NO159118B

NO159118B - Anordning ved fjernbare vaeskebeholdere.

Info

Publication number: NO159118B
Application number: NO86860511A
Authority: NO
Inventors: Runo Nord
Original assignee: Runo Nord
Priority date: 1984-06-21
Filing date: 1986-02-12
Publication date: 1988-08-22
Also published as: SE439036B; ATE40184T1; AU4542385A; DK80186D0; EP0216778B1; NO860511L; DK154719C; NO159118C; EP0216778A1; JPS61502481A; SE8403344D0; WO1986000373A1; DE3567695D1; DK154719B; US4676281A; DK80186A

Abstract

Til oljefilterbeholderen (1) er det forbundet en andre beholder (6) eller dreneringsbeholder som er hovedsakelig tom når den første beholder er i fylt tilstand. Til dreneringsbeholderen er det forbundet et hullstanseverktøy (10) anordnet for å muliggjøre åpning av et dreneringshull i oljefilterbeholderen (1) før fjernelse av dette for således å drenere væske fra oljefilterbeholderen (1) til dreneringsbeholderen. mens væskenivået senkes i oljefilterbeholderen.

Description

Fremgangsmåte og anordning til kontinuerlig direkte fremstilling

av rent aluminium og aluminiumlegeringer ved smelteelektrolyse.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og en tilhbrende anordning til kontinuerlig direkte fremstilling av rent aluminium og legeringer av aluminium med metaller som er tyngre enn aluminium, fortrinnsvis med kobber, ved smelteelektrolyse av lerjordholdige råstoffer som er opplost i en fluoridholdig smelte i en elektrolytisk celle omfattende to elektrisk opphetede kar.

Der er allerede kjent en fremgangsmåte hvor der i et forste trinn fremstilles rå-aluminium og i et annet trinn utelektrolyseres rent aluminium av dette rå-aluminium. Herved blir forurensningene anriket i ra-aluminiumet idet der fra dette fores bort rent aluminium. Etter relativt kort driftstid må en stor del av rå-aluminiumet fjernes, eller også må den elektrolytiske celle settes ut av drift. Rå-aluminiumet som skal fjernes, og som har hoyt innhold av jern og andre forurensninger, er mindreverdig. Ved en annen kjent fremgangsmåte skal en elektrolysecelle til fremstilling av rå-aluminium forbindes direkte med en elektrolysecelle som arbeider etter tre-skikt-metoden, og en aluminiumlegering skal da danne den bipolare forbindelse. Med en slik fremgangsmåte kan aluminiumlegeringens sammensetning ikke holdes konstant, og det er praktisk talt heller ikke mulig å innvirke på sirkulasjonen av den legering som i primærelektrolyserommet er anriket med aluminium, til rommet for tre-skikt-elektrolysen og av den her forekommende, mindre aluminiumholdige legering til primærelektrolyse-cellen. Man må derfor arbeide med et relativt stort forråd av

aluminiumlegering for å redusere forstyrrelsene. Andre ulemper ved den kjente metode består i de uunngåelige variasjoner i badoverflatene og i de elektriske tilstander såvel som det hoye spenningsbehov for cellen, den sterke termiske påkjenning på skilleveggen og det store energi- og materialforbruk for det rene aluminium.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å skaffe en fremgangsmåte og en tilhorende anordning til å muliggjore en kontinuerlig direkte fremstilling av rent aluminium ved smelteelektrolyse hvor de nevnte ulemper og mangler ved de kjente metoder er unngått. Oppgaven blir ifolge oppfinnelsen lost ved at de nevnte råstoffer

i forste kar på i og for seg kjent måte spaltes elektrolytisk med likestrom, at aluminium utskilles i en flytende aluminiumlegering,

som under igangsetning av prosessen innfores i cellen senest ved begynnelsen av elektrolysen , og som under prosessen produseres i cellen og kobles som katode, og at den flytende legering kobles som anode i et annet kar, som er forbundet ved renner eller ror med forste kar og likeledes inneholder en fluoridholdig smelte som elektrolytt, slik at aluminiumlegeringen danner en av likestrom gjennomstrømmet flytende enhet, samtidig som smeltene over den forblir adskilt fra hverandre i ..de to kar, og at den rene aluminium fås fra anoden i det siste av disse kar ved elektrolyse eller ved destillasjon under redusert trykk.

