NO850332L - Fremgangsmaate ved fremstilling av vannfritt aluminiumklorid - Google Patents

Description

Op<p>finnelsens bakgrunn

1. O ppfinnelsens område

Oppfinnelsen a,ngår fremstilling av vannfritt aluminiumklorid som er egnet for elektrolytisk reduksjon til aluminium og klor/fra aluminiumkloridhexahydratkrystaller (ACH). 2. Beskrivelse av teknikkens stand

Bayer-Hall-Heroult-prosessen er blitt anvendt for reduksjon av bauxittisk malm til metallisk aluminium i ca. 90 år. Det er den eneste kommersielle prosess for produksjon av metallisk aluminium og er meget energikrevende. Den samlede prosess fra grubeutvinningen av malmen til den elektrolytiske reduksjon av aluminiumoxyd til metallisk aluminium forbruker ca. 504 x 10^ kcal/tonn aluminium, og dette er et energiut-bytte på bare ca. 10%.

Bauxittmalm som hovedsakelig forekommer i områder rundt ekvator, blir grubeutvunnet, tørket og finmalt før den til-føres til Bayer-trinnet. Bayer-trinnet som bare er anvendbart for bauxittiske malmer, innbefatter en varm høytrykks-utlutning med kaustisk materiale (NaOH) som oppløser aluminium-. innholdet i form av natriumaluminat (NaAl02). Andre forurensninger, som hematitt (Fe203), titandioxyd (Ti02) og silicium-dioxyd (Si02), er uoppløselige og skilles fra den anrikede utlutingsvæske med fortykning og filtrering. Aluminiumoxydtrihydrat (A^O^ • 31^0) blir utfelt fra natriumaluminatet ved kimtilsetning av trihydratkrystaller og ved avkjøling og fortynning. Det utfelte trihydrat vaskes for å fjerne meste-parten av det kaustiske materiale og blir derefter kalsinert til over 1100°C for fremstilling av A^O-^ med lavt hydrogeninn-hold som påmatningsmateriale for aluminiumsmelteovnen. Aluminiumoxydet blir oppløst i smeltet kryolitt ved ca. 960°C og elektrolysert med carbonanoder for fremstilling av metallisk aluminium og hovedsakelig C^-avgass. Elektrolysetrinnet krever typisk ca. 16,5 kWh/kg, og de mest moderne celler krever ca. 13,2 kWh/kg. Dersom den mest moderne energi-effektive grubeutvinning, tørking og Bayer-behandling kombineres med den beste smelt eoperas.j on, vil det samlede energiforbruk være ca. 441 x 10 ■ 5 kcal/tonn. Da mer enn to tredjedeler av energiforbruket forekommer under elektrolysetrinnet, er anstrengelser blitt rettet mot å redusere dette energikrevende trinn. Det er kjent at vannfritt aluminiumklorid kan reduseres elektrolytisk ved lave temperaturer av 700-750°C for fremstilling av aluminium og klor ved mindre enn 8,8 kWh/kg eller ved en reduksjon av 35-45% sammenlignet med Hall-metoden. Energien for fremstilling av vannfritt aluminiumklorid må imidlertid trekkes fra energibesparelsene for å oppnå nettoenergibesparelsen.

En rekke fremgangsmåter er blitt foreslått for økonomisk å fremstille vannfritt aluminiumklorid for å trekke fordel av de energibesparelser som kan oppnås ved elektrolyse av AlC^-Et krav til AlCl^-utgangsmaterialet er at det må være i det vesentlige fritt for fuktighet. Dette fører til det krav at det sterkt fuktighetsømfintlige AlCl^må fremstilles på

samme sted som elektrolysecellene for å hindre fuktighetsopp-tak under overføring.

De foreslåtte fremgangsmåter for fremstilling av vannfritt AlCl-j innbefatter direkte klorering av malmer, flyaske og renset Bayer-aluminiumoxyd. Ved klorering av malmer eller flyaske blir de metalliske forurensninger, som jern, titan, silicium eller natrium etc, også klorert og må skilles fra AICI3for at dette skal bli et tilfredsstillende påmatningsmateriale for elektrolysecellen. Dessverre er tilfredsstillende separeringsprosesser ikke tilgjengelige. Dersom det hadde vært mulig å separere kloridkomponentene, ville forure nsningskloridene kreve ytterligere behandling for å utvinne den verdifulle klorkomponent for resirkulerings-klorering. Dersom det dessuten hadde vært mulig direkte å klorere en malm, ville det ha vært nødvendig å plassere smelteanlegget ved gruben fordi vannfritt AlCl^ ikke kan transporteres med godt resultat. Som regel er en gunstig pris for elektrisk strøm som er nødvendig for smelteovnene, ikke tilgjengelig på grubestedene. Den kjente mest frem-gangsrike kloreringsprosess benytter seg derfor av det rensede produkt Bayer-aluminiumoxyd som er det samme påmatningsmateriale som anvendes for Hall-cellen.

