NO129218B

NO129218B -

Info

Publication number: NO129218B
Application number: NO48573A
Authority: NO
Inventors: H Ness
Original assignee: H Ness
Priority date: 1973-02-07
Filing date: 1973-02-07
Publication date: 1974-03-11
Also published as: DE2355777A1; SE406505B

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av aluminiumoksyd og angår spesielt fremstilling av rent korund ved karbotermisk behandling. The present invention relates to a method for the production of aluminum oxide and particularly relates to the production of pure corundum by carbothermic treatment.

Det er for det første kjent å fremstille, ikke kontinuerlig, korund i stykker ved styrt redusering av bauxitt i elektrisk ovn. Dette korund Mir så overført til kornform Firstly, it is known to produce, not continuously, corundum in pieces by controlled reduction of bauxite in an electric furnace. This corundum Mir then transferred to grain form

og ofte anvendt som slipemiddel. Det vesentlig særegne ved slike fremgangsmåter er for det første at arbeidet utføres ved temperatur under 1950° C og for det annet at innholdet av aluminiumoksyd i det produkt som oppnås aldri er over 97 vektspst. and often used as an abrasive. The essential characteristic of such methods is, firstly, that the work is carried out at a temperature below 1950° C and, secondly, that the content of aluminum oxide in the product obtained is never more than 97% by weight.

For det annet er det kjent at visse fabrikanter av slipe-korund som bruker bauxitt med lite innhold av jern, er tvunget til å sette jern, i alminnelighet i oksyd-form, til chargen. Det blir da ført inn i ovnen en passende blanding av bauxitt, koks og jernoksyd eller jernskrap. Grunnen herfor er ikke bare å få den mengde jern som trenges for omdannelse av metalliske forurensninger til ferro-legeringer, men også tilslutt å kunne foreta magnetisk ad-skillelse av silisiumpartikler som holdes tilbake innesluttet i korundet i form av magnetiske ferro-legeringer. Secondly, it is known that certain manufacturers of grinding corundum, which use bauxite with a low content of iron, are forced to add iron, generally in oxide form, to the charge. A suitable mixture of bauxite, coke and iron oxide or iron scrap is then introduced into the furnace. The reason for this is not only to obtain the amount of iron needed for the transformation of metallic impurities into ferro-alloys, but also finally to be able to carry out magnetic separation of silicon particles that are retained enclosed in the corundum in the form of magnetic ferro-alloys.

Det er videre kjent å fremstille aluminiumoksyd ved å redusere malm som inneholder aluminium med kullstoff og også med et visst overskudd av kullstoff men det er herunder bare blitt fremstilt aluminiumoksyd for ildfaste materialer, og aldri rent aluminiumoksyd. Enten har temperaturen ikke vært tilstrekkelig høy, under 2000° C, eller overskuddet av kull er alltid blitt brukt på en gang og aldri i minst to trinn. It is also known to produce aluminum oxide by reducing ore containing aluminum with carbon material and also with a certain excess of carbon material, but aluminum oxide has only been produced for refractory materials, and never pure aluminum oxide. Either the temperature has not been sufficiently high, below 2000° C, or the excess coal has always been used at once and never in at least two stages.

Det er også vel kjent å føre jern inn It is also well known to introduce iron

i det smeltede bad av malm som inneholder aluminium, men bare for å skaffe den mengde som er nødvendig for å frembringe jernlegering. I disse tilfeller er det aldri brukt rent jern, men jernoksyd eller meget urent jern. Slike jerntyper vil herunder bevirke senking av temperaturen i badet på grunn av at dette jern begynner å reduseres ved hjelp av kullstoffet. in the molten bath of ore containing aluminium, but only to obtain the quantity necessary to produce iron alloy. In these cases, pure iron is never used, but iron oxide or very impure iron. Such types of iron will also cause a lowering of the temperature in the bath due to the fact that this iron begins to reduce with the help of the charcoal.