Av de anvendte elektroder består hver enkelt elektrode enten av enhetlig materiale, f.eks. teknisk karbon, metall eller metall-legering, eller av flere materialer, f.eks. karbon og kobberoksyd, karbon og metall eller karbon og metall-legering resp. metall-legeringer. Flere av disse elektrodearter kan anvendes samtidig i en elektrolytisk celle. F.eks. kan hver av de elektroder som tjener til tilforsel og/eller bortledning av strommen, bestå dels av metall eller metall-1egering og dels av karbon.

Består f.eks. en av elektrodene til strbmtilforsel av metall, så kan de ovrige inneholde karbon, én eller flere kobberforbindelser, én eller flere metall-legeringer eller en vilkårlig kombinasjon av disse bestanddeler.

Hvis der for strombortfbringen benyttes én eller flere elektroder av metall eller .metall-legering, har det vist seg gunstig om metallets eller metall-legeringens smeltetemperatur ligger minst 100°C hbyere enn strombortfbringselektrodenes driftstemperatur. Forsåyidt ikke alle strombortfbringselektrodene består av metall eller metall-legering, består de av karbon.

Ved hjelp av fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen lar det -seg oppnå at temperaturene og/eller spenningene i forste kar og/eller i annet kar og/eller sirkulasjonen av legeringen fra forste kar regu-leres med ved hjelp av rennene til annet kar eller tilbake til forste kar, idet der ved destillasjon under redusert trykk fjernes aluminium fra aluminiumlegeringen.

For videre utbygning av fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen blir det foreslått at flytende lerjordholdig smelte tilfores forste kar i cellen satsvis i porsjoner som maksimalt er så store at de erstatter den smeltemengde som allerede er tilstede i forste kar.

For lbsning av den stillede oppgave blir der. far den benyttede anordnings vedkommende dessuten foreslått at den elektrolytiske celle som opptar den flytende legering, foruten de to nevnte kar med tilhbrende elektroder og rennene eller rorene- som forbinder de nedre deler av disse kar, omfatter et tredje kar som er forbundet, med dét forste og/eller det annet kar og/eller rennene og tjener til seigring og utmatning av legeringen eller deler av denne.

Ennvidere er den elektrolytiske celle hensiktsmessig forsynt med minst en sjakt og/eller skillevegg som levner bunnen fri, så smeiten kan tre inn nedentil, og som muliggjbr utskiftning av smeiten.

TDen elektrolytiske celle kan settes sammen av byggegrupper. F.eks. danner ved en celle det forste kar den ene byggegruppe, mens det annet kar sammen med et dermed forenet rom til utbefordring av den f.eks. anvendte kobberaluminiumlegering utgjor den annen byggegruppe. Mellom de to grupper er der anordnet én eller flere renner til å forbinde innholdene av flytende legering'i karene. Rennene kan forlbpe: i vinkel i horisontal- eller vertikalprojeksjon i forhold til den overfor-liggende vegg av det annet kar og ha forskjellige tverrsnitt for å understotte blandingen og sirkulasjonen i den bipolært koblede flytende legering. Da det forste kar her ikke har noen skillevegg til felles med det annet kar, er en uheldig direkte stromgjennomgang fra smeiten i forste kar til smeiten i det annet umulig. Hvis proses-sene i de to kar forloper ved sterkt forskjellige temperaturer av smeltene, blir det takket være den på forhånd bestemte avstand mellom karene og den dermed muliggjorte termiske isolasjon av hvert kar unngått at elektrolytten fra det forste kar påvirker elektrolytten og det rene aluminium i det annet kar. Dermed er der skaffet jevne termiske betingelser i hvert kar.

