DE864326C

DE864326C - Process for the continuous introduction of the extraction material into the extraction vessel during the extraction of aluminum from aluminum alloys by extraction with mercury

Info

Publication number: DE864326C
Application number: DEW3772D
Authority: DE
Original assignee: Westfaelische Leichtmetallwerke GmbH
Current assignee: Westfaelische Leichtmetallwerke GmbH
Priority date: 1943-07-17
Filing date: 1943-07-17
Publication date: 1953-01-22

Description

Verfahren zum kontinuierlichen Einbringen des Extraktionsgutes in das Extraktionsgefäß bei der Gewinnung von Aluminium aus Aluminiumlegierungen durch Extraktion mit Quecksilber Es ist bekannt, daß das Lösungsvermögen und die Lösungsgeschwindigkeit des Quecksilbers für Aluminium, insbesondere wenn dasselbe legierungsgebunden vorliegt, bei Temperaturen in der Nähe des Siedepunktes des Quecksilbers nur äußerst gering ist, aber bei höheren Temperaturen erheblich zunimmt. Da die Aufarbeitung von Amalgamen, die bei in der Nähe des Siedepunktes des Qwecksilfiers gelegenen Extraktionstemperaturen gewonnen wurden, auf dem naheliegenden Weg der Verflüchtigung des Quecksilbers somit wirtschaftlich untragbar ist, ist daher schon vorgeschlagen worden, die Extraktion unter Druck mit flüssigem Ouecksilber zu bewirken und den der Extraktionstemperatur entsprechenden Quecksilberdampfdruck durch eine diesem Dampfdruck entsprechende Quecksilbersäule zu kompensieren.Process for the continuous introduction of the extraction material into the extraction vessel for the extraction of aluminum from aluminum alloys Extraction with mercury It is known that the solvency and the rate of dissolution of mercury for aluminum, especially if it is alloy-bound, only extremely low at temperatures close to the boiling point of mercury is, but increases significantly at higher temperatures. Since the processing of amalgams, the extraction temperatures close to the boiling point of the Qwecksilfier obtained by the obvious route of volatilization of the mercury is economically unsustainable, it has therefore already been proposed that extraction to bring about under pressure with liquid mercury and that of the extraction temperature corresponding mercury vapor pressure by one corresponding to this vapor pressure Compensate for mercury.

Bei der Durchführung eines solchen Verfahrens ist für das kontinuierliche Einbringen des Extraktionsgutes in das Extraktionsgefäß die Verwendung von Schleusenverschlüssen vorgeschlagen worden. Diese Arbeitsweise bereitet aber große Schwierigkeiten, da Schleusen in ihrer ;Betriebssic'her'heit gegen feste Stoffe äußerst empfindlich sind und es daher nicht gelingt, die Schleusen längere Zeit betriebsfähig, d.1i. dicht abschließend gegen den Quecksilberdruck- im Extraktionsgefäß zu halten. Es lag daher das Bedürfnis nach einem Verfahren vor, welches es! .erlaubt, das feste Extraktionsgut ohne Anwendung von Schleusen 'kontinuierlich in das. unter Überdruck stehende Extraktionsgefäß einzubringen.When carrying out such a process is for the continuous Bringing the extraction material into the extraction vessel using sluice locks has been proposed. But this way of working causes great difficulties because Locks in their operational security are extremely sensitive to solid substances are and it is therefore not possible to keep the locks operational for a long time, d.1i. tightly against the Mercury pressure in the extraction vessel to keep. There was therefore a need for a process that did it! .permitted, the solid extraction material without the use of locks' continuously into the Bring in excess pressure extraction vessel.