Bayer-aluminiumoxyd inneholder typisk ca. 0,5% natrium i form av ^^ 2^ som bannes fra den alkaliske væske når natriumaluminat utfelles som trihydrat. Natriuminnholdet påvirker ikke uheldig elektrolysen i Hall-cellen fordi elektrolysebadet inneholder natrium i form av NaF i kryolitt. Når imidlertid Bayer-aluminiumoxyd blir reduserende klorert, vil natriumet også kloreres under dannelse av NaAlCl^som har et smeltepunkt av ca. 150°C. Denne lavtsmeltende for-bindelse fører til en væske, i et ellers gassformig system og forårsaker omfattende korrosjonsbeskadigelse ved de typiske ' aluminiumoxydkloreringstemepraturer av 700-1000°C. Dessuten anvendes verdifullt klor. For en hvilken som helst økonomisk gangbar prosess må således NaAlCl^fraskilles og oxyderes for å frigjøre klor for resirkulering, fulgt av vraking av NaAlC^-De typiske høye kalsineringstemperaturer (1000-1280°C) som anvendes for fremstilling av Bayer-aluminiumoxyd for påmatning på Hall-celler fører til partikler med forholdsvis lav aktivitet med hensyn til reduserende klorering. Høye kloreringstemperaturer er derfor nødvendige for å oppnå rimelige kloreringshastigheter. Kloreringstemperaturen for Bayer-aluminiumoxyd med fast reduksjonsmiddel vil være over 700°C og er typisk 800-1000°C <A. Landsberg, "Some Fåctors Affecting the Chlorination of Kaolinic Clay", Met. Trans. B. AIME' 8B, september 1977, s. 435). En sterk kapitalømfintlig-het oppstår således på grunn av behovet for høye temperaturer og korrosjonsproblemet som er forbundet med det tilstede-værende NaAlCl^. Dessuten er mer carbon nødvendig for reak-sjonen fordi mer CO produseres ved høye temperaturer. For eksempel nærmer det molare forhold mellom carbon og aluminium seg 0,75 ved eller under 700°C og svarer typisk til 0,33 kgC/ kg Al, mens det molare forhold mellom carbon og aluminium nærmer seg 1,5 ved 900°C og svarer typisk til et carbonfor-bruk av 0,67 kg C/kg Al (Alder et al., "The Chlorination ofAlumina: A Comparison of the Kinetics With Different ReductionAgents", Light Metal, 1979, s. 337) . Reaksjonshastigheten ved 700°C er for langsom til at den er praktisk, og ved 9 00°C og høyere er carbonomkostningene prohibitive.

I US patentskrift 4264569 er en fremgangsmåte for fremstilling av vannfritt-aluminiumklorid for anvendelse i elektrolyseceller beskrevet, hvor ACH oppvarmes innen et temperaturområde av 200-450°C inntil det er blitt i det vesentlige dehydratisert, og derefter reageres det dehydratiserte materiale i nærvær av en gassblanding av klor, carbonmonoxyd, carbondioxyd og hydrogen for fremstilling av gassformig, vannfritt aluminiumklorid. Selv om denne løsning overvinner en rekke av de problemer som er forbundet med høy-temperaturkloreringen av aluminiumoxyd, ble det ikke erkjent at kalsinering av ACH innen det i teknikkens stand angitte temperaturområde er beheftet med den ulempe at et materiale fremstilles som har en høy konsentrasjon av resthydrogen. Dette resthydrogen i ACH fører til uproduktivt forbruk av verdifullt klor og gjør at fremgangsmåten for fremstilling av vannfritt aluminiumklorid blir uøkonomisk.

Kortfattet beskrivelse av tegningen

På Fig. 1 er vist et flytskjema for fremgangsmåten ifølge den foretrukne utførelsesform.

Detaljert beskrivelse av den foretrukne utførelsesform

Ifølge Fig. 1 blir leire eller et annet aluminiumholdig materiale utlutet med syre for å oppløse den aluminium-oxydholdige fraksjon fra den inerte fraksjon av materialet 10. En hvilken som helst aluminiumholdig malm eller materiale kan anvendes, men leirer eller flyaske er fortrukne rå-materialer. Den tradisjonelle bauxitt kan anvendes, men den er ikke fcretrukken fordi de fleste bauxitter inneholder en betydelig jernfraksjon som er vanskelig å skille fra en utluting med syre. Det er imidlertid mulig å utlute bauxitt med kaustiske materialer ved kjente metoder for derefter å behandle det dannede vaskede aluminiumoxydtrihydrat med HC1 under dannelse av AlCl^ • 6H2O, dvs. aluminiumkloridhexahydrat (ACH), som derefter kalsineres ifølge den foreliggende oppfinnelse for å danne vannfritt AlCl^som kan anvendes for fremstilling av aluminium ved elektrolytisk reduksjon. Den foretrukne malm er en kaolinitt, som lokal kaolinleire. En hvilken som helst leire kan syre-utlutes med salpetersyre, svovelsyre eller saltsyre.