Det er, såvidt vites, ikke kjent noen teknisk fremgangsmåte som ved karbotermisk behandling gjør det mulig å oppnå korund med høyt innhold av aluminiumoksyd. As far as is known, no technical method is known which, by carbothermic treatment, makes it possible to obtain corundum with a high content of aluminum oxide.

Det har nå vist seg at det er mulig halvkontinuerlig å fremstille rent aluminiumoksyd, av størrelsesordenen over 99,5 vektprosent, ved redusering av aluminium-holdig malm i elektrisk ovn. It has now been shown that it is possible to semi-continuously produce pure alumina, of the order of magnitude above 99.5% by weight, by reducing aluminium-containing ore in an electric furnace.

Oppfinnelsen er karakterisert ved føl-gende trinn: 1. Reaksjonstemperaturen må være høy-ere enn temperaturen for nettopp å smelte aluminiummalmen. Den temperatur som faktisk brukes under utførelsen av fremgangsmåten ligger over 2000° C og fortrinnsvis i området mellom 2100 og 2200° The invention is characterized by the following steps: 1. The reaction temperature must be higher than the temperature to precisely melt the aluminum ore. The temperature actually used during the execution of the method is above 2000° C and preferably in the range between 2100 and 2200°

C, mens smeltepunktet for rent aluminiumoksyd er av størrelsesordenen 2050° C muligens endog under 2000° C og smeltepunktet for aluminiummalmen er ennå lavere, i alminnelighet av størrelsesordenen 1900° C. 2. Reduseringen av forurensninger i aluminiummalmen (jernoksyd, silisiumoksyd, titanoksyd osv.) med kull, foretas med et overskudd av kullstoff. I henhold til oppfinnelsen skal dette overskudd være av størrelsesordenen ca. 35—50 pst. regnet på den støkiometriske mengde som teoretisk trenges. Et så stort overskudd av kullstoff er aldri blitt tilsatt og spesielt er kullstoffet bare tilsatt på en gang. Når nemlig den samlete mengde kull som forbrukes blir satt til på en gang, vil en betydelig del av kullstoffet forbrenne og en annen del brukes for å redusere forurensninger i malmen og en annen del blir endelig brukt for å redusere aluminiumoksyd. Det er klart at når det brukes kull ved en slik fremgangsmåte, vil det aluminiumoksyd som oppnås ikke være rent, men nettopp godt nok for bruk som ildfast material. Som angitt i de følgende eksempler 1 og 3 blir kullet tilsatt i minst to porsjoner. Ved begynnelsen av behandlingen svarer mengden av kull som brukes aldri til et overskudd på mere enn 10 pst. Det er først i annet trinn, når den første mengde kull er brukt, at en ny mengde kull tilsettes, en mengde som fortrinnsvis er av en slik størrelse at det kull som da fore-ligger svarer til den mengde som er brukt. Det er derved mulig å oppnå rent aluminiumoksyd, å unngå betydelig tap av kull ved forbrenning, å redusere forurensninger i malmen og å unngå redusering av en betydelig mengde aluminiumoksyd. 3. I aluminiumoksyd-smelten inneholdes en viss mengde jernlegering (silisiumjern) i suspensjon. For å fjerne slik jernlegering er det nødvendig å føre rent jern gjennom smeiten. Det må aldri brukes urent jern, f. eks. jernoksyd. Dette trinn ved foreliggende fremgangsmåte foretas på en helt bestemt måte: C, while the melting point of pure aluminum oxide is of the order of 2050° C, possibly even below 2000° C and the melting point of the aluminum ore is even lower, generally of the order of 1900° C. 2. The reduction of impurities in the aluminum ore (iron oxide, silicon oxide, titanium oxide, etc. ) with coal, is carried out with a surplus of coal. According to the invention, this surplus should be of the order of approx. 35-50 per cent calculated on the stoichiometric amount that is theoretically needed. Such a large excess of carbon has never been added and in particular the carbon has only been added at once. Namely, when the total amount of coal consumed is added at once, a significant part of the coal material will burn and another part will be used to reduce impurities in the ore and another part will finally be used to reduce alumina. It is clear that when coal is used in such a method, the alumina obtained will not be pure, but precisely good enough for use as a refractory material. As indicated in the following examples 1 and 3, the coal is added in at least two portions. At the beginning of the treatment, the amount of coal used never corresponds to an excess of more than 10 percent. It is only in the second stage, when the first amount of coal has been used, that a new amount of coal is added, an amount that is preferably of such size that the coal then available corresponds to the quantity used. It is thereby possible to obtain pure alumina, to avoid significant loss of coal during combustion, to reduce impurities in the ore and to avoid the reduction of a significant amount of alumina. 3. The aluminum oxide melt contains a certain amount of iron alloy (silicon iron) in suspension. To remove such iron alloy, it is necessary to pass pure iron through the forge. Impure iron must never be used, e.g. iron oxide. This step in the present method is carried out in a very specific way:

