DE27142C - Verfahren zur Darstellung von Aluminium - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 40: Hüttenwesen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 25. Januar 1883 ab.

Der zu diesem Verfahren gebrauchte Apparat besteht, wie aus beiliegender Zeichnung ersichtlich ist, aus drei von feuerfestem Material hergestellten Schachtöfen A, B, C. A und B sind durch irgend eine Vorrichtung, in der Zeichnung eine gufseiserne Glocke, verschliefsbar. Die Oefen A und B sind mit dem Ofen C durch die Kanäle D und E verbunden, welche durch die Schieber F und G abgeschlossen werden können. K und L sind verschliefsbare Düsen zur Einleitung von Gebläseluft. MN und O sind Abstichöffnungen, H und J sind Stützen, die, mit einer Dampfquelle verbunden, Dampf in den Ofen gelangen lassen. An Stelle der gezeichneten Construction kann man auch intermittirend mit zwei Oefen A und C allein arbeiten, oder man kann mit drei oder mehr äufseren Oefen arbeiten. Man kann den Oefen A, B₁ C auch andere Form geben, dieselben liegend anordnen u. s. w.

Die Wirkungsweise des Ofens ist die folgende: Die Oefen A und B werden mit einem passenden Brennmaterial, z. B. Koks, gefüllt und durch Einleitung von Gebläseluft durch die Düsen K und L hochwarm geblasen. Die Deckel P und Q sind hierbei abgehoben. Der mittlere Ofen C wird in passender Reihenfolge mit drei Gichten beschickt. Die eine Gicht besteht aus einem Gemisch von kohlensaurem Natron (Na₂ CO₃) und Kohle (C) und Schwefel (S) und Thonerde (Al₂ O₃). Die andere Gicht ist schwefelsaure Thonerde, die dritte Gicht ein Flufsmittel, am besten ein Gemenge von Chlorkalium und Chlornatrium. Selbstverständlich mufs der Ofen C bei Beginn der Operation hoch erhitzt sein; am besten ist es, wenn man erst mit Koks füllt und, wenn derselbe warm ist, Beschickung auf den Koks giebt, so dafs diese mit dem verbrennenden Koks nach unten kommt. Eine Mischung der Gichten mit Kohle ist nicht ausgeschlossen, für gewöhnlich aber nicht nöthig.

Der Procefs verläuft nun wie folgt:

Der Deckel P auf Ofen A wird geschlossen, Schieber G aufgezogen, Schieber F geschlossen, Gebläseluft nach Ofen A abgestellt. Durch H VsSsX man nun Wasserdampf eintreten; derselbe zertheilt sich über dem glühenden Koks und durchstreicht denselben in der Richtung des Pfeiles von oben nach unten, sich in seine Bestandtheile, Sauerstoff und Wasserstoff, zerlegend. Der Sauerstoff bildet mit der Kohle Kohlenoxydgas, während Wasserstoff als solcher bleibt.

Die so gebildeten Gase werden beim Durchstreichen durch die hohe Temperatur habenden Koks selbst eine sehr hohe Temperatur annehmen und endlich durch Kanal D in den Ofen C treten, in. welchem sich die Beschickung befindet. Durch die hohe Temperatur und durch die Reductionsgase vor jeder Oxydation geschützt, bilden sich durch die Einwirkung des Schwefels auf Kohle einerseits Schwefelkohlenstoff, andererseits durch Einwirkung des letzteren auf Thonerde und kohlensaures Natron die betreffenden Schwefelmetalle. Auf diese wirkt schwefelsaure Thonerde so ein, dafs nach Verjagung der Schwefelsäure der schwefelsauren Thonerde schweflige Säure, Natrium und Aluminium resultirt. Da Natrium leicht flüchtig ist, so bleibt Aluminium zurück.

