CH261162A

CH261162A - Verfahren zur Herstellung von Aluminium.

Info

Publication number: CH261162A
Authority: CH
Inventors: Aluminium-Industrie-Aktien-Ges
Original assignee: Aluminium Ind Ag
Priority date: 1947-10-25
Filing date: 1947-10-25
Publication date: 1949-04-30

Description

Verfahren zur Herstellung von Aluminium. Es ist ein Verfahren veröffentlicht wor den, nach welchem ein tonerdehaltiger Stoff und ein kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel bei erhöhter Temperatur mit einem Alumi- niumhalogenid zur Reaktion gebracht wer den, worauf die so gebildete Aluminium-Halo- genverbindung durch weitere Erhöhung der Temperatur in Aluminium und in das als Ausgangsstoff benützte Aluminiumhalogenid zersetzt wird.

Die Herstellung von Alumi nium soll beispielsweise wie folgt geschehen:
EMI0001.0007

a) <SEP> A190s <SEP> + <SEP> 3C <SEP> + <SEP> AIC13 <SEP> -@ <SEP> 3A1C1 <SEP> + <SEP> 3C0
<tb> b) <SEP> 3AIC1<U>--></U> <SEP> 2A1 <SEP> -f <SEP> A1C13. Es kann aber auch folgende Reaktion in Frage kommen
EMI0001.0008

a) <SEP> Ala0s <SEP> -,- <SEP> 3C0 <SEP> -i- <SEP> A1Cls <SEP> -@ <SEP> 3A1C1+ <SEP> 3C02
<tb> b) <SEP> 3A1C1-> <SEP> 2A1 <SEP> + <SEP> A1C13 Mit Kohlenstoff soll das Verfahren zum Beispiel wie folgt durchgeführt werden:

Über ein Gemisch von kalzinierter Tonerde und Lampenruss leitet man unter Luftabschluss bei einer Temperatur von 450 C einen Strom von Aluminiumtrichloriddampf. Die Aluminium- Chlor-Verbindung und Kohlenmonoxyd, die dabei entstehen, werden beim Verlassen des Reaktionsraumes in einen zweiten Raum ge führt, der auf 7500 C erhitzt ist.

In diesem zweiten Raum zerfällt die Aluminium-Chlor- Verbindung in Aluminiumtrichlorid und geschmolzenes, elementares Aluminium. Das bei der Reaktion gebildete Kohlenmonoxyd wird von dem mit ihm entweichenden Alu- miniumtrichlorid durch Kondensation des Aicl, getrennt und letzteres in den Prozess zurückgeführt.

Versuche des Anmelders haben nun ge zeigt, dass das Verfahren unter den angege benen Bedingungen technisch undurchführ-. bar ist.

Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren, bei welchem ein tonerdehaltiger Stoff, wie kalzinierte Tonerde oder Bauxit, mit einem kohlenstoffhaltigen Reduktions mittel und einem Halogenid erhitzt wird, wo bei man das Halogenid bei einem Druck von 30 mm Hg und darunter und bei einer Tem peratur von mindestens 13000 C einwirken lässt und die gebildete,

dampfförmige Alumi- niumhaloäenverbindung aus dem Reaktions gemisch entfernt und - im Gegensatz zum eingangs beschriebenen Verfahren - durch Abkühlung in Aluminium und in das als Ausgangsstoff benutzte Halogenid zersetzt.

Als kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel kommen nicht nur Koks, Russ und ähnliche feste Stoffe in Frage, sondern auch Kohlen monoxyd.

Als Halogenide kommen vor allem die Alu miniumhalogenide in Frage, insbesondere Alu miniumchlorid und Aluminiumfluorid. Wenn Aluminiumchlorid benutzt wird, ist es zweck mässig, dieses, wie schon im ersterwähnten Verfahren, als Dampf über die Mischung des tonerdehaltigen Stoffes mit dem kohlenstoff haltigen Reduktionsmittel zu leiten, da es sonst aus der Ueaktionsmischung entweichen würde, bevor diese auf die Reaktionstempera tur von mindestens 13000 C gebracht worden ist.

Das Verfahren bietet den grossen Vorteil, dass man unmittelbar aus Aluminiumrohstof- fen sehr reines Aluminium erhalten kann. Zweckmässigerweise wird man die Rohstoffe, z. B. Bauxit; vorher scharf trocknen. Darüber hinaus können Aluminiumerze benützt wer den, die für die Verarbeitung nach dem be kannten Bayerverfahren Wege zu hohen Sili- ziiuu- oder Eisengehaltes nicht in Frage kom men.

Vorteilhafterweise wird man die Tempera tur um so höher wählen, je höher der Druch ist. Bei 30 mm Druck wird man zum Beispiel am besten auf 1400 bis 15000 C oder noch höher gehen, während bei einem Druck von weniger als 20 mm Temperaturen zwischen 1300 und 14000 C schon genügen. Je höher die Temperatur bei gleichem Druck und je niedriger der Druck bei gleicher Temperatur, desto höher die Reaktionsgeschwindigkeit.

<I>Beispiel:</I> Eine Mischung von kalzinierter Tonerde und pulverisiertem Koks wurde in einem Kohlerohr im Vakuum auf etwa 14000 C er hitzt, worauf ein Strom von Aluminiiunchlo- riddampf über die Mischung geleitet wurde. Der Druck, der anfangs nur wenige Milli meter betrug,

stieg bei Durchleiten des Alu- miniumchloriddampfes auf etwa 20 mm Hg an der Saugstelle. In einer gekühlten Vorlage schlug sich metallisches Aluminium in fester Form nieder.

Wenn gewünscht, kann man nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung den Alu- miniumrohstoff, z. B. den Bauxit, einer Vor reinigung dadurch unterziehen, dass man ihn mit Wasserstoff oder kohlenstoffhaltigen Re duktionsmitteln, bei hoher Temperatur, z. B.

bei 800 bis 10000 C, behandelt, wobei die oxy- dischen Eisenverbindungen reduziert werden, und dass man hierauf auf den behandelten Ahuniniumrohstoff Chlor einwirken lässt und das hierbei " entstehende Eisenchlorid durch Verflüchtigung entfernt. Aus dem Eisenchlo rid kann man das Chlor in einfacher Weise zu rückgewinnen, z. B. durch Erhitzen mit Luft.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Aluminium durch Erhitzen von tonerdehaltigen Stoffen mit einem kohlenstoffhaltigen Reduktionsmit tel und einem Halogenid, dadurch gekenn zeichnet, dass man das Halogenid bei einem Druck von höchstens 30 mm Hg und bei einer Temperatur von mindestens 13000 C einwir ken lässt und die gebildete,

dampfförmige Aluminiiunhalogenverbindung aus dem Reak tionsgemisch entfernt und durch Abkühlung in Aluminium und in das als Ausgangsstoff benutzte Halogenid zersetzt. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Halogenid Alu- miniiimhalogenid benützt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Ahlminiumhalogenid Aluminium-. chlorid benützt. 3.

Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Aluminiumhalogenid Alumi- niumfluorid benützt. 4. Verfahren. nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Reaktion bei einem Druck von höchstens 20 mm Hg durch geführt wird.