DE647588C

DE647588C - Process for the production of aluminum-silicon alloys from silicates

Info

Publication number: DE647588C
Application number: DEC48595D
Authority: DE
Original assignee: CALLOY Ltd
Current assignee: CALLOY Ltd
Priority date: 1932-12-21
Filing date: 1933-12-08
Publication date: 1937-07-08

Description

Verfahren zur Herstellung von Aluminium-Sflicium-Legierungen aus Silicaten In dem Hauptpatent ist ein Verfahren zur Herstellung von Erdalkalimetallegierungen des Aluminiums geschützt, wobei eine Sauerstoff enthaltende Verbindun,- u.a. auch ein Silicat eines Erdalkalimetalls, in einem geschniolzenen Bade von Aluminium unterhalb der Badoberfläche jerhitzt wird und hierdurch eine geschmolzene Legierung und eine unschmelzbare Schlacke, die Tonerde enthält, gebildet werden, worauf der geschmolzene Teil von der unschmelzbaren Schlacke getrennt wird.Process for the production of aluminum-silicon alloys from silicates In the main patent is a process for the production of alkaline earth metal alloys of aluminum protected, whereby an oxygen-containing compound, - i.a. also a silicate of an alkaline earth metal, in a whipped bath of aluminum below the bath surface is heated and thereby a molten alloy and a infusible slag, which contains alumina, are formed, followed by the molten one Part of the infusible slag is separated.

Bei diesem Verfahren bleibt ein heträchtlicher und zuweilen überwiegender Anteil der Erdalkalimetall-Aluminium-Legierung in der Heizkammer bzw. dem Schmelztiegel mit Tonerde (A1203) in der Form von Schlacke zurück, und das Verfahren nach dem früheren Patent umfaßt die Behandlung dieses Schlakkenrückstandes zur Wiedergewinnung der wertvollen Bestandteile durch Schmelzung desselben mit einem Reagens, das mit dem Erdalkalimetallbestandteil der darin enthaltenen Legierung ein Salz zu bilden vermag, wie z. B. Kochsalz. Bei der Behandlung von Erdalkalisilicaten nach dem erwähnten Verfahren wird das Silicat reduziert, und das Silicium legiert sich mit dem Aluminium, wobei entweder a) eine Aluminium-Silicium-Legierung gebildet wird und das ErdalkalimetaUoxyd zusanimen mit Aluminiumoxyd in dem gebildeten Rückstand verbleibt oder b) eine Legierung von Aluminium,- Silicium und Erdalkalimetall entsteht, je nach der Beschaffenheit des ausgewählten Erdalkalisilicats.In this process, a substantial and sometimes predominant proportion of the alkaline earth metal-aluminum alloy remains in the heating chamber or crucible with alumina (A1203) in the form of slag, and the process of the earlier patent involves treating this slag residue to recover the valuable components by melting the same with a reagent that is able to form a salt with the alkaline earth metal component of the alloy contained therein, such as. B. table salt. In the treatment of alkaline earth silicates by the process mentioned, the silicate is reduced and the silicon is alloyed with the aluminum, either a) an aluminum-silicon alloy being formed and the alkaline earth metal oxide remaining in the residue formed together with aluminum oxide, or b) a Alloy of aluminum, silicon and alkaline earth metal is formed, depending on the nature of the selected alkaline earth silicate.

Weitere Untersuchungen haben nun ergeben, daß andere natürliche Silicate auf dem gleichen Wege wie Erdalkalisilicate behandelt werden können, so daß das Silicat reduziert und eine Aluminium-Silicium-Legierung erhalten wird.Further research has now shown that other natural silicates can be treated in the same way as alkaline earth silicates, so that Silicate is reduced and an aluminum-silicon alloy is obtained.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich demgemäß auf ein Verfahren zur Herstellung von Aluminium-Silicium-Legierungen, wobei ein anderes natürliches Silicat als ein Erdalkalisilicat in einem geschmolzenen Bade von Aluminium unter der Badoberflächie erhitzt, wodurch eine geschmolzene Legierung und eine unschmelzbare-, Aluminiumoxyd enthaltende Schlacke -ebildet werden und alsdann der geschmolzene Teil von dem Schlackenrückstand getrennt wird. So wird z.B. aus. Kaolin oder anderen Tonerden, die hati#K_& Verfahren eine Aluminium-Silicium-LegiQrp-'ng' gebildet; der verbleibende Schlackenrüestand besteht im wesentlichen aus reinem Aluminiumoxyd. Auch andere Aluminiumsilicate, wie Andalusit, Leucit, Sillimanit, und die verschiedenen Formen von Feldspat können als Ausgangsmaterial benutzt werden. Auf diesem Wege gibt das Verfahren nach der Erfindung ein bequemes Mittel zur Erzeugung von reinem Aluminiumoxyd aus Silicaten in einer einzigen Ofenbehandlung an die Hand statt des verwickelten nassen Verfahrens, das hierzu benutzt wird. In jedem falle wird eine wertvolle hochgradige Aluminium-Silicium-Legierung und ein im wesentlichen reiiiesAluminiumoxyd gebildet, welches als Rohmaterial zur Herstellung von metallischem Aluminium verwendet werden kann.The present invention accordingly relates to a process for the production of aluminum-silicon alloys, wherein a natural silicate other than an alkaline earth silicate is heated in a molten bath of aluminum below the bath surface, whereby a molten alloy and an infusible slag containing aluminum oxide - e are formed and then the molten part is separated from the slag residue. For example, from. Kaolin or other clays that hati # K_ & Process an aluminum-silicon LegiQrp-'ng 'formed; the remaining slag residue consists essentially of pure aluminum oxide. Other aluminum silicates, such as andalusite, leucite, sillimanite, and the various forms of feldspar can also be used as starting material. In this way, the process of the invention provides a convenient means of producing pure alumina from silicates in a single furnace treatment rather than the intricate wet process used to do so. In each case, a valuable high grade aluminum-silicon alloy and an essentially pure aluminum oxide is formed which can be used as a raw material in the manufacture of metallic aluminum.