Gemäß der Erfindung verfährt man zwecks kontinwierlichen Einbringens des Extraktionsgutes in das Extraktionsgefäß beider Gewinnung von Aluminium aus Aluminiumlegierungen durch Extraktion mit flüssigem Quecksilber bei Temperaturen oberhalb des, Siedepunktes des Quecksilbers, wobei der der Extraktionstemperatur entsprechende Quecksilberdampfdruck vorzugsweise durch. eine diesem Dampfdruck entsprechende Quecksilbersäule kompensiert wird, und Verflüchtigung des Quecksilbers aus :dem Extrakt in der Weise, daß das zerkleinerte zweckmäßig fein aufgeteilte Extraktionsgut in einen Rohrsystem -durch einen frei fallenden oder dynamisch .geführten Quecksilberstrom, dessen lineare Strömungsgeschwindigkeit größer ist als die durch den Auftrieb im Quecksilber bedingte Steiggeschwindtigkeit des Gutes, bis in eine vorzugsweise unterhalb des Extraktionsgefäßes angeordnete mit diesem durch ein Rohrstück in Verbindung stehende Kammer geführt wird, deren Querschnitt derart bemessen ist, daß die lineare Strömungsgeschwindigkeit des Quecksilbers so weit vermindert wird, d'aß das Extraktionsgut infolge seines Auftriebs im Quecksilber in das Extraktionsgefäß steigt, während der Quecksilberstrom aus der Kammer abfließt oder fortbewegt wird und vorzugsweise im Kreislauf zur Förderung weiterer Mengen des Extraktionsgutes verwendet wird.According to the invention one proceeds for the purpose of continuous introduction of the extraction material in the extraction vessel for the extraction of aluminum Aluminum alloys by extraction with liquid mercury at temperatures above the boiling point of mercury, with that of the extraction temperature appropriate mercury vapor pressure preferably by. one corresponding to this vapor pressure Mercury is compensated, and volatilization of the mercury from: the Extract in such a way that the comminuted, expediently finely divided extraction material into a pipe system - through a freely falling or dynamically guided mercury stream, whose linear flow velocity is greater than that caused by the buoyancy in the Mercury-related rate of rise of the goods, down to a preferably below of the extraction vessel arranged with this through a piece of pipe in connection standing chamber is performed, the cross-section of which is dimensioned such that the linear The flow velocity of the mercury is reduced so much that the extraction material increases as a result of its buoyancy in the mercury in the extraction vessel, while the stream of mercury drains or is moved away from the chamber and preferably is used in the circuit to convey further quantities of the extraction material.

Das Verfahren nach der Erfindung sei an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert: In der Abb. i ist bezeichnet mit i das Extraktionsgefäß, mit 2 ein Rohr, indem das Extraktiönsgut mittels einer Förderschnecke _3 oder eines Förderbandes unter das Quecksilberniveau 4 gedrückt wird. Das die Förderung des Extraktionsgutes in das Extraktionsgefäß bewirkende Quecksilber wird von dem Niveau 5 mittels der Pumpe 6 durch das Rohrstück 7 bis auf die Druckhöhe des Niveaus 4 gebracht und reißt dann-beim freien Fall über die Hdhe 8 das durch das Rohr 2 eingebrachte Extraktionsgut mit einer durch den Querschnitt des Rohres 9 und den Niveauunterschied 8 bedingten linearen Strömungsgeschwindigkeit bis in die Kammer io, die durch ein kurzes vertikales Rohr i i mit dem Extraktionsgefäß i verbunden ,ist. Die OOuerschnittsfäche der Kummer iio wird dabei so bemessen, daß die im Rohr 9 vorhandene lineare Strömungsgeschwindigkeit des Quecksilbers erheblich vermindert wird, so daß das mitgeführte Extraktionsgut infolge seines Auftriebs durch das Rohr i i in das Extraktionsgefäß i steigt, während der OOuecksilberstrom durch das Rohr ie auf das Niveau 5 zurückfließt und zur Förderung weiterer Mengen des Extraktionsgutes dient. Die notwendige Niveaudifferenz 8 ist dabei gegeben durch das Gleichgewicht zwischen der aus der Förderleistung der Pumpe 6 einerseits und der durch die Rohrstücke 9 und 12 fließenden Quecksilbermenge andererseits. Man wird hierbei zweckmäßig den Querschnitt des Rohres z2 größer als .den Querschnitt des Rohres 9 wählen, um die Niveaud'ifferenv 8 nicht unnötig groß wählen zu müssen. Die Höhe der Quecksilbersäule vom Extraktionsgefäß i bis zum Niveau 5 muß dabei mindestens so bemessen sein, daß sie den der Temperatur im Extraktionsgefäß entsprechenden Quecksilberdampfdruck kompensiert.The method according to the invention is based on the drawing, for example explained in more detail: In Fig. i, i denotes the extraction vessel, and 2 a tube through which the extraction material is carried by means of a screw conveyor _3 or a conveyor belt is pressed below the mercury level 4. The promotion of the extraction material In the extraction vessel causing mercury is from level 5 by means of Pump 6 brought through the pipe section 7 up to the pressure level of level 4 and tears Then the extraction material brought in through the tube 2 during free fall over the height 8 with one caused by the cross section of the pipe 9 and the difference in level 8 linear flow velocity up to the chamber io, which is indicated by a short vertical Tube i i connected to the extraction vessel i is. The surface of sorrow iio is dimensioned in such a way that the linear flow velocity present in the pipe 9 of the mercury is considerably reduced, so that the extraction material carried along as a result of its buoyancy through the pipe i i into the extraction vessel i rises while the OWuecksilberstrom flows back through the pipe ie to level 5 and to the promotion further amounts of the extraction material is used. The necessary level difference is 8 given by the equilibrium between the output of the pump 6 on the one hand and the amount of mercury flowing through the pipe sections 9 and 12 on the other hand. In this case, the cross section of the pipe z2 is expediently larger than the cross section of the pipe 9 so that the level difference 8 does not have to be chosen unnecessarily large. The height of the mercury column from the extraction vessel i to level 5 must be be dimensioned at least so that they correspond to the temperature in the extraction vessel Mercury vapor pressure compensated.

