DE57768C - Process and apparatus for the extraction of metals from their oxides - Google Patents
Process and apparatus for the extraction of metals from their oxidesInfo
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Description
KAISERLICHESIMPERIAL
PATENTAMT.PATENT OFFICE.
KLASSE 40: Hüttenwesen.CLASS 40: Metallurgy.
In der Patentschrift No. 51892 des Erfinders ist ein Verfahren zur Gewinnung von Metallen aus ihren Sauerstoffverbindungen beschrieben, nach welchem man die betreffenden Metalloxydmaterialien schmilzt und in die geschmolzene Masse unter Druck ein reducirendes Gas einleitet.In patent specification no. 51892 of the inventor is a process for the extraction of metals described from their oxygen compounds, after which one of the metal oxide materials concerned melts, and a reducing gas is introduced under pressure into the molten mass.
Der Zweck des den Gegenstand vorliegender Erfindung bildenden Verfahrens ist es nun, der praktischen Ausführung des obigen Verfahrens zu dienen.The purpose of the method forming the subject of the present invention is now that to practice the above procedure.
Bei dem vorliegenden neuen Verfahren wird das Einblasen von reducirendem Gas vermittelst Rohre dadurch vermieden bezw. ersetzt, dafs man die Eigenschaft der Wände aus Graphit (oder-einem anderen analogen Material, wie Retortenkohle u. s. w.), im Glühzustande Gase durchzulassen, ausnutzt.In the present new process, the injection of reducing gas is mediated Pipes avoided respectively. replacing the property of the walls made of graphite (or - another analogous material, like retort carbon and so on) to let gases through in the glowing state.
Die das Metall in Form seiner Oxydverbindung enthaltenden Materialien (mögen diese Oxyde bereits vorhanden gewesen oder durch Vorbehandlung — etwa Röstung — erst gebildet worden sein) werden nach vorliegender Erfindung, gewünschtenfalls unter Zusatz von Flufsmittel , geschmolzen und im schmelzflüssigen Zustand in einen Tiegel oder Behälter gegossen, dessen Wandung ganz oder theilweise aus Graphit besteht, welcher (wie es für die Herstellung von Graphittiegeln üblich ist) mit einem geeigneten Bindemittel gemischt ist.The materials containing the metal in the form of its oxide compound (like these Oxides already existed or were only formed by pretreatment - such as roasting have been) according to the present invention, if desired with the addition of Flux, melted and in the molten state in a crucible or container cast, the wall of which consists wholly or partly of graphite, which (as it is for the production of graphite crucibles is common) is mixed with a suitable binder.
Der Tiegel wird in einem Ofen, zweckmäfsig mit reducirender Flamme, erhitzt, die denselben umspülenden reducirenden Gase dringen durch die Graphitwä'nde hindurch und reduciren aus dem flüssigen Tiegelinhalt das Metall.The crucible is placed in an oven, expediently with a reducing flame, heated, the reducing gases surrounding it penetrate through the graphite walls and reduce the metal from the liquid contents of the crucible.
Da der Erfolg dieses Verfahrens vollständig von dem Flüssigkeitszustand der behandelten Masse abhängt, so mufs man das anzuwendende Schmelzmittel sorgfältig auswählen.Because the success of this procedure depends entirely on the fluid condition of the treated Depends on the mass, one must carefully choose the flux to be used.
Für die Behandlung der schmelzbaren Oxyde, wie Bleioxyd oder des magnetischen Eisenoxyds, ist der Zusatz eines Schmelzmittels entbehrlich.For handling fusible oxides, such as lead oxide or magnetic Iron oxide, the addition of a flux is unnecessary.
Für die Behandlung der nicht schmelzbaren Oxyde dagegen, wie Eisenoxyd, Chromoxyd, · Aluminiumoxyd oder ähnliche Oxyde ist es zweckmäfsig, dieselben mit Flufsspath zu schmelzen.For the treatment of non-fusible oxides, such as iron oxide, chromium oxide, Aluminum oxide or similar oxides are expedient to add to them with flow path melt.
Wenn die Metalloxyde mit anderen Mineralien, Gesteinen oder Gangarten, wie z. B. Kalk, Thon, Quarz, verunreinigt sind, fügt man die entsprechenden Flufsmittel nach den bekannten metallurgischen Regeln hinzu. Dieses Verfahren kann für die Reduction aller Metalle angewendet werden, deren Sauerstoffverbindungen in den geschmolzenen Zustand übergeführt werden können. Aber zur Gewinnung dieser Metalle ist es nothwendig, dafs dieselben schwerer sind als die Schmelze; anderenfalls würden sie auf der Oberfläche schwimmen und sich oxydiren. So führt man das vorliegende Verfahren, beispielsweise zur Gewinnung von Aluminium, etwa folgendermafsen aus.If the metal oxides are mixed with other minerals, rocks or gangue, e.g. B. Lime, clay, quartz, are contaminated, you add the appropriate flux after the known metallurgical rules. This process can be used for the reduction of all metals are used, the oxygen compounds of which are converted into the molten state can be. But for the extraction of these metals it is necessary that they be are heavier than the melt; otherwise they would float on the surface and oxidize oneself. So one leads the present process, for example for the production of Aluminum, roughly as follows.
Die mit Fluorcalcium zusammengeschmolzene Thonerde wird in einem Tiegel oder Behälter aus Graphit reducirt, welcher, wie oben erwähnt, die Eigenschaft hat, Gasen den Durchtritt zu gestatten. Dieser Behälter befindet sich inmitten einer reducirenden Flamme, welche durch die Tiegelwandung hindurch auf die zu behandelnden Stoffe reducirend wirktThe alumina melted together with calcium fluoride is placed in a crucible or container made of graphite, which, as mentioned above, has the property of allowing gases to pass through to allow. This container is in the midst of a reducing flame which rises through the wall of the crucible the substances to be treated have a reducing effect
und das Aluminium in den metallischen Zustand überführt.and the aluminum is converted into the metallic state.
Damit dieses Metall infolge seiner Leichtigkeit nicht auf der Oberfläche der Schmelze schwimmen kann, wo es sich oxydiren würde, vermindert man das specifische Gewicht der Schmelze durch Zusatz von Aluminiumkaliumdoppelfluorid bezw. erniedrigt man den Schmelzpunkt der Masse in ähnlicher Weise, wie für die elektrolytische Aluminiumgewinnung, durch Zusatz von Kryolith oder andere Fluorverbindungen. So that this metal is not on the surface of the melt due to its lightness can swim where it would be oxidized, the specific gravity of the Melt by adding aluminum potassium double fluoride BEZW. the melting point is lowered the mass in a similar way as for the electrolytic production of aluminum Addition of cryolite or other fluorine compounds.
Auf solche W^eise erhält man metallisches Aluminium ohne Anwendung von Elektricität.In this way metallic aluminum is obtained without the use of electricity.
Die für diese Behandlung der metallhaltigen ■Mineralien oder Stoffe angewendeten Tiegel oder Behälter können beliebig beschaffen oder in beliebiger Art hergestellt sein, wenn dieselben nur den oben geschilderten Anforderungen entsprechen. Zur Ausführung des Verfahrens im Grofsbetrieb bedient man sich zweckmäfsig eines Flammofens, auf dessen Sohle sich die zu behandelnden Materialien befinden, und welche aus verhaltnifsmäfsig dünnen Graphittafeln besteht, die in ähnlicher Weise hergestellt werden, wie es z. B. bei Graphittiegeln üblich ist. Die reducirende Flamme leitet man in eine unterhalb der Sohle befindliche Kammer derart, dafs sie diese glühenden Tafeln durchdringen und auf die über denselben befindliche Masse reducirend wirken.The crucibles used for this treatment of the metal ■ containing minerals or substances or containers can be of any nature or manufacture if the same only meet the requirements outlined above. To carry out the procedure In large farms, it is advisable to use a flame furnace, on the bottom of which the materials to be treated are placed are located, and which consists of comparatively thin graphite sheets, which in similar Way to be made as it is e.g. B. is common in graphite crucibles. The reducing Flame is passed into a chamber below the sole in such a way that it opens it penetrate glowing tablets and reduce to the mass above them works.
