwänden   in Gestalt einer verdickten Kruste.

   Das praktische Arbeiten mit einem solchen Bad hat gezeigt, dass es äusserst schwierig ist, die Tonerde wieder in dem Bad zu lösen, wenn sie sich einmal auf die Weise auskristallisiert hat. Eine gewisse Menge dieser Kruste an der Innenseite der Zelle ist wegen ihrer thermischen und elektrischen Isoliereigenschaften erwünscht. Um indessen die Bildung einer unerwünscht grossen Menge dieser Ablagerung zu verhindern, welche sonst die Zelle 
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 punkt zu halten.

   Um diesen Zustand aufrechtzuerhalten, ist es deshalb in der Praxis erwünscht, dass das Bad die Fähigkeit besitzt, Tonerde in erheblichem Umfang aufzulösen, so dass es sieh den infolge der Arbeitsbedingungen unvermeidlichen Schwankungen anpassen kann. da das Bad aus irgendeiner der nachfolgenden Ursachen einen Gehalt an Tonerde erhalten könnte :   a)   Infolge Hydrolyse von Aluminiumfluorid durch Feuchtigkeit. Kapillarwirkung bringt dauernd einen Teil des Bades zwischen der oberen Metallschicht und der Zellenseitenwand nach oben. so dass es an der Oberseite des Metalles eine Kruste bildet, die auf hoher Temperatur gehalten und der Luft ausgesetzt ist.

   Der Überschuss des Bades, welcher über das hinausgeht, was sich verfestigen kann, um diese Kruste zu bilden, sickert von Zeit zu Zeit durch das Metall   zurück   und es sinken. wenn die Kruste zerstört oder gebrochen wird, Teile von ihr durch das Metall und gelangen so zu dem Hauptteil des Bades zurück. b) Infolge der Reaktion von Natriumoxyd oder Natriumhydroxyd mit Aluminiumfluorid.

   Mehr oder weniger Natrium wird stets an der Kathode freigemacht und etwas von diesem Natrium steigt, vermutlich in Dampfform, durch die Metallschicht und erreicht die Oberkruste wo es durch Berührung mit der Luft oxydiert wird.   c)   Durch direkte Oxydation der schwimmenden   Aluminiumsehichte   durch Luft, welche durch Risse der Oberkruste dringt.   f)   Durch Absetzen von Tonerdestaub, welcher stets in einer nach dem Hall-Verfahren arbeitenden Aluminiumerzeugungsanlage vorhanden ist, auf der Kruste der Raffinierzelle, wenn sie in der gleichen Anlage betrieben wird. 



   Derart wichtig ist es. das Bad nicht gesättigt zu haben, dass es im praktischen Betrieb im allgemeinen notwendig ist, Tonerde von Zeit zu Zeit zu entfernen. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Gewinnung von reinem metallischen Aluminium durch elektrolytisches Raffinieren von   Aluminiumlegierungen,   dadurch gekennzeichnet, dass der beim Raffinieren verwendete geschmolzene 
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 geschmolzene Aluminium erhält und gleichzeitig frei von Chloriden und imstande ist, Aluminium aus der Legierung zu lösen.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1 bei Verwendung von kohlenstoffhaltigen Stromzuleitungen, die in Berührung mit der geschmolzenen Kathode stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung von Reaktionsprodukten, wie Natrium, an der Kathode, die die Stromzuleitungen angreifen, durch Verwendung eines Elektrolyten, der im Verhältnis mehr Aluminiumfluorid enthält als Kryolith, auf ein Mindestmass herabgedrückt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt Aluminium-, Natrium-und Baryumfluorid in solchem Verhältnis enthält, dass das Bad eine grössere Dichte als das geschmolzene Aluminium besitzt und eine beträchtliche Menge Aluminiumoxyd zu lösen vermag.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt zwischen 30 und 38% Baryumfluorid, 25-301", Natriumfluorid und 30-38 o Aluminiumfluorid enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt Aluminium-und Natriumfluorid und zwischen etwa 20 und 60% eines, Fluorides eines Erdalkalimetalles enthält, dessen Atomgewicht grösser ist als 80, am besten Baryumfluorid.