a) det smeltede bad overhetes, a) the molten bath is superheated,

b) badet dekkes med korund for å unngå varmetap, c) visse mengder rent jern, av størrelses-ordenen 6 pst., blir kastet opp i badet, Deretter kan det smeltede bad som i det vesentlige består av rent aluminiumoksyd bli vippet over, og gjennom strømmen av aluminiumoksyd blir det blåst en kraftig strøm av gass som inneholder oksygen, fortrinnsvis, luft, hvorved a) det opnås bobler av aluminiumoksyd, b) kullstoffet og aluminiumkarbidet, som b) the bath is covered with corundum to avoid heat loss, c) certain quantities of pure iron, of the order of 6 per cent, are thrown into the bath, Then the molten bath, which essentially consists of pure aluminum oxide, can be tipped over, and through the stream of aluminum oxide is blown a powerful stream of gas containing oxygen, preferably air, whereby a) bubbles of aluminum oxide are obtained, b) the carbon and aluminum carbide, which

er dannet under reduseringsbehand- is formed during reduction treatment

lingen med et overskudd av kullstoff, begynner på å oksyderes til kulloksyd og aluminiumoksyd. the ling with an excess of carbon, begins to oxidize to carbon oxide and aluminum oxide.

Deretter blir aluminiumoksyd-boblene kastet i vann hvorved The aluminum oxide bubbles are then thrown into water, whereby

a) de avkjøles raskt og a) they cool quickly and

b) kullstoffet og aluminiumkarbidet blir så oksydert fullstendig slik at det til b) the carbon and aluminum carbide are then completely oxidized so that

slutt oppnås rent aluminiumoksyd. finally, pure aluminum oxide is obtained.

Fremgangsmåten omfatter også et yt-terligere trekk som eventuelt kan benyttes: nemlig at smeltepunktet for aluminiumoksydet senkes ved at det til det smeltede bad settes en liten mengde av et stoff som inneholder magnesium, f. eks. magnesiumoksyd, magnesiumkarbonat osv. På denne måten er det mulig å arbeide ved en temperatur på bare litt over 2000° C og ikke, som tidligere nevnt, mellom 2100 og 2200° C. The method also includes an additional feature that can possibly be used: namely that the melting point of the aluminum oxide is lowered by adding a small amount of a substance containing magnesium to the molten bath, e.g. magnesium oxide, magnesium carbonate, etc. In this way, it is possible to work at a temperature of only slightly above 2000° C and not, as previously mentioned, between 2100 and 2200° C.

