NO138056B

NO138056B - PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF ANIMAL FEED

Info

Publication number: NO138056B
Application number: NO740765A
Authority: NO
Inventors: Carlton Knute Bergsbaken; Robert Ernest Schara; Hovey Mann Burgess; Gerhard Julius Haas; Joaquin Castro Lugay
Original assignee: Gen Foods Corp
Priority date: 1973-03-29
Filing date: 1974-03-05
Publication date: 1978-03-13
Also published as: FR2222958A1; JPS587265B2; DK145323C; IT1011116B; DK145323B; AT341875B; NO740765L; CH593625A5; NO138056C; AU6639974A; DE2412299A1; GB1442093A; FR2222958B1; ATA240474A; JPS49123861A

Description

Fremgangsmåte for utvinning av Procedure for extraction of

aluminium fra blandinger som inneholder aluminium og aluminJumkarbid. aluminum from mixtures containing aluminum and aluminum jumcarbide.

Foreliggende oppfinnelse angår utvinning av aluminium fra blandinger av aluminium og aluminiumkarbid og angår spesielt en fremgangsmåte for behandling av slike blandinger ved hjelp av et flussmiddel. The present invention relates to the extraction of aluminum from mixtures of aluminum and aluminum carbide and in particular relates to a method for treating such mixtures using a flux.

Fra de norske patentskrifter nr. 96 857 From the Norwegian patent documents no. 96 857

og 102 294 er det kjent å fremstille aluminium ved redusering av aluminiumoksyd ved and 102,294 it is known to produce aluminum by reducing aluminum oxide with

hjelp av karbon, ved høy temperatur, ved by means of carbon, at high temperature, by

en fremgangsmåte hvor det som mellom-produkt oppnås blandinger som vesentlig a method in which the intermediate product is essentially mixtures

består av aluminium og aluminiumkarbid, consists of aluminum and aluminum carbide,

ved oppvarming av aluminiumoksyder og by heating aluminum oxides and

karbon i form av blandinger og/eller agglo-merater, ved temperatur over 2300° C, fortrinnsvis mellom 2400° C og ca. 2500° C, slik carbon in the form of mixtures and/or agglomerates, at temperatures above 2300° C, preferably between 2400° C and approx. 2500° C, like this

at følgende reaksjoner finner sted: that the following reactions take place:

I henhold til denne fremgangsmåte According to this procedure

kan aluminium utvinnes av slike blandinger av aluminium og aluminiumkarbid på can aluminum be extracted from such mixtures of aluminum and aluminum carbide on

forskjellige måter, f. eks. ved hjelp av flussmiddel som består av smeltede metallhalo-genider. De vektmengder flussmiddel som different ways, e.g. using a flux consisting of molten metal halides. The weight amounts of flux which

herunder brukes er betydelige og minst like below are used are significant and at least equal

store som, eller endog større enn vekten av large as, or even greater than, the weight of

blandingene som behandles på denne the mixtures processed on this

måten. the way.

For at det på denne måten skal kunne So that it can be done in this way

oppnås et høyt utbytte av aluminium har det imidlertid vist seg at blandinger av aluminium og aluminiumkarbid som inneholder høyst 3 vektprosent aluminiumoksyd og er oppnådd ved hjelp av den nevnte karbotermiske redusering av aluminiumoksyd, måtte avkjøles så langsomt at det aluminiumkarbid som inneholdes deri kan krystallisere i form av store krystaller hvor aluminium-metallet er innesluttet. Ved eksempelvis å foreta avkjølingen med en hastighet på ca. 200° C pr. time mellom ca. 2400° C og ca. 1800° C kan det således oppnås krystaller av aluminiumkarbid hvis dimensjoner er av størrelsesordenen 10—20 mm. if a high yield of aluminum is achieved, it has however been shown that mixtures of aluminum and aluminum carbide containing no more than 3% by weight of aluminum oxide and which have been obtained by means of the aforementioned carbothermic reduction of aluminum oxide, had to be cooled so slowly that the aluminum carbide contained therein can crystallize in the form of large crystals in which the aluminum metal is enclosed. By, for example, carrying out the cooling at a speed of approx. 200° C per hour between approx. 2400° C and approx. At 1800° C, crystals of aluminum carbide whose dimensions are of the order of 10-20 mm can thus be obtained.

En slik fremgangsmåte byr dog på be-traktelige ulemper, både industrielt og økonomisk. Først og fremst er det vanskelig i praksis, ved størkningstemperaturen for disse blandinger, å avkjøle dem tilstrekke-lig langsomt til lett å oppnå store krystaller. I virkeligheten ligger smeltepunktene for slike blandinger omtrent ved: However, such a method offers considerable disadvantages, both industrially and economically. First of all, it is difficult in practice, at the solidification temperature of these mixtures, to cool them slowly enough to easily obtain large crystals. In reality, the melting points of such mixtures are approximately at:

ca. 2450° C ved et aluminiuminnhold på 50 vektprosent about. 2450° C at an aluminum content of 50% by weight

