DE472006C - Verfahren zur Herstellung von Aluminium - Google Patents

Description

Es ist bisher nicht gelungen, anstatt des Oxyds Tonerdehydrat oder -hydroxyd (Al₂ O₃ -f- Wasser) zur Herstellung von Aluminium durch Scnmelzflußelektrolyse unmittelbar zu verwenden, da das Hydrat nur zum Teil auf den öfen verbleibt, aus denen sich besonders während des Umrührens des Bades dichte Staubwolken erheben, ganz abgesehen von den mehr oder weniger heftigen Explosionen, die das Hydrat unter Umher spritzen feuerflüssiger Massen verursacht.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, mit welchem es gelungen ist, das nach dem Bayerschen oder nach anderen Verfahren gewonnene Hydrat unmittelbar in den öfen zur Herstellung von Aluminium zu verwenden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß das Hydrat vor der Verwendung in den elektrischen Öfen auf beliebige Weise zu mehr oder weniger großen Stücken oder auch zu ganz kleinen Körnern agglomeriert wird.

In wiederholten Versuchen wurde festge-

*S stellt, daß die Pulverform des gewöhnlichen Hydrats dessen zu rasche Entwässerung verursacht, wenn dasselbe mit dem geschmolzenen Elektrolyt (von 850 bis 950⁰ C) in Berührung kommt, insofern als es zur plötzlichen Dampf entwicklung, also zur Explosion, kommt. Wenn sich das Hydrat dagegen in agglomeriertem Zustand befindet, erfolgt die Entwässerung langsamer, und es kommt nur zu einem mehr oder weniger lebhaften Kochen, das der Durchmischung der Schmelze förderlich ist. Ferner kann der aufsteigende heiße Luftstrom das agglomerierte Hydrat nicht mit sich nach oben reißen.

Diese Agglomeration des Hydrats läßt sich z. B. dadurch erreichen, daß man ihm, vorzugsweise in gelöstem Zustande, organische oder anorganische Stoffe (Gelatine, Leim, Kolloide, Säuren, Salze usw.) zusetzt, welche die Eigenschaft haben, es zu agglomerieren. Es wurde festgestellt, daß der größte Teil der anorganischen und organischen Säuren und Salze und besonders die Lösungen von Aluminiumsalzen mit oder ohne Beimischung kolloidaler Stoffe, wie z. B. Gummi, Schleimstoffe, die Fähigkeit besitzen, das Hydrat zu agglomerieren. Die Auswahl unter ihnen ist allein durch ihren Preis begrenzt sowie durch die zur Erreichung einer genügenden Agglomeration nötige Menge und die Notwendigkeit, eine Verunreinigung der Schmelze zu vermeiden.

Man kann das Agglomerat des Hydrats ferner auch dadurch erhalten, daß man es Ijei geeigneter Temperatur zusammenpreßt.

Schließlich kann man das Agglomerat auch durch Kombination der .beiden genannten Verfahren, des Zusatzes agglomerierender Stoffe und der Kompression, erhalten.

Das so behandelte Hydrat wird dann einem Trockenprozeß unterworfen, zu welchem man ίο die Wärme der öfen selbst benutzen kann. , Der Vorteil der Verwendung von Tonerdehydrat an Stelle von Tonerde bei der elektrolytischen Herstellung von Aluminium liegt erstens in der Ersparnis der Kosten und der Verluste, die die Calcinierung mit sich bringt, und zweitens in der Erzielung eines reineren Metalls, da während der Calcinierung die Tonerde stets mehr oder weniger durch das feuerfeste Verkleidungsmaterial des Ofens verunreinigt wird.

Das entweder durch Zusatz geeigneter Substanzen oder durch Druck agglomerierte Tonerdehydrat wird vorzugsweise schon in trokkenem Zustande verwendet, in jedem Falle trocknet es aber in der Zeitspanne (gewöhnlich etwa zwei Stunden), die zwischen zwei Mischvargängen liegt, nicht nur vollständig aus, sondern erfährt auch eine teilweise Calcinierung durch die Berührung mit der glühenden Verkleidung 'des Ofens.

In der Praxis hat sich ergeben, daß bei Verwendung von Tonerdehydrat in agglomeriertem Zustande die Spannung des Stroms im elektrischen Ofen (etwa 6,5 Volt) nicht erhöht zu werden braucht, der Energieverbrauch ist also wider Erwarten kein höherer, die Leistung ist normal, und das Metall ist, wie gesagt, reiner. Die Stromdichte ist die normale (nach Angaben von Debar), und auch die Zusammensetzung des Elektro'yten ist die normale (natürliches oder künstliches Kryolith, mit oder ohne Zusatz von Fluoriden oder Chloriden usw.). Das durch Druck agglomerierte Hydrat verursacht im elektrischen Ofen ein weniger lebhaftes Kochen als das durch Zusatz geeigneter Substanzen agglomerierte Hydrat; weder das eine noch das

andere verursacht Explosionen wie das pulverförmige Hydrat noch Staubwolken mit den damit verknüpften Verlusten.

Infolge des Kochens genügt es meistens, die Vermischung einzuleiten, die sich sodann von selbst vollzieht. Außerdem werden die Elektroden nach und nach zu einem großen Teil mit einer dünnen Schicht des Elektrolyten überzogen, wodurch die Luft abgesperrt wird,, so daß ,-sich die Verluste durch Verbrennung; verringern.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Aluminium durch Elektrolyse einer Lösung von Tonerde in einem Bad aus geschmolzenen Fluoriden, ζ. B. in einem Kryolithbad, in Anwesenheit oder Abwesenheit von Chloiiden usw., dadurch gekennzeichnet, daß statt Aluminiumoxyd agglomeriertes Aluminiumhydroxyd in die Schmelze eingeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonerdehydrat durch Zusatz von Stoffen agglomeriert wird, welche die Eigenschaft haben, es zu agglomerieren (wie z. B. Gelatine, Leim, andere kolloidale Stoffe, organische oder anorganische' Säuren, Salze usw.).

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonerdehydrat zu mehr oder weniger großen Stücken dadurch agglomeriert wird, däß man es bei geeigneter Temperatur komprimiert.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Agglo-

' meration des Tonerdehydrats durch Be^ handlung mit agglomerierenden Stoffen "und gleichzeitige entsprechende Kompression erzielt wird.

5. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das H}'drat nach der Agglomeration vorzugsweise unter Benutzung der Wärme der elektrischen öfen getrocknet wird.