AT142221B - Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungen. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungen.

Info

Publication number
AT142221B
AT142221B AT142221DA AT142221B AT 142221 B AT142221 B AT 142221B AT 142221D A AT142221D A AT 142221DA AT 142221 B AT142221 B AT 142221B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
aluminum
oxide
metal
alloy
bath
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Original Assignee
Calloy Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Calloy Ltd filed Critical Calloy Ltd
Application granted granted Critical
Publication of AT142221B publication Critical patent/AT142221B/de

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur   lI : erstellung von Aluminiumlegierungen.   



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von
Aluminiumlegierungen und umfasst insbesondere die Herstellung von Legierungen durch direkte Reduktion gewisser sauerstoffhaltiger Verbindungen von Metallen oder Metalloiden, die man mit dem Aluminium legieren will. 



   Es ist bereits vorgeschlagen worden, Aluminiumlegierungen durch Vermengen eines Oxyds des zu legierenden Metalls mit Aluminiumspänen und Erhitzen der Mischung auf der Oberfläche eines schmelz- flüssigen Bades von Aluminium herzustellen, so dass, wenn das Oxyd durch die   Aluminiumspäne   reduziert wird, das Metall sich mit dem Aluminium legiert. 



   Es ist auch schon in Vorschlag gebracht worden, Aluminium-Silicium-Legierungen durch Zersetzung eines Doppelfluorides mittels Aluminiums in einem Bad von   schmelzflüssigem   Aluminium herzustellen, und es ist auch im Zusammenhang mit Verfahren dieser Art vorgesehlagen worden, ein Gemenge des
Doppelfluorids mit Aluminiumspänen in der Form von gepressten Stücken oder Briketts zuzusetzen. 



   Es wurde nun gefunden, dass, wenn das Oxyd oder eine andere Sauerstoff enthaltende Verbindung des Metalls, das mit Aluminium legiert werden soll, in einem Bad von schmelzflüssigem Aluminium unter der Oberfläche des Bades erhitzt wird, die Sauerstoff enthaltende Verbindung gespalten wird und deren Metall-oder Matalloidbestandteile sich mit dem Aluminium legieren und Aluminiumoxyd auf der Oberfläche des Bades aufsehwimmt. 



   Es hat sich als möglich erwiesen, auf diese Art auch natürlich vorkommende Mineralien zu verarbeiten. Nicht verwendbar sind jedoch Sulfate und Oxyhalogenide, wie   Oxychloride, Oxyfiuoride u. dgl.   



  Der   Ausdruck sauerstoffhaltige Verbindung",   wie er in dieser Beschreibung vorkommt, ist daher so aufzufassen, dass er Sulfate und Oxyhalogenide ausschliesst. 



   Deshalb bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungen, das die Massnahme umfasst, in einem schmelzflüssigen Aluminiumbad unter dessen Ober-   fläche   eine sauerstoffhaltige Verbindung der oben angegebenen Art eines Metalls oder Metalloids zu erhitzen, die im Stande ist, sich mit dem Aluminium zu legieren. 



   Erfindungsgemäss wird die sauerstoffhaltige Verbindung dadurch unter die Oberfläche des gesehmolzenen Aluminiums eingeführt, dass man auf die letztere Stücke der Verbindung von einer Grosse aufbringt, die genügt, die   Oberflächenspannung   des geschmolzenen Aluminiums zu überwinden (z. B. 



  Stücke in der Grösse von 1 mm bis zu 100   mm).   



   Es ist klar, dass bei Anwendung von mehr als einer sauerstoffhaltigen Verbindung oder einer Doppelverbindung von mehr als einem Metall, wie Dolomit, eine Aluminiumlegierung erhalten wird, die mehr als ein Legierungsmetall enthält. 



   Wenn die sauerstoffhaltige Verbindung des zu legierenden Metalls aus einem Oxyd oder einem Karbonat besteht, entsteht die entsprechende Legierung direkt zugleich mit   Aluminiumoxyd,   das auf der Badoberfläche schwimmt. 



   Im Falle aber, wo die sauerstoffhaltige Verbindung des zu legierenden Metalls aus einem Silikat besteht, entsteht je nach der Natur des verwendeten Silikates entweder   eineAluminium-Silicium-Legiernng.   wobei das Metall des Silikates in Oxydform zusammen mit dem Aluminiumoxyd verbleibt, oder eine ternäre Legierung, die Aluminium, Silicium und das Metall des Silikates enthält. 