Die Förderung des Extraktionsgutes kann auch durch einen dynamisch geführten Quecksilberstrom bewirkt werden; was an Hand der Abb. 2 beispielsweise näher erläutert sei. Der Quecksilberstrom wird hier mittels der Pumpe 6 durch das Rohrleitungssystem 13, 1a, 15 geführt, wobei das Extra'ktions,gut durch Saugwirkung des Injektors 16, der an der Einmündung des Rohres 2, in dem das bei 17 eintretende Extraktionsgut wieder mittels einer Förderschnecke 3 oder eines Förd'erband'es unter das Niveau 1,9 des Quecksilbers gedrückt wird, in daskohr 14 in diesem angebracht ist,.erfaßt und mit einer durch den Querschnitt des Rohrleitun:gsstütks 14 und die Förderleistung der Pumpe 6 bedingten linearen Strömungsgeschwindiäkeit bis in die Kammer io geführt wird. Die Höhe der Quecksilbersäule vom Extraktionsgefäß; i bis zum Niveau i;8 muß hierbei wieder mindestens so bemessen werden, -daß sie den der Temperatur im, Extraktionsgefäß i entsprechenden Quecksilberdampfdruck kompensiert.The extraction material can also be conveyed by a dynamically guided mercury flow; which is explained in more detail with reference to Fig. 2, for example. The mercury flow is here by means of the pump 6 through the pipeline system 13, 1a, 15 , whereby the extraction, well by suction of the injector 16, which is at the confluence of the pipe 2, in which the extraction material entering at 17 is again by means of a screw conveyor 3 or a conveyor belt is pressed below the level 1.9 of the mercury into which the tube 14 is attached, detected and with a linear flow rate of up to is led into the chamber io. The height of the mercury from the extraction vessel; i up to level i; 8 must again be at least dimensioned so that it compensates for the mercury vapor pressure corresponding to the temperature in the extraction vessel i.

Ein zweckmäßig von dem Rohr 13 abgezweigtes Rohrleitungsstück 19 dient hierbei -dazu, dem Rohr 2 einen mittels des Ventils 2o regulierbaren Quecksil;berstrom zuzuleiten, der das durch die Förderschnecke 3 an den Injektor 16 herangebrachte Extraktionsgut in diesen einspült.An expedient branched off from the pipe 13 pipe section 1 9 serves here -There, an adjustable means of the valve 2o Quecksil the tube 2; berstrom shall bring the zoom is rinsed the accommodated by the screw conveyor 3 to the injector 16 in this extraction.

