DE679849C

DE679849C - Herstellung von Aluminium-Fluor-Verbindungen aus verbrauchtem Ofenfutter der Aluminium-Elektrolyse-Schmelzoefen

Info

Publication number: DE679849C
Application number: DER97902D
Authority: DE
Inventors: Veit Schwemmer
Original assignee: Ruetgerswerke AG
Current assignee: Ruetgers Germany GmbH
Priority date: 1936-11-17
Filing date: 1936-11-18
Publication date: 1939-08-15

Description

Herstellung von Aluminium-Fluor-Verbindungen aus verbrauchtem Ofenfutter der Aluminium-Elektrolyse-Schmelzöfen Zur Auskleidung der zur Gewinnung von Aluminium durch Elektrolyse benutzten Schmelzöfen verwendet man bekanntlich ein Kohlefutter. Dieses Kohlefutter der Aluaninium-Elektrolyse-Schmehöfen reichert sich mit der Zeit an Stoffen an, die in den Schmelzbädern enthalten sind, z. B. Kryolith oder Tonerde, und muß dann ausgewechselt werden.
Es wurde gefunden, daß man aus einem derartigen, zum Zweck der Aluminiumgewinnung nicht mehr verwendbaren Ofenfutter auf einfache Weise die darin angereicherten Aluminiumverbindungen zurückgewinnen und gleichzeitig wieder in verwertbare Form überführen kann. Zu diesem Zweck wird das Ofenfutter mit wässerigen Lösungen von mineralsauren Salzen des Aluminiums, gege.-benenfalls bei gleichzeitiger Anwesenheit freier Mineralsäure oder mit freier Mineralsäure allein, zweckmäßig in der Wärme ausgelaugt. Der auf diese Weise ,erhaltene Auszug wird zu Aluminium-Fluor-Salzen, wie Kryolith u. dgl., weiterverarbeitet.
Folgende Arbeitsweise hat sich als besonders vorteilhaft zur Aufarbeitung der im Ofenfutter der Aluminium-Elektrolyse-Schtnelzöfen angereicherten Aluminiumverbindungen erwiesen: Man zieht das gemahlene Ofenfutter mit Aluminiumsalzlösung in der Wärme aus oder, da meist genügend A1903 im Futter enthalten ist, mit verdünnter Mineralsäure und verrührt den so erhaltenen Auszug mit Flußsäure und Kochsalzlösung in solchem Verhältnis, da.ß sich Kryolith bildet,, 'z. B. nach folgender Gleichung: AIF3#3NaF+aAIC13+zaHF+6NaC1-3# (AIF3#3NaF) +z2HC1. (Lösung des Auszuges aus dem Kohlefutter.) Die dabei anfallende Mineralsäure (H Cl) wird .entweder zur Herstellung von verdünnter Aluminiumsalzlösung oder zum direkten Ausziehen des Ofenfutters verwendet, wenn letzteres bereits, wie es meistens der Fall ist, die entsprechende Menge Al.. 03enthält. Beispiel i 5 00 kg gemahlenes Ofenfutter, welche 2 i o kg Kryoliith :enthalten, werden mit 2500 1 4,1ofo A1203 haltiger Altiminiumchloridlösung in der Wärme verrührt. Gegenwart freier Mineralsäure beschleunigt den Lösungsvorgang. Die filtrierte Lösung wird mit 36o kg Steinsalz sowie. 8oo kg 3oooiger Flußsäure verrührt, wodurch Kryolith ausfällt. Es werden 635 kg reiner Kryolith erhalten, wovon rund 2o5 kg dem Ofenfutter entstammen. Beispiel 2 3oo kg gemahlenes Kohlefutter, welche 99kg Kryolith sowie 81 kg Tonerde enthalten, werden mit i,8 cbm io%iger Salzsäure in der Wärme ausgezogen. Der Kohlerückstand ist fast fluor- und to4.erdefrei. Die filtrierte Lösung wird zweckmäßigerweise auf Kryolith weiterverarbeitet, indem sie mit 16oo kg 25 %iger Sole und 532 kg 32 %iger Flußsäure verrührt wird. Es werden so 4o2 kg reiner Kryolith .erhalten, wovon auf Grund der zugesetzten Menge H F rund 98 kg Kryolith sowie die gesamte Tonerde der 402 kg Kryolith dem Ofenfutter entstammen. Beispiel 3 350 kg gemahlenes Kohlefutter, welche i i 5 kg Kryolith sowie i i i kg Tonerde enthalten, werden mit 1 52O kg 25 o/oiger Schwefelsäure unter Dampfzufuhr ausgezogen und dann filtriert. Der ungelöste schwarze Kohlefutterrückstand ist praktisch fluorfrei und enthält nur wenig überflüssige Tonerde. Die klare Lösung des Auszuges wird beispielsweise so auf Kryolith weiterverarbeitet, daß sie mit 493 k' 32 %iger Flußsäu:re sowie 16oo kg 25 %iger Sole verrührt wird, wodurch 407 kg reiner Kryolith gewonnen werden. Entsprechend der dabei zugesetzten Menge H F entstammen rund 114 kg Kry olith sowie die, gesamte Tonerde der 407 kg Kryolith dem Ofenfutter.
Es war bereits bekannt, Stoffgemische, die ungeglühtes Aluminiumoxyd enthalten, mit Säuren zwecks Gewinnung löslicher Aluminiumverbindungen zu behandeln. Es war jedoch ebenso bekannt, daß geglühtes Aluminiumoxyd in Säuren unlöslich ist. Außerdem war es bekannt (vgl. z. B. G m e 1 i n , Handbuch der anorganischen Chemie, 1934, B. Aufl., Aluminium, Teil B, S.375), daß geschmolzenes und wiedererstarrtes Na3A1F6, also Kryolith, sogar von heißer konzentrierter Schwefelsäure nur langsam angegriffen wird, während nicht geschmolzener Kryolith bekanntlich durch konzentrierte Schwefelsäure sofort zersetzt und gelöst wird.
Es war daher in keiner "Weise als naheliegend zu betrachten, daß man das gebrauchte Ofenfutter, welsches diese Aluminiumverbindungen in geglühter, ja sogar geschmolzener und wiedererstarrter Form enthält, mit verdünnten Säuren oder sogar mit Alu:miniumsalzlösungen behandeln und dadurch zu einer Herauslösung der geglühten Aluminiumverbindungen gelangen kann, die sich dann, -zweckmäßig auf die angegebene an ,sich bekannte Weise, zu wertvollen Aluminium,-Fluor-Salzen umwandeln lassen.

Claims

PATRNTANSPRÜCHR: i. Verfahren zur Gewinnung der im gebrauchten Ofenfutter der Aluminium-Elektrolyse-Scbmehöfen enthaltenen Alu@mininm- und Fluorverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofenfutter mit verdünnter Lösung :einer Mineralsäure, oder eines mineralsauren Aluminium,salze.s oder des Gemisches beider, zweckmäßig unter Anwendung von Wärme, ausgelaugt wird, und der so erhaltene Auszug auf Aluminium-Fluor-Verbindungen -weiterverarbeitet wird, zweckmäßig indem in an sich bekannter Weise, durch Zusatz von Flußsäure und Kochsalzlösung das im Auszug enthaltene Aluminium und Fluor z. B. als Kryolith ausgefällt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die bei der Ausfällung des Kryoliths und ähnlicher Aluminiumverbindungen anfallende Mineralsäureerneut zur Auslaugung von Ofenfutter verwendet.