ca. 2250° C ved et aluminiuminnhold på about. 2250° C at an aluminum content of

60 vektprosent 60 percent by weight

ca. 2150° C ved et aluminiuminnhold på about. 2150° C at an aluminum content of

70 vektprosent 70 percent by weight

ca. 2000° C ved et aluminiuminnhold på about. 2000° C at an aluminum content of

80 vektprosent 80 percent by weight

Følgen er at det i alminnelighet oppnås krystaller av aluminiumkarbid som er mindre enn det som er angitt ovenfor. Eksempelvis kan dimensjonene være av stør-relsesordenen 5 mm eller endog mindre. Det vil da være umulig å trekke ut aluminiumet av blandinger som er størknet på denne måten, med det utbytte som er noen-lunde kvantitativt, eller endog godt, idet den mengde aluminium som utvinnes da kan representere helt ned til 60—50 vektprosent av det fri aluminium som inneholdes i blandingen. Forøvrig gjør de betrakte-lige mengder flussmiddel som brukes det nødvendig å bruke meget energi for å bringe dem opp på og holde dem på be-handlingstemperaturen for blandingene. Videre, da det slam som da danner seg inneholder noe flussmiddel, aluminiumkarbid fra de blandinger som behandles og også en større eller mindre mengde aluminium-metall som ikke er skilt ut, er det vanske-lige å skille fra flussmidlet, og slammet fører med seg en temmelig stor mengde flussmiddel. The consequence is that crystals of aluminum carbide are generally obtained which are smaller than that stated above. For example, the dimensions can be of the order of 5 mm or even less. It will then be impossible to extract the aluminum from mixtures that have been solidified in this way, with a yield that is somewhat quantitative, or even good, as the amount of aluminum extracted can then represent all the way down to 60-50 percent by weight of the free aluminum contained in the mixture. Incidentally, the considerable quantities of flux used make it necessary to use a lot of energy to bring them up to and keep them at the treatment temperature for the mixtures. Furthermore, as the sludge that then forms contains some flux, aluminum carbide from the mixtures being treated and also a larger or smaller amount of aluminum metal that has not been separated, it is difficult to separate from the flux, and the sludge carries with it a fairly large amount of flux.

Endelig vil de spesifikke vekter for flussmidlet og/eller for slammet, som er temmelig nær den spesifikke vekt for rent aluminium, dels gjøre det vanskelig å samle det flytende aluminium i en eneste masse og, dels sinke og begrense dekanteringen og adskillelsen av de tre bestanddeler. Det er da nødvendig å forlenge varigheten av de-kanteringstrinnet betraktelig, noe som bl.a. medfører en ytterligere øking av energifor-bruket. Finally, the specific weights for the flux and/or for the sludge, which are fairly close to the specific weight for pure aluminium, will partly make it difficult to collect the liquid aluminum in a single mass and partly slow down and limit the decantation and separation of the three components . It is then necessary to extend the duration of the decanting step considerably, which i.a. entails a further increase in energy consumption.

Det har nå vist seg å være mulig å komme frem til en fremgangsmåte som helt eller for den største del unngå de forskjellige ulemper som er omtalt ovenfor og som gjør det mulig lett, raskt og nærmest kvantitativt å utvinne det fri aluminium som inneholdes i blandinger som inneholder aluminium og aluminiumkarbid, uavhengig av innholdet av aluminiumoksyd og/eller den fremgangsmåte som benyttes for å av-kjøle blandingene og/eller størrelsen av de aluminiumkarbidkrystaller de inneholder og samtidig på økonomisk måte under bruk av begrensede mengder flussmiddel. It has now been shown to be possible to arrive at a method which completely or for the most part avoids the various disadvantages mentioned above and which makes it possible to easily, quickly and almost quantitatively extract the free aluminum contained in mixtures which contains aluminum and aluminum carbide, regardless of the content of aluminum oxide and/or the method used to cool the mixtures and/or the size of the aluminum carbide crystals they contain and at the same time in an economical way using limited amounts of flux.

Foreliggende oppfinnelse går ut på en fremgangsmåte for utvinning av aluminium fra blandinger som inneholder aluminium og aluminiumkarbid, ved at blandingene settes til et smeltet flussmiddel som i det vesentlige består av et alkali- eller jord-alkali-halogenid, fortrinnsvis natrium- og/ eller kaliumklorid, og som er oppvarmet til en temperatur på minst 100° C over sitt smeltepunkt, dog høyst til 1000° C, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at det for utskillelse av aluminiumet brukes en vektmengde flussmiddel som er mindre enn vektmengde av blandingen, fortrinnsvis en vektmengde flussmiddel som tilnærmet svarer til vektmengden av aluminiumkarbid i blandingen. The present invention concerns a method for extracting aluminum from mixtures containing aluminum and aluminum carbide, by adding the mixtures to a molten flux which essentially consists of an alkali or alkaline earth halide, preferably sodium and/or potassium chloride , and which is heated to a temperature of at least 100° C above its melting point, but no more than 1000° C, and the peculiarity of the method according to the invention is that for the separation of the aluminum a quantity by weight of flux is used which is less than the quantity by weight of the mixture, preferably a quantity by weight of flux which corresponds approximately to the quantity by weight of aluminum carbide in the mixture.

Andre trekk ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den følgende beskri-velse. Other features of the present invention will be apparent from the following description.