   Die Praxis hat ergeben, dass bei   Erzeugung von Erdalkalimetall-Aluminium-Legierungen nach   dem vorliegenden Verfahren, besonders bei Verwendung von Erdalkalioxyd oder-karbonat. sich ein 

 <Desc/Clms Page number 2> 

   beträchtlicher   Teil des Erdalkalimetalls (bis zu etwa   50GO)   nicht mit dem Aluminium legiert, sondern im Sehmelzgefäss in Form eines schwer schmelzbaren Rückstandes zurückbleibt. Dieser Rückstand besteht aus einer Calcium-Aluminium-Legierung. die innig mit Aluminiumoxyd gemischt ist, das sich beim Reduktionsprozess gebildet hat. Er verbleibt im   Schmelzgefäss   nach dem Ausgiessen des geschmolzenen Metalls als eine feste klebrige Masse, die nach dem Erkalten leicht aufgebrochen werden kann.

   Eine weitere erfindungsgemässe   Massnahme   besteht in der Gewinnung desjenigen Teiles des Aluminiums. der sieh zusammen mit dem Metall der Verbindung in dem Rückstand vorfindet. Zu diesem Zwecke wird der Rückstand zusammen mit einem Alkalihaloid oder einem Doppelhaloid (z. B. Natriumchlorid oder Kryolith) geschmolzen. Wenn hiefür ein   Alkalihaloid,   z. B. bei einem   Calcium-Aluminium-Rückstand. verwendet   wird, so gehen folgende Reaktionen vor sich : 
 EMI2.1 
   Es wird also das Aluminium aus diesem Rückstand als im wesentlichen reines Metall, frei von Calcium, wieder gewonnen. Das Calcium des Rückstandes reagiert mit dem Natriumchlorid und gibt reines Natrium, das zum Teil verbraucht wird. um etwas von dem anwesenden Aluminiumoxyd zu reduzieren und zum Teil direkt zu Natriumoxyd verbrannt wird.

   Eine grosse Menge dieses Na20 entweicht als Rauch von der Badoberfläche und kann in einem Rauchsack gewonnen werden, ein Teil davon geht in einen sekundären Rückstand ein, der grösstenteils aus Natrium und Caleiumehlorid besteht, mit unlöslichen Teilen von Aluminiumoxyd, Kalk usw. Aus dem sekundären Rückstand kann das in Oxydform vorliegende Aluminium als Natriumaluminat durch Behandlung mit Atznatronlösung gewonnen werden, die man durch Versetzen des Rauches aus Natriumoxyd mit Wasser erhalten kann. 



  Der sekundäre Rückstand enthält auch Nitride. die sich durch Einwirkung des Stickstoffs der Luft gebildet haben. Diese können durch Erhitzen mit Ätznatron zersetzt werden, indem man den sekundären Rückstand einschliesslich des Natriumoxydrauches mit Wasser kocht. Dabei entsteht Ammoniak. das als Nebenprodukt gewonnen werden kann. 



  Die Erfindung erfasst demnach ein Verfahren zur Erzeugung von Aluminium-Erdalkali-Legierungen. das sich aus folgenden Verfahrensschritten zusammensetzt : a) Erhitzen eines Erdalkalioxydes oder-karbonates in einem Bad von geschmolzenem Aluminium. indem man in die Aluminiumschmelze Stücke des Oxyds oder Karbonats von einer Grösse einführt, die hinreicht, um die Oberflächenspannung des Bades zu überwinden. b) Schmelzen des gebildeten Rückenstandes mit Natriumchlorid oder Kryolith und Abtrennung des Aluminiums. e) Auslaugen der Schmelze mit Wasser. 



  Die Erfindung umfasst ferner die nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellten Aluminiumlegierungen. 



  Bei Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens muss die Temperatur zwischen 650  C. dem Schmelzpunkt von Aluminium, und 1600  C, dem Verdampfungspunkt von Aluminium, liegen. d. h. der Arbeitsbereich liegt ungefähr zwischen 7000 und 15000 C. Innerhalb dieses Temperaturbereiches kann die Temperatur gewählt werden, je nach dem Schmelzpunkt des Metalls oder der Metalle, die man mit Aluminium legieren will. Es hat sieh in der Praxis herausgestellt, dass man vorteilhafter Weise bei Temperaturen zwischen 1000  und 1200  C arbeitet.

