KR810000588B1 - Method for the production of aluminium-silicon alloys - Google Patents

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KR810000588B1
KR810000588B1 KR770001930A KR770001930A KR810000588B1 KR 810000588 B1 KR810000588 B1 KR 810000588B1 KR 770001930 A KR770001930 A KR 770001930A KR 770001930 A KR770001930 A KR 770001930A KR 810000588 B1 KR810000588 B1 KR 810000588B1
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쿠마아 다스 수보드
알도 밀리티오 리차아드
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로버어트 지이 햄펠
알루미늄 캄파니 오부 아메리카
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Abstract

The method of producing an aluminum-silicon type alloy from alumina-silica bearing materials comprises providing the silica and alumina bearing materials in a mixture having a weight ratio of silica to alumina in the range of 0.5 to 1.1. This method further comprises providing a source of carbonaceous material in the mixture and carbothermically reducing it to form the aluminium-silicon alloy.

Description

알루미늄-실리콘 합금의 제조방법Manufacturing method of aluminum-silicon alloy

제1도는 알루미늄-실리콘합금 생성물의 수율을 나타낸 도표.1 is a chart showing the yield of aluminum-silicon alloy product.

본 발명은 알루미늄-실리콘 합금에 관한 것이며, 보다 상세하게는 탄소열처리에 의해 알루미늄-실리콘 합금을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an aluminum-silicon alloy, and more particularly to a method for producing an aluminum-silicon alloy by carbon heat treatment.

통상적으로 알루미늄-실리콘 합금은, 보오크사이트로 부터 얻은 알루미나를 사용하여 전해조 내에서 순수한 알루미늄을 생성시킨 후, 생성된 알루미늄에 별도로 제조한 비교적 순수한 실리콘을 첨가함으로써 제조된다. 그러나 보통 이 방법으로 알루미늄 -실리콘 합금을 제조하는 것은 비경제적이다.Typically, aluminum-silicon alloys are prepared by using alumina obtained from bauxite to produce pure aluminum in an electrolytic cell, followed by addition of relatively pure silicon prepared separately to the resulting aluminum. However, it is usually uneconomical to produce aluminum-silicon alloys in this way.

보오크사이트는 쉽게 이용할 수 없으며 고가이기 때문에, 다른 공급원으로부터 알루미늄 특히 알루미늄 실리콘합금을 제조하는 좀더 경제적인 방법을 개발하는 것에 상당한 연구가 계속되어 왔다. 종래에는 천연산 알루미나-실리카 함유 광석에 탄소를 첨가한 후 이 혼합물을 로내에서 탄소열처리 환원시킴으로써 알루미늄-실리콘 합금을 제조해 왓다. 알루미나-실리카광석으로 부터 용광로내에서 알루미늄-실리콘합금을 제조하는 방법이 공지되어 있다. 그러나 사용된 광석이 5-70% 또는 그 이상의 알루미나를 함유하는 것이 바람직하다.Because bauxite is not readily available and expensive, considerable research has continued to develop more economical methods for producing aluminum, particularly aluminum silicon alloys, from other sources. Conventionally, aluminum-silicon alloys have been prepared by adding carbon to natural alumina-silica-containing ores and then carbon-thermally reducing the mixture in a furnace. It is known to produce aluminum-silicon alloys in a furnace from alumina-silica ores. However, it is preferred that the ore used contains 5-70% or more of alumina.