I en foretrukket utførelsesform for oppfinnelsen foretas tilsetningen av jernet til badet på følgende måte: Først frigjøres elektroden for slagg som omgir den og på overflaten av det flytende bad anbringes et varmeisolerende lag av brent aluminiumoksyd eller pulverformet korund som allerede er renset. Dette In a preferred embodiment of the invention, the iron is added to the bath in the following way: First, the electrode is freed from the slag that surrounds it and a heat-insulating layer of burnt aluminum oxide or powdered corundum that has already been cleaned is placed on the surface of the liquid bath. This

lag bør være tilstrekkelig tykt til å hindre layer should be sufficiently thick to prevent

avkjøling av den øvre overflate av badet. 1,5—2 cm er som regel tilstrekkelig. Derpå cooling of the upper surface of the bath. 1.5-2 cm is usually sufficient. Then

oppvarmes badet igjen med full styrke i heat the bath again at full power i

noen minutter, hvoretter jerndreiesponene føres inn, så tykke som mulig, i begrenset mengde for å hindre en for voldsom avkjø-ling av badet og for, takket være det varme a few minutes, after which the iron turning shavings are fed in, as thick as possible, in a limited amount to prevent too violent a cooling of the bath and because, thanks to the heat

isolerende lag, å oppnå en rask smelting insulating layer, to achieve a rapid melting

av jernet. Operasjonen påbegynnes igjen inntil det er ført inn så meget dreiespon som er nødvendig for å oppnå optimal rensing, nemlig 5,5—6,5 kg dreiespon pr. 100 kg renset korund. of the iron. The operation is started again until as much turning swarf has been introduced as is necessary to achieve optimal cleaning, namely 5.5-6.5 kg of turning swarf per 100 kg of cleaned corundum.

Hvis det varmeisolerende lag føres med av dreiesponet, gjenopprettes det før neste tilsetning. If the heat-insulating layer is carried away by the turning chip, it is restored before the next addition.

På denne måte blir det tilsatt noen vektprosent, fortrinnsvis ca. 6 pst., jerndreiespon. In this way, some weight percentage is added, preferably approx. 6 percent, iron turning shavings.

Noen minutter etter den siste innføring av dreiespon foretas dekantering og det rensete korund som inneholdes i ovnen helles ut. I en ovn på 150 kw er det således eksempelvis mulig å helle ut ca. 200 kg renset korund ad gangen og oppnå gode resultater under opprettholdelsen av føl-gende tidstabell: Tid 0: Elektroden frigjøres og det varme isolerende l'ag av rent korund anbringes på plass. A few minutes after the last introduction of turning chips, decanting is carried out and the cleaned corundum contained in the furnace is poured out. In a 150 kw oven, it is thus possible, for example, to pour out approx. 200 kg of cleaned corundum at a time and achieve good results while maintaining the following timetable: Time 0: The electrode is released and the hot insulating layer of pure corundum is placed in place.

Overskuddet av kullstoff og de spor av aluminiumkarbid som er dannet kan fjernes fra badet ved å underkaste dette en styrt, kontrollert og rask oksydering ved hjelp av oksygen eller en gass som inneholder oksygen, f. eks. luft. The excess of carbon and the traces of aluminum carbide that have formed can be removed from the bath by subjecting it to a controlled, controlled and rapid oxidation using oxygen or a gas containing oxygen, e.g. air.

Denne oksydering kan utføres samtidig med at det flytende aluminiumoksyd pul-veriseres til fine små dråper ved virkningen av luft som kastes voldsomt gjennom uthellingsstrømmen fra badet. This oxidation can be carried out at the same time as the liquid aluminum oxide is pulverized into fine droplets by the action of air which is thrown violently through the pouring stream from the bath.

Kullstoffpartiklene blir da brent og av-gir kulloksyd. Aluminiumkarbidet blir oksydert til aluminiumoksyd under frigjøring av kulloksyd. The carbon particles are then burned and release carbon monoxide. The aluminum carbide is oxidized to aluminum oxide with the release of carbon monoxide.