(k.B. Bengtson, "A Technology Comparison of Six Processes fer the Production of Reduction-GradeAlumina From Non-Bauxitic Raw Material", Light Metal, febr. 1979, s. 217, og henvisninger i denne). Dersom salpeter- eller svovelsyre anvendes for utlutingen, må et påfølgende trinn sørge for omvandling til saltsyre for å danne aluminiumkloridhexahydrat (ACH). Utlutingsmetoder med én syre fulgt av omvandling til HCl er velkjente. (J. Cohen og medarbeidere, fransk patent-søknad 760206 til Aluminium Pechiney, 20. januar 1976). Ifølge den foretrukne utførelsesform som er beskrevet neden-for, anvendes HCl for først å oppslutte leiremalmen.

Før utlutingen io utsettes leiren fortrinnsvis for kalsinering 9 for å aktivere leiren slik at den vil bli utlutet i løpet av minimum av tid. Leiren vil bli utlutet selv dersom den ikke er kalsinert, men med langt lavere hastighet.

Leire fra gruben kan om nødvendig tørkes for å gjøre den bedre å håndtere og for kontroll av partikkelstørrelsen, hvorefter den ved en kontinuerlig prosess typisk overføres for tildekket lagring. Leire som er blitt fjernet fra lageret, knuses/agglomereres efter behov. Den blir derefter overført til kalsinering 9 som kan være direkte fyrt med et hvilket sem helst vanlig brensel, omfattende pulverformig kull.

Oppløsningshastigheten for leire i alle syrer blir meget sterkt øket ved kalsinering av leiren i 0,1-2 timer innen temperaturområdet 648-816°C. Den nødvendige oppholdstid ved kalsinering 9 er derfor i sterk grad bestemt av stør-relsen for de kalsinerte partikler og av varmeoverførings-hastigheten til de enkelte partikler. Ved kalsineringen fjernes også fritt og bundet vann, og eventuelle organiske materialer ødelegges som kan være tilstede i leiren i grube-

utvunnet tilstand.

Typisk leire i grubeutvunnet tilstand har tilnærmet den følgende analyse;

Leire som innmates i et rist-ovnssystem, blir forvarmet og tørket. Efter forvarmingen blir de tørkede leireflak kalsinert i den kullfyrte ovnsseksjon i to timer. Det varme kalsin blir avkjølt i en vandreristkjøler som gir faste stoffer med en uttømningstemperatur av ca. 29°C for over-føring til utlutingstankene.

Alternativt vil en kullfyrt hvirvelskiktreaktor kunne anvendes for kalsinering av leiren. Våt leire deduseres fra et -30,5 cm til et -5,1 cm materiale i dobbeltvalsekuttere for lagring. Materialet overføres til en ikke-tilstoppende hammermølle hvori størrelsen reduseres til -1,9 cm. Produktet blir tørket til en fuktighet av 10-15% i en roterende tørkeinnretning med avgasser fra kalsineringen for å oppnå tørrmaling. Deftne delvis tørkede leire blir ytterligere redusert til -20 mesh ved tørrmaling i en stavmølleeller\desintegratormed åpen krets og blir derefter lagret.

Kalsineringen 9 av leiren kan utføres i en tre-trinns hvirvelskiktreaktor under anvendelse av pulverisert kull. Toppskiktet drives ved 121°C og mottar og tørker leiren fullstendig. Suppleringsvarme kan tilføres til skiktet for å sikre at tørketemperaturer opprettholdes. Tørket .leire kalsineres (ved ca. 649°C) ved forbrenning av kull i enhetens midtskikt i ca. en time. Varmegjenvinning oppnås ved å avkjøle leiren i det tredje (nederste) skikt med innkommende forbrenningsluft. Leiren forlater kalsineringsenheten ved ca. 482°C og avkjøles til 66°C ved utnyttelsen av avgassene fra leiretørkerne.

I utlutingstrinnet 10 oppløses den oppløselige aluminiumoxydfrakasjon fra den. inerte fraksjon av den kalsinerte leire under anvendelse av saltsyre. Fordi enkelte forurensninger også blir oppløst, fås ved denne metode en uren oppløsning eller råvæske 11 av aluminiumklorid og andre klorider, idet jern er den viktigste forurensning, i en oppslemning med den uoppløselige rest. De kjemiske hoved-reaksjoner som finner sted under utlutingen, er:

Kalsinert leire 7 fra lagring blir kontinuerlig

dosert, f.eks. ved hjelp av en veie-skruetransportør, inn i førstetrinnsutlutingstanken. Saltsyre med en konsentrasjon av 10-26 vekt%, fortrinnsvis 20-26 vekt%, blir samtidig dosert inn i utlutingstankene. Typisk opprettholdes et overskudd av HCl på 10 g/l i utlutingsvæsken 11 som forlater sluttutlutingstanken. Ved hjelp av en grafittvarmeveksler sørges det for at den innkommende syre om nødvendig oppvarmes til 60°C. Denne syre kan eventuelt oppvarmes indirekte med damp eller med en 107°C oppslemning som uttømmes fra utlutingstankene. Hver utlutingsrekke består av mekanisk agiterte beholdere med en agitering som er tilstrekkelig til å holde faststoffer suspendert. Utlutingsoppslemningen strømmer kontinuerlig fra tank til tank i hver rekke. Den samlede oppholdstid er ca. tre timer, og i løpet av denne tid fås én ekstraksjon av ca. 92%. Selv om den ovenfor beskrevne utlutingsprosess er en kontinuerlig prosess, kan utlutingen likeledes utføres som en satsvis prosess.