이러한 알루미나 함량이 높은 광석은 이용에 제한을 받으며 따라서 생산단가도 비교적 고가가 된다. 전기 아크로내에서 알루미늄-실리콘 합금을 제조하기 위한 연탄 조성물도 또한 공지되어 있다. 연탄은 탄소질 환원제, 카올린, 알루미나 및 규선석을 함유한다. 공지된 바에 의하면 이 연탄조성물은 광석열처리로 상부에 있는 장입물의 소결을 증진시켜 주며, 기공의 형성 및 장입물의 낙하를 막아 준다. 그러나 알루미나가 공급되어야 하고 환원이 전기 아아크로내에서 수행되므로 알루미늄-실리콘 합금제조방법으로는 비경제적이다.Ore with such a high alumina content is limited in its use and therefore the production cost is relatively high. Briquette compositions for producing aluminum-silicon alloys in electric arc furnaces are also known. Briquettes contain a carbonaceous reducing agent, kaolin, alumina and wollastonite. It is known that this briquette composition enhances the sintering of the charges on top by ore heat treatment and prevents the formation of pores and the falling of the charges. However, since alumina must be supplied and reduction is performed in electric arc, it is uneconomical to produce aluminum-silicon alloy.

알루미나 함량이 높은 광석으로부터 알루미늄을 제조하는 것과 비교해볼 때 비교적 알루미나 함량이 낮은 알루미나-실리카함유광석, 예컨대 사장암으로 부터 알루미늄을 탄소열처리로 제조하는 것은 매우 힘들뿐 아니라, 일반적으로 종래의 방법을 사용할 경우 수율이 매우 낮다는 것이 입증되었다. 그러나 예컨대 사장암과 같은 광석은 비록 알루미나 함량은 낮지만 가장 풍부한 알루미늄의 공급원이다. 따라서, 이러한 저등급광석으로부터 매우 경제적인 방법으로 알루미늄을 추출하는 방법이 크게 요망되고 있다.Compared to the production of aluminum from ores with high alumina content, it is not only very difficult to produce aluminum from carbonaceous heat treatment from alumina-silica-containing ores, such as sandstone, which have a relatively low alumina content, but generally using conventional methods It was proved that the yield was very low. However, ores such as sandstone, for example, are the most abundant source of aluminum, although they have a low alumina content. Therefore, there is a great demand for a method of extracting aluminum from such low grade ores in a very economical way.

본 발명은 알루미늄 함량이 낮은 물질로 부터 알루미늄을 제조하는데 이용될 수 있는 매우 경제적인 방법을 제공함으로써 이 요망을 성취시켜 준다.The present invention fulfills this desire by providing a very economical method that can be used to produce aluminum from materials with low aluminum content.

본 발명에 따르면, 알루미나 및 실리카 함유 물질을 탄소열처리 환원하여 알루미늄-실리콘 합금을 제조하는 방법이 제공되며 이 방법은, (a) 실리카 및 알루미나 함유 물질들을 알루미나에 대한 실리카의 중량비가 0.5-1.1인 혼합물로서 공급해 주고,According to the present invention, there is provided a method for producing an aluminum-silicon alloy by carbothermally reducing alumina and silica containing materials, which method comprises the steps of: (a) silica and alumina containing materials having a weight ratio of Supplied as a mixture,

(b) 상기 혼합물중의 알루미나의 실리카를 환원시킬 목적으로 탄소질물질의 공급원을 넣어준 다음(b) adding a source of carbonaceous material for the purpose of reducing the silica of the alumina in the mixture;

(c) 상기 혼합물중의 알루미나와 실리카 성분을 탄소열처리 환원하여 알루미늄 -실리콘 합금을 제조하는 것으로 이루어진다.(c) carbon-thermally reducing the alumina and silica components in the mixture to produce an aluminum-silicon alloy.

본 발명은 바람직한 구체예에서 알루미나-실리카의 비율은 보오크사이트를 첨가하여 조정할 수 있다. 또 다른 구체예에서 비율은 실리카를 제거하거나 첨가해 줌으로써 조정할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention the ratio of alumina-silica can be adjusted by the addition of bauxite. In another embodiment, the ratio can be adjusted by removing or adding silica.