Legeringsmetallet, f.eks. kobber, kan tilfores den flytende aluminiumlegering jevnt, idet der i det forste kar anvendes elektroder som hver for seg delvis (i tillegg til karbon) eller helt består av kobberholdig materiale som kobberoksyd, kobberaluminiumlegering eller av kobber. I anodene i det forste kar behover stromtilforselsledningene ikke lenger å flyttes eller fjernes. For de fremstilles av kobber eller kobberaluminiumlegering, f.eks. bestående av den kobberaluminiumlegering som kan tas ut av den elektrolytiske celle fra rommet til utmatning av aluminiumlegeringen, og som er renset for storstedelen av sine forurensninger ved seigring. Elektroder av kobber avgir ved passende . dimensjonering og temperatur bare lite metall til smeiten. Kobberinnholdet i den flytende kobberaluminiumlegering kan dermed innstilles noyaktig innen vide grenser. Smeiten i det forste kar kan til samme formål få tilsatt kobberforbindelser, f.eks. kobberoksyd. Den flytende legering kan på disse måter også få tilfort andre metaller f.eks. mangan, nikkel, titan, eventuelt også via smeiten i det annet kar.

I det annet kar eller fra rennene eller fra de til cellen forende sjakter som strekker seg ned til den flytende legering, kan der etter denne fremgangsmåte ved hjelp av passende anordninger fores bort aluminium i onsket mengde, idet det avdestilleres fra den flytende kobberaluminiumlegering under senket trykk. Dermed lar det seg samtidig gjore å stille inn temperaturen på de forskjellige steder.

Rennene kan brukes til å holde en celle varm eller varme den opp uten at elektrodene forbindes med en ytre stromkilde.

Fremgangsmåten sikrer en på forhånd fastlagt ren kvalitet av rent aluminium og aluminiumlegering selv om de innforte råstoffer ikke er rene. Blir der ved produksjonen f.eks. anvendt en kobberaluminiumlegering med ca. l/3 kobber og som sluttmetall fremstilt aluminium, blir det forste kar fylt med fluoridsmelte, hvor der er innfort lerjord i rå tilstand eller etter forutgående grovrensning. Er materialet f.eks. bauxitt som fås ved grovrensning av lerjordholdig materiale,

er det ved den foreliggende fremgangsmåte nok om forurensningene av jern- og titanforbindelser bringes ned på verdier som ennå er seks ganger så store som ved den lerjord som vanligvis anvendes til fremstilling av aluminium. Jern, titan og silicium går til kobberaluminiumlegeringen og blir, forsåvidt det er nodvendig, fjernet fra denne ved seigring. Sluttmetallet er rent aluminium i det annet kar..

For å tilfore det forste kar råstoffene regelmessig i fastlagt mengde opplbser man f.eks. den rene eller rå lerjord på forhånd i en fluoridsmelte, hvoretter denne mette smelte ved hjelp av en stor digel avgis til den smelte som befinner seg i det forste kar, i likhet med den måte man går frem på i henhold til tysk patentskrift nr. 7l8.l8g. Ved innfbringen av den nye smelte blir den smelte som allerede foreligger i det forste kar, fortrengt oppover gjennom en stigesjakt eller bak en skillevegg så den ikke kan blande seg med den på-fylte smelte, og flyter så via et overlbp inn i en annen digel, hvormed den avgis til smeiten i et annet "forste kar" eller til en celle som ikke arbeider etter den metode. Ved denne arbeidsmåte forblir den isolerende.skorpe på smeiten i karene opprettholdt bortsett fra den lille påfyliingsåpning for smeiten. Hvert av de på hinannen fblgende forste kar får tilfort en bestemt mengde smelte av jevn kvalitet. "Anode-effekten" kan ved denne fremgangsmåte undertrykkes uten at der inntrer fare for overmetning av smeiten med lerjord. Ovnsarbeidet blir lettet, idet driften i vidtgående grad er mekanisert. I eksempelet kan kobberet som anvendes for den flytende legering, likeledes være urent uten at dette blir uheldig for sluttmetallet. Forsåvidt de forurensninger som finnes i den rå lerjord, går til den flytende kobberaluminiumlegering, kan de fjernes fra denne uten forstyrrelse av produksjonsforlbpet. Forsåvidt forurensninger i den rå lerjord anriker seg i elektrolytten for de forste kar, f.eks. hvis råstoffet inneholder usedvanlig store mengder av kalsium eller vanadium, blir de fjernet fra smeiten i separatapparatur- for de kan influere på lerjordens opplbselighet i elektrolytten eller på dens ledningsevne. Produksjonen i ;cellene blir ikke dermed nedsatt slik det er tilfellet ved den konvensjonelle metode.