Ved de tidligere fremgangsmåter hvor det behandles blandinger som i det vesentlige består av aluminium og aluminiumkarbid med betydelige vektmengder, og under enhver omstendighet en større vektmengde flussmiddel enn vekten av den blanding som behandles, idet det er nød-vendig at blandingen avkjøles langsomt, slik at aluminiumkarbidet danner store krystaller som omgir det faste aluminium, og blir behandlet ved temperaturer under 1000° C, fortrinnsvis mellom ca. 800 og 850° C, med et flussmiddel i form av et alkali — eller jordalkalimetallhalogenid og aluminiumhalogenid, kfr. påstand 3 i det nevnte norske patentskrift nr. 102 294, oppnås det tre distinkte faser, nemlig: flytende aluminium, slam som inneholder flussmiddel, aluminiumkarbid og fritt aluminium i forholdsvis betydelig mengde og flytende flussmiddel. Ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen tilsettes slike mengder av blandinger som inneholder aluminium og aluminiumkarbid, som er meget større enn den mengde flussmiddel som brukes, så at det oppnås to faser som lett kan skilles fra hverandre og som vesentlig består av henholdsvis flytende aluminium og et slam som er praktisk talt størknet og som omfatter flussmidlet og aluminiumkarbidet. In the previous methods where mixtures are treated which essentially consist of aluminum and aluminum carbide with significant amounts by weight, and in any case a larger amount by weight of flux than the weight of the mixture being treated, it being necessary that the mixture be cooled slowly, so that The aluminum carbide forms large crystals that surround the solid aluminium, and is treated at temperatures below 1000° C, preferably between approx. 800 and 850° C, with a flux in the form of an alkali - or alkaline earth metal halide and aluminum halide, cf. claim 3 in the aforementioned Norwegian patent document no. 102 294, three distinct phases are obtained, namely: liquid aluminium, sludge containing flux, aluminum carbide and free aluminum in a relatively significant quantity and liquid flux. In the method according to the invention, amounts of mixtures containing aluminum and aluminum carbide are added, which are much larger than the amount of flux used, so that two phases are obtained which can be easily separated from each other and which essentially consist of liquid aluminum and a sludge which is practically solidified and which includes the flux and the aluminum carbide.

Den mengde blanding som behandles ved foreliggende fremgangsmåte er slik at den vektmengde flussmiddel som brukes, regnet i forhold til vekten av blandingen, fortrinnsvis er omtrent av samme størrel-sesorden som mengden av aluminiumkarbid i blandingene. Når det eksempelvis behandles en blanding som omfatter ca. 47 vektprosent aluminiumkarbid, kan således den mengde flussmiddel som brukes spesielt ligge mellom 0,50 og 0,55, særlig 0,525 del, for 1 del av blandingen. The amount of mixture treated by the present method is such that the amount by weight of flux used, calculated in relation to the weight of the mixture, is preferably approximately of the same order of magnitude as the amount of aluminum carbide in the mixtures. When, for example, a mixture comprising approx. 47 percent by weight of aluminum carbide, the amount of flux used in particular can therefore be between 0.50 and 0.55, in particular 0.525 part, for 1 part of the mixture.

Som flussmiddel brukes fortrinnsvis klorider, bromider og/eller fluorider av metaller av gruppen alkali- og jordalkali-metallene, hver for seg eller i kombinasjon, f. eks. bl. a. av natrium, kalium og/eller litium, f. eks. natrium- og/eller kalium-klorider. Til flussmidlene kan det likeledes settes aluminiumfluorid. Denne forbindelse, som senker overflatespenningen for flussmidlet i forhold til den blanding som behandles, gjør det derved lettere å bringe dem i berøring med hverandre. Derimot er det i alminnelighet gunstig å unngå å inn-føre kalsiumklorid i flussmidlet, da dets høye overflatespenning gjør det vanskelig-ere å bringe dem i berøring med hverandre. Chlorides, bromides and/or fluorides of metals from the group of alkali and alkaline earth metals are preferably used as fluxes, individually or in combination, e.g. p. a. of sodium, potassium and/or lithium, e.g. sodium and/or potassium chlorides. Aluminum fluoride can also be added to the fluxes. This compound, which lowers the surface tension of the flux in relation to the mixture being treated, thereby makes it easier to bring them into contact with each other. In contrast, it is generally advantageous to avoid introducing calcium chloride into the flux, as its high surface tension makes it more difficult to bring them into contact with each other.

I en foretrukket utførelsesform, som dog ikke er uomgjengelig, for foreliggende oppfinnelse, blir de blandinger som omfatter aluminium og aluminiumkarbid, ved en temperatur av størrelsesordenen 1200° C eller lavere etter hvert ført inn i det smeltede flussmiddel som omrøres omhyggelig for at det raskt skal komme i intim berør-ing med blandingene, uten derved å frem-bringe noen emulgering av det aluminium-metall, som da skiller seg ut, med det slam som danner seg, slik som omtalt ovenfor. In a preferred embodiment, which is however not indispensable for the present invention, the mixtures comprising aluminum and aluminum carbide, at a temperature of the order of 1200° C or lower, are gradually introduced into the molten flux which is stirred carefully so that it quickly come into intimate contact with the mixtures, without thereby producing any emulsification of the aluminum metal, which then separates, with the sludge that forms, as discussed above.

Temperaturen for flussmidlet ved fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse, er høyere enn dets smeltepunkt i ren tilstand, f. eks. minst ca. 100° C, eller endog flere hundrede grader høyere. Det er imidlertid å foretrekke ikke å bringe flussmidlet opp på en temperatur som ligger for nær dets kokepunkt, idet da dets damp-trykk blir så høyt at det er vanskelig å gjennomføre fremgangsmåten i praksis. Således anvendes det et flussmiddel med en temperatur i området 900—1000° C, f. eks. av størrelsesordenen 950° C. The temperature of the flux in the method according to the present invention is higher than its melting point in its pure state, e.g. at least approx. 100° C, or even several hundred degrees higher. However, it is preferable not to bring the flux to a temperature that is too close to its boiling point, as its vapor pressure becomes so high that it is difficult to carry out the method in practice. Thus, a flux with a temperature in the range 900-1000° C is used, e.g. of the order of 950° C.