첨부도면에서 제1도는 사장암(25중량 퍼센트의 알루미나와 55중량 퍼센트의 실리카)와 보오크사이트(50)중량 퍼센트의 알루미나의 2중량 퍼센트의 실리카)를 함께 본 발명의 방법에 따라 환원시켰을 때 생성된 알루미늄-실리콘합금 생성물의 수율을 나타낸 도표이다.In the accompanying drawings, Figure 1 is produced when reducing sandstone (25 weight percent alumina and 55 weight percent silica) and bauxite (50) weight percent alumina 2 weight percent silica together according to the method of the present invention. Is a diagram showing the yield of the aluminum-silicon alloy product.

본 발명에 따른 알루미늄-실리콘 합금은, 광석과 같은 알루미나-실리카 함유물질로 부터, 예컨대 알루미나에 대한 실리카의 비율이 0.5-1.1인 혼합물로서 광석을 공급해주고, 상기 혼합물에 탄소질물질을 넣어준 후 이 혼합물을 탄소열처리 환원하여 알루미늄-실리콘 합금을 생성시키는 것에 의해 제조될 수 있다. 알루미나 및 실리카 함유물질에는 사장암, 하석, 도소나이트, 보오크사이트, 라테라이트 및 혈암과 같은 광석이 포함된다. 알루미나 공급원으로 사용될 수 있는 다른 물질에는 회분 및 석탄 폐기물이 포함된다. 알루미나-실리카 함유 물질 및 본 발명에 이용되는 다른 물질들의 주요조성을 중량퍼센트로 하기 표에 표시했다.The aluminum-silicon alloy according to the present invention is supplied from an alumina-silica-containing material such as ore, for example, as a mixture in which the ratio of silica to alumina is 0.5-1.1, and after the carbonaceous material is put into the mixture. This mixture can be prepared by carbothermal reduction to produce an aluminum-silicon alloy. Alumina and silica-containing materials include ores such as sandstone, lower stone, dosonite, bauxite, laterite and shale. Other materials that can be used as alumina sources include ash and coal waste. The main composition of the alumina-silica containing material and other materials used in the present invention is shown in the table below in weight percent.

[표 1]TABLE 1

알루미늄 원료물질-화학조성범위(중량%)Aluminum Raw Material-Chemical Composition Range (wt%)

Figure kpo00001
Figure kpo00001

사장암, 하석, 백류석 및 도소나이트와 같은 물질은 상당량의 CaO, MgO, Na2O 및 K2O를 함유하고 있다. 회장석(CaOAl2O32SiO2)과 조장석(NaAlsi3O8)의 혼합물로 되어 있는 사장암은 알루미나의 바람직한 공급원이다.Substances such as sandstone, lower stone, calcite and dosonite contain significant amounts of CaO, MgO, Na 2 O and K 2 O. Plasma rock, which is a mixture of feldspar (CaOAl 2 O 3 2SiO 2 ) and feldspar (NaAlsi 3 O 8 ), is a preferred source of alumina.

본 발명에서 사용되는 광석을 준비하는데 있어 예컨데-14~-200(타일러 씨리즈)메시 크기로 분쇄해야하며, -28~-100메시인 것이 바람직하다. 알루미나-실리카 함유물질을 상기 중량 범위내로 조절하기에 앞서, 이런 물질은 부유선광이나 중액선광 또는 자력선광과 같이 기계적으로 분리하여 정제하는 것이 바람직하다. 예를 들면 광석이 사장암인 경우 염산 정제 처리하여 산화칼슘(CaO)과 산화나트륨(NaO) 같은 것을 제거하는 것이 바람직하다. 그러한 처리시, 염산 농도는 5-20중량 퍼센트 이어야 하며, 온도는 60-100℃ 범위여야 한다. 전형적인 처리시간은 보통 1/2-3시간이다. 그러한 처리후 광석은 물로 세척할 수 있다.In preparing the ore used in the present invention, for example, 14 to -200 (Tyler series) mesh size should be crushed, and preferably -28 to -100 mesh. Prior to controlling the alumina-silica-containing material within the above weight range, it is preferable to purify the material by mechanical separation such as flotation, heavy liquid or magnetic beneficiation. For example, when the ore is sandstone, it is preferable to remove hydrochloric acid purification to remove things such as calcium oxide (CaO) and sodium oxide (NaO). In such treatments, the hydrochloric acid concentration should be 5-20 weight percent and the temperature should be in the range 60-100 ° C. Typical treatment time is usually 1 / 2-3 hours. After such treatment, the ore can be washed with water.