   In diesem Punkte unterscheidet sich das Verfahren von dem Goldsehmidtschen Thermitverfahren. bei dem Aluminiumpulver mit Oxyden und Sauerstoff enthaltenden Verbindungen gemischt wird einschliesslich der des zu reduzierenden Metalls ; hiebei wird die nötige Temperatur durch die Reaktionstemperatur erreicht und wird durch das Mengenverhältnis des oxydierenden Agens und des verwendeten Aluminiumpulvers reguliert. 



  Die Erfindung wird im folgenden in ihrer Anwendung zur Herstellung bestimmter Legierungen besehrieben. 



  Wenn z. B. eineCalcium-Aluminium-Legierung erzeugt werden soll, kann wie folgt verfahren werden. 



  Es wird zunächst Aluminium vorzugsweise in einem Tiegelofen in einem Graphittiegel geschmolzen md dann auf 1000 -1200  C erhitzt. Gewöhnlicher gebrannter Kalk mit sowenig Eisengehalt als   
 EMI2.2 
 netern Durchmesser bis zu Walnussgrösse aufgebracht. Wie das Verfahren fortschreitet sinken die Kalk-   itücke allmählich   in das   schmelzflüssige   Aluminiumbad ein. Wenn hingegen die Stücke zu klein sind. venn also z. B.   Kalkpulver   benützt wurde, würde dieses nicht in das geschmolzene Aluminium einsinken. ändern auf der Oberfläche schwimmen und selbst nach stundenlanger Berührung nur wenig oder kein   'aleium   sich in dem Metallbad vorfinden. 



   Es hat sich in der Praxis ergeben. dass die für die Reduktion der sauerstoffhaltigen Verbindung ) der Verbindungen und die Legierung ihres Metalls oder ihrer Metalle mit dem geschmolzenen   Aluminium     rforderliehe   Zeit vorwiegend von der Härte und der   Grösse   der Stücke der Verbindungen abhängt, u. zw. 
 EMI2.3 
 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   So hat es sich z. B. bei der Herstellung einer Calcium-Aluminium-Legierung als vorteilhaft erwiesen. totgebrannten Kalk in einer   Stüekgrösse   von   6'3 bis 1-5 mm anzuwenden.   Es wurde gefunden, dass unter diesen   Umständen   die Reduktion in ungefähr einer Stunde bei der   Badtemperatur   von 1000  bis 1200  C vollendet ist. 



   Nach beendeter Reduktion des Caiciumoxydes wird die Legierung abgelassen, nachdem sie den gewünschten Prozentgehalt. nämlich ungefähr   10% Calzium. erreicht   hat. Es verbleiben aber   ungefähr   
 EMI3.1 
 



   Dieser Rückstand wird nun unter einer Decke von   gewöhnlichem   Salz bei   beiläufig   1000  C ge- schmolzen und reagiert in der bereits angegebenen Weise unter Abscheidung von Aluminium, das als im wesentlichen reines Metall, frei von Calcium, wieder gewonnen wird unter Bildung von   Chlorkalzium   und Natrium bzw.   Nat'iumoxyd.   



   Der entstandene sekundäre Rückstand wird auf Natriumaluminat und Ammoniak aufgearbeitet. 



   Natriumaluminat kann wieder im Verfahren benützt werden. 



   Durch Ersatz des Kalkes durch Bariumoxyd wurde eine Legierung mit   15  u Ba erhalten und ein  
Rückstand, der Wasser   zersetzte   und   21 0 metallisches   Barium enthielt. 



   Durch Ersatz des Kalkes durch   Strontionioxvd   wurden Legierungen mit bis   22O Sr prhalten und   ein Rückstand, der bis zu   44% Sr enthielt und Wasser   lebhaft zersetzte. 



   Auch Beryllium-Aluminium-Legierungen können durch dieses Verfahren erhalten werden. 



   Auch in diesen Fällen kann der Rückstand mit Natriumchlorid behandelt werden, wobei das
Aluminium in metallischer Form und   Bariumchlorid   bzw. Strontium- oder Berylliumchlorid und
Ammoniak als Nebenprodukte gewonnen werden   können.   