I praksis blir badet av rent aluminiumoksyd helt ut ved å vippe ovnen. Korundet blir da kornformet under virkningen av en stråle av trykkluft som deler uthellings-strømmen i fine små dråper og kaster dem gjennom en tunnel, av f. eks. aluminium-blikk som er kjølet utenpå, ut i et lag vann. Det opnås hvite, runde og hule korn med en diameter mindre enn 2 mm. Deretter rettes ovnen opp igjen og en ny re-duksjon påbegynnes. Ovnen arbeider således kontinuerlig, slik at det spares elektrisk energi sammenlignet med den ikke kontinuerlige prosess for fremstilling av slipekorund. Ferrosilisiumet som samles i bunnen av ovnen blir helt ut periodisk. In practice, the bath of pure aluminum oxide is completely removed by tilting the oven. The corundum is then granulated under the action of a jet of compressed air which divides the pouring flow into fine small droplets and throws them through a tunnel, of e.g. aluminum tin that has been cooled on the outside, in a layer of water. White, round and hollow grains with a diameter of less than 2 mm are obtained. The oven is then straightened again and a new reduction is started. The furnace thus works continuously, so that electrical energy is saved compared to the non-continuous process for producing grinding corundum. The ferrosilicon that collects at the bottom of the furnace is drained out periodically.

Det har også vist seg at det er mulig å gjøre badet av aluminiumoksyd ennå mere flytende under den karbotermiske redusering av den aluminiumholdige malm ved å tilsette små mengder, av størrelses-ordenen noen vektprosent, spesielt 1—2 vektprosent, magnesiumoksyd eller en magnesiumforbindelse som under arbeidsforholdene er istand til å danne dette oksyd, f. eks. magnesiumkarbonat. It has also been shown that it is possible to make the aluminum oxide bath even more fluid during the carbothermic reduction of the aluminum-containing ore by adding small amounts, of the order of a few percent by weight, especially 1-2 percent by weight, of magnesium oxide or a magnesium compound which under the working conditions are capable of forming this oxide, e.g. magnesium carbonate.

Nedsettelsen av viskositeten for badet letter dekanteringen av forurensningene, spesielt ferro-legeringene under prosessen. Derved blir det eventuelt mulig å tilsette mindre mengder jerndreiespon for dekantering av små kuler av ferro-legeringer som holdes tilbake i det smeltede bad av aluminiumoksyd, som beskrevet ovenfor. The reduction of the viscosity of the bath facilitates the decantation of the impurities, especially the ferro-alloys during the process. Thereby, it becomes possible to add smaller amounts of iron turning shavings for decanting small balls of ferroalloys that are retained in the molten bath of aluminum oxide, as described above.

Den karbotermiske behandling kan også gjennomføres ved vesentlig lavere The carbothermic treatment can also be carried out at significantly lower temperatures

temperatur, samtidig som det opprettholdes en viskositetsgrad for badet som passer til en tilfredsstillende dekantering av forurensninger. temperature, while maintaining a viscosity grade for the bath that is suitable for a satisfactory decantation of contaminants.

Magnesiumoksydet, eller magnesium-forbindelsen som skal danne dette oksyd under arbeidsforholdene, f. eks. magnesiumkarbonat, kan settes direkte til det smeltede bad, under den karbotermiske reduksjonsbehandling. I henhold til en foretrukket utførelsesform for oppfinnelsen blir dog oksydet eller forbindelsen satt direkte til den charge som innføres i appa-ratet for den karbotermiske behandling, likesom det magnesiumoksyd som inneholdes i det kornformete korund som oppnås kan fjernes i sin helhet eller for den største del ved vandig sur behandling f.eks. med fortynnet saltsyre. The magnesium oxide, or the magnesium compound that will form this oxide under the working conditions, e.g. magnesium carbonate, can be added directly to the molten bath, during the carbothermic reduction treatment. According to a preferred embodiment of the invention, however, the oxide or compound is added directly to the charge that is introduced into the apparatus for the carbothermic treatment, just as the magnesium oxide contained in the granular corundum that is obtained can be removed in its entirety or for the most part by aqueous acid treatment, e.g. with dilute hydrochloric acid.

Det korund som opnås i henhold til oppfinnelsen kan anvendes enten for fremstilling av ildfaste og varmeisolerende materialer eller som mellomprodukt i andre fremstillingen f. eks. av aluminium. The corundum obtained according to the invention can be used either for the production of refractory and heat-insulating materials or as an intermediate product in other production, e.g. of aluminium.

Det skal nå gis noen, ikke begrensende, eksempler for å beskrive de forskjellige trinn ved fremgangsmåten og det rene aluminiumoksyd som oppnås. Alle prosent-angivelser er i vektprosent. Some non-limiting examples will now be given to describe the various steps in the process and the pure alumina that is obtained. All percentages are in percent by weight.

Eksempel 1. Example 1.

I en enfaset elektrisk ovn på 150 kW fylles det inn 100 kg av en blanding av ca. 68 pst. AhOx, ca. 18 pst. Fe^Os, ca. 7 pst. SiO^ og 8 kg reduksjonskull. Ovnen fylles helt opp til uthellingstuten. Smeltebadet som har en temperatur på 2100—2200° C inneholder 94—95 AhO*. In a single-phase electric furnace of 150 kW, 100 kg of a mixture of approx. 68 percent AhOx, approx. 18 percent Fe^Os, approx. 7 percent SiO^ and 8 kg reduction coal. The oven is filled all the way to the pouring spout. The melting bath, which has a temperature of 2100-2200° C, contains 94-95 AhO*.

Noen timer før uthelling tilsettes 2 kg ekstra kull for å fullføre reduksjonen.Denne kontrolleres ved hjelp av en liten jernstav som stikkes raskt ned i det smeltede korund. Hvis fargen på det korund som kleber til staven ligger mellom mørkegrå og sort er reduksjonen avsluttet. A few hours before pouring, 2 kg of extra coal is added to complete the reduction. This is checked with the help of a small iron rod which is quickly inserted into the molten corundum. If the color of the corundum adhering to the rod is between dark gray and black, the reduction is complete.

Hvert spor av bauxitt fjernes fra overflaten av badet ved å tilsette et lag pulverformet aluminiumoksyd eller korund som allerede er renset. Når bauxittlaget er smeltet og det på overflaten bare er aluminiumoksyd tilbake, føres det jerndreiespon inn i badet, i en mengde på 60 kg pr. tonn flytende bad. Dette dreiespon som er varmeisolert ved hjelp av aluminiumoksydet smelter og trekker med seg gjennom badet de fine små dråper av Fe-Si som ennå er i suspensjon. Every trace of bauxite is removed from the surface of the bath by adding a layer of powdered alumina or corundum which has already been purified. When the bauxite layer has melted and only aluminum oxide remains on the surface, iron turning shavings are fed into the bath, in a quantity of 60 kg per tons of floating bath. This turning chip, which is thermally insulated with the help of the aluminum oxide, melts and pulls with it through the bath the fine little drops of Fe-Si which are still in suspension.

Oksyderingen av overskuddet av kull og av spor av aluminiumkarbid som er dannet gjennomføres samtidig med korndannelsen, ved å blåse en kraftig stråle av trykkluft mot den flytende streng i det øyeblikk den forlater uthellingstuten. Kornene som oppnås, i form av hule kuler, oppsamles i en tunnel av aluminium med dobbelt vegg med vannsir kulas jon og faller, mens de ennå er røde ned i en kraftig vannstrøm som samtidig som den kjøler dem fører dem til et trau av aluminium og avslutter den oksydering av overskuddet av karbid som allerede for den største del er oppnådd i luftstrømmen. The oxidation of the excess coal and of the traces of aluminum carbide that have formed is carried out simultaneously with the grain formation, by blowing a powerful jet of compressed air against the liquid string at the moment it leaves the pouring spout. The grains obtained, in the form of hollow spheres, are collected in a double-walled aluminum tunnel with water circulation and fall, while still red, into a powerful stream of water which, while cooling them, leads them to an aluminum trough and ends the oxidation of the surplus of carbide which has already for the most part been achieved in the air stream.

Kornene blir deretter tørket og under-kastet en mekanisk sortering. Det produkt som oppnås har følgende analyse: The grains are then dried and subjected to mechanical sorting. The product obtained has the following analysis:

Korundet kan anvendes slik det er hvis innholdene av CaO og MgO ikke er sjener-ende. Det er imidlertid mulig å fjerne mere enn 90 pts, av disse forurensninger ved å vaske kornene med fortynnet saltsyre. The corundum can be used as it is if the contents of CaO and MgO are not troublesome. However, it is possible to remove more than 90 pts of these contaminants by washing the grains with dilute hydrochloric acid.

Innholdene av CaO og aluminiumoksyd blir da: The contents of CaO and aluminum oxide then become:

Eksempel 2. Example 2.

I en trefaset elektrisk ovn på 400 kW fylles det inn en blanding av: Bauxitt med 70 pst. AI2O3 100 kg Reduksjonskull 8 kg Magnesiumoksyd med 80 pst. MgO 1,75 kg A three-phase electric furnace of 400 kW is filled with a mixture of: Bauxite with 70% AI2O3 100 kg Reduction coal 8 kg Magnesium oxide with 80% MgO 1.75 kg

Ovnen fylles til i høyde med uthelling-tuten. Den smelte som oppnås inneholder 94—95 pst. AI2O3. The oven is filled to the height of the pouring spout. The melt obtained contains 94-95 percent AI2O3.

Noen timer før uthellingen inføres 3 —4 kg ekstra kull for å fullføre reduksjonen. Denne kontrolleres ved hjelp av en jernstang som stikkes raskt ned i det smeltete korund. Hvis fargen på det korund som kleber på stangen er mellom mørkegrå og sort, er reduksjonen avsluttet. A few hours before pouring, 3-4 kg of extra coal is introduced to complete the reduction. This is checked using an iron rod which is quickly inserted into the molten corundum. If the color of the corundum sticking to the rod is between dark gray and black, the reduction is finished.

Hvert spor av bauxitt fjernes fra overflaten av badet ved å tilføre et lag av pulverformet aluminiumoksyd eller korund som allerede er renset. Når bauxittlaget er smeltet og det bare er aluminiumoksyd tilbake på overflaten føres det inn i badet ikke oksydert jerndreiespon i en mengde på 60 kg pr. tonn flytende bad. Dette dreiespon som er varmeisolert ved hjelp av aluminiumoksydet, smelter og trekker med seg gjennom badet de fine små dråper av Fe-Si som ennå er suspendert. Every trace of bauxite is removed from the surface of the bath by adding a layer of powdered alumina or corundum which has already been purified. When the bauxite layer has melted and there is only aluminum oxide left on the surface, non-oxidized iron turning shavings are introduced into the bath in a quantity of 60 kg per tons of floating bath. This turning chip, which is thermally insulated with the help of the aluminum oxide, melts and draws with it through the bath the fine little drops of Fe-Si which are still suspended.

I små mengder tilsettes nå vannfritt boraks i en mengde på 15 kg pr. tonn flytende korund. Borakset blir redusert ved hjelp av overskuddet av kull i badet og frigjør bor som forbinder seg med titan og danner TdBo som dekanteres. In small quantities, anhydrous borax is now added in a quantity of 15 kg per tons of liquid corundum. The borax is reduced using the excess of charcoal in the bath and releases boron which combines with titanium and forms TdBo which is decanted.

Etter 10 minutters dekantering foretas After 10 minutes, decantation is carried out

uthelling. pouring out.