In die Schmelzzone gelangend, wird das Aluminium schmelzen und sticht man dasselbe dann durch N ab. Das zugesetzte Flufsmittel be-

fördert das Zusammenschmelzen des Aluminiums, es ist indessen nicht absolut nöthig. . Auch kann man das Flufsmittel erst an einer tieferen Stelle des Ofens zutheilen. Werden die Gase, welche im Ofen A erzeugt werden, zu kalt, so schliefst man Ofen B durch Glocke Q, dessen Koks durch eingeblasenen Wind warm erhalten ist, öffnet Schieber F, Dampfrohr J und schliefst Schieber G und Dampfrohr H. Die heifsen Gase erzeugen sich jetzt im Ofen B und wirken, wie oben beschrieben, auf die Beschickung im Ofen C. Der Deckel P auf Ofen A wird jetzt abgehoben und die Koksfüllung durch eingeblasenen Wind wieder hochwarm gemacht und zum folgenden Turnus vorbereitet.

Ist Ofen B kalt, so nimmt man wieder Ofen A in Arbeit u. s. w. In dem Mafse, als der Koks in den Oefen A und B verbraucht wird, setzt man neuen Koks zu, ebenso Beschickung im Ofen C. Man kann den Procefs auch derartig leiten, dafs man das Glühen von Thonerde und kohlensaurem Natron und Schwefel und Kohle vorher besorgt und dem Ofen gleich fertig gebildetes Doppelschwefelmetall giebt; ebenso kann man das Schwefelnatrium durch Schwefelkalium u. s. w. ersetzen oder Mischungen anwenden, aus denen sich obige Körper bei dem Procefs bilden. An Stelle des Doppelschwefelmetalles kann man auch reines Schwefelaluminium aufgeben oder eine Mischung, aus welcher es sich erzeugt, oder auch reines Schwefelnatrium, Schwefelkalium, Schwefelkupfer oder andere Schwefelmetalle allein.

Man kann ferner an Stelle der einen Gicht Thonerde und kohlensaures Natron und Schwefel und Kohle, auch eine Mischung von Thonerde und Schwefel und Kohle allein aufgeben, ferner kann man die schwefelsaure Thonerde durch Thonerde ersetzen. Man kann ferner auch die eine Gicht aus Schwefelnatrium, Schwefelkalium und anderen Schwefelmetallen bilden oder aus einer Mischung von schwefelsaurem Natron und Kohle, aus der sich das Schwefelmetall beim Procefs erzeugt, und die andere aus Thonerde herstellen. Man kann ferner auch den Ofen C beschicken mit Schwefelaluminium oder Schwefelaluminium-Schwefelnatrium oder Chloraluminium oder Thonerde allein, oder eine Mischung, aus der sich diese Körper beim Procefs erzeugen, und an Stelle des Dampfes Ammoniakgas einleiten. Das Ammoniakgas zerlegt sich, wenn es durch die glühenden Koks streicht, in Cyan und Ammonium, welche vereint oder auch einzeln die Beschickungen zu Aluminiummetall reduciren. Man kann das genannte Reductionsmittel auch auf irgend eine andere Weise erzeugen und auf das zu reducirende Agens wirken lassen. Die Verhältnisse, in welchen die einzelnen Körper gemischt werden müssen, erfolgen genau nach den äquivalenten Zahlen.

Claims (3)

Pa tent-An sp rüche:

1. Verfahren zur Darstellung von Aluminiummetall durch Bildung eines Doppelschwefelmetalles in einem Schachtofen aus einer Mischung von Thonerde, Schwefel, Kohle und kohlensaurem Natron mittelst Einwirkung von schwefelsaurer Thonerde in der Art, dafs die durch Verlust der Schwefelsäure der schwefelsauren Thonerde resultirende Thonerde mit den aus der ersten Beschickung erhaltenen Schwefelmetallen

' freies Aluminium bildet, welches man mit oder ohne Anwendung von Flufsmitteln und Kohle zusammenschmilzt oder unzusammengeschmolzen dem Ofen entnimmt.

2. Dasselbe Verfahren wie unter i., nur dafs an Stelle des Doppelschwefelmetalles ein einfaches, nämlich Schwefelaluminium, Schwefelnatrium oder Schwefelkupfer, benutzt wird.

3. Anwendung von Cyanammonium zur Umsetzung von Aluminiumverbindungen zu metallischem Aluminium.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.