DE302594C

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Publication number: DE302594C
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Description

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Gewinnung von regulinischem Aluminium· aus aluminiumhaltigen Massen, wie sie bei der thermischen Reduktion von Tonerde

,· -'S und tonerdehaltigen Gemengen'oder Verbindungen erhalten werden,

^;As.k-.enas·γ;. Jarköwski und Waniczek haben 1908 gefunden (vgl. Zeitschrift für Elektrochemie 1908, S; 811 u. ff.), daß das bei der -10 Reduktion von Tonerde entstehende Al-Karbid bei erneutem Erhitzen auf mäßige Temperatur in. seine; Komponenten zerfällt und daß man auf diese Weise aus Al-Karbidgeinischen gewissermaßen Aluminium heraus-

•15 Schmelzen kann'.¹ Diese Angabe würde späterhin durch Ask e η a s y und Lebedeff in der Zeitschrift für > Elektrochemie 1910, S. 559 u. ff. widerrufen. Durch neue Angaben von Briner ist die Richtigkeit der früheren Angabe wieder

.20 wahrscheinlicher geworden.

^;.-,-, .Daß: man alUminiümhaltige: Massen, -wie sie bei der Reduktion von Tonerde entstehen* .durch Behandeln mit Zink oder mit Gemischen, welche Zink liefern, von Aluminium. befreien kann,

• 25 ■ indem, dabei-,das Aluminium als, Äl-Zn-Legier.ung gewonnen, wird,,· ist bekannt (vgl. amerikanische Patentschrift 2916317011 Seymour). Wir haben .,nun gefunden,.;daß .bei. der Extraktion von aluminiumhaltigen Massen, welche neben Al auch Al₄ C₃ enthalten, nicht nur das freie Aluminium durch Zn herausgelöst wird, sondern daß man auch einen größeren oder geringeren Teil des Aluminiums aus den Massen gewinnt, welches als Al₄ C₃ vorhanden war.
35, I Am meisten überrascht die Entstehung einer Al-Zn-Legierung, wenn man .aluminiumfreies Al₄C₃ verwendet, wie man es durch langes Erhitzen von Al mit einem Überschuß von Kohlenstoff oder von Tonerde mit einem großen Überschuß an C auf Temperaturen von etwa ι 800 ° erhält. In der Praxis kommt solch; reines Al₄ C₃ nicht vor, vielmehr handelt es sich dabei immer um solche Massen, wie sie Askenasy und Lebedeff (Zeitschrift für Elektrochemie ,-,. 1910, S. 559 u. ff.) durch Reduktion von Tonerde im Lichtbogen gewannen, und die,.wie die Analyse zeigt, zum Teil aus Karbid, zum Teil aus Aluminium bestehen. _:'■,,.. ..-.

Wenn die zu extrahierenden Massen keinen^., überschüssigen Kohlenstoff enthalten, so sind die Massen vor Beginn der Extraktion hell gefärbt, nach Beendigung der Extraktion zeigen sie wegen des nunmehr frei ,gewordenen Kohlenstoffs öfters, aber nicht immer,, eine, dunklere ,-_ti Farbe. . ·,-■■■ ■,-.. . . .

.: Es hat, sich als zweckmäßig; herausgestellt, die Extraktion so vorzunehmen, daß die Massen von den Dämpfen siedenden Zinks d-urchstrichen werden. In der sich bildenden ΑΙ-Ζη,-Legierung ist der Dampfdruck des Zinks kleiner als der Öo des reinen Zinks, so daß auch, bei dem Siedepunkt des Zinks aus der Ausgangsmasse eine zinkhaltige Aluminiumlegierung abfließt.

Bei dem Übergang des Al₄C₃ in die Zinklegierung muß man annehmen, daß das Aluminium zunächst in außerordentlich feiner Verteilung in der zu extrahierenden Masse vorhanden ist, trotzdem gelingt es, wie angegeben, durch Zink die Extraktion herbeizuführen.

Das Verfahren wird beispielsweise derartig

ausgeführt, daß man das Reaktionsprodukt;.' aus dem thermischen Verfahren mit Zink /öder Zinkstaub usw. mischt, auf eine über: dein-Schmelzpunkte des Zinks gelegene Temperatur'. erhitzt und die Massen gut durchrührt. ;Däs gewonnene Metall kann gegebenenfalls noch, während der Extraktion von dem Rückstande abgezogen oder abgeschleudert \ werden.

Eine andere Ausführung des Verfahrens besteht darin, daß man zu dem aluminiumhaltigen oder aluminiumkarbidhaltigert Reaktiönsprodukt aus thermischem Verfahren Zinkdampf zuleitet, indem man die Zinkdämpfe durch die aluminiumhaltigen Schichten streichen läßt.

Es bildet sich dabei in diesen auch über dem ,Siedepunkte des Zinks eine 'Aluminiumzinklegierung, denn in einer solchen ist, wie gesagt, der Dampfdruck des Zinks kleiner als in reinem Zink. Die Legierung fließt während dieser durch Zinkdampf bewirkten Extraktion ab. Man kann den Zinkdampf vorteilhaft von oben nach unten durch das aluminium-alumiriiumkarbidhaltige Material leiten, kann aber auch die Zinkdämpfe von unten nach oben, oder seitlich durch die aluminium-aluminiumkarbidhaltige Masse hindurchführen. Man kann die erhaltene Zinkalüminiumlegierung in flüssigem Zustande abziehen.

Man kann auch Flußmittel hinzusetzen, um die Vereinigung der Metalle zu erleichtern. Als Flußmittel sind beispielsweise Gemische von Kochsalz und Chlorkalium, Aluminiumchloridchlornatrium usw. verwendbar.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß man die Einwirkung des Zinks auf die alüminium-aluminiumkarbidhaltigen Massen in einer Atmosphäre, die auf Aluminium, Zink o. dgl. nicht oder nur langsam einwirkt, vornimmt. Man kann beispielsweise als indifferentes Gas Kohlenoxyd, namentlich in Form von Wassergas anwenden. Die Möglichkeit der Verwendung Von Kohlenoxyd als indifferentes Gas ist überraschend, weil es bekannt ist, daß, Aluminium und Kohlenoxyd bei gewissen Temperaturen unter Bildung von Aluminiumoxyd und Kohle aufeinander einwirken. Diese Reaktion tritt aber bei der gleichzeitigen Einwirkung von Zink auf Aluminium und Alumihiumkarbid überraschender-Weise nicht in praktisch merklicher Weise ein. Es beruht dies wahrscheinlich darauf, daß die Geschwindigkeit, mit der sich Aluminium und Zink legieren, relativ groß ist. Die Verwendung · indifferenter Gase bei der Extraktion des .Aluminiums mit Hilfe von Zink hat ^ iVörteil, daß eine Oxydation des Aluminiums und''des Zinks vermieden wird, und daß die Ausbeute an Aluminium trotz der ungeheuer "feinen Verteilung des aus dem Karbid entstandenen Aluminiums und trotz der dadurch anscheinend begünstigten Einwirkung des Kohlenoxyds auf Aluminium nicht verschlechtert, sondern "begünstigt wird.

Selbstverständlich kann man auch im Vakuumarbeiten. Der Kochpunkt des Zinks ^;wird durch das Vakuum nicht derart herabgesetzt, daß eine für den praktischen Zweck nachteilige Verlangsamung der Extraktion eintritt. ; ... ,. ,-■'"'

Übrigens ist es nicht erforderlich, die Extraktion mit siedendem Zink oder "Zinkdampf ,vorzunehmen. Man kann auch niedrigere Temperaturen anwenden; jedoch empfiehlt es sich, bei der Siedetemperatur des Zinks zu bleiben, weil die Zinkmengen' dann leichter mit' den Massen in Berührung kommen können.

An Stelle von Zink ist bei dem vorliegenden Verfahren nicht nur Kadmium anwendbar, vielmehr kann man auch Legierungen des Zinks^>! anwenden. Beispielsweise ist Zinkaluminiumlegierung verwendbar. Man kann z. B. zur Ausführung des Verfahrens die aus einer vorhergehenden Operation erhaltene Zinkaluminiumlegierung verwenden.- ·■ ·-■■■■.·■

Auch aluminium- bzw. aluminiüfnkarbidhaltige etwa durch Reduktion von' Tonerde im Gemisch mit anderen Metalloxyden bzw. Metallen erhaltene Legierungen lassen -■ sich auf dem angegebenen Wege mittels Zink extrahieren.

Die Menge des verwendeten Zinks ' richtet sich nach dem gewünschten Aluminiumgehalt der Legierung und nach der Verteilung des Aluminiums in der zu behandelnden Masse.

Claims

Patent-Ansprüche: ... ... ,^g₅

i. Verfahren zur Gewinnung von Aluminium aus auf thermischem Wege gewonnenen Aluminiumgemengen bzw. Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß ·; man aluminiumkarbidhaltigfe' Massen mit ido Zink,^!' Kadmium- ■ oder; Mischungen'' bzw. ' Legierungen beider oder mit den Dämpfen dieser Stoffe extrahiert. : ■; : ? · : r ^; ^: 2. Ausführungsform nach Anspruch Γ, dadurch gekennzeichnet, daß die Exträktion in Gegenwart eines indifferenten,, vor- ^: teilhaft kohlehoxydhaitigen Gases, z. B. von Wassergas, ausgeführt wird. ' ;'■ ^;