Det har videre vist seg at hvis temperaturen for flussmidlet under utførelsen av fremgangsmåten senkes til en verdi av stør-relsesordenen f. eks. 50° C over størknings-punktet for flussmidlet i ren tilstand, vil det bli lettere å skille det flytende aluminium fra slammet som er nesten størknet og som i det vesentlige består av flussmiddel og aluminiumkarbid. Herved blir også ut-byttet av aluminium ennå bedre. En slik avkjøling kan bl. a. foretas etter hvert under behandlingen, eller bare ved slutten av behandlingen når nesten all blanding er satt til flussmidlet og i det vesentlige omdannet til slam. It has also been shown that if the temperature of the flux during the execution of the method is lowered to a value of the order of magnitude, e.g. 50° C above the solidification point of the flux in its pure state, it will be easier to separate the liquid aluminum from the sludge which is almost solidified and which essentially consists of flux and aluminum carbide. This also improves the yield of aluminium. Such cooling can, among other things, a. is carried out gradually during the treatment, or only at the end of the treatment when almost all the mixture has been added to the flux and essentially converted to sludge.

I spesielle utførelsesformer for foreliggende fremgangsmåte kan denne gradvise avkjøling i det første tilfelle foretas f. eks. på følgende måte: ved jevn kjøling nedenfra og oppover og så ovenfra og nedover i hele den masse som behandles, nemlig et variabelt antall ganger, men slik at det siste trinn av denne avkjøling alltid foregår nedenfra og oppover. I det annet tilfelle foretas derimot avkjølingen bare jevnt fra den nedre del til den øvre del av massen. In special embodiments of the present method, this gradual cooling can in the first case be carried out, e.g. in the following way: by uniform cooling from below upwards and then from above downwards throughout the mass being treated, namely a variable number of times, but so that the last stage of this cooling always takes place from below upwards. In the other case, however, the cooling is only carried out evenly from the lower part to the upper part of the mass.

Avkjølingene kan forøvrig foretas ure-gelmessig eller endog avbrutt. Således kan The cooling downs can also be carried out irregularly or even interrupted. Thus can

eksempelvis den masse som er under behandling utsettes for en rekke avkjølinger, etterfulgt av delvis oppvarming, hvorved flussmidlet lettere vil trenge inn i blandingene og skille dem. for example, the mass being treated is subjected to a series of coolings, followed by partial heating, whereby the flux will more easily penetrate the mixtures and separate them.

En annen forbedring av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, som for-øvrig kan benyttes sammen med eller uavhengig av den nevnte temperatursenking, består i at det ved slutten av behandlingen til flussmidlet- og/eller slammet — settes en liten mengde av et vilkårlig stoff i pulverform, som ikke smelter ved den temperatur hvor behandlingen foretas og som er inert overfor bestandelene av flussmidlet og de blandinger som behandles, fortrinnsvis aluminiumoksyd, karbon og/eller aluminiumkarbid. Det oppnås da lett at flussmidlet setter seg og/eller størkner og at det flytende aluminium skiller seg ut omtrent kvantitativt. Den mengde aluminiumoksyd, karbon og/eller aluminiumkarbid som brukes på denne måten svarer til noen prosent i forhold til vekten av flussmidlet og ligger, eksempelvis, mellom 2 og 15 pst., spesielt ca. 5 pst. En slik størkning kan likeledes oppnås ved til slutt å tilsette små mengder av blandinger som inneholder aluminiumkarbid som er behandlet i henhold til foreliggende fremgangsmåte. Det har imidlertid vist seg at tilsettingen av aluminiumoksyd, karbon og/eller aluminiumkarbid, i stedet for de nevnte blandinger, kan gi ennå en liten forbedring av uttrekkings-graden for aluminium fra de blandinger som behandles på denne måten. Another improvement of the method according to the invention, which can by the way be used together with or independently of the mentioned temperature lowering, consists in that at the end of the treatment of the fluxing agent and/or sludge - a small amount of an arbitrary substance is placed in powder form, which does not melt at the temperature where the treatment is carried out and which is inert to the components of the flux and the mixtures being treated, preferably aluminum oxide, carbon and/or aluminum carbide. It is then easily achieved that the flux settles and/or solidifies and that the liquid aluminum separates approximately quantitatively. The amount of aluminum oxide, carbon and/or aluminum carbide used in this way corresponds to a few percent in relation to the weight of the flux and lies, for example, between 2 and 15 percent, especially approx. 5 per cent. Such solidification can likewise be achieved by finally adding small quantities of mixtures containing aluminum carbide which have been treated according to the present method. However, it has been shown that the addition of aluminum oxide, carbon and/or aluminum carbide, instead of the aforementioned mixtures, can still give a slight improvement in the degree of extraction of aluminum from the mixtures treated in this way.

Det har også vist seg at de blandinger, som i det vesentlige består av aluminiumkarbid og aluminium og som brukes ved foreliggende fremgangsmåte, fortrinnsvis på forhånd er bragt i kornform, med dimensjoner omtrent lik eller mindre enn ca. It has also been shown that the mixtures, which essentially consist of aluminum carbide and aluminum and which are used in the present method, are preferably previously brought into grain form, with dimensions approximately equal to or smaller than approx.

20 mm ved å behandles ved knusing eller 20 mm by processing by crushing or

maling av faste utgangsmaterialer i form av formløse, store masser som kommer direkte fra karbotermisk redusering av aluminiumoksyd. En slik knusing og/eller maling kan foretas i kulden eller ved høyere temperaturer. grinding of solid starting materials in the form of shapeless, large masses that come directly from carbothermic reduction of aluminum oxide. Such crushing and/or grinding can be done in the cold or at higher temperatures.

I en foretrukket utførelsesform og for-øvrig i betraktning av de praktiske vanskeligheter som er forbundet med kald-knusing, spesielt når det skal behandles store mengder, vanskeligheter som dessuten er desto større jo større innholdet av materi-alet er i aluminiumet, som er godt smibart, kan knusingen og/eller malingen foretas i varm tilstand, ved temperatur nær eller over smeltepunktet for aluminium. Ved høyere temperatur oppnås det dels blandingskorn som inneholder aluminium og aluminiumkarbid og dels fritt aluminium som renner av under virkningen av de trykk som utøves ved denne behandling. Ved temperatur nær eller under 660° C vil det derimot bare oppnås blandingskorn. En slik behandling utføres fortrinnsvis i vannfri og/eller inert atmosfære, ved hjelp av vilkårlige, i og for seg kjent utstyr, f. eks. kjeft- eller valse-knusere som eventuelt kan være kjølet, og/eller med tildryssing av pulverformede, smeltbare salter, idet den hinne av flytende salt som derved dan-nes beskytter metallet i utstyret mot korro-sjon, f. eks. fra det flytende aluminium. In a preferred embodiment and also in consideration of the practical difficulties associated with cold crushing, especially when large quantities are to be processed, difficulties which are also greater the greater the content of the material in the aluminium, which is good malleable, the crushing and/or grinding can be carried out in a hot state, at a temperature close to or above the melting point of aluminium. At a higher temperature, mixed grains containing aluminum and aluminum carbide and partly free aluminum are obtained, which flow off under the effect of the pressure exerted during this treatment. At temperatures close to or below 660° C, however, only mixed grains will be obtained. Such treatment is preferably carried out in a water-free and/or inert atmosphere, using arbitrary, per se known equipment, e.g. jaw or roller crushers which can optionally be cooled, and/or sprinkled with powdered, fusible salts, as the film of liquid salt that is formed thereby protects the metal in the equipment against corrosion, e.g. from the liquid aluminium.

De blandinger som underkastes en første grovknusing og/eller -maling, slik som angitt ovenfor, blir i henhold til et spesielt trekk ved fremgangsmåten underkas-tet en ny knusing, som er omtrent lik den første, men som nedsetter kornstørrelsen ennå mer, til dimensjoner som er å foretrekke for deres bruk ved utførelsen av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Denne knusing foretas imidlertid fortrinnsvis i kald tilstand, f. eks. ved hjelp av en vilkårlig kule- eller valse-knuser. Den kje vie virkning som derved også oppnås vil faktisk løse kornene fra hverandre og herunder bl. a. fremkalle en glidning av partier av hvert korn i glidningsplan hvorved de senere lettere trenger inn i det smeltede flussmiddel. Herved oppnås blandingene i form av f. eks. små skiver med en tykkelse av størrelsesordnen 1—3 mm og de andre dimensjoner ligger fortrinnsvis mellom ca. 10 og 20 mm. The mixtures which are subjected to a first coarse crushing and/or grinding, as indicated above, are, according to a special feature of the method, subjected to a new crushing, which is approximately the same as the first, but which reduces the grain size even more, to dimensions which is preferable for their use in carrying out the method according to the invention. However, this crushing is preferably carried out in a cold state, e.g. using any ball or roller crusher. The chain effect that is thereby also achieved will actually separate the grains from each other and, among other things, a. induce a sliding of parts of each grain in the sliding plane whereby they later penetrate more easily into the molten flux. Hereby, the mixtures are obtained in the form of e.g. small discs with a thickness of the order of 1-3 mm and the other dimensions are preferably between approx. 10 and 20 mm.

Det er dog lagt merke til at det er å foretrekke ikke å omforme de blandinger som skal behandles til et for fint pulver. Spesielt bør kornstørrelsene ikke være vesentlig mindre enn noen millimeter, f. eks. mindre enn ca. 3 mm. I mere eller mindre pulverformet tilstand vil nemlig det aluminiumkarbid som inneholdes i blandingene ha lett for å bli merkbart hydrolysert ved berøring med en atmosfære som ikke er absolutt vannfri. For å unngå en slik ulempe, er det bl. a. mulig etter at et slikt pulver er skilt fra korn med en størrelse på ca. 3 mm eller mere, å agglomerere pul-veret, f. eks. til pelletform. Dette pulver har forøvrig i alminnelighet den egenskap at det er selvagglomererende. Det er imidlertid også mulig å foreta en slik agglomerer-ing i nærvær av små mengder ikke vandig bindemiddel, f. eks. bl. a. tunge hydrokar-boner, tjære osv. Det er likeledes mulig å foreta agglomereringen etter tilsetting av et flussmiddel i form av et fast pulver. De forskjellige utførelsesf ormer for gjennom-føringen av denne behandling ved knusing og/eller maling utgjør likeledes trekk ved foreliggende oppfinnelse. However, it has been noticed that it is preferable not to transform the mixtures to be processed into too fine a powder. In particular, the grain sizes should not be significantly smaller than a few millimeters, e.g. less than approx. 3 mm. Namely, in a more or less powdered state, the aluminum carbide contained in the mixtures will easily be noticeably hydrolysed by contact with an atmosphere that is not absolutely anhydrous. In order to avoid such a disadvantage, it is a. possible after such a powder has been separated from grains with a size of approx. 3 mm or more, to agglomerate the powder, e.g. into pellet form. Incidentally, this powder generally has the property that it is self-agglomerating. However, it is also possible to carry out such agglomeration in the presence of small amounts of non-aqueous binder, e.g. p. a. heavy hydrocarbons, tar, etc. It is also possible to carry out the agglomeration after adding a flux in the form of a solid powder. The different embodiments for carrying out this treatment by crushing and/or grinding also constitute features of the present invention.