Bei dynamisch geführtem Ouecksilberstroin und Verwendung eines Injektors kann man in der Rohrleitung 14 natürlich auch ein Rückschlagventil2i anordnen, um bei beliebig gewählter Höhe der Quecksilbersäule vom Extraktionsgefäß i bis zum Niveau i8 und bei unterbrochenem Umlauf des Quecksilbers in der Rohrleitung 13, 14, 1,5 den im Extraktionsgefäß vo@hand'enen Quecksilberdampfdruck zu kompensieren.With dynamically guided mercury stroin and use of an injector you can of course also arrange a check valve 2i in the pipeline 14 to with any chosen height of the mercury column from the extraction vessel i to the Level i8 and if the mercury circulation in pipe 13 is interrupted, 14, 1.5 to compensate for the mercury vapor pressure present in the extraction vessel.

Es hat sich gezeigt, daß das Extraktionsgut, insbesondere dann, wenn es genügend fein aufgeteilt vorliegt, mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung über lange Strecken durch die Rohrleitungen gefördert werden kann, so daß die eingangs erwähnten Schwierigkeiten bei der Verwendung von Schleusenverschlüssen vollständig vermieden werden können.It has been shown that the extraction material, especially if it is sufficiently finely divided with the aid of the method according to the invention can be promoted over long distances through the pipelines, so that the initially mentioned difficulties in the use of lock locks completely can be avoided.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the 'continuous introduction of the Extraction material in the extraction clay: vessel for the extraction of aluminum from aluminum alloys by extraction with liquid mercury at temperatures above the boiling point of the mercury, which corresponds to the extraction temperature Mercury vapor pressure preferably by means of a mercury column corresponding to this vapor pressure is compensated, and volatilization of the mercury from the extract, characterized in that the comminuted, appropriately finely divided extraction material through an in a pipe system freely falling or dynamically guided mercury flow, its linear flow velocity is greater than that caused by the buoyancy in mercury conditional rate of climb of courage, up to a preferably below the Extraction vessel arranged, standing with this through a piece of pipe in connection Chamber is guided, the cross section of which is dimensioned such that the linear flow rate of the mercury is reduced so far that the extraction material as a result of his Buoyancy in the O_uecury in the extraction vessel increases while the mercury flow flows out of the chamber or is moved and preferably in the circuit for promotion further amounts of the extraction material is used.

2. The method according to claim i, characterized in that the promotion of the extraction material causing the mercury according to Fig. I of the drawing from the level (5) by means of the pump (6) through the pipe (7) up to the pressure head of the level (4 ) of the mercury is brought into the tube (2) by pushing the extraction material below the O_uecksilbern level (. @) by means of a conveyor corner (3) or a conveyor belt, and then when free falling over the height (8) through the tube (g ) entrains the extraction material introduced through the pipe (2) with a linear flow rate due to the cross section of the pipe (c)) and the level difference (8) into the chamber (io) and finally from this through the pipe (i2) up to the level (5) is recycled with the proviso that the height of the mercury column from the extraction vessel (i) measure at least as loading up to the level (5): is that it compen the temperature in the extraction vessel (i) corresponding Quecksilberdampfd'ruck sated.

3. The method according to claim i, characterized in that the promotion the mercury causing the extraction material according to A # bb. : 2 of the drawing by means of the pump (6) in the circuit dynamically through the pipeline system (13, 1: 4, 15) is performed, wherein the Oueclcsilberstrom the extraction material by the sowing effect of the Injehtors (16) at the confluence of the tube (2) in which the extraction material by means of a screw conveyor (3) or a conveying land below the level (18) of the Mercury is pressed into the Rdh-r (14) is attached in this, detected and with one through the cross section of the pipe (14) and the delivery rate. the pump (6) conditional linear flow rate up to the chamber (io) promotes with the proviso that the height of the mercury from the extraction vessel (i) to Level (18) is at least so dimensioned that it efäß that of the temperature in the Extra'lctions ", (i) Compensated for appropriate mercury vapor pressure. .I :. \ 'meet according to claim 3, modified so that the OuQcury vapor pressure corresponding to the temperature in the extraction vessel with any chosen height of the mercury column from the extraction vessel (i) to the Level (19) and with interrupted circulation of the mercury in the line (13, 1t: 1., 15) is compensated by a check valve (21) arranged in the tube (14).