DE219778C

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Publication number: DE219778C
Application number: DENDAT219778D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vi 219778 KLASSE 40«. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. Mai 1907 ab.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet die Gewinnung einer leicht löslichen Schlacke bei der aluminogenetischen Herstellung von Metallen in hocherhitztem flüssigen Zustande aus ihren Verbindungen unter Verwendung von Reduktionsmitteln. Bei den bisher bekannten Verfahren dieser Art werden Schlacken gebildet, die im wesentlichen aus Tonerde sowie aus einem Teile des reduzierten Metalles bestehen.

ίο Dieses letztere befindet sich in Form von kleinen Körnern in der Schlacke. Im praktischen Betrieb läßt sich das Vorhandensein dieser .Metallkörner in der Schlacke überhaupt nicht vermeiden. Außerdem enthält die Schlacke häufig, falls keine vollständige Reduktion eingetreten ist, noch kleine Mengen von Oxyd- oder Oxydul-' verbindungen des zu reduzierenden Metalles.

Die so gewonnene Schlacke ist schwer löslich oder sogar unlöslich. Es können daher weder die Tonerde noch auch die in ihr enthaltenen Metalle oder Metallverbindungen aus ihr wiedergewonnen werden. Dies hat den Übelstand zur Folge, daß einerseits das gesamte, bei dem Verfahren zur Verwendung kommende Aluminium verlören geht, andererseits auch die Ausbeute an Metall nicht unerheblich dadurch verringert wird, daß sich ein Teil des Metalles in der nicht wieder regenerierbaren, unlöslichen Schlacke befindet.

Die bei den bisherigen Verfahren erhaltene Schlacke stellt demnach ein Produkt dar, für das sich gar keine oder höchstens nur eine geringfügige Verwertung bietet. Die, einzige bisher bekannte Möglichkeit, die Schlacke zu verwenden, bestand darin, daß man sie als Schleifmittel oder als feuerfeste Masse benutzt.

Diese letzteren Materialien besitzen jedoch einen sehr geringen Wert, der in einem äußerst ungünstigen Verhältnis zu dem Werte der Ausgangsmaterialien steht, so daß also die Ver-Wendung der Schlacke für diese Zwecke außerordentlich wenig lohnend ist.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, diesen Übelstand, d. h. die Bildung eines nahezu wertlosen Produktes, zu vermeiden und die den bekannten ■ Verfahren somit anhaftende Unvollständigkeit zu beseitigen.

Dies wird dadurch erreicht, daß die Schlacke in eine leicht lösliche Verbindung übergeführt wird, aus der sodann sowohl die Torierde als auch die in ihr enthaltenen Metallteile bzw. Metallverbindungen in einfacher Weise wiedergewonnen werden.

Diese Überführung der Schlacke in eine leicht lösliche Verbindung besteht darin, daß sie in ein Aluminat der Alkali- oder Erdalkalimetalle umgewandelt wird. Dies kann auf zweierlei Weise geschehen.

Das eine Verfahren besteht darin, daß die bei den bisher bekannten Verfahren erhaltene unlösliche Schlacke in noch flüssigem Zustande in ein bereitgehaltenes Gefäß, das Verbindungen der Alkali- oder Erdalkalimetalle enthält, gebracht wird. Je nach der Art des zu gewinnenden Metalles ist es unter Umständen vorteilhaft, jedoch nicht unbedingt erforderlich, den für die Reduktion des Metalles zu verwendenden Stoffen (Aluminium u. dgl.) einen Zusatz von Alkalimetallen oder deren Legierungen oder deren Verbindungen zu geben. Die so gebildete, größtenteils aus Aluminaten der Alkali- oder Erdalkalimetalle oder einem

Gemenge derartiger Aluminate bestehende Schlacke ist in Wasser oder verdünnten Säuren bis auf die in ihr enthaltenen Teile oder Körner von Metall oder Metallverbindungen leicht löslich.

Aus der Aluminatlösung wird dann die Tonerde in ähnlicher Weise wie bei ihrer Herstellung aus Bauxit oder nach irgendeinem anderen bekannten Verfahren gewonnen. Die bei der

ίο Lösung zurückbleibenden Metalle bzw. Metallverbindungen können entweder in bekannter Weise auf Metall verarbeitet oder aber von neuem bei dem Schmelzverfahren oder in irgendeiner anderen beliebigen Weise verwendet werden.

Ein Beispiel möge zur Erläuterung des Verfahrens dienen.

Beispiel.

Etwa 156 kg Chromoxyd werden mit 56 kg Aluminiumnatriumlegierung, die aus 53 kg Aluminium und 3 kg Natrium (entsprechend 94 Prozent Aluminium und 6 Prozent Natrium) besteht, innig vermischt. Das Gemenge wird sodann in bekannter Weise zur Reaktion gebracht. Nach Beendigung der Reaktion erhält man eine dünnflüssige Schlacke. Letztere wird in diesem Zustande — entweder durch Umkippen des Reaktionsgefäßes oder durch Abstechen — in ein Gefäß mit Ätznatron oder Soda gebracht. Durch Lösen des so erhaltenen Produktes in Wasser wird reine Aluminatlösung erhalten, und nach dem Filtrieren vom suspendierten Rückstande, welcher in diesem Falle hauptsächlich aus Chrom und Chromverbindungen besteht, kann entweder durch Einleiten von Kohlensäure oder durch Verrühren mit Tonerdehydrat die Zersetzung der Aluminatlösung in Tonerdehydrat und Soda oder freie Natronlauge bewirkt werden. Das erhaltene Tonerdehydrat wird in Tonerde übergeführt, aus der Aluminium gewonnen werden kann. Oder aber es kann die erhaltene Schmelze im flüssigen Zustande direkt der Elektrolyse zur Gewinnung von Aluminium unterworfen werden.

Ein anderer Weg, eine lösliche Schlacke zu erhalten, besteht darin, daß. man die Auswahl der Reduktionsstoffe sowohl hinsichtlich ihrer Eigenschaften als auch ihrer Menge so trifft, daß unmittelbar, d. h. bei dem Reduktionsprozeß selbst, eine lösliche Schlacke gebildet wird. Zu diesem Zwecke verwendet man als Reduktionsmittel bei dem ursprünglichen Schmelzprozeß e'n Gemenge, das eine erhebliche Menge Von Alkalimetallen oder deren SS Legierungen oder Verbindungen enthält. Verwendet man z. B. ein Gemenge von 54 Prozent Aluminium und 46 Prozent Natrium, so erhält man eine Schlacke, die ohne weiteres in Wasser oder in verdünnten Säuren, löslich ist, und aus der die Tonerde bzw. die in ihr enthaltenen Metallteile oder Metallverbindungen in der oben beschriebenen Weise gewonnen werden können. ■ .

Es ist allerdings bekannt, zur Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit bei aluminogenetischen Verfahren einem Gemenge von Aluminium, Silizium und Kalzium oder einem Gemenge von Aluminium und Kalzium oder einem solchen von Aluminium und Silizium einen Zusatz von Natrium zu geben. Hierbei handelt es sich aber zunächst nur um einen geringen Zusatz, während nach dem vorliegenden Verfahren das Alkalimetall einen erheblichen Prozentsatz, d. h. mehr als die Hälfte des Reduktionsmittels ausmacht. Bei den bekannten Verfahren erhält man ferner eine aus Silikaten bestehende unlösliche Schlacke, während die vorliegende Erfindung die Bildung einer leicht löslichen · Schlacke bezweckt.

Erst durch das Verfahren vorliegender Erfindung ist eine bei den bisher bekannten Verfahren zur Gewinnung von Metallen auf aluminogenetischem Wege bestehende Lücke ausgefüllt und ein Kreisprozeß geschaffen, bei dem nicht nur sämtliches Metall aus den zu reduzierenden Verbindungen gewonnen, sondern auch die zur Reduktion verwendeten Stoffe vollständig regeneriert werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Metallen auf aluminothermischem Wege, dadurch gekennzeichnet, daß die gebildete Schlacke in ein eine Alkali- oder Erdalkaliverbindung oder -Verbindungen oder deren Gemische enthaltendes Gefäß abgestochen wird, um so eine leicht lösbare Schlacke zu erhalten.

2. Ausführungsart des Verfahrens zur Gewinnung von Metallen auf aluminothermischem Wege nach Anspruch 1 unter Verwendung von Alkalimetall enthaltendem Reduktionsstoff, dadurch gekennzeichnet, daß behufs Erzielung einer leicht löslichen Schlacke das als Reduktionsmittel dienende Gemenge der Hauptsache nach aus Alkalimetallen oder deren Legierungen oder Verbindungen besteht.