알루미나-실리카 함유물질을 경제적인 탄소열처리로 환원하여 높은 수율의 알루미늄-실리콘 합금을 제조하기 위해서는 이 물질의 실리카-알루미나 함량 중량비는 0.5-1.1 바람직하게는 0.7-1.0이어야 하며, 약 0.9인 것이 가장 적합하다. 몇 가지 이유에 의해 중량비가 0.7-1.1인 것이 바람직하다. 중량비가 0.7 이하인 경우엔 총수율을 저하시키는 알루미늄 카바이드를 형성시키는 경향이 있다. 또한 더 높은 비율인 경우 즉 저등급 알루미나 광석에서와 같이 실리카 함량이 높은 경우에는 바람직한 비율 범위내의 광석을 제공하기 위한 조정량이 크게 감소된다. 즉 알루미나에 대한 실리카의 비율이 높으면 높을수록 경제적 관점에서 볼때 더 유리해진다. 또한 높은 비율은 높은 수율의 생성물을 제공한다.In order to reduce the alumina-silica-containing material by economical carbon heat treatment to produce a high yield aluminum-silicon alloy, the weight ratio of silica-alumina content of the material should be 0.5-1.1, preferably 0.7-1.0, and most preferably 0.9. Suitable. It is preferable that the weight ratio is 0.7-1.1 for several reasons. When the weight ratio is 0.7 or less, there is a tendency to form aluminum carbide which lowers the total yield. Also, at higher ratios, i.e., at higher silica contents, such as in low grade alumina ores, the amount of adjustment to provide the ore within the desired ratio range is greatly reduced. In other words, the higher the ratio of silica to alumina, the more advantageous from an economic point of view. High ratios also provide high yields of the product.

예컨데 사장암과 같은 알루미나 함량이 낮은 물질이나 보오크사이트와 같이 실리카 함량이 낮은 물질은 그 실리카-알루미나 비를 상기 중량비 범위내로 조정시킬 수 있다. 여기서 알루미나 함량이 낮은 물질이란 35중량 퍼센트 이하의 알루미나를 가진 물질을 뜻하는 것으로 전형적으로는 알루미나 함량이 8-35중량 퍼센트이다. 이와 같은 알루미나 함유량이 적은 물질은 보통 25-65중량 퍼센트의 실리카를 함유한다. 만일 알루미나에 대한 실리카의 비가 약 2.15인 사장암을 출발물질로 사용하는 경우 알루미나 함량이 높은 광석 즉 보오크사이트와 같이 실리카 함량이 낮은 광석을 첨가함으로써 중량비를 상기한 범위내로 조정할 수 있다. 이와 같이 조정의 목적으로 사용된 보오크사이트는 바람직하게는 35중량 퍼센트 이상의 알루미나를 함유해야 한다. 더욱 바람직하게 보오크사이트는 40-55중량 퍼센트의 알루미나와 0.2-15중량퍼센트의 실리카를 함유해야 한다. 또한 예컨데 보오크사이트와 같은 이러한 조정을 위해 쓰이는 물질이나 출발물질 중에 상당량의 산화철을 함유하는 것이 바람직하다. 전형적으로 산화철은 0.5-30중량 퍼센트 존재할 수 있다. 산화철의 존재는, 합금내 철이 존재하게 하여 제조시 합금의 휘발성을 저하시켜 결국 높은 수율의 생성물을 얻게하는 것으로 생각된다. 예컨데 보오크사이트와 같이 알루미나 함량이 높은 물질들의 정제된 형태의 것도 사용될 수 있으나 정제시 수반되는 비용 및 부가적 공정 때문에 크기로 일반적으로 수율이 낮기 때문에 훨씬 덜 바람직하다.For example, materials with low alumina content, such as sandstone, or materials with low silica content, such as bauxite, can adjust the silica-alumina ratio within the above weight ratio range. Here, a material having a low alumina content means a material having an alumina of 35% by weight or less, and typically has an alumina content of 8-35% by weight. Such low alumina materials usually contain 25-65 weight percent silica. If using a sandstone having a ratio of silica to alumina of about 2.15 as a starting material, the weight ratio can be adjusted within the above range by adding ore having a high alumina content, that is, a low silica content such as bauxite. The bauxite used for this purpose of adjustment should preferably contain at least 35 weight percent alumina. More preferably the bauxite should contain 40-55 weight percent alumina and 0.2-15 weight percent silica. It is also desirable to contain a significant amount of iron oxide in the material or starting material used for this adjustment, such as for example bauxite. Typically iron oxides may be present at 0.5-30 weight percent. The presence of iron oxide is believed to result in the presence of iron in the alloy, thereby lowering the volatility of the alloy during manufacture, resulting in a high yield of product. Purified forms of high alumina materials, such as for example bauxite, may also be used but are much less desirable because of their generally lower yields due to the cost and additional processes involved in purification.

언급된 범위내로 비율을 조정하기 위한 또 다른 방법에는 물리적 부유선광이나 침출법에 의해 실리카를 제거하는 방법이 포함한다. 예컨데 사장암 중에 고비율의 실리카로 구성된 알파석영은 이 광석을 불화수소산으로 처리함으로써 그의 작용을 최소로 하는 정도까지 제거시킬 수 있다. 실리카를 제거하기 위해 사용되는 불화수소산은 1-10중량 퍼센트 범위여야 한다. 염산처리시와 마찬가지로 침출용액의 온도는 60-100℃ 범위여야 하며, 침출시간은 1/2-3시간이여야 한다. 사장암은 침출시키기 위해 불화수소산을 사용하는데 있어 10중량 퍼센트의 HF 용액으로 100℃에서 1시간동안 처리해줌으로써 알루미나에 대한 실리카의 중량비를 2.2-1.4로 저하시킬 수 있다. 따라서 바람직한 비율을 얻기 위해 요구되는 알루미나가 풍부한 광석의 양은 크게 감소된다. 실리카를 제거하기 위한 산침출 단계는 알칼리 및 알칼리 토금속 산화물의 제거하기 위한 앞서의 침출공정과 조합되어 수행될 수 있다.Another method for adjusting the ratio within the stated range includes the removal of silica by physical flotation or leaching. For example, alpha quartz, composed of a high proportion of silica in plagioclase, can be removed to a minimum by treating the ore with hydrofluoric acid. The hydrofluoric acid used to remove the silica should be in the range of 1-10 weight percent. As in the case of hydrochloric acid treatment, the temperature of leaching solution should be in the range of 60-100 ℃ and leaching time should be 1 / 2-3 hours. Sandstone can reduce the weight ratio of silica to alumina to 2.2-1.4 by treating with hydrofluoric acid for leaching at 100 ° C for 1 hour with 10 weight percent HF solution. Thus, the amount of alumina-rich ore required to obtain the desired ratio is greatly reduced. The acid leaching step to remove the silica can be performed in combination with the previous leaching process to remove alkali and alkaline earth metal oxides.

혈암이나 비산회에 관해서는 예컨대 소망의 실리카-알루미나 비율을 얻기 위해 불화수소산으로 침출시킴으로써 그중 함유된 실리카함량을 저하시킬 수 있다. 높은 비율은 침출도를 크게 감소시키므로 실리카 침출에 대하여 매우 유리하다.As for shale and fly ash, for example, by leaching with hydrofluoric acid in order to obtain a desired silica-alumina ratio, the content of silica contained therein can be reduced. High ratios greatly reduce the degree of leaching, which is very advantageous for silica leaching.

