DE2316201C2 - Process for introducing fluxes, for example cryolite and aluminum fluoride, into the electrolyte in the case of aluminum flux electrolysis - Google Patents

Process for introducing fluxes, for example cryolite and aluminum fluoride, into the electrolyte in the case of aluminum flux electrolysis

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DE2316201C2
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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/18—Electrolytes

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Description

Bei der Aluminium-Schmelzflußelektrolyse wird bekanntlich eine Lösung von Aluminiumoxid in geschmolzenem Kryolith Na3AlF6 elektrolysiert. Dem hierfür eingesetzten natürlichen oder synthetischen Kryolith wird AlFsbis zu 10% Überschuß zugesetzt.In the case of aluminum melt-flow electrolysis, a solution of aluminum oxide in melted cryolite Na 3 AlF 6 is known to be electrolyzed. AlFs up to 10% excess is added to the natural or synthetic cryolite used for this purpose.

Es ist weiterhin bekannt, daß während des Elektrolysevorganges ein ständiger Verbrauch an Schmelzmitteln stattfindet. So verdampft z. B. ein Teil des Schmelzmittels in Form von flüchtigen Fluorverbindungen, während ein anderer Teil von dem Kohlefutter des Ofens aufgenommen wird oder an den Seitenborden des Elektrolyseofens als NaF-AbOs-reiche Phase auskristalliert. Das hat zur Folge, daß die Zusammensetzung des Elektrolytbades dauernden Schwankungen unterworfen ist und ständig überwacht und korrigiert werden muß. Die Zugabe des hierfür erforderlichen Aluminiumfluorids bzw. Kryoliths erfolgt jeweils in reiner Form, d. h. unabhängig von der Zugabe der Tonerde. In Abhängigkeit vom Natriumoxid-Gehalt der Elektrolysetonerde und anderen Elektrolyseparametern werden zur Erzeugung von 1 kg Aluminium unterschiedliche Zusatzmengen an Aluminiumfluorid bzw. Kryolith benötigt, und zwar werdenIt is also known that there is constant consumption of flux during the electrolysis process takes place. So z. B. a part of the flux in the form of volatile fluorine compounds, while another part is taken up by the coal lining of the furnace or on the side panels of the Electrolysis furnace crystallized out as a NaF-AbOs-rich phase. As a result, the composition of the electrolyte bath is subject to constant fluctuations and must be constantly monitored and corrected. The addition of the aluminum fluoride required for this or cryolite takes place in each case in pure form, i. H. regardless of the addition of the clay. Dependent on from the sodium oxide content of the electrolytic clay and other electrolysis parameters are used to generate 1 kg of aluminum requires different additional amounts of aluminum fluoride or cryolite, and although will

bei einer Elektrolysetemperatur von 955° C,at an electrolysis temperature of 955 ° C,

einem Aluminiumfluorid-Überschuß von 8% und einem Natriumoxid-Gehaltan aluminum fluoride excess of 8% and a sodium oxide content

der Tonerde von 0,4%the alumina of 0.4%

benötigt:needed:

ca 16 g Kryolith undabout 16 g cryolite and

28 g Aluminiumfluorid.28 grams of aluminum fluoride.

Der Nachteil der vorerwähnten separaten Zugabe von Aluminiumfluorid und Kryolith in den schmelzflüssigen Elektrolyten besteht vor allem in einer erhöhten Fluor-Emission in die Ofenhallen-Atmosphäre. Zu dieser gesteigerten Fluor-Emission kommt es sowohlThe disadvantage of the aforementioned separate addition of aluminum fluoride and cryolite in the molten liquid Electrolytes mainly consist of increased fluorine emissions into the furnace hall atmosphere. to this increased fluorine emission occurs both

ίο durch die an sich bekannte Einwirkung von Wasserdampf aus der Luft auf verdampfendes AIF3, als auch durch Verdampfung von Natrium-tetrafluo-aluminat, zu der es bei der separaten Zugabe infolge lokaler Übersättigung des Elektrolyten an AIuminium-Fluorid kommt Da die Fluorverbindungen eine erhöhte Lästigkeit der Ofenarbeit bedingen und eine nicht zu vernachlässigende Verunreinigung der Luft darstellen, stellte sich somit die Aufgabe, Mittel und Wege zu finden, mit deren Hilfe die vermehrte Fluor-Emission bei Zugabe von reinen Fluoriden, insbesondere Kryolith und Aluminiumfluorid, vermieden werden kann.ίο by the known effect of water vapor from the air to evaporating AIF3, as well as by evaporation of sodium tetrafluo-aluminate which when added separately due to local supersaturation of the electrolyte of aluminum fluoride Since the fluorine compounds cause an increased annoyance of the furnace work and not one represent negligible air pollution, so the task was to find ways and means with the help of which the increased fluorine emission when adding pure fluorides, especially cryolite and aluminum fluoride, can be avoided.