I en spesiell utførelsesform for fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse, blir blandingene som omfatter aluminium og aluminiumkarbid først un-derkastet en forbehandling ved hjelp av et smeltet flussmiddel, som omfatter minst ett halogenid av et metall fra gruppen alkali- og jordalkali-metallene, idet vektmengden av dette flussmiddel er større enn vekten av den blanding som behandles, spesielt mellom 1,1 og 2,5 ganger og fortrinnsvis ca. 1,3 ganger så stor. Under denne forbehandling tilsettes blandingene raskt til det smeltede flussmiddel, i alminnelighet oppvarmet til 850—1000° C. Fortrinnsvis har blandingene når de innføres, en temperatur av størrelsesordenen 1200° C eller lavere og er f. eks. kalde nok til å unngå å overopp-varme og fordampe flussmidlet. Denne forbehandling kan bl. a. gjennomføres i en ovn som kan dreie seg om en vannrett eller omtrent vannrett akse, hvor, eksempelvis, innføringsaksen er skrå i forhold til dreie-aksen. In a particular embodiment of the method according to the present invention, the mixtures comprising aluminum and aluminum carbide are first subjected to a pre-treatment using a molten flux, which comprises at least one halide of a metal from the group of alkali and alkaline earth metals, the amount by weight of this flux is greater than the weight of the mixture being treated, especially between 1.1 and 2.5 times and preferably approx. 1.3 times as large. During this pretreatment, the mixtures are quickly added to the molten flux, generally heated to 850-1000° C. Preferably, when the mixtures are introduced, they have a temperature of the order of 1200° C or lower and are e.g. cold enough to avoid overheating and vaporizing the flux. This pretreatment can, among other things, a. is carried out in a furnace which can revolve around a horizontal or approximately horizontal axis, where, for example, the insertion axis is inclined in relation to the axis of rotation.

Etter omrøringen, som f. eks. kan vare fra noen minutter til noen timer, og hvis varighet forøvrig er desto kortere jo var-mere blandingen er når den føres inn, jo større mengden er av forvarmet flussmiddel i forhold til mengden av blandingen og jo høyere temperaturen i flussmidlet er, og etter noen minutters dekantering, f. eks. ca. 10 minutter, gjenvinnes et nedre lag som utgjøres av smeltet aluminium, og et øvre lag som utgjøres av flussmidlet og et mellomliggende lag som omfatter flussmidlet, aluminium + karbid og aluminium-metall i emulsjon. Dette siste lag blir så brukt direkte som flussmiddel i den fremgangsmåte for uttrekking av aluminium som er beskrevet ovenfor. Denne forbehandling går således bl. a. ut på å foreta en delvis gjenvinning av aluminium. After the stirring, such as can last from a few minutes to a few hours, and if the duration is otherwise the shorter the hotter the mixture is when it is introduced, the greater the amount of preheated flux in relation to the amount of the mixture and the higher the temperature of the flux, and after decanting for a few minutes, e.g. about. 10 minutes, a lower layer consisting of molten aluminum is recovered, and an upper layer consisting of the flux and an intermediate layer comprising the flux, aluminum + carbide and aluminum metal in emulsion. This last layer is then used directly as a flux in the process for extracting aluminum described above. This pre-processing thus goes, among other things, a. to carry out a partial recycling of aluminium.

Det skal nå gis noen eksempler på hvorledes fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan gjennomføres. Some examples will now be given of how the method according to the invention can be carried out.

Eksempel 1. Example 1.

Det ble brukt en elektrisk induksjonsovn med en loddrett digel med innvendig diameter på 40 cm, og en dybde på 100 cm, utstyrt med en rører som besto av en loddrett grafittstav med en diameter på ca. 10 cm. An electric induction furnace was used with a vertical crucible with an internal diameter of 40 cm, and a depth of 100 cm, equipped with a stirrer consisting of a vertical graphite rod with a diameter of approx. 10 cm.

Det ble ført inn 52,5 kg natriumklorid som ble smeltet og oppvarmet til ca. 950° C. I det flussmiddel som derved var oppnådd, ble det etter hvert i løpet av en time ført inn 100 kg av en kald blanding som omfattet 50 vektprosent fritt aluminium og mere enn 47 vektprosent aluminiumkarbid. Denne blanding var på forhånd oppnådd i form av små plater med en tykkelse på ca. 1 mm, mens de andre dimensjoner var av størrel-sesordenen 8—20 mm, ved knusing og vals-ing i kald tilstand ved hjelp av en valse-knuser med en åpning på 1 mm. Temperaturen ble holdt på ca. 950° C mens blandingen ble satt til flussmidlet. 52.5 kg of sodium chloride was introduced which was melted and heated to approx. 950° C. Into the flux thus obtained, 100 kg of a cold mixture comprising 50% by weight of free aluminum and more than 47% by weight of aluminum carbide was introduced over the course of an hour. This mixture had previously been obtained in the form of small plates with a thickness of approx. 1 mm, while the other dimensions were of the order of magnitude 8-20 mm, by crushing and rolling in the cold state using a roller crusher with an opening of 1 mm. The temperature was maintained at approx. 950° C while the mixture was added to the flux.

Ved slutten av tilsetningen var flussmidlet, som da var omdannet til slam ved innføring av aluminiumkarbid, fra blandingen, blitt meget viskost. Det var også utskilt en masse av flytende aluminium. At the end of the addition, the flux, which had then been converted to sludge by the introduction of aluminum carbide, from the mixture, had become very viscous. A mass of liquid aluminum was also excreted.

