DE57807C - Verfahren zur Herstellung von Aluminium durch Zink - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Aluminium durch ZinkInfo
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT. \%
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Neuerungen, betreffend die Herstellung von
Aluminiummetall, sowohl in reinem als auch in verunreinigtem Zustande oder in Legirung
mit Zink, in irgend einem hierzu geeigneten Ofen durch die Reductionen der natürlichen
oder künstlichen Aluminiumoxydsalze mittelst metallischen, in flüssigem Zustande wirkenden
Zinks.
Diese Erfindung hat aufserdem noch den Zweck, das metallische Aluminium von seinen
Legirungen mit Zink, Blei, Silicium, Mangan und Eisen, durch welche es häufig verunreinigt
ist, zu trennen.
Meine Erfindung besteht also im besonderen darin, bei passenden, zwischen 6oo und 9000C.
wechselnden Temperaturen die Aluminiumerze oder alle Aluminiumoxydsalze mittelst metallischen,
flüssigen Zinks zu reduciren, welches letztere bei der Berührung mit diesen Erzen
oder Aluminiumsalzen in entsprechende Zinkoxydsalze übergeführt wird, wodurch das AIuminiummetall
frei wird.
Dieser Vorgang erfolgt nach der Gleichung: Al2 O3 + 3 Zw = ·},ΖηΟ + 2 Al, oder wenn es
sich z. B. um ein basisches Aluminiumsalz handelt: 4/2O3 (SO3)3 + 3Zn = 3Zn OSO3
+ 2 Al.
Bei den Reductionsöfen und Apparaten beliebiger Form besteht mein Verfahren in der
Einführung der oxydirten Erze von natürlichem oder künstlichem Aluminium,' wie u. A. Thonerde
(Al2O3J, Bauxit, Kaolin, Thon, Schmirgel,
Korund, Aluminiumsulfate, welche zuvörderst bei Rothglühhitze geglüht und alsdann zerkleinert
worden sind, in Form von zusammenhängenden Stücken.
Der Zweck des Glühens der Aluminiumoxyderze ist, ihr späteres Zusammenhängen oder
-Backen zu ermöglichen.
Um die geglühten und pulverisirten Erze zusammenzubacken, mische ich sie bis zu 10
bis 30 pCt. ihres Gewichts mit Sulfaten, oder Carbonaten der Alkalien oder der Erdalkalien
ebenfalls in pulverförmigem Zustande und unterwerfe diese Mischung in Haufen oder in Formen
einem Brennen bei einer Temperatur, die genügend ist, um ihre Vereinigung zu bewirken.
Diese zusammengebackenen Stücke werden je nach Bedarf zerkleinert oder nicht.
Der Zweck des Zusammenbackens des Erzes ist, den zusammengebackenen Stücken der
Ladung ein genügendes Gewicht und eine genügende Dichtigkeit zu geben, um ihr Eintauchen
in das Bad von geschmolzenem Zink, welches zur Reduction bestimmt ist, zu sichern
und zu erleichtern, und dadurch die einfache Auflagerung der pulverförmigen Ladung auf
den Verunreinigungen und dem Oxydhäutchen, welches immer auf dem Zinkbad schwimmt
und die Berührung verhindert, zu vermeiden. Wenn die Ladung Silicate von Aluminium
oder andere Silicate enthält, ist es erforderlich, vor dem Zusammenbacken des Erzes alkalische
oder erdalkalische Basen (Carbonate oder Oxyde) in hinreichender Menge zuzusetzen, um die
Kieselsäure zu neutralisiren und so das in den
Silicaten enthaltene Aluminiumoxyd (Al2 O3J
frei zu machen.
Hierauf bringe ich das so vorbereitete Erz in ein Bad von weit überschüssigem, geschmolzenem,
metallischem Zink, welches flüssig gehalten wird; durch die Berührung mit demselben
. werden alle anderen Metalle, als die Al-,kalien .und die Erdalkalien, und selbst auch
das Aluminium infolge der durch anhaltendes Umrühren herbeigeführten gegenseitigen Berührung
reducirt. .
Bei der Berührung mit Zink reduciren sich die Metalle, wie Eisen, Mangan Und selbst das
Aluminium, zunächst in dem Erz im molecularen oder amorphen Zustand und bleiben
daselbst in fein vertheiltem Zustande eingeschlossen.
Nur durch die häufigen und langandauernden Berührungen zwischen der Erzladung und dem
Zinkbad werden sich das metallische Aluminium und die anderen Metalle, welche sich in dem
Erze in molecularem oder amorphem Zustande eingeschlossen befinden, mit dem überschüssigen
geschmolzenen Zink vereinigen, um Legirungen von Zink und Aluminium zu bilden, welche
mehr oder weniger Mangan und Eisen als Beimischung enthalten.
Die erforderliche Menge Zink, welche zur Reduction der Ladung bei einer oder mehreren
auf einander folgenden Operationen nöthig ist, wechselt daher mit dem Grade der Reinheit
des Erzes, dem Grade der Reduction, welche man erreichen will und der Anreicherung der
Zinkaluminiumlegirung, welche man erhalten will. Es ist jedenfalls rathsam, als Ueberschufs
oder als Metall, welches zur Legirung dienen soll, ungefähr die doppelte Menge Zink von
der zur ,Reduction (wie sie durch das Atomgewicht angegeben ist) nöthigen Menge zu benutzen/
■ "■ ■ '
Die Dauer der Operation wechselt im umgekehrten Verhaltnifs mit der Vermehrung der
gegenseitigen Berührung zwischen dem Erz und dem reducirenden Zink, d. h. mit der
Vollkommenheit des Umrührens.
Die zweite Operation meines Verfahrens besteht darin, das Aluminium aus seinen Legirungen
mit Zink und eventuell mit Blei zu trennen — welches letztere Metall in fast allem
Handelszink enthalten ist —, und zwar durch Oxydation oder auch Verflüchtigung des Zinks
in irgend welchen Oefen, die zum Oxydiren oder Destilliren des Zinks benutzt werden, und
durch Decantiren des Aluminiums', welches auf dem Blei schwimmt, demjenigen Metall, mit
welchem es sich' nicht legirt.
Endlich besteht die dritte Operation meines Verfahrens darin, das metallische Aluminium
von Silicium, Mangan und Eisen, welche seine gewöhnlichen Verunreinigungen sind, mittelst
einer oxydirenden Raffinirung zu trennen, welche diese Unreinigkeiten zwischen den Grenzen
von 800 und 20000C. nach und nach in Kieselsäure, Silicate und Oxyde des Eisens und
Mangans oxydirt, während das Aluminium unoxydirt bleibt.
Das gereinigte Metall wird infolge seiner Schmelzbarkeit und seines geringen specifischen
Gewichts abgesaigert oder nach dem Gewichtsunterschiede abgeschieden.
Durch mein Verfahren ist man also im Stande, auf wohlfeile Weise mit. Zink als Reduktionsmittel
und durch Einwirkung desselben auf beliebig reine oder unreine oxydirte aluminiumhaltige
Mineralien, metallisches Aluminium oder Aluminium in Legirung mit Zink zu erhalten, und zwar in solchem Grad von
Reinheit, wie nur erwünscht sein kann, und gleichzeitig trenne ich nach Belieben das Aluminium aus seinen Legirungen mit Zink, Blei,
Silicium, Mangan und Eisen.
Claims (2)
1. in dem Trocknen der oxydirten Aluminiumerze, dann in dem Zusammenbacken dieser
Erze durch Glühen mit Sulfaten oder Carbonaten der Alkalien oder der Erdalkalien
auch bei gleichzeitigem Neutralisiren der. Kieselsäure des Erzes;
2. in der Reduction des Aluminiumoxyds durch Eintauchen des zusammengebackenen Erzes
in ein Bad von geschmolzenem metallischen Zink und Einrühren der Beschickung in das Bad; ' .
ι,, in dem Reinigen und dem Abscheiden des
Aluminiums aus der erhaltenen Legirung: α) durch die Oxydation oder Verflüchtigung
des Zinks und Decantiren (Abgiefsen) des auf dem Blei schwimmenden Aluminiums, oder
ß) durch Oxydiren des Siliciums, Mangans und Eisens.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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