Det skal her bemerkes at det under disse operasjoner er nødvendig å unngå enhver avkjøling av badet for å opprett-holde en viskositet som muliggjør en lett dekantering. Tilsetningen av magnesiumoksyd, som samtidig med at det nedsetter smeltepunktet, gjør det mulig å opprett-holde denne viskositet, bidrar sterkt til å oppnå et rent produkt. Oksyderingen av overskuddet av kull og av spor av aluminiumkarbid som er dannet foretas samtidig med korndannelsen ved å blåse en kraftig stråle av trykkluft mot den flytende streng i det øyeblikk den forlater uthellingstuten. Kornene som oppnås i form av hule kuler oppsamles i en tunnel av aluminium med dobbelt vegg med vannsirkulasjon og faller mens de ennå er røde ned i en kraftig vannstrøm som, samtidig som den avkjøler dem fører dem med til et trau av aluminium og avslutter den oksydering av overskuddet av kullstoff som allerede er oppnådd for den største del i luftstrømmen. It should be noted here that during these operations it is necessary to avoid any cooling of the bath in order to maintain a viscosity which enables easy decanting. The addition of magnesium oxide, which at the same time as it lowers the melting point, makes it possible to maintain this viscosity, greatly contributes to obtaining a pure product. The oxidation of the excess coal and of the traces of aluminum carbide that have formed is carried out simultaneously with the grain formation by blowing a powerful jet of compressed air against the liquid string at the moment it leaves the pouring spout. The grains obtained in the form of hollow spheres are collected in a double-walled aluminum tunnel with water circulation and fall while they are still red into a powerful stream of water which, while cooling them, carries them to an aluminum trough and finishes the oxidation of the surplus of carbon which has already been obtained for the greater part in the air stream.

Kornene blir derpå tørket og under-kastet mekanisk sortering. Et korund som oppnås har følgende gjennomsnittlige analyse: The grains are then dried and subjected to mechanical sorting. A corundum obtained has the following average analysis:

Hvis det er nødvendig, fjernes all eller en del av kalken og magnesiumoksydet som inneholdes i kornene ved vasking med HC1. If necessary, all or part of the lime and the magnesium oxide contained in the grains are removed by washing with HC1.

Med en slik ovn på 400 kW helles det kontinuerlig ut 1500—1800 kg kornformet korund pr. døgn. Hver annen dag blir ferro-legeringen heilt ut gjennom en annen With such a 400 kW furnace, 1500-1800 kg of granular corundum is continuously poured out per day and night. Every other day, the ferro-alloy is completely exhausted through another

uthellingstut som ligger ved foten av pouring spout located at the foot of

ovnen. the oven.

Claims

1. Procedure for the production of

aluminum oxide with a purity of the order of magnitude 99.5 percent or more by reduction of aluminum ore using a determined and controlled excess of carbon in an electric furnace at high temperature, characterized in that the reduction is carried out at a temperature above 2000°C preferably in the range 2100-2200° C, and that the carbon material is added in two portions and in a total excess of the order of 35 to 50 percent by weight in relation to the stoichiometric amount that is necessary to reduce the content of iron and silicon oxide in the ore, and that they small spheres of ferrosilicon that are kept in suspension in the molten aluminum oxide bath are removed by adding specific amounts of non-oxidized iron, preferably of the order of 6 weight percent iron turning shavings.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the distribution of the carbon addition in the two stages is such that at the end of the first stage the bath has a purity of approx. 94-95 percent AhOs.

3. Method as stated in claim 1, characterized in that the addition of iron is made after the bath has been covered with a layer of pure aluminum oxide.

4. Method as stated in claim 1, characterized in that the aluminum-containing ore is reduced in the presence of a small amount of a magnesium compound which forms magnesium oxide at high temperature.

5. Method as stated in claim 4, characterized in that 1-2 weight percent magnesium oxide is added to the charge.