CS218572B2 - Porézní sféroídní útvar z chloridu hlinitého, zejména pro elektrolytickou výrobu hliníku - Google Patents

Description

Vynález se týká porézního sféroidního útvaru z chloridu hlinitého, vhodného zejména pro výrobu hliníku elektrolýzou taveniny. Jde o· vysoce čistý pevný chlorid hlinitý, který má nový laiočnatý tvar, získatelný fyzikálním způsobem.

Jakkoliv jsou již dlouho známy možné výhody použití chloridu hlinitého, jakožto výchozí látky pro- elektrolytickou výrobu kovového hliníku, nebyla dosud možná průmyslová realizace této myšlenky. Podle známého stavu techniky nebylo totiž možné vyrobit chlorid hlinitý s dostatečně vysokou čistotou a s takovými vlastnostmi, aby ho· bylo možno použít pro· elektrolytickou výrobu hliníku.

Tak je například známo z amerického patentového spisu číslo 3 078 145, že známý bezvodý chlorid hlinitý má některé nepříjemné vlastnosti, pro které se nemůže použít k výrobě kovového hliníku dostatečné čistoty a k výrobě chloru. V tomto spise se uvádí, že chlorid hlinitý připravený běžným způsobem jednak obsahuje nečistoty, jednak má nerovnoměrnou velikost částic. Ani kulovitý chlorid hlinitý podle britského patentového spisu číslo 1 163 670 není pro elektrolytickou výrobu hliníku ideálně vhodný.

Kromě toho nebylo- dosud možné získat chlorid hlinitý hospodárně vhodným způso2 bem v potřebném velkém množství. Dávný podnět a potřeba výroby vysoce čistého chloridu hlinitého ekonomickým způsobem vedly k nákladnému experimentálnímu výzkumu a k ověřování četných navržených způsobů. Dosud však žádný z těchto- navržených způsobů nebyl zcela uspokojivý a nebylo dosaženo dlouho- žádaného cíle, vyrábět průmyslově ekonomickým způsobem vysoce čistý chlorid hlinitý.

Úkolem vynálezu je tedy vyrobit agregovaný přípravek chloridu hlinitého- ze zvláštním způsobem vytvořených, snadno manipulovatelných a sypatelných vyso-ce čistých pevných částic chloridu hlinitého obecně laločnatého tvaru, který by byl zvlášť vhodný pro elektrolytickou výrobu kovového hliníku. Úkolem vynálezu je také, aby byl tento· zvláštní produkt ekonomicky vyrobitelný. Je také třeba, .aby tyto- pevné, vyso-ce čisté částice chloridu hlinitého- měly volitelnou velikost a obecně laiočnatý tvar a byly prosté venkovních rovných plošek a ostrých hran.

Agregovaný porézní sféroídní útvar z chloridu hlinitého- podle vynálezu je vyznačený tím, že má laiočnatý zaoblený povrch a že se skládá z autogenně spojených částiček chloridu hlinitého se zaobleným tvarem povrchu. Pevný produkt podle vynálezu tedy

857 2 svým tvarem ve značném zvětšení připomíná malinu.

Způsobem podle vynálezu vytvořený produkt z pevného chloridu hlinitého, zvláštní velikosti a tvaru, se může s výhodou získat fyzikálním způsobem, při kterém se chlorid hlinitý vylučuje z plynu obsahujícího chlorid hlinitý tak, že plynný chlorid hlinitý desublimuje ve zvířené vrstvě částic chloridu hlinitého, přičemž zvířená vrstva částic chloridu hlinitého má nižší teplotu, než je horní desublimační teplota chloridu hlinitého· a získané pevné, tekuté částice chloridu hlinitého· se ze zvířené vrstvy odvádějí. Při tomto způsobu účinné a kontinuální výroby lalcenatého chloridu hlinitého· se vychází z plynného- chloridu hlinitého prostého- v podstatě nečistot a obsahujícího chlor, fo-sgen a oxid uhelnatý, jak se získá chlorací oxidu hlinitého a řízeným způsobem se dosahuje vylučování plynného- chloridu hlinitého· na pevných částicích chloridu hlinitého zvířené vrstvy přímou desublimací plynného chloridu, hlinitého· na částicích stále se samovolně doplňující vrstvy zvířených částic chloridu hlinitého při předem dané teplotě, která je podstatně nižší než teplota desublimace chloridu hlinitého.

Zvláštní výhodou vynálezu je, že se získá jedině čistý chlorid hlinitý o· určité velikosti části a určitého tvaru technicky vhodným způsobem ekonomicky proveditelným i'v provozním měřítku, přičemž produkt podle vynálezu je obzvláště vhodný pro· výrobu kovového hliníku elektrolytickou redukcí.