Überraschenderweise kann die gestellte Aufgabe in einfacher Form dadurch gelöst werden, daß die als Schmelzmittel eingesetzten Fluoride bei oder unmittelbar nach der Zugabe zu dem Elektrolyten mit Aluminiumoxid, das mindestens 40% y-Oxid enthält, in Berührung gebracht werden. Die schädlichen Fluorverbindungen können so »in statu nascendi« vom y-Oxid aufgenommen und brauchen nicht in kostspieligen Reinigungsanlagen entfernt werden.Surprisingly, the object can be achieved in a simple form in that the as Flux used fluorides with or immediately after the addition to the electrolyte Alumina containing at least 40% y-oxide in Be brought into contact. The harmful fluorine compounds can thus "in statu nascendi" from the y-oxide and do not need to be removed in expensive cleaning systems.

Die Zugabe des Aluminiumoxids zu den Schmelzmitteln kann auf verschiedene Weise erfolgen. Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Schmelzmittel in Mischung mit dem Aluminiumoxid in den Elektrolyse-Ofen eingetragen. Je nach Schmelzmittelbedarf des Elektrolyse-Ofens können somit Gemische, bestehend ausThe aluminum oxide can be added to the fluxes in various ways. After A preferred embodiment of the invention is the flux in a mixture with the aluminum oxide entered into the electrolysis furnace. Depending on the flux requirements of the electrolysis furnace, Mixtures consisting of

Aluminiumoxid/Kryolith,
Aluminiumoxid/Aluminiumfluorid,
Aluminiumoxid/Aluminiumfluorid/KryolithAluminum oxide / cryolite,
Aluminum oxide / aluminum fluoride,
Aluminum oxide / aluminum fluoride / cryolite

in den Elektrolyseprozeß eingetragen werden. Zwecks Erzielung einer ausreichenden Fluorentfernung sollte der Aluniiniumoxidanteil in diesen Gemischen bei mindestens 95 Gew.-% liegen.be entered into the electrolysis process. In order to achieve sufficient fluorine removal should the aluminum oxide content in these mixtures is at least 95% by weight.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Eintrag des Schmelzmittels jedoch auch in der Weise erfolgen, daß zunächst die Fluoride gleichmäßig über die Oberfläche des Einschlagspalts im Elektrolyseofen verteilt werden und unmittelbar danach mit einem Aluminiumoxid, das mindestens 40% y-Oxid enthält, überschichtet wird. Von dieser Verfahrensvariante wird man beispielsweise dann Gebrauch machen, wenn eine stärkere Elektrolyt-Korrektur erforderlich ist. In solchen Fällen kann die Zugabe der Fluoride in reiner Form zwingend sein. Durch die erfindungsgemäße Überschichtung mit Aluminiumoxid wird jedoch die gefürchtete vermehrte Fluor-Emission vermieden.According to another embodiment of the invention, however, the entry of the flux can also be in the This is done in a way that initially the fluoride is uniformly spread over the surface of the impact gap in the electrolysis furnace are distributed and immediately afterwards with an aluminum oxide, which is at least 40% y-oxide contains, is overlaid. This process variant will be used, for example, when more electrolyte correction is required. In such cases, the addition of the fluoride in pure form must be mandatory. However, the inventive overlaying with aluminum oxide is the dreaded increased fluorine emission avoided.

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Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Einbringen von Fluoriden, beispielsweise Kryolith and Aluminiumfluorid, in den schmelzflüssigen Elektrolyten bei der AIuminiumelektrelyse, dadurch gekennzeichnet, daß die als Schmelzmittel eingesetzten Fluoride bei oder unmittelbar nach der Zugabe zu den Elektrolyten mii Aluminiumoxid, das mindestens 40% y-Oxid enthält, in Berührung gebracht werden.1. Method for introducing fluorides, for example cryolite and aluminum fluoride, in the molten electrolyte in aluminum electrolyte, characterized that the fluorides used as fluxes are added during or immediately after the addition the electrolyte is brought into contact with aluminum oxide, which contains at least 40% γ-oxide. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluoride vor der Zugabe in den Elektrolyten mit dem Aluminiumoxid vermischt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the fluoride prior to addition in the Electrolytes are mixed with the aluminum oxide. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluoride gleichmäßig über die Oberfläche des Einschlagspaltes im Elektrolyseofen verteilt und mit Aluminiumoxid überschichtet werden.3. The method according to claims 1 to 2, characterized in that the fluorides evenly over the surface of the impact gap is distributed in the electrolysis furnace and covered with aluminum oxide will. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluorid Kryolith, Aluminiumfluorid und/oder Natriumfluorid eingesetzt wird.4. The method according to claims 1-3, characterized in that the fluoride is cryolite, aluminum fluoride and / or sodium fluoride is used.
DE2316201A 1973-03-31 1973-03-31 Process for introducing fluxes, for example cryolite and aluminum fluoride, into the electrolyte in the case of aluminum flux electrolysis Expired DE2316201C2 (en)

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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS-ERMITTELT

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DE2316201A1 (en) 1974-10-10
NO741440L (en) 1975-10-23
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