   Man kann auch den Rilekstand mit ändern Alkalihaloidschmelzen behandeln. wie z. B. mit
Kryolith. In diesem Falle kann der Rückstand einem schmelzflüssigen Bade von Kryolith zugesetzt und metallisches Aluminium gewonnen werden, während das oxydierte Aluminium sich im Bad auflöst und durch Elektrolyse auf Aluminium verarbeitet werden kann. 



   Durch Zusatz von kalzinierten Magnesit in Stücken.   Körnern   oder Brocken zum Aluminium wurden Magnesium-Aluminium-Legierungen mit bis zu   zig   erhalten. 



   Auch hat sich gezeigt. dass bei der Behandlung einer   Caleium-Aluminium-Legierung   mit ge-   schmolzenem   Magnesiumchlorid eine Magnesium-Aluminium-Legierung und Calciumchlorid entsteht. 



   Es hat sich auch herausgestellt, dass beim Zusammenschmelzen des eine Calcium-AluminiumLegierung enthaltenden Rückstandes mit Natriumchlorid in Gegenwart   von Magnesiumoxyd sieh etwas  
Magnesium mit Aluminium legiert. 



   Ferner wurde gefunden, dass die Gegenwart von   Caiciumoxyd   neben   Magnesiumoxyd   den Eintritt von Magnesium in das Aluminium befördert. Es können deshalb Dolomite oder gebrannte Dolomite angewendet werden, die eine Calcium-Magnesium-Aluminium-Legierung ergeben. Diese kann dann in eine Magnesium-Aluminium-Legierung umgewandelt werden, indem man das Calcium durch Natriumoder Magnesiumchlorid abscheidet. 



   Das   erfindungsgemässe   Verfahren ist auch geeignet. Legierungen der Erdalkalimetalle mit Aluminium und Silicium aus solchen Erzen (Silikaten) zu gewinnen. die bisher für diesen Zweck schwer verwendbar waren. 



   Wenn z. B. Beryllium-Aluminium-Silikat einem geschmolzenen Bad von Aluminium bei   10000   bis   12000 C zugefÜgt wird.   wird das Silikat reduziert und tritt Silizium in   das Metall ein. während   Beryllium-und Aluminiumoxyd frei werden und einen Rückstand bilden. der auf metallisches   Beryllium   oder Aluminium durch bekannte Verfahren aufgearbeitet werden kann, z. B. bei der Erzeugung von Aluminium durch Elektrolyse, wobei das Oxydgemisch dem Kryolithbad zugesetzt wird. Hiebei wird das Aluminium als Metall abgeschieden und es verbleibt das Beryllium in der   Kryolithsehlacke. aus   der es durch Reduktion mittels metallischem Natrium als Metall gewonnen werden kann. 



   Eine Magnesium-Aluminium-Silicium-Legierung kann direkt hergestellt werden, indem man ein Magnesiumsilikat dem Aluminiumbad auf die früher für das Arbeiten mit Kalk beschriebene Art zusetzt. 



  Wenn ein Aluminiumsilikat, wie z. B. Porzellanerde oder andere Tone, die im wesentlichen aus Aluminiumsilikat bestehen, nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt werden. entsteht eine AluminiumSilizium-Legierung und der verbleibende Rückstand besteht im wesentlichen aus reinem Aluminiumoxyd. 



  Es können auch andere Aluminiumsilikate als Rohstoff Anwendung finden, wie Andalusit. Leueit. Silimanit und die verschiedenen Formen von Feldspat. Dieserart gestattet das Verfahren der Erfindung auf einfache Weise reines Aluminiumoxyd aus komplexen Silikaten in einer Ofenarbeit zu gewinnen. statt der mühsamen   gewöhnlich   gebrauchten nassen Verfahren. In allen Fällen wird eine brauchbare Aluminium-Silicium-Legierung gebildet nebst im wesentlichen reinem Aluminiumoxyd. das als Rohstoff für die Herstellung von metallischem Aluminium dienen kann. 



   Es ist bereits vorgeschlagen worden. Aluminiumsilikate mit geschmolzenem Aluminium und einem Flussmittel zu behandeln oder mit gepulvertem   Aluminium oder Aluminiumlegierungen. Von   diesen 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 früher vorgeschlagenen Verfahren unterscheidet sich das erfindungsgemässe Verfahren dadurch, dass das Aluminiumsilikat in ein   schmelzflüssiges   Aluminiumbad unter die Oberfläche des Bades eingeführt wird und dass kein Flussmittel und keine Schlacke erforderlich sind. 