Porézní sféro!dní laločnatý přípravek chloridu hlinitého podle vynálezu, zí-skatelný s výhodou přímou desublimací plynného chloridu hlinitého· na částicích zvířené vrstvy pevného- chlóridu hlinitého- spontánně se doplňující, je pevným produktem volitelné velikosti částic a zvláštního- vytvoření, pro které se s ním snadno zachází .a pro které je dobře tekoucí. Takový chlorid hlinitý má střední rozdělení velikosti částic asi 420 až asi 40 mikrometrů, s výhodou asi 150' až 40 mikrometrů. Sho-ra uvedený kondenzační neboli desublimační postup za použití zvířené vrstvy je spojen s nepatrnými náklady na chlazení, přičemž se získá dostatečně jemný, pevný produkt, který pro svoji velikost částic, vytvoření a čistotu je vhodný pro přímé použití k elektrolytické výrobě kovového hliníku. Pro produkt podle vynálezu je podstatné, že má laločnaté vytvoření a je proto prakticky prostý rovných plošek na svém povrchu; takového vytvoření a udaný obor velikosti částic usnadňují zacházení s chloridem hlinitým podle vynálezu při jeho dalším použití při elektrolytické výrobě kovového hliníku.

Jedinečná povaha porézního sféroidního útvaru z chloridu hlinitého podle vynálezu je dána aglomerací, spečením nebo jiným způsobem autogenního spojení četných částeček chloridu hlinitého menší velikosti, které mají poměrně silně se měnící rozmě4 ry, mají však obecně kulovitý tvar. Proto je produkt podle vynálezu sice zaoblený, lal-očnatý a bublinovitý, není však kulovitý. Nikdy se na něm nevyskytují rovné plošky nebo hrany. Pro tento laločnatý tvair se porézní sféroidní útvar z chloridu hlinitého podle vynálezu liší od běžně vyráběného- a obchodně dostupného chloridu hlinitého. Jak shora uvedeno, s novým materiálem podle vynálezu se snadno manipuluje a je dobře sypký, pro- jeho použití při elektrolytické výrobě hliníku není nutné žádné rozmělňování nebo mletí, s čímž je vždy spojeno znečištění (produktu. Ještě důležitější je skutečnost, že produkt podle vynálezu nepřichází při své výrobě do styku se vzduchem, ze kterého· se vždy může do produktu zavléci ve vzduchu obsažená vlhkost.

Porézní sféroidní útvar z chloridu hlinitého podle vynálezu má s výhodou syipnou hmotnost asi 1,2 až 1,7 g.cnr³ při střední velikosti částic 420 až 40 mikrometrů. Je neobyčejně čistý a jemný. Jeho čistota je alespoň 99,5 % a snadno a ekonomicky je připravitelný i produkt o čistotě přes 99,8 %.

Připomíná se, že produkt podle vynálezu je možno· získat v provozním množství, přičemž je prostý nečistot, jako je sodík, železo, křemík a titan, a jeho celkový obsah netěkavých podílů včetně vázaného kyslíku je pod 0,3 %, s výhodou pod 0,1 % a především -pod 0,03 %.

Příklad 1

Desublimací získaný porézní sféroidní útvar z chloridu hlinitého má asi 0,3 % hmotnostního nečistot tvořených vázaným kyslíkem a adsorbovaným oxidem uhličitým a fosgenem. Sítovou analýzou zjištěno toto rozdělení velikosti částic:

na sítu s oky 4-420 mikrometrů zadrženo 8 %, na sítu s oky 149 mikrometrů zadrženo 22 %, propadlo 40%.

Sypná hmotnost produktu 1,2 až 1,7 g.

. cm^-3.

Příklad 2

Rovněž fyzikálním způsobem získaný chlorid hlinitý sestává z jemného, dobře tekutého desublimovaného pevného produktu prostého sodíku, železa, křemíku a titanu a obsahuje méně než 0,3 % hmotnostního vázaného kyslíku a netěkavých nečistot při nepatrném obsahu adsorbovaného oxidu uhličitého a stopovém obsahu adsorbovaného fosgenu. Sítovou analýzou zjištěno toto rozdělení velikosti částic:

4-320 mikrometrů (zadrženo] 1 % —320 mikrometrů až 4-177 mikrometrů 2 % —177 mikrometrů až + 149 mikrometrů 10 % —149 mikrometrů až +74 mikrometrů 47 % —40 mikrometrů (propadlo) 40 %

Sypná hmotnost produktu je 1,2 až 1,7 g. .cm³. Tento produkt je obzvlášť vhodný bez dalšího zpracování pro elektrolytickou výrobu kovového hliníku z chloridu hlinitého.

Claims (4)

1. Porézní sféroidní útvar ,z chloridu hlinitého, zejména pro elektrolytickou výrobu hliníku, vyznačený tím, že má laločnatý, zaoblený povrch a skládá se z autogenně spojených částeček chloridu hlinitého se zaobleným tvarem povrchu.

2, Porézní sféroidní útvar z chloridu hlinitého podle bodu 1, vyznačený tím, že střední velikost částeček je 420 až 40 mikrometrů.

YNÁLEZU

3. Porézní sféroidní útvar z chloridu hlinitého podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že částečky mají kulovitý tvar.

4. Poirézní sféroidní útvar z chloridu hlinitého podle -bodů 1 až 3, vyznačený tím, že laločnatý povrch má tvar bublin a částečky jsou prosty lomových ploch a ostrých hran vyčnívajících na povrch.