Auf beiliegender Zeichnung ist ein für vorliegendes Verfahren geeigneter Ofen beispielsweise veranschaulicht.An example of a furnace suitable for the present process is shown in the accompanying drawing illustrated.
Fig. ι ist ein Längsschnitt des nach vorliegender Erfindung angeordneten Ofentheils nach Linie 1-2-3-4-5-6 der Fig. 2, welche einen Horizontalschnitt nach Linie 7-8 der Fig. ι darstellt, während Fig. 3 ein Querschnitt nach Linie 9-10 der Fig. 2 ist.Fig. Ι is a longitudinal section of the present Invention arranged furnace part according to line 1-2-3-4-5-6 of Fig. 2, which represents a horizontal section along line 7-8 of Fig. ι, while Fig. 3 is a cross section on line 9-10 of FIG.
In dem von massivem Mauerwerk a- umschlossenen Ofen ruht auf Steinlagern c die aus Graphitplatten b zusammengesetzte Herdsohle. Das durch Kanäle d in den Flammenraum eintretende Heizgas gelangt theilweise auch durch die Durchlässe e in die unterhalb der Herdsohle befindliche Kammer f, während Verbrennungsluft durch die Kanäle g in den über der Sohle befindlichen Ofenraum streicht.In the furnace, which is enclosed by solid masonry a , the hearth base made of graphite plates b rests on stone bearings c. The heating gas entering the flame chamber through ducts d partly also passes through the passages e into the chamber f located below the hearth floor, while combustion air passes through the ducts g into the furnace chamber located above the floor.
Die Speisung dieses Ofens mit Luft und Gas kann in beliebiger Weise bewirkt werden.The feeding of this furnace with air and gas can be effected in any way.
Das Wesentliche an dem Ofen, der demgemäfs auch, ohne von dem Wesen der Erfindung abzuweichen, verschieden gestaltet sein kann, ist eine derartige Einrichtung, dafs die reducirenden Gase durch stark erhitzte Wände aus Graphit oder analogem Material hindurchdringen und so auf das auf der anderen Seite dieser Wände befindliche schmelzflüssige, das Metall enthaltende Material reducirend wirken.The essence of the stove, accordingly, without the essence of the invention deviate, can be designed differently, is such a device that the reducing gases penetrate through strongly heated walls made of graphite or analogous material and so on the molten liquid on the other side of these walls, that Metal-containing material have a reducing effect.
Es mufs bemerkt werden, dafs man Graphittiegel zur Gewinnung von Metallen benutzt hat, indem man in diesen Tiegeln die betreffenden Mineralien, gemischt mit Holzkohle, Koks, Anthracit u. s. w., ohne das Mineral in den geschmolzenen Zustand überzuführen, reducirt hat. Das vorliegende Verfahren dagegen besteht in der Anwendung von Graphittiegeln oder -Behältern, in welche die Metallsauerstoffverbindungen in geschmolzenem Zustande eingeführt und daselbst auch in diesem flüssigen Zustande behandelt werden, indem dieselben ohne irgend welchen Kohlezusatz lediglich der Einwirkung reducirender Gase ausgesetzt werden, die durch die Graphitwände hindurchgehen. Diese eigentümliche Anwendung des Graphits bezw. der analogen Materialien ist neu und bildet die kennzeichnende Grundlage der vorliegenden Erfindung.It should be noted that graphite crucibles are used for the extraction of metals by adding the minerals in question mixed with charcoal in these crucibles. Coke, anthracite, etc., are reduced without converting the mineral into the molten state Has. The present method, however, consists in the use of graphite crucibles or - Containers into which the metal oxygen compounds are introduced in a molten state and are treated there also in this liquid state, in that they are treated exposed to the action of reducing gases without any addition of coal going through the graphite walls. This peculiar application of the Graphite or of the analogous materials is new and forms the characteristic basis of the present invention.
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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