Ferner können Aluminium-Silicium-Mangan-Legierungen unmittelbar durch das Verfahren nach der Erfindung hergestellt werden, indem man von Mangansilicaten als Rohstoff ausgeht. Auch andere Aluminium-Siliclun-i-Legierungen können in gleicher Weise bei Verwendung des #entsprechend#en Metallsilicats als Rohst#off nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erzeugt werden.Furthermore, aluminum-silicon-manganese alloys can directly through the process according to the invention can be prepared by taking manganese silicates goes out as a raw material. Other aluminum-silicon alloys can also be used in the same way Way when using the # corresponding # metal silicate as raw material after the Method according to the invention are generated.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, eisenfreie #,Itiminium-Silicium-Legi#erungen durch Reduktion eines Aluminiumsilicats mit Kohle im elektrischen Ofen herzustellen. Bei diesem Verfahren ist die hohe Temperatur des elektrischen Ofens zur Erzielung der Reduktion notwendig. Demgegenüber können bei dem Verfahren nach der Erfindung Temperaturen von etwa i ooo bis i 2oo' C und ein gewöhnlicher Tiegelofen verwendet werden.It has already been proposed to produce iron-free, aluminum-silicon alloys by reducing an aluminum silicate with carbon in an electric furnace. In this process, the high temperature of the electric furnace is necessary to achieve the reduction. In contrast, in the process according to the invention, temperatures of about 100 to 1200 ° C. and a conventional crucible furnace can be used.

Das Silicat muß dem Bad aus geschmolzenem Aluminium in Stücken von genügender Größe zugesetzt werden, so daß die Oberflächenspannung des geschmolzenen Alumi-#-r.Piums überwunden wird und das Material ;Ytöße zwischen 0,5 bis zu ioo nim an der 'Öl#erfläche des Bades zugesetzt werden. Die Menge des Zusatz-es hängt von der Zusammensetzung des verwendeten Silicats und dem Betrag an Silicium, der in der zu bildenden Legierung erforderlich ist, ab. Indessen muß bei der Berechnung der Betrag von Aluminium, der bei der Reduktion des Silicats in Tonerderückstand verwandelt wird, in Rechnung gezogen werden. Die Temp-eratur hängt von dem Schmelzpunkt der herzustellenden Legierung ab.The silicate must be added to the bath of molten aluminum in pieces of sufficient size to overcome the surface tension of the molten aluminum and the material A quantity of between 0.5 and 100% can be added to the oil surface of the bath. The amount of additive depends on the composition of the silicate used and the amount of silicon required in the alloy to be formed. However, the calculation must take into account the amount of aluminum that is converted into alumina residue in the reduction of the silicate. The temperature depends on the melting point of the alloy to be produced.

Claims

PATENT A N SPR Ü C Il E: i. A process for preparing aluminum-silicon Legi # modified later by the addition of an ore into a bath of geschm.o1-zenemAluminium under düssenOberfläche according to Patent 615 512 characterized in that another silicate as an alkaline earth silicate such. B. kaolin, is added to the molten bath, whereby a molten alloy of aluminum, silicon and the base metal of the ore used or, in the case of an aluminum-silicate ore, an aluminum-silicon alloy is formed - and also a residue containing aluminum oxide is formed, whereupon the alloy is separated from the residue.

2. The method according to claim i, characterized in that the silicate ore on abandoned the surface of the molten bath in solid pieces of sufficient size so that the surface tension of the molten aluminum is overcome and the ore sinks below the surface of the bath, e.g. B. in pieces from 0.5 to 100 mm size.