상기 언급된 중량비의 실리카-알루미나를 제공하는 또 다른 방법은 실리카를 첨가하는 것이다. 예컨데 실리카-알루미나 중량비가 0.02-0.05인 보오크사이트를 알루미나-실리카 함유물질로 사용한 경우 바라는 중량비를 얻기 위해 실리카 공급원을 첨가해 줄 수 있다.Another way to provide silica-alumina in the above mentioned weight ratios is to add silica. For example, when bauxite having a silica-alumina weight ratio of 0.02-0.05 is used as the alumina-silica-containing material, a silica source may be added to obtain a desired weight ratio.

실리카-알루미나 중량비를 조정하기 위한 이들 공정들은 조합해서 적용될 수 있다. 즉 광석을 예컨데 일부 침출시켜 실리카를 제거한 후 부분적으로 침출된 광석에 보오크사이트를 첨가하여 소망의 실리카-알루미나 중량비 범위내로 가져올 수 있다.These processes for adjusting the silica-alumina weight ratio can be applied in combination. That is, the ore may be partially leached to remove silica, and then bauxite may be added to the partially leached ore to bring it within the desired silica-alumina weight ratio.

환원시키기 위해서는 바라는 비율의 실리카-알루미나를 함유한 혼합물과 탄소질물질을 공급해 주어야 한다. 이런 혼합물은 그 물질의 탄소함량을 기초로 하여 15-30중량 퍼센트의 탄소질물질을 함유해야 하며, 19-23중량 퍼센트인 것이 바람직하다. 혈암과 같은 알루미나-실리카 함유물질을 사용할 경우 일정량의 탄소질물질이 혈암내 존재할 수 있으므로 첨가해야할 환원물질의 양이 저하된다. 탄소질물질에는 코우크스가 포함되며 야금용 코우크스는 다공성이 높아 환원 반응을 유리하게 진행시키므로 바람직한 공급원이다.In order to reduce, the mixture containing the desired ratio of silica-alumina and the carbonaceous substance should be supplied. This mixture should contain 15-30 weight percent carbonaceous material based on the carbon content of the material, preferably 19-23 weight percent. When using alumina-silica-containing materials such as shale, a certain amount of carbonaceous material may be present in shale, thereby reducing the amount of reducing material to be added. Carbonaceous materials include coke and metallurgical coke is a preferred source because of its high porosity, which favorably proceeds with the reduction reaction.

바람직하게는 연탄 형태로 형성된 혼합물은 용광로 또는 전기로내에서 환원시킬 수 있으며 경제적 이유 때문에 용광로법이 바람직하다. 환원과 용광로내 가열을 위해 혼합물을 55-90중량 퍼센트의 탄소를 함유해야 한다. 즉 환원을 위해 공급되는 탄소질물질 외에도 용광로내에서 가열 목적으로 40-60중량 퍼센트의 탄소질물질을 더 공급해 주어야 한다.Preferably, the mixture formed in the form of briquettes can be reduced in a furnace or in an electric furnace and the furnace method is preferred for economic reasons. The mixture should contain 55-90 weight percent carbon for reduction and heating in the furnace. That is, in addition to the carbonaceous material supplied for the reduction, 40-60 weight percent of the carbonaceous material should be supplied in the furnace for heating purposes.

알루미나-실리카 함유물질이 유모혈암인 경우 휘발성 탄화수소를 제거하는 것이 바람직하다. 따라서 실리카-알루미나 비율을 조정하기에 앞서 혈암을 처리하여 이런 물질을 제거시키는 것이 바람직하다. 처리법에는 휘발성물질을 제거하고 탄소질물질을 코우크스화하기 위한 물리적 화학적 선광과 탄화가 포함된다. 열암내이며 존재하는 코우크스는 언급한 바와 같이 첨가되는 환원물질의 양을 감소시킨다.It is preferable to remove volatile hydrocarbons when the alumina-silica-containing material is shale shale. Therefore, it is desirable to remove shale by treating shale prior to adjusting the silica-alumina ratio. Treatments include physical and chemical beneficiation and carbonization to remove volatiles and coke carbonaceous material. Coke present in hot rock reduces the amount of reducing material added as mentioned.

따라서 본 발명은 저등급의 알루미나 광석을 사용할 수 있어 알루미늄을 경제적으로 생산하게 해주므로 크게 유리하며 또한 본 발명은 원소 실리콘 같은 물질이나 철 같은 금속이나 금속간착물 또는 그런 물질을 함유하는 합금을 첨가할 필요가 없으므로 유리하다. 즉 로내에 그럼 물질을 장입 또는 공급하지 않아도, 본 발명에 따르면 높은 수율의 알루미늄 생성물을 얻을 수 있다.Therefore, the present invention is very advantageous because it can use a low-grade alumina ore to produce aluminum economically, and the present invention is also advantageous to add a material such as elemental silicon or a metal or intermetallic such as iron or an alloy containing such material. It is advantageous because there is no need. In other words, according to the present invention, a high yield of aluminum product can be obtained without charging or supplying the material into the furnace.

하기 실시예에는 본 발명을 더욱 상세히 설명해 준다.The following examples illustrate the invention in more detail.

[실시예 1]Example 1

25% 알루미나와 55% 실리카 함유 사장암과 49.8% 알루미나, 1.67% 실리카 및 15.8% 산화철(Fe2O3)함유 보오크사이트를 함께 -28(타일러 씨리즈)메시 크기로 분쇄하고 -100메시로 분쇄한 석유 코우크스와 혼합했다. 사장암과 보오크사이트를 실리카-알루미나 비율이 하기표와 같은 혼합물이 생성되도록 혼합했다. 각각의 혼합물을 실온-2100℃의 온도로 6시간동안 전기로내에서 가열했다. 알루미늄합금 생성물의 양과 각 혼합물로 부터 얻은 수율을 하기표에 표시했다.25% alumina, 55% silica containing sandstone, 49.8% alumina, 1.67% silica and 15.8% iron oxide (Fe 2 O 3 ) bauxite together were ground to -28 (Tyler series) mesh size and -100 mesh. Mixed with petroleum coke. Sandstone and bauxite were mixed to produce a mixture with silica-alumina ratios as shown in the table below. Each mixture was heated in an electric furnace for 6 hours to a temperature of room temperature-2100 ° C. The amount of aluminum alloy product and the yield obtained from each mixture are shown in the table below.

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00002
Figure kpo00002

제1도는 사장암과 보오크사이트의 상응하는 혼합물에 대한 표 2에 기재된 알루미늄-실리콘 합금 생성물의 수율을 표시한 것이다. 수율은 로내에 장입된 혼합물내에 존재하는 알루미나와 실리카로 부터 얻은 알루미늄-실리콘 합금에 기초를 둔 것이다.Figure 1 shows the yield of the aluminum-silicon alloy products listed in Table 2 for the corresponding mixture of sandstone and bauxite. The yield is based on an aluminum-silicon alloy obtained from alumina and silica present in the mixture charged into the furnace.

이 시험결과로 부터 상기 조성의 보오크사이트 또는 사장암중의 실리카-알루미나 중량비는 알루미늄 합금 생성물을 제조하기 위해서 조정되어야 한다는 것을 알 수 있다. 즉 상기 조성을 가진 사장암 또는 보오크사이트를 실리카-알루미나 비의 조정없이 그냥 사용했을 경우엔 합금 생성물이 거의 생기지 않았다.From the results of this test it can be seen that the silica-alumina weight ratio in the bauxite or solid rock of the composition must be adjusted to produce the aluminum alloy product. In other words, when the solid sand or bauxite having the above composition was used without adjustment of the silica-alumina ratio, almost no alloy product was produced.

[실시예 2]Example 2

본 실시예에서는 채터누가(Chattanooga)유모혈암으로 부터 Al-Si-Fe 합금을 제조했다. 66% SiO2, 14% Al2O3, 12% Fe2O3및 11%C를 함유한 탄화 혈암(-28메시) 200g을 보오크사이트 200g 및 코우크스 87g과 혼합했다. 실리카-알루미나 중량비는 0.89였다. 이 혼합물을 실시예 1에서와 같이 약 2100℃까지 가열하여 합금 생성물 97g, 수율 83%를 얻었다.In this example, an Al-Si-Fe alloy was manufactured from Chattanooga's shale. 200 g of carbide shale (-28 mesh) containing 66% SiO 2 , 14% Al 2 O 3 , 12% Fe 2 O 3, and 11% C were mixed with 200 g of bauxite and 87 g of coke. Silica-alumina weight ratio was 0.89. This mixture was heated to about 2100 ° C. as in Example 1 to give 97 g of alloy product, 83% yield.

[실시예 3]Example 3

실시예 1에서와 같은 조성을 가진 보오크사이트(-28메시)400g을 실리카-알루미나 중량비가 0.88이 되게 실리카(-140메시) 169g과 혼합했다. 여기에 석유 코우크스(-100메시) 161g을 가했다. 이 혼합물을 실시예 1에서와 같이 2100℃로 가열하여 알루미늄 합금 생성물 162g을 얻었다. 이것은 865 수율에 상당한다.400 g of bauxite (-28 mesh) having the same composition as in Example 1 was mixed with 169 g of silica (-140 mesh) such that the silica-alumina weight ratio was 0.88. 161 g of petroleum coke (-100 mesh) was added. This mixture was heated to 2100 ° C. as in Example 1 to yield 162 g of aluminum alloy product. This is equivalent to 865 yield.

[실시예 4]Example 4

16.8% 알루미나와 39.4중량%의 실리카를 함유한 비산화 (-28메시) 300g에 실시예 1과 같은 조성을 가진 보오크사이트 165.3g을 첨가했다. 여기에 석유 코우크스 (-100메시) 86.1g을 가했다. 이 혼합물을 실시예 1에서와 같이 약 2100℃로 가열했다. 이 시험에서 합금 생성물 91.5g, 75% 수율이 얻어졌다.165.3 g of bauxite having the same composition as in Example 1 was added to 300 g of non-oxidized (-28 mesh) containing 16.8% alumina and 39.4% by weight silica. To this was added 86.1 g of petroleum coke (-100 mesh). This mixture was heated to about 2100 ° C. as in Example 1. This test yielded 91.5 g of alloy product, 75% yield.

이들 실시예로 부터 본 발명에 따른 비율의 실리카와 알루미나만 공급되면 각종 등급의 광석으로 부터 알루미늄-실리콘 합금을 제조할 수 있다는 것을 알 수 있다.From these examples it can be seen that the aluminum-silicon alloy can be produced from various grades of ore by supplying only silica and alumina in proportions according to the present invention.

Claims (1)

실리카 및 알루미나 함유물질을 알루미나에 대한 실리카의 중량비가 0.5-1.1인 혼합물로서 공급하고, 혼합물에 알루미나와 실리카를 환원시키기 위한 탄소질물질의 공급원을 가한후, 혼합물중의 알루미나와 실리카 성분을 탄소열처리 환원하여 알루미늄-실리콘 합금을 생성시킴을 특징으로 하는 알루미나 및 실리카 함유물질을 탄소열처리 환원하여 알루미늄-실리콘 합금을 제조하는 방법.The silica and alumina-containing materials were supplied as a mixture having a weight ratio of silica to alumina in the range of 0.5-1.1, a source of carbonaceous material for reducing alumina and silica was added to the mixture, followed by carbon heat treatment of the alumina and silica components in the mixture. A method of producing an aluminum-silicon alloy by carbon heat treatment reduction of alumina and silica-containing material, characterized in that to produce an aluminum-silicon alloy by reduction.
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