Røringen ble så fortsatt i ca. 15 minutter, samtidig som temperaturen etter hvert ble senket til ca. 880° C. Slammet var da blitt omtrent fast, størknet mot veggene og bunnen av diglen, mens det flytende aluminium hadde samlet seg i midten. Dette aluminium ble så heldt av ved vipping av ovnen. The stirring was then continued for approx. 15 minutes, while the temperature was gradually lowered to approx. 880° C. The sludge had then become roughly solid, solidified against the walls and bottom of the crucible, while the liquid aluminum had gathered in the middle. This aluminum was then poured off by tilting the oven.

På denne måten ble det gjenvunnet 48 kg rent aluminium, hvilket svarte til et utbytte på 96 vektprosent i forhold til det fri aluminium som var inneholdt i den blandingen som ble ført inn. In this way, 48 kg of pure aluminum was recovered, which corresponded to a yield of 96 percent by weight in relation to the free aluminum contained in the mixture introduced.

Eksempel 2. Example 2.

I en dreibar ovn med vannrett akse, slik som beskrevet ovenfor, og som inneholdt 250 kg flussmiddel som i det vesentlige besto av en eutektisk blanding av natriumklorid og kaliumklorid, smeltet og oppvarmet til ca. 900° C, ble det gradvis i løpet av ca. 2 timer ført inn 450 kg av samme blanding som i eksempel 1, som på forhånd likeledes var overført til form av små plater med en tykkelse på ca. 3 mm, mens de andre dimensjoner var av størrelsesordenen 8—20 mm. Omdreiningshastigheten for ovnen var ca. 6 omdr./min. In a rotatable furnace with a horizontal axis, as described above, which contained 250 kg of flux which essentially consisted of a eutectic mixture of sodium chloride and potassium chloride, melted and heated to approx. 900° C, it gradually became during approx. 2 hours introduced 450 kg of the same mixture as in example 1, which had also previously been transferred into the form of small plates with a thickness of approx. 3 mm, while the other dimensions were of the order of 8-20 mm. The rotational speed of the oven was approx. 6 rev/min.

Etter omrøring av den forholdsvis vis-kose masse i tyve minutter, ble denne over-ført til en øse som besto av ildfast material og som på forhånd var oppvarmet til ca. 900° C. After stirring the relatively viscous mass for twenty minutes, this was transferred to a ladle which consisted of refractory material and which had previously been heated to approx. 900°C.

I denne ble det så raskt tilsatt 15 kg aluminiumoksyd i pulverform med en korn-størrelse på ca. 0,15 mm eller mindre, samtidig som det ble foretatt kraftig omrøring. Etter noen minutter ble det oppnådd et størknet, nesten fast slam. Det flytende aluminium ble da heldt av ved enkel vipping av øsen. 15 kg of aluminum oxide in powder form with a grain size of approx. 0.15 mm or less, while vigorously stirring. After a few minutes a solidified, almost solid sludge was obtained. The liquid aluminum was then poured off by simply tilting the ladle.

På denne måten ble det gjenvunnet 214 kg rent aluminium, hvilket svarer til et utbytte på 95,0 vektprosent i forhold til det fri aluminium som var inneholdt i den blanding som ble behandlet. In this way, 214 kg of pure aluminum was recovered, which corresponds to a yield of 95.0 percent by weight in relation to the free aluminum contained in the mixture that was treated.

Eksempel 3. Example 3.

Det ble først gjennomført en forbehandling i en dreibar ovn med vannrett akse, som var oppvarmet ved hjelp av en aksial oljebrenner og som inneholdt 2800 kg flussmiddel som i det vesentlige besto av natriumklorid som var smeltet og oppvarmet til ca. 950° C, og hvor det ble behandlet 2100 kg av en blanding som omfattet 65 vektprosent fritt aluminium. Denne blanding, som ble innført i varm tilstand ved en temperatur på ca. 700—1000° C i syv porsjoner på 300 kg, hver i løpet av 5—10 min., var på forhånd oppnådd i stykk-form med dimensjoner av størrelsesordenen ca. 3 mm ved maling og knusing i varm tilstand ved hjelp av et utstyr som omfattet en kjeftknuser etterfulgt av en valseknuser med en åpning på 3 mm. Dette utstyr var anbragt over ovnen, slik at denne kunne motta de varme små plater like fra utstyret praktisk talt uten forsinkelse og avkjøling. Pre-treatment was first carried out in a rotatable furnace with a horizontal axis, which was heated by means of an axial oil burner and which contained 2800 kg of flux which essentially consisted of sodium chloride which had been melted and heated to approx. 950° C, and where 2100 kg of a mixture comprising 65% by weight of free aluminum was treated. This mixture, which was introduced in a hot state at a temperature of approx. 700—1000° C in seven portions of 300 kg, each within 5—10 min., had previously been obtained in piece form with dimensions of the order of magnitude approx. 3 mm by grinding and crushing in a hot state using equipment that included a jaw crusher followed by a roller crusher with an opening of 3 mm. This equipment was placed above the oven, so that it could receive the hot small plates directly from the equipment with practically no delay or cooling.

Omrøringen ble fortsatt i ytterligere ca. Stirring was continued for a further approx.

20 minutter, mens ovnen dreiet seg med en 20 minutes, while the oven turned with one

hastighet på ca. 3 omdr. pr. min., hvoretter det ble foretatt dekantering i løpet av ca. 15 min. Det ble oppnådd: speed of approx. 3 revolutions per min., after which decantation was carried out during approx. 15 min. It was achieved:

Forbehandlingen gjorde det altså mulig å utvinne ca. 55 vektprosent av det fri aluminium som var inneholdt i den opp-rinnelige blanding. The pre-treatment thus made it possible to extract approx. 55% by weight of the free aluminum that was contained in the meltable mixture.

Etter at det utskilte aluminium var helt fra, ble det på nytt og på i alt vesentlig samme måte ført inn 2100 kg av samme blanding i varm tilstand i ovnen som igjen var satt i gang og som inneholdt flussmidlet og slammet ved ca. 950° C. Etter tilsetningen og etter omrøring i ca. 20 min. og deretter dekantering i løpet av ca. 15 min. ble det denne gang oppnådd: After the separated aluminum was completely removed, 2,100 kg of the same mixture in a hot state was introduced again and in essentially the same way into the furnace, which had again been started and which contained the flux and the sludge at approx. 950° C. After the addition and after stirring for approx. 20 min. and then decanting during approx. 15 min. this time it was achieved:

Denne annen forbehandling gjorde det This second pretreatment did

altså mulig å utvinne ca. 50 vektprosent av thus possible to extract approx. 50 percent by weight of

det fri aluminium som var inneholdt i den the free aluminum that was contained in it

blanding som nå var behandlet. mixture that had now been processed.

Etter avhelling av det aluminium som After pouring off the aluminum which

var utskilt, ble flussmidlet og slammet was separated, became the flux and sludge

overført til en ovn av samme type som den transferred to a furnace of the same type as it

som ble brukt i eksempel 2, og som ble holdt which was used in Example 2, and which was held

på en temperatur av størrelsesordenen at a temperature of the order of magnitude

950° C. Omdreiningshastigheten for ovnen 950° C. The rotational speed of the furnace

var ca. 8 omdr./min. was approx. 8 rev/min.

Det ble så etter hvert ført inn 3450 kg 3,450 kg was then gradually brought in

av samme blanding som den som ble behandlet tidligere. Denne blanding ble dog of the same mixture as that treated previously. However, this mixture was

her ført inn i omtrent kald tilstand og i here brought in in an approximately cold state and i

form av små plater med en tykkelse på ca. form of small plates with a thickness of approx.

3 mm, mens de andre dimensjoner var av 3 mm, while the other dimensions were off

størrelsesordenen 8—20 mm. the order of magnitude 8-20 mm.

Etter tilsetting og røring av massen i After adding and stirring the mass i

ca. en time, ble massen, som nå var forholdsvis viskos, overført til en eller flere about. an hour, the mass, which was now relatively viscous, was transferred to one or more

øser av ildfast material og på forhånd brakt ladles of refractory material and brought in advance

til ca. 900° C. to approx. 900°C.

Det ble raskt tilsatt ca. 100 kg aluminiumoksyd i form av pulver med en størrelse It was quickly added approx. 100 kg of aluminum oxide in the form of powder with a size

på mindre enn 0,15 mm, under kraftig om-røring. Etter noen minutter ble det oppnådd et slam som var størknet, praktisk of less than 0.15 mm, under vigorous stirring. After a few minutes a sludge was obtained which was solidified, practically

talt fast. Det flytende aluminium ble da spoken firmly. The liquid aluminum then became

heldt av ved en enkel vipping. held off by a simple tilt.

På denne måten ble det gjenvunnet In this way it was recovered

3190 kg rent aluminium. I tillegg til de 1430 3190 kg of pure aluminium. In addition to the 1430

som tidligere var oppnådd under de to for-behandlingsfaser, svarte dette til et utbytte which had previously been achieved during the two pre-treatment phases, this corresponded to a dividend

på 93 vektprosent i forhold til det fri aluminium som var inneholdt i den blanding of 93 percent by weight in relation to the free aluminum that was contained in that mixture

som var behandlet. which had been treated.

Claims

1. Procedure for extraction of

aluminum from mixtures containing aluminum and aluminum carbide, by adding the mixtures to a molten flux which essentially consists of an alkali or alkaline earth halide, preferably sodium and/or potassium chloride, and which is heated to a temperature of at least 100° C above its melting point, but no more than 1000° C, characterized by the fact that an amount of flux less than the amount by weight of the mixture, preferably an amount by weight of flux which corresponds approximately to the amount by weight of aluminum carbide in the mixture.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the flux contains aluminum fluoride.

3. Method as set forth in claim 1, characterized in that the flux is cooled during the addition of the mixture, particularly during the last part thereof, to a temperature that is approx. 50° C above the solidification point of the flux in its pure state, as the cooling is carried out gradually throughout the mass during treatment, and in any case the last phase of the cooling takes place from below upwards.

4. Method as stated in claim 1, characterized in that a small amount, preferably 2-15 percent by weight, especially approx. 5% by weight, powdered aluminum oxide, coal and/or aluminum carbide, whereby the flux roughly solidifies.

5. Method as stated in claim 1, characterized in that a sludge obtained at a temperature between approx. 850 and 1000° C, by treating solid mixtures containing aluminum and aluminum carbide with a greater amount by weight, preferably an approx. 1.3 times greater weight amount, of a molten flux comprising at least one halide of metals selected from the group consisting of the alkali and alkaline earth metals.

6. Method as stated in claim log 5, characterized in that the mixtures have a temperature of no more than 1200°C when they are added to the flux.

7. Process as stated in claims 1 and 5, characterized in that the mixtures are previously crushed and/or ground in a cold state or at a temperature above 660° C, into grains with dimensions smaller than 20 mm, particles smaller than 3 mm is preferably subjected to agglomeration.