Cellene behbver ingen strbmtilslutninger i bunnen slik det

er vanlig ved den konvensjonelle fremstillingsprosess for rå-aluminium

og rent aluminium. Dermed bortfaller spenningstapene såvel som den påkjenning og slitasje som knytter seg til stromledning i bunnene. Dermed reduseres det behov for energi, materiale, smelte og arbeide, som knytter seg til utskiftningen av bunnen som er blitt ubrukelig, med nye ved den konvensjonelle metode.

Beskyttelsesmantlene rundt anodene i det forste kar såvel som de stromtilforselsledninger som forer inn til disse elektroder, består f.eks. av en kobberaluminiumlegering med hbyere smeltepunkt enn temperaturen ved anodene i smeiten eller også av kobber. Derved forblir det fulle anodetverrsnitt opprettholdt frem til det indre av smeiten, og likeledes bortfaller et av arbeidene på den hete ovn uansett om tilforselsledningene forer inn til anodene i vertikal retning eller fra siden, fordi dette ledningssted forblir i elektrodene og kommer inn i kobberaluminiumlegeringen. På grunn av den gunstigere stromledning helt opp i smeltens overflateskikt reduseres spenningsfallet i den elektrolytiske celles anodeparti.

Ved de vanlige fremgangsmåter til fremstilling av rå-aluminium blir overflateskorpen på smeiten stbtt ned i smeltebadet på maskinell vei for å gjore det mulig å forsyne smeiten med nbdvendig lerjord. Ved den nye fremgangsmåte forblir overflaten derimot lukket på den lille åpning nær som skal til for påhelling av flytende smelte i det forste kar. Derved reduseres varmetapene. Den bipolare legering oppvarmer det annet kar jevnt fra det forste ved hjelp av rennene. Takket være sirkulasjonen blir polarisasjons-spenningen her lavere. Ved den nye fremgangsmåte bortfaller flere forhold som betinger varme-eller energitap, så strømtettheten kan senkes i begge kar. Strbm-utbyttet i annet kar blir gunstigere, for anode-metallet blir ved hjelp av rennene alltid jevnt - med hensyn til såvel sted som tid - på sin overflate forsynt med fersk legering med hbyt aluminiuminnhold fra det forste kar. Det er ikke mulig ved den vanlige tre-skiktmetode, fordi aluminiumet ved denne må transporteres til elektrolytten fra dybden av en kobberaluminiumlegering, hvortil kommer at skiktet av legeringen er relativt hbyt, blir praktisk talt minst beveget og utgjor den mindre varme del av legeringen, som befinner seg i det minst varme område av ovnen. Det er heller ikke mulig ved sammenbygning av en primær-elektrolyse-celle med en tre-skikt-elektrolyse-celle uten renner til å forbinde de to celler.

Ifblge den nye fremgangsmåte kan de konvensjonelle elektroder av karbon og grafitt helt eller delvis byttes ut mot elektroder av metall. I det forste kar har disse metallanoder f.eks. loddrette kanaler til avtrekk av anodegassene, til automatisk matning med lerjord eller til påfylling av flytende lerjordholdig smelte. Ved passende dimensjonering og strømbelastning av en metallkatode i det annet kar diffunderer praktisk talt ikke noe metall fra denne katode mot strøm-retningen og til aluminiumet under katoden. Forbruket av karbon, resp. grafittelektroder blir ved anvendelse av metallelektroder mindre', også f.eks. i tilfellet av at disse anvendes for å holde mengde og sammensetning av kobberaluminiumlegeringen konstant, da stromutbyttet og spenningen på cellen kan innstilles og holdes på sine gunstigste verdier. Metallelektrodene består f.eks. av aluminium, krom, kobolt, kobber, mangan, nikkel eller titan, deres legeringer med hverandre eller med andre metaller.

I det følgende vil der under henvisning til tegningen bli beskrevet et utforelseseksempel på fremgangsmåten og anlegget ifblge oppfinnelsen. Fig. 1 er et lengdesnitt av et anlegg til utførelse av fremgangsmåten. Fig. 2 viser anlegget i grunnriss i tom tilstand og uten elektroder.

Cellen er sammensatt av tre byggegrupper: Forste kar 1, annet kar 2 og renner 4 som forbinder dem. Karene og rennene dannes av en metallmantel 15 med godt isolerende foring 16 og et murverk 17 av lerjord- og magnesitt-stener, som er sikret mot å flyte opp. I annet kar 2 er utmatningsrommet 3 skilt fra den del som ligger overfor rennene 4, ved en skillevegg 5, som i det minste på ett sted er klar av bunnen av karet. Strømmen tilfores forste kar gjennom elektroder 6 og tas ut fra annet kar gjennom elektroder 7«

I forste og annet kar befinner seg den flytende aluminiumlegering 8, som via innløps- og utlopsåpninger for rennene nedenfor overflaten av legeringen likeledes fyller disse i deres nedre del. Smeiten 9 i forste kar 1 har derfor ingen smelteforbindelse til smeiten 10 i annet kar 2. I annet kar 2 ligger åpningene nedentil i skilleveggen 5» som på flere steder gir gjennomgang til utmatningsrommet 3 f°r legeringen 8, likeledes nedenfor overflaten av aluminiumlegeringen 8. I rennene 4 og i utmatningsrommet 3 befinner legeringen seg under beskyttende smelte 11, 12. I annet kar 2 ligger det rensede aluminium 13 på smeiten 10 over den del av legeringen 8 som ikke befinner seg i utmatningsrommet 3«

Elektrodene 6 i forste kar 1 er karbon-, kobber- og kobber-aluminiumelektroder. Den tilhorende smelte 9 er sammensatt av fluorider av aluminium, barium, kalsium og natrium samt deri opplost aluminium-oksyd. Den flytende kobberaluminiumlegering 8 består for en tredje-dels vedkommende av kobber - resten er i eksempelet aluminium og små mengder av andre metaller. Aluminiumet ble frembragt i forste kar, mens kobberet stammer fra kobberelektrodene og kobberaluminium-elektrodene. For begynnelsen av elektrolysen og påfyllingen av smelte i karene ble disse og rennene fylt såpass med kobberaluminiumlegering. at smeltene ikke kunne blande seg ved påfyllingen.

Smeiten 10 i annet kar består i eksempelet av de samme fluorider som i forste kar. Regnet som aluminiumfluorid inneholder smeiten i annet kar $ 0%. Fluorinnholdet i smeiten holdes på 50%, og denne inneholder ingen oksyder.

Ved denne' fremgangsmåte arbeider man med "varm" kobberaluminiumlegering. Derved blir det i motsetning til den konvensjonelle metode unngått at der på bunnen under legeringen i annet kar skiller seg ut bestanddeler som vanskeliggjør driften. Fra det forste kar 1 blir den flytende legering 8, understottet av sin dirigerte sirkulasjon ved hjelp av rennene 4> alltid holdt på en slik temperatur at der kan arbeides uten forstyrrelse i et område av 62% kobber, rest aluminium pluss silicium pluss jern samt små mengder av andre metaller. Ved 32% kobber er upåklagelig drift mulig opp til et innhold a<y> 11% silicium pluss jern, rest aluminium pluss små mengder av andre metaller.

Den store og jevne varmekapasitet av cellen forhindrer også

at der i forste og annet kar 1 resp. 2 inntrer en innsnevring av badene i deres ovre deler med skorper. Allerede etter kort driftstid kan der fremstilles kobber-aluminiumlegeringer 8 og rent aluminium 13 av onsket kvalitet fordi oppvarmnings- og brennperiodene for elektrodene og cellebunnen blir forkortet eller faller helt bort.

Forurensninger innfort med de tilforte stoffer blir skilt fra den flytende legering 8, idet man f.eks. gir denne anledning til å skille seg fra forurensningene i utmatningsrommet. Det utskilte og utseigrede materiale blir fjernet. Den rensede kobberaluminiumlegering 8 forblir i elektrolyseanlegget eller blir fort til videre for-arbeidelse. Utmatningsrommet 3 kan også plaseres annetsteds i elektrolyseanlegget eller forbindes med dette ved renner.

For å unngå at den flytende legering 8 opptar gass eller blir oksydert på oversiden i rennene 4 eller i utmatningsrommet 3> befinner den seg f.eks. under et beskyttende skikt 11 resp. 12 av smeltede salter, hvormed rennene 4 resp. utmatningsrommet 3 blir fylt, i likhet med hva som er beskrevet i tysk patentskrift 718.189. På samme måte kan også forste og annet kar, henholdsvis 1 og 2, beskikkes med for-håndsrensede smelter 9> 10 ved igangsettingen for å holde gassinnholdet 1 kobberaluminiumlegeringen 8 og det rene aluminium 13 lavt fra forst av. Med innfort oksygen, nitrogen eller hydrogen - det siste f.eks. fra vedhengende fuktighet på usmeltede salter - såvel i forste som også i annet kar kan der inntre uheldige bireaksjoner. For å holde gass- og oksydinnholdet i den flytende kobberaluminiumlegering 8 og dermed i det rene aluminium 13 lavt fra begynnelsen av, kan man kle vedkommende rom helt eller delvis med kobber eller en kobberaluminiumlegering, som opptas av den flytende legering etterat rest-fuktigheten er drevet ut av murverk, stampemasse etc. ved den hoye temperatur. Ved den foreliggende fremgangsmåte er det utelukket at gasser blir bragt inn i badet fra oksydhinner av metall 13 som ved den konvensjonelle metode. Det rene aluminium får dermed vesentlig lavere gassinnhold, hvorved oppholdstidene i omsmeltningsovnen blir kortere eller faller bort, så der kan stopes upåklagelige barrer. I rennene 4 kan sirkulasjonen av den flytende legering kontrolleres og påvirkes. Under drift er de tildekket.

Temperaturen i den flytende kobberaluminiumlegering 8 kan innstilles fra forste kar 1. Derfra påvirkes temperaturen i annet kar 2 særlig lett dersom der for smeiten 10 i annet kar 2 benyttes en lavere arbeidstemperatur enn i forste kar 1. I motsetning til den konvensjonelle metode til fremstilling av rå-aluminium med aluminium som katode er den nye fremgangsmåte med katode av den tyngre kobberaluminiumlegering 8 praktisk talt uavhengig av den spesifikke vekt av smeiten 9 i forste kar 1. Samtidig kan der tilsettes smeiten stoffer for å oke ledningsevnen eller bringe metaller inn i legeringen. Da annet kar 2 blir varmet opp av legeringen 8 nedenifra, er fordampnings-tapene av smelte små. Hvis man f.eks. anvender en smelte 10 med fluorforbindelser av natrium, aluminium, kalsium og barium i annet kar 2 og arbeider med ca. 720°C i nedre del av smeiten 10, lar denne temperatur seg holde konstant, og likeledes avstanden på dette sted mellom flytende legering 8 og katode 7» idet avstanden mellom elektrodene 6 og den flytende legering 8 i forste kar 1 innstilles tilsvarende.

Sjakten 14, som f.eks. er plasert mellom rennene 4»°år ned

i den flytende aluminiumlegering 8, som kan strbmme inn i sjakten 14 fra rennene 4 nedentil. Fra sjakten 14 kan der avdestilleres aluminium under redusert trykk. Selve sjakten 14 består f.eks. av grafittrbr,

eller der kan i den flytende legering i sjakten 14 dykke ned et grafitt- eller metallror hvis smeltetemperatur ligger minst 100°C 'hoyere enn temperaturen av den flytende legering i sjakten 14, og. som er forbundet med vakuumkilden. Sjakten 14 resp. roret, f.eks.

av grafitt, kan varmes opp elektrisk ved å tilsluttes stromuttaket.

På denne måte blir annet kar 2 elektrisk avlastet eller helt frakoblet. ..Blir roret eller,, sjakten 14 tilsluttet stromtilforselen, kan der forbigående arbeides uten forste kar 1. Blir selve sjakten 14 tilsluttet vakuumsystemet, kan den f.eks. i form av et grafittror fores . så hoyt opp over resten av elektrolysecellen at dens.hbyde svarer til betingelsen for vakuumet. Sjaktene kan også anbringes på andre steder av elektrolysecellen.

Utforelseseksempel:

I henhold til fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen kan rent aluminium og aluminiumlegeringer f.eks. fremstilles på folgende måte: Bauxitt i oppdelt form torkes i en etasje-ovn, hvorunder jernoksyd

.'delvis blir redusert. Den torkede, hete bauxitt kommer deretter inn

i en dreierorovn hvis avgasser utnyttes i etasjeovnen. I blanding med askefritt karbonmateriale blir den utsatt for den reduserende virkning av en gassblanding som inneholder karbonmonoksyd og hydrogen. Det hete materiale, hvis jernforbindelser for en overveiende del er redusert til metallisk jern, kommer til en stor lukket beholder som inneholder flytende fluoridsmelte som opprinnelig ble fremstilt av kryolitt.

Dypt ned i fluoridsmelten, som er dekket med overskytende karbon, dykker karbonelektroder som er forbundet med sekundærsiden av en trefasetransformator. I den store beholder blir den urene lerjord opplost i fluoridsmelten, mens jernsvamp samler seg i den nedre del.

Via en stigesjakt kan de spesifikt tyngre deler av smeiten med jernsvampen lope over i en annen beholder hver gang den store beholder forsynes fra en transportdigel med smelte som skriver seg fra elektrolyseanlegget. Etter at den jernholdige del av smeiten er fortrengt i den annen beholder, tilkobles likestrom i den store beholder. Herunder utgjor denne store beholders karbonbunn den;.negative elektrode. Der elektrolyseres så lenge til jernet er praktisk talt utskilt. Ved fornyet påsetning av smelte fra transportdiglene vil også denne del med jernet via stigesjakten lope over i den annen beholder. Den urene smelte fra den annen beholder opphetes elektrisk, slik at jernsvampen flyter sammen til flytende jern og kan skilles fra smeiten som står over. Om nodvendig blir denne del av den sirkulerende smelte renset for ansamlet kals.iumoksyd og påny tilfort det store kar.

I den store beholder, som inneholder praktisk talt jernfri smelte, blir der videre tilsatt fluoridbadet smelte så den med lerjord mettede råsmelte i den nedre del via stigesjakten fylles opp i en råsmelte-transportdigel. Denne råsmelte kommer til den forste celle og inn i forste kar gjennom den dertil bestemte påhellingsåpning. Forurensninger som ennå er tilbake i råsmelten, som jern, titan, silicium, krom, mangan, vanadium eller spor av sink, blir bragt inn i den flytende kobberaluminiumlegering på elektrolytisk vei og fjernet fra den ved seigring.

Smeiten kan renses videre i flere trinn, idet den fra den forste celle tilfores annen og tredje celle satsvis ved hjelp av store smeltetransportdigler. Den er da ren nok og inneholder nok A^O^ til å kunne fores inn i konvensjonelle elektrolyseovner.

Skjont man opprinnelig gikk ut fra uren smelte, fås i frem-stillingsprosessen bare rent, meget rent og reneste aluminium. Det er bare mulig fordi fremgangsmåten og innretningene til dens gjennom-førelse sikrer en meget jevn drift av de elektrolytiske celler...Videre fås også den fremstilte aluminiumlegering med konstant sammensetning. For den blir ikke stbtvis, men kontinuerlig holdt i onsket tilstand. Med fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen blir driften av elektrolyseanlegget vidtgående mekanisert, arbeidskreftene blir konsentrert på

de avgjorende steder, og behovet for strbm, elektroder, smelte, arbeidsrom og tid blir redusert. For samarbeidet med kobberindustrien betyr den nye fremgangsmåte et fremskritt fordi kobberindustriens råstoffer kan forarbeides i aluminiumindustriens elektrolyseanlegg til kobberaluminiumlegeringer så de samlede omkostninger til materiale og energi blir mindre.

Claims

Fremgangsmåte til kontinuerlig direkte fremstilling av rent aluminium og legeringer av aluminium med metaller som er tyngre enn aluminium, fortrinnsvis med kobber, ved smelteelektrolyse av lerjordholdige råstoffer opplost i fluoridholdig smelte, i en elektrolytisk celle omfattende to elektrisk opphetede kar, karakterisert ved at de nevnte råstoffer i forste kar på i og for seg kjent måte spaltes elektrolytisk med likestrom, at aluminium utskilles i en flytende aluminiumlegering, som under igangsetningen av prosessen innfores i cellen senest ved begynnelsen av elektrolysen., og som under prosessen

produseres i cellen og kobles som katode, og at den flytende legering kobles som anode i et annet kar, som er forbundet ved renner eller ror med forste kar og likeledes inneholder en fluoridholdig smelte som elektrolytt, slik at aluminiumlegeringen danner en av likestrom gjennem-strommet flytende enhet, samtidig som smeltene over den forblir adskilt fra hverandre i de to kar, og at den rene aluminium fås fra anoden i det siste av disse kar ved elektrolyse eller ved destillasjon under redusert trykk.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at der anvendes elektroder av karbon med tilsatte kobberforbindelser.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at hver elektrode som behoves for tilforsel resp. bortfbring av strbm, består dels av metall eller metall-legering og dels av karbon.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at minst én av stromtilforselselektrodene består av metall, mens de ovrige inneholder karbon, én eller flere kobberforbindelser, én eller flera metall-legeringer eller en vilkårlig kombinasjon av disse bestanddeler.
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at strombortfbringselektroden eller, dersom flere slike elektroder anvendes, en av disse består av metall eller metall-legering hvis smeltetemperatur ligger minst 100°C hbyere enn strombortfbringselektroden(e)s driftstemperatur, mens de eventuelle ovrige strombort-foringselektroder består av karbon.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakteriser! ved åt flytende lerjordholdig smelte tilfores forste kar i cellen satsvis i porsjoner som maksimalt er så store at de erstatter en smeltemengde som allerede er tilstede i det forste kar.
7. Anordning til gjennemfbrelse av en fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den elektrolytiske celle som opptar den flytende legering, foruten av de to nevnte kar (1 og 2) med tilhorende elektroder (6 resp. 7) og rennene (4) eller rorene som forbinder de nedre deler av disse kar, omfatter et tredje kar (3) som er forbundet med det forste og/eller det annet kar (1 resp. 2) og/eller rennene (4) og tjener til seigring og utmatning av legeringen eller deler av denne.
8. Anordning som angitt i krav 7, karakterisert ved at den elektrolytiske celle er forsynt med minst en sjakt og/eller skillevegg som levner bunnen fri så smeiten kan tre inn nedentil, og som muliggjor utskiftning av smelte.