   Es können ferner Mangan-Aluminium-Silicium-Legierungen nach dem Verfahren der Erfindung direkt hergestellt werden, indem man von Mangansilikaten als Rohstoff ausgeht. Auch andere SiliziumAluminium-Legierungen können in   ähnlicher   Weise hergestellt werden, indem man beim Verfahren der Erfindung als Rohstoff das entsprechende   Metallsilikat   anwendet. 



     PATENT-ANSPRtCHE   :
1. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Metalloxyd oder eine Metallverbindung, die durch Hitze sich unter Bildung eines Oxyds oder Silikats zersetzt. in einem   schmelzflüssigen   Bad von Aluminium unter der Oberfläche des Bades erhitzt wird.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metalloxyd oder die Metall- EMI4.1 reichend gross ist, um die Oberflächenspannung des Aluminiums zu überwinden.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem bei der Reaktion zwischen Aluminium und der eingebrachten Verbindung verbleibenden Rückstand das in Form einer Legierung mit dem Metall der angewandten Verbindung vorliegende Aluminium durch Schmelzen mit einem Alkalihaloid oder Doppelhaloid zurückgewonnen wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze nach Abscheiden des Aluminiums und Erkalten mit Wasser ausgelaugt wird.
    5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Beryllium-AluminiumSilikat der Behandlung unterzogen wird, wobei eine Silizium-Aluminium-Legierung erhalten wird und das verbleibende Bervlliumoxyd von dem Aluminiumoxyd abgetrennt und in bekannter Weise zur Gewinnung von Beryllium behandelt wird.
AT142221D 1933-06-28 1933-06-28 Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungen. AT142221B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT142221T 1933-06-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT142221B true AT142221B (de) 1935-06-25

Family

ID=3642044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT142221D AT142221B (de) 1933-06-28 1933-06-28 Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungen.

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT142221B (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69603668T2 (de) Verfahren zur elektrolytischen Herstellung von Magnesium und dessen Legierungen
AT142221B (de) Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungen.
DE825541C (de) Verfahren zur Herstellung von Alkalialuminiumfluoriden, insbesondere Kryolith
DE3535280A1 (de) Entschwefelungsgemisch fuer metallschmelzen, ein verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung
DE2607131A1 (de) Verfahren zum aufschluss von chromerzen
DE2117763C3 (de) Verfahren zur Erhöhung der Zerrieselungsfähigkeit von Dicalciumsilikat und dieses enthaltenden Produkten
DE1099509B (de) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Kryolith
DE2159584C3 (de) Verfahren zum Aufbereiten von Rotschlamm
DE830787C (de) Verfahren zur Herstellung fluechtiger Chloride
CH172780A (de) Verfahren zur Herstellung einer Erdalkalimetall-Aluminiumlegierung.
AT160021B (de) Verfahren zum Aufschließen von Zirkonerzen.
DE615512C (de) Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungen
AT90604B (de) Verfahren zur Herstellung von Tonerde.
DE609559C (de) Verfahren zur Herstellung von an Phosphor reichem, von Silicium sowie von Titan weitgehend bis voellig freiem Ferrophosphor
DE403741C (de) Elektrode
DE637262C (de) Zweistufiges Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Erdalkalialuminat und Ferrophosphor mit hohem Phosphorgehalt
DE544520C (de) Gewinnung von Alkaliphosphaten
DE2365271C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Natriumchromat
AT88712B (de) Verfahren zur Darstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid.
DE877956C (de) Verfahren zur Gewinnung von Zink
DE121324C (de)
DE891251C (de) Verfahren zur Herstellung von fuer die Schmelzelektrolyse geeigneten, geschmolzenen und oxydfreien Mischmetallchloriden der seltenen Erdmetalle durch unmittelbare Aufbereitung von Erzen seltener Erd-metalle, vorzugsweise Bastnaesit u. dgl.
AT144894B (de) Verfahren zur Herstellung von Erdalkalimetallen und Legierungen aus diesen.
DE576503C (de) Herstellung von Alkaliphosphaten
DE4425424C1 (de) Verfahren zur Aufarbeitung von aus der Magnesiumherstellung anfallenden Schlacken oder Krätzen