Råvæsken 11 som typisk er en kokende oppslemning ved 107°C, forlater sluttutlutingstankene og overføres til en to-trinns vakuum-"flash"-avkjølingsenhet. Utlutingsoppslemningen blir derefter utsatt for en faststoff/væske-separasjon 12 for å fjerne alle faststoffer 13 fra opp-løsningen av aluminiumklorid før ytterligere behandling. Den avkjølte utlutingsoppslemning som uttømmes fra "flash"- kjølerne, blir typisk blandet med et flokkuleringsmiddel og overført til én eller flere fortykkere som drives ved ca. 46°C. Overløpet fra den siste fortykker overføres til det første av to sett med filterpresser som drives i serie, for sluttklaring av væsken. Filterpressene i det annet trinn gir sikkerhet mot uklar væske fra det første trinn på grunn av dårlig drift. Filtratet eller den anrikede væske 15 viser de følgende typiske analyseresultater:

Selv om jerninnholdet ifølge den ovenstående analyse er gjengitt som treverdig jern, foreligger ca. 24% av dette som toverdig jern. Underløpet fra den siste fortykker blir med et faststoffinnhold av 30% pumpet til roterende filtere. Av-løpet fra filterkjølerne sammen med avløpene erholdt fra væskeklaringen blir overført for vraking.

Fjernelsen av jern på dette stadium er ønskelig for å sikre at det ikke kommer inn i krystalliseringen, hvorved sikres at det utelukkes fra sluttproduktet. Det første jern-fjernelsestrinn 16 er en kvantitativ oxydasjon av jernet til treverdig jern for å gjøre dette klart for oppløsnings-ekstraksjon utført ved hjelp av elementært klor som meget hurtig oxyderer toverdig jern i overensstemmelse med reak-sjonen

Klor blir injisert i rørledningen som transporterer den anrikede væske fra den siste klaringsfiltreringspresse til den gummiforede tank for klorert anriket oppløsning.

Et organisk væskeionebytteoppløsningsmiddel anvendes for

å ekstrahere jernet fra den anrikede væske i tre trinn med motstrøms blandings/bunnavsetningsutstyr. Jerninnholdet i den anrikede væskestrøm reduseres fra 0,4 6 vekt% til 34,5 deler pr. million. Den nødvendige kontakttid er noen få sekunder. Den organiske ionebyttevæske utgjøres av en blanding av decylalkohol, kerosen og et sekundært eller tertiært amin med høy molekylvekt som er ansvarlig for fjernelsen av jern. De volummessige andeler for oppfrisk-ningsoppløsningsmiddel er 2% amin, 9% decylalkohol og 89% kerosen. Denne blanding blir behandlet med 20% saltsyre for å omvandle aminet til aminkloridformen som er nødvendig for oppløsningsmiddelekstraksjon. Ved kontinuerlig drift blir den i det vesentlige jernfrie væske pumpet til en lagrings-tank som mater krystalliseringsseksjonen 18. Med jern be-lastet organisk oppløsningsmiddel kan behandles for å re-generere oppløsningsmidlet.

Efter at utlutingsvæsken er blitt skilt fra resten og behandlet i et oppløsningsmiddelekstraksjonstrinn for å ekstrahere jernkomponenten, inneholder den erholdte anrikede væske 17 typisk 25-35% aluminiumkloridhexahydrat (ACH).

To metoder for å oppnå i det vesentlige jernfrie krystaller av ACH som kan anvendes, er inndampning eller spyling med HCl-gass. For inndampningskrystallisering blir aluminium-kloridinnholdet i den jernfrie, anrikede væske konsentrert ved inndampning under anvendelse av en resirkulerende varmeveksler og et vakuum-"flash"-system. I inndampningsapparatet øker aluminiumkloridkonsentrasjonen fra ca. 18,7 til ca.

29,0 vekt%. Denne mettede strøm kommer inn i krystalliseringsapparatet hvori strømmen hurtig bringes ned til 89°C Krystaller av aluminiumkloridhexahydrat (ACH) dannes i krystalliseringsapparatet. Ved kontinuerlig drift av krystalliseringsapparatet holdes krystallkonsentrasjonen på bunnen ved 33 volum% under anvendelse av en standard bunnavsetningsprøve. Dersom driften foretas på denne måte, fås krystaller av god kvalitet innen størrelsesområdet 10-20 mesh.

ACH-krystallene kan skilles fra moderluten fra krystalliseringsapparatet i en separeringsseksjon 20 ved hjelp av vakuumfiltrering eller sentrifuger. Krystallene

blir derefter vasket med 35% saltsyre hvori aluminiumklorid har en meget lav oppløselighét, for å befri disse for vedheftende moderlut. Moderlut fra sentrifugeringen deles, og en porsjon tilbakeføres til krystallisatorpå-matningstanken. Resten av væsken overføres til et spylings-krystalliseringsapparat som anvendes for å regulere for-urensningskonsentrasjonene i systemet.

Ifølge en mer foretrukken utførelsesform utføres krystalliseringen ved hjelp av en med gass igangsatt (spyling) metode som benytter seg av den vanlige ioneeffekt for å redusere oppløseligheten av ACH i prosessluten. Jern-fri prosesslut inndampes til nær metning ved anvendelse av en resirkulerende varmeveksler og et vakuum-"flash"-system som er I lignende det som ble anvendt for inndampningskrystallisering. Ved inndampningen økes aluminiumkloridkonsentrasjonen fra ca. 18,7 til ca. 31 vekt%.

Konsentrert aluminiumkloridvæske og hydrogenkloridgass innføres i krystalliseringsapparatets sirkulasjonssløyfer (drives 71°C) for fremstilling av saltsyreoppløsninger som er overmettet med ACH. De sirkulerende væsker kommer inn gjennom bunnen av krystallisatormagmakamrene fra nedførings-rørene og strømmer derefter oppad gjennom de fluidiserte krystallskikt. Overmetning av oppløsningene motvirkes såvel av vekst av ACH på overflaten av eksisterende krystaller som av dannelsen av nye kim.

Dersom det startes med en mettet aluminiumkloridopp-løsning, blir ACH utkrystallisert efterhvert som hydrogenklorid oppløses, slik at det opprettholdes en praktisk talt konstant molaritet i oppløsningen med hensyn til klorid inntil aluminiumkloridoppløseligheten blir redusert til ca. 6,5% i nærvær av 25,6% HCl. Oppløseligheten av aluminiumklorid kan ytterligere reduseres til 0,7% ved 35,5% HCl. Tilsetningsmengden av HCl pr. tidsenhet reguleres for konstant å oppnå bare den ønskede grad av overmetning i

de resirkulerende væsker.

Krystalloppslemning fra hvert krystalliseringstrinn pumpes til sentrifugeseparatorer og vaskes. Vaskede krystaller overføres til en seksjon 22 for delvis kalsinering for omvandling til aktivert aluminiumoxyd. Klaret moderlut som inneholder HCl fra krystalliseringen, kan re-sirkuleres til leireutlutingen. Den gjenværende porsjon av moderlutstrømmen kan transporteres for avgrenet behandling hvor ytterligere ACH-krystaller utvinnes og tilbakeføres til påmatningsvæsken for inndampningsapparatet.

Det er et hovedformål med krystalliseringen av aluminiumkloridhexahydrat (ACH) å separere aluminium fra syreoppløselige forurensninger. Selv om ACH er tilbøyelig til å krystallisere ut som en ren komponent, kan imidlertid andre elementer i oppløsningen, som fosfor eller magnesium, utfelles eller utkrystalliseres samtidig i en viss grad og således gjenfinnes i ACH. Nærværet av magnesium og fosfor i det erholdte produkt er ikke skadelig for utførelsen av den foreliggende oppfinnelse i praksis. Det bør imidlertid bemerkes at dersom denne syreutlutingsprosess er blitt be-nyttet for å fremstille aluminiumoxyd som påmatningsmateriale for elektrolytisk produksjon av aluminium i Hall-celler, er slike forurensninger uaksepterbare og fører til et behov for et annet krystalliseringstrinn som er unødvendig for praktiseringen av den foreliggende oppfinnelse.

Hittil har sluttformålet med syreutlutingsbehandlingen av leire vært å fremstille aluminiumoxyd for påmatning til Hall-celler. Tidligere ble derfor det utkrystalliserte ACH på ny behandlet for oppnåelse av et høyrent produkt for oppnåelse av høyrent aluminiumoxyd. ACH som var blitt krystallisert ut i det første eller eneste trinn, ble vasket, og væsken ble tilbakeført til malmutlutingstrinnet. De vaskede ACH-krystaller ble derefter på ny oppløst i ren HCl-væske og derefter rekrystallisert som tidligere. Det ved re-krystallisering rensede ACPI ble derefter tørket og kalsinert til 1000-1280°C for fremstilling av aluminiumoxyd som påmatningsmateriale for Hall-celler, og den HCl-gass som ble utviklet ved kalsinering av AlCl^ • 6H2O/ble typisk opp- samlet i den brukte væske for. utluting av mer malm. Et typisk konsentrasjonsinnhold av forurensninger i ACH utkrystallisert i ett enkelt trinn og. i rekrystallisert ACH er gjengitt i tabell A sammen med Bayer-aluminiumoxyd for sammenlignings skyld.

Det fremgår av tabell A at kalsinering av ACH utkrystallisert i ett trinn vil gi aluminiumoxyd med høyere mengder av P2°5'Mg0 og Cr2°3 enn de som er tilstede i Bayer-aluminiumoxyd, og dette gjør produktet uaksepterbart som påmatningsmateriale for Hall-celler. Dette skyldes hovedsakelig den høye mengde av P2°5da det er velkjent at strømut-byttet av elektrolyse av aluminium i Hall-celler reduseres med ca. 1% for hver 0,01% fosforkonsentrasjon i elektrolytten. Kalsinert, rekrysfcailisert ACH gir aksepterbart aluminiumoxyd som påmatningsmateriale for Hall-celler, men på bekostning av øket kapital- og energiomkostninger for rekrystallisatoren. Det har vist seg at ACH som er blitt krystallisert ut i ett trinn, kan anvendes som tilførsels-materiale for fremstilling av vannfritt AlCl^ ifølge den foreliggende oppfinnelse uten skadelig virkning av fosfor når det anvendes for elektrolyse.

Kalsinering 22 ved utførelsen av den foreliggende oppfinnelse foregår ved temperaturer over 450°C, fortrinnsvis under ca. 1000°C,mer foretrukket ved temperaturer mellom 500 og 800°C, og helst ved temperaturer mellom 600 og 750°C, i en tid som er tilstrekkelig til delvis å kalsinere, dvs.

i det vesentlige å dehydratisere, ACH,og typisk i fra 30 minutter til 4 timer og mer typisk i ca. 2 timer. Under kalsinering 22 blir en vesentlig andel av det krystallinske ACH-produkt 21 termisk spaltet til aktivt aluminiumholdig materiale og en saltsyre-vanndampstrøm, i overensstemmelse med den følgende reaksjonsligning:

Det frigjorte HCl blir med fordel utvunnet for fornyet . anvendelse i utlutingsprosessen.

ACH blir generelt oppvarmet i en tid og"ved en temperatur som er tilstrekkelig til å redusere resthydrogeninnholdet, dvs. x i ligningen (1), i det kalsinerte ACH til under ca. 0,45% hydrogen, fortrinnsvis til under ca. 0,3%, mens det opprettholdes en så høy konsentrasjon som mulig av restklorid i det faste produkt, dvs. at y bør nærme seg eller overskride 0,05 i ligningen (1). Med andre ord blir ACH

som er blitt utkrystallisert i ett trinn, dehydratisert under anvendelse av en roterovn, en hvirvelskiktkalsineringsinn-retning eller en "flash"-kalsineringsinnretning ved en tem-

peratur tilstrekkelig til å redusere resthydrogenkonsentra-sjonen til en aksepterbar verdi for å opprettholde den høyeste mengde restklorid og fremstille et sterkt aktivt produkt for påfølgende klorering. Nødvendigheten av et lav resthydrogeninnhold er at tapet av klor over til hydrogenklorid skal holdes på et minimum under kloreringstrinnet, som følger:

Det kan beregnes ut fra kombinasjonsforholdene mellom hydrogen og klor at for hvert kg bundet resthydrogen vil så meget som 35 kg klor bli omvandlet til hydrogenklorid. Hydrogenkonsentrasjonen i det kalsinerte produkt er derfor av avgjørende betydning for prosessens økonomiske gjennom-førbarhet. Ønsket om å ha et høyt restkloridinnhold er for å redusere forbruket av verdifullt klor i det påfølgende kloreringstrinn. Begge faktorer virker sammen til å gjøre resirkuleringen av klor fra elektrolysecellen mer effektiv. Dehydratiseringstrinnet for ACH vil derfor fjerne den hoved-sakelige mengde vann og HCl fra ACH og gi hva som antas å være en basisk aluminiumkloridforbindelse (en blanding av aluminiumoxyd og hydratiserte aluminiumklorider), som vist ved ligningen (1). HCl blir resirkulert til utlutingstrinnet i det første prosesstrinn.

I US patentskrift 4264569 er termisk lavtemperatur-spaltning av ACH innen et temperaturområde av 200-450°C beskrevet. Det har imidlertid nu vist seg at resthydrogen-konsentrasjonen i kalsinert ACH ikke avtar til et aksepterbart nivå, dvs. til under ca. 0,4 5% og fortrinnsvis til under ca. 0,3% hydrogen, før kalsineringstemperaturen er over 600°C. Ved temperaturer under 4 50°C ligger resthydrogeninnholdet innen området fra 0,46 til over 2,0%. Resthydrogeninnholdet i kalsinert ACH synes å være en funksjon av kalsineringstemperaturen. For å kunne fremstille et aksepterbart påmatningsmateriale for det påfølgende kloreringstrinn bør en kalsineringstemperatur for ACH av over 450°C, fortrinnsvis 600°C eller derover, anvendes.

Selv om kloridinnholdet avtar medøkende kalsinerings-

temperatur, hvilket var å forvente, har det dessuten også

vist seg at det forekommer bare et gradvis fall i restkloridinnholdet innen temperaturområdet 4 50-750°C og at over ca. 750°C faller kloridinnholdet skarpt til et lavere innhold innen temperaturområdet fra 800 til 1000°C. Ved beregning av molforholdet mellom restklorid og resthydrogen har det i virkeligheten vist seg at det foreligger et optimalt temperaturområde for kalsineringen av 500-800°C, fortrinnsvis mellom 600 og 750°C, og mer spesielt 650-

750°C, hvor molforholdet Cl/H nærmer seg en. Den kjente fremgangsmåte som beskrevet i US patentskrift 4264569 kan derfor forbedres ved å utføre kalsineringen innen temperaturområdet i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Disse kalsineringstemperaturområder fører således til en optimaliser-ing av produktet hva gjelder klorutnyttelse i det påfølgende kloreringsprosesstrinn.

ACH-krystallproduktet kan innmates i en fleretasjes-ovn for kalsinering, og i dette tilfelle strømmer det gjennom ovnen i motstrøm til den oppadrettede gasstrøm. Aluminium-kloridkrystallene tilføres til den øverste herd i ovnene og faller langsomt nedad fra herd til herd og blir samtidig tørket og spaltet. Under driften roterer senterakselen langsomt, og materialet på hver herd blir raket til et ut-tømningspunkt. Aluminiumoxydet som uttømmes fra ovnene,

blir avkjølt og overført til lagringssiloene for sluttproduktet .

ACH-krystaller kan alternativt oppvarmes i en to-trinns spaltnings/kalsineringsinnretning. Spaltningsinnretningen er en indirekte oppvarmet hvirvelskiktreaktor som drives ved 200-400°C. Avgassene fra den indirekte fyrte spaltnings-innretning renses, avkjøles og overføres for syreutvinning.

Ca. 25% av denne avkjølte gass blir resirkulert til spaltningsinnretningen ved hjelp av en vifte som sørger for fluidiser-ing av ACH-skiktet. Kalsineringsinnretningen er en direkte-fyrt hvirvelskiktreaktor eller fleretasjes-røsteovn som drives ved 450-1000°C. Ca. 90% av ACH-spaltningen finner sted i spaltningsinnretningen, og den gjenværende spaltning finner sted i kalsineringsinnretningen. Gasstrømmene fra begge blir derefter overført til syreutvinningsstedet.

Som et tredje alternativ kan ACH kalsineres i en indirekte oppvarmet "flash"-kalsineringsinnretning eller roterovn. Formålet med ACH-spaltningsprosessen er å spalte og avkjøle aluminiumoxydet og dessuten å mulig-gjøre effektiv HCl-gasshåndtering og -resirkulering.

Efter den termiske spaltning av ACH i henhold til den foreliggende oppfinnelse blir produktet utsatt for en reduserende klorering for å fremstille det ønskede vannfrie aluminiumklorid i overensstemmelse med den følgende generelle ligning:

Reduksjonsmidlet (C eller CO)-, oxygen (°3(i_y)'xO)-og carbonoxyder (CO, C02)-balansen ifølge den ovenstående ligning^ er en funksjon av temperaturen og er derfor ikke balansert. Det er imidlertid klart ut fra den ovenstående ligning at den samlede mengde nødvendig klor for den reduserende klorering av kalsinert ACH er avhengig av rest-hydrogenet, 2x, og restkloridet, 6y. Når således x nærmer seg null, vil den samlede klormengde som er nødvendig for resirkulering fra elektrolysecellen, avta med restkloridinnholdet i det kalsinerte ACH, 6y. HCl 26 dannet ved den reduserende klorering blir typisk behandlet for å utvinne klorinnholdet ved hjelp av kjente prosesser, som Kel-Klor-prosessen. Det utvundne klor 27 blir derefter kombinert med klor 31 fra elektrolysecellen for resirkulering til kloreringsapparatet. Det dehydratiserte eller delvis kalsinerte ACH 23 blir reduserende klorert i en reaktor 24 ved reaksjon med klorgass som kloreringsmiddel i nærvær av ett eller flere reduksjonsmidler.

Det delvis kalsinerte ACH fremstilt i henhold til den foreliggende oppfinnelse er i alminnelighet tilstrekkelig aktivert til å gjøre det mulig å utføre klorering i nærvær at praktisk talt et hvilket som helst reduksjonsmiddel som innen teknikkens stand vites å være anvendbart for reduserende klorering. Reduksjonsmidler som kan anvendes ved kloreringen av dehydratisert ACH som er blitt kalsinert i henhold til den foreliggende oppfinnelse, innbefatter gass-formige reduksjonsmidler, som carbonmonoxyd eller generator-gass, dvs. blandinger av carbonmonoxyd, carbondioxyd og hydrogen, som beskrevet i US patentskrift 4264569, C0C12, CC14eller blandinger derav, og/eller faste reduksjonsmidler, som delvis kalsinert råkoks ifølge beskrivelsen i US patentskrift 4284607, aktivert carbon avledet fra kull, i overensstemmelse med beskrivelsen i US patentskrift 4105752, aktivert, fullstendig kalsinert koks eller endog fullstendig kalsinert koks. Selv om det hittil har vært velkjent for fagmannen at anvendelse av fullstendig kalsinert koks for reduserende klorering av aluminiumholdige materialer fører til dårlig kloreringshastighet, spesielt ved lave kloreringstemperaturer (Landsberg, "Chlorination Kinetics of Aluminum Bearing Materials", Met. Trans. B. AIME 6B, juni 1975, s. 207), har det vist seg at den kan anvendes, forutsatt at den kombineres med ACH som er blitt kalsinert i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Hvert reduksjonsmiddel byr på fordeler og også på en del ulemper. Valget av det spesielle reduksjonsmiddel vil således være avhengig av de ønskede samlede prosessavveininger. Dersom ACH kalsinert i overensstemmelse med den her beskrevne metode kombineres med et reduksjonsmiddel, vil den relative kloreringshastighet forbedres sammenlignet med anvendelse av det samme reduksjonsmiddel sammen med Bayer-aluminiumcxyd som påmatningsmateriale (fullstendig kalsinert eller delvis kalsinert).

Kloreringen kan i henhold til den foreliggende oppfinnelse utføres ved trykk som varierer fra 0,1 atm. til 15

atm., fortrinnsvis fra 1 atm. til 5 atm., og ved temperaturer fra 500°C til 950°C, fortrinnsvis fra 550°C til 750°C. En fagmann vil vite og forstå at det ut fra energibesparelses-hensyn er foretrukket å utføre klorering ved lavere temperaturer dersom dette er mulig, idet temperaturen er bestemt av aktiveringsgraden for materialet som skal kloreres.

Innen kalsineringstemperaturområdet av 600-750°C fore kommer de høyeste kloreringshastigheter i overensstemmelse med lavere resthydrogeninnhold og høyere restkloridinnhold. Efterhvert som kalsineringstemperaturen senkes fra 600°C, avtar kloreringshastigheten på grunn av det økede resthydrogeninnhold i det kalsinerte produkt. Ved kalsineringstemperaturer over 800°C avtar også kloreringshastigheten, men dette hastighetsfall skyldes deaktivering av det kalsinerte tilførselsmateriale.

Det kan påvises at dersom klorering utføres ved temperaturer over 650°C, vil fosfortriklorid (PCl3)-gass bli dannet som lett kan skilles fra AlCl^ved kondensasjon av AlCl^. Dersom klorering utføres ved temperaturer under 650°C, vil aluminiumfosfat (A1P04) bli dannet som er et fast materiale og vil bli tilbake når AlCl^-gass forlater reaksjonssonen. MgO- og Cr^^-innholdene i ACH som er blitt utkrystallisert i ett enkelt trinn, vil ikke forårsake noen skadelige resultater for det sluttelige AlCl^fordi kloridene av disse materialer har kokepunkter og damptrykk som er sterkt forskjellige i forhold til AlCl^og derfor lett lar seg separere. Selv om ACH som er blitt utkrystallisert i ett enkelt trinn inneholder mindre mengder av natrium (hvilket som nevnt ovenfor er skadelig for Bayer-aluminiumoxyd som typisk inneholder ca. 0,5%), vil slike mindre mengder av natrium i ACH ikke føre til problemer for praktiseringen av den foreliggende oppfinnelse.

Alle oxydforurensningene i aluminiumoxydet uaktet om dette er blitt erholdt fra kalsinert ACH utkrystallisert i et enkelt trinn eller fra Bayer-aluminiumoxyd, vil kloreres under det reduserende kloreringstrinn under dannelse av de respektive klorider (bortsett fra fosforoxydet som nevnt ovenfor). Ved kloreringstemperaturer under ca. 650°C vil Na20 og K20 bli klorinert under dannelse av hhv. NaAlCl4, Na3AlCl6og KA1C14, K^lClg. Basert på forurensningsnivået

i ACH som er blitt utkrystallisert i ett enkelt trinn og i Bayer-aluminiumoxyd, ble det samlede klortap over til for-urensningene beregnet og er gjengitt i tabell B.

Det fremgår av tabell B at det overraskende forekommer et fall i klortap med en faktor på ca. 10 i løpet av kloreringstrinnet under anvendelse av ett-trinns utkrystallisert ACH som tilførselsmateriale selv om dette betraktes som et urent tilførselsmateriale som er uaksepterbart for fremstilling av et tilførselsmateriale for Hall-celler.

Det vannfrie AlCl^25 fremstilt ved den reduserende klorering av kalsinert ACH 22, i overensstemmelse med den ovenfor beskrevne metode, kan elektrolyseres fer fremstilling av metallisk aluminium 30 og klor for resirkulering til kloreringsapparatet. Elektrolysen kan utføres i en standard lukket, monopolar elektrolysecelle, som de som anvendes for fremstilling av metallisk magnesium, