DE565733C - Zerkleinerung von aus dem Schmelzfluss gewonnener Tonerde - Google Patents

Description

• Zerkleinerung von aus dem Schmelzfluß gewonnener Tonerde Die aus dem Schmelzfluß gewonnene Tonerde ist bekanntlich ein äußerst hartes Material, welches nur sehr schwer zu derjenigen Feinheit, welche für die elektrolytische Verarbeitung zu Aluminium erforderlich ist, zerkleinert werden kann. Die Zerkleinerungs-und Mahlkosten der im Blockbetriebe oder beim Abstich in einen Tiegel gewonnenen Tonerden sind so hoch, daß dadurch die Rentabilität der Verwendung von elektrothermisch gewonnener Tonerde für die Aluminiumherstellung bisher sehr in Frage gestellt war.
• Die vorliegende Erfindung betrifft einen sehr einfach durchführbaren Weg zur wesentlichen Erleichterung und Verbilligung des Mahlens der Tonerde bis zur gewünschten Feinheit. Er beruht auf der Erkenntnis, daß die geschmolzene Tonerde sich beim Erstarren sehr stark zusammenzieht und daß infolgedessen bei sehr raschem Abschrecken der geschmolzenen Masse sehr kleine Kristalle entstehen, welche durch Hohlräume voneinander getrennt sind. Diese einzelnen Kristalle, deren Größe bei richtiger Führung des Abschreckprozesaes der für die Elektrolyse erforderlichen Kleinheit entspricht, sind in dem abgeschreckten Produkt nur an ihren Kanten oder Ecken miteinander zusammengefrittet und können in einem Kollergang oder in einer anderen einfachen Zerkleinerungsvorrichtung leicht voneinander getrennt werden. Je energischer man die geschmolzene Tonerde abschreckt, um so größer ist der erzielte Effekt, d. h. um so leichter kann das Material weiter zerkleinert werden.
• Es ist bekannt, geschmolzene Massen ähnlicher Art zwecks beschleunigter Abkühlung in eine geeignete Flüssigkeit, z. B. Wasser, einfließen au lassen. Hierdurch wird aber eine ausreichende Wirkung im Sinne der Erfindung nicht erzielt. Auch ist dieser Weg im vorliegenden Falle praktisch nicht durchführbar, da bei der hohen Temperatur der flüssigen Tonerde die meisten als Kühlmittel etwa 'in Betracht kommenden Flüssigkeiten zersetzt werden. So führt der hohe Wärmeinhalt der flüssigen Tonerde z. B. bei Verwendung von Wasser als Kühlflüssigkeit zur Bildung von Knallgas infolge der lokalen Überhitzungen, wodurch heftige Explosionen eintreten können.
• Um eine möglichst wirksame Abschreckung zu erzielen, hat es sich erfindungsgemäß vor allem als notwendig erwiesen, das Abschreckungsmittel in kürzester Zeit auf eine möglichst große Fläche der geschmolzenen Masse einwirken zu lassen bzw. die geschmolzene Masse mit dem Abschreckungsmittel im Zustande möglichst feiner Verteilung in Berührung zu bringen. Dies wird nach der Erfindung z. B. dadurch ermöglicht, daß man die feuerflüssige, z. B. unmittelbar einem elektrischen Ofen entnommene Tonerde zunächst z. B. durch Einblasen eines Gases, z. B. Luft, fein zersprüht und alsdann auf die noch hoch erhitzten, zersprühten Teilchen Wasser oder eine sonstige geeignete Flüssigkeit, vorzugsweise von niederer Temperatur, einwirken läßt, wobei infolge der obener-wähnten Kontraktion, vermutlich unter Mitwirkung eines physikalischen Umwandlungsvorganges, die Substanz der Hohlkugeln in ein Agglomerat von nur lose an ihren Ecken und Kan.. ten miteinander verfritteten kleinen Einzelkristallen verwandelt wird.
• Es ist schon vorgeschlagen worden, zwecks Herausbrennens von Kohlenstoff oder sonstigen Verunreinigungen, wie z. B. Eisenoxyd, aus geschmolzener Tonerde m einen Strahl der flüssigen Tonerde ein oxydierendes Gas, z. B. Luft, einzublasen, wobei unter der Wirkung der hoch erhitzten Luft der in der Tonerde noch enthaltene Kohlenstoff verbrannt und z. B. gebildetes Eisenoxyd verflüchtigt wird. Bei dieser Arbeitsweise wird die Tonerde in Form kleiner hohler Kugeln erhalten, deren Durchmesser von der Stärke des angewendeten Luftstromes abhängt, die aber härter und schwerer zu zerkleinern sind als nach anderen bekannten Verfahren erhältliches Material.
• Durch die unmittelbar an die Gaszerstäubung anschließende Einwirkung von Flüssigkeit, insbesondere kalter, und vorzugsweise ebenfalls, z. B. in Form eines Sprühregens, in feiner Verteilung zur Anwendung gebrachter Flüssigkeit auf die durch den Luftstrom verteilte, aber noch hocherhitzte Masse, wobei also dem Gasstrom in erster Linie nur die Rolle des Verteilungsmittels zufällt, während die eigentliche Abschreckung in der Hauptsache durch das hierfür weit besser geeignete flüssige Medium erfolgt, wird eine bedeutend wirksamere Abschreckung erzielt als durch die bekannte Gasbehandlung allein, so daß sich die so erhaltenen Einzelteilchen der verfestigten Tonerde oft schon zwischen den Fingern zerdrücken lassen.
• Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die feine Verteilung der feuerflüssigen Tonerde statt durch Einblasen von Gas, z. B. Luft, mit Hilfe mechanischer Vorrichtungen. So läßt sich z. B. ein ziemlich weitgehendes Verspritzen der flüssigen Tonerde schon dadurch erzielen, daß man den z. B. aus einem elektrischen Ofen ausfließenden Strahl derselben auf eine heiße, entsprechend gestaltete Unterlage aus genügender Höhe auffallen läßt. Eine bedeutend wirksamere Zerteilung erzielt man aber, wenn man einen solchen ausfließenden Strahl vermittels geeigneter bewegter Teile, z. B. vermittels eines schnell rotierenden Schaufelrades, zerschlägt oder ihn, auf eine um eine senkrechte Achse rotierende sogenannte Zerstäuberscheibe, z. B. in deren Mitte, auflaufen läßt. Die auf solche Weise erzielbaren Wirkungen sind sowohl hinsichtlich des Grades der Verteilung als auch der Geschwindigkeit der Bewegung der verspritzten Masseteilchen derart hohe, daß man bei einer solchen Arbeitsweise bei geeigneter Wahl der Anordnungen gegebenenfalls auch auf die zusätzliche Anwendung flüssiger Abschreckungsmittel verzichten kann.
• Bei Verwendung flüssiger Abschreckungsmittel, z. B. Wasser, kann die zur Zer-. stäubung der flüssigen Tonerde verwendete Zerstäuberscheibe gegebenenfalls auch derart angeordnet sein, daß sie dicht unterhalb des Niveaus der Kühlflüssigkeit umläuft, wodurch gleichzeitig eine Schonung des Materials dieser Scheibe erreicht wird. Auch können die sonstigen zur Zerstäubung verwendeten mechanischen Vorrichtungen, wie Schaufelräder u. dgl., mit besonderen Kühlvorrichtungen zur Schonung der der Einwirkung der flüssigen Tonerde ausgesetzten Teile versehen sein oder in ihrer Laufbahn außerhalb der Bahn des Strahles in geeigneter Weise gekühlt werden.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: t. Verfahren zur Überführung schmelzflüssiger Tonerde in zerkleinerte, feste Form durch Abschrecken und gegebenenfalls nachfolgende mechanische Zerteilung des erhaltenen Festproduktes, dadurch gekennzeichnet, daß die noch flüssige Tonerde zunächst, z. B. in einem Gas, z. B. Luft, durch Einwirkung eines Gasstromes oder unmittelbar vermittels mechanischer Vorrichtungen oder in sonstiger Weise fein zerteilt und in noch hoch erhitztem Zustand mit Wasser oder gleichwertigen Mitteln in Berührung gebracht wird, wobei gegebenenfalls die Einwirkung der Kühlflüssigkeit auch gleichzeitig mit dem Zerteilungsvorgang erfolgen kann.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nach vermittels mechanischer Vorrichtungen erfolgter überführung der flüssigen Tonerde in fein. verteilte Form auch der weitere Wärmeaustausch nur durch das umgebende Gas erfolgt.
3. 3. Verfahren gemäß Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Versprühung der Tonerde dadurch bewirkt, daß man einen Strahl oder Strahlen der flüssigen Tonerde auf eine feste, heiße Unterlage von entsprechender Form auffallen läßt. ¢.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Versprühung bewirkt, indem man einen Strahl oder Strahlen der flüssigen Tonerde mit einem rasch rotierenden Schaufelrad, das gegebenenfalls z. B. auf seinem außerhalb der Bahn des Tonerdestrahles gelegenen Wege gekühlt wird, zerschlägt oder den Strahl oder die Strahlen auf eine rotierende, gegebenenfalls gekühlte Zerstäuberscheibe auflaufen läßt.
5. 5. Verfahren gemäß Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß man einen Strahl oder Strahlen der flüssigen Tonerde auf eine rotierende, gegebenenfalls gekühlte Zerstäuberscheibe auflaufen läßt, an deren Rand man von unten kalte Luft oder andere Gase oder Dämpfe vorbeistreichen läßt.
6. 6. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man gegen einen Strahl oder Strahlen von flüssiger Tonerde komprimierte kalte Luft oder andere Gase und Dämpfe bläst und das so versprühte Material in kalten Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, auffängt. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch i bis 6, gekennzeichnet durch die Anordnung der rotierenden Zerstäuberschexb,eknapp unterhalb des Spiegels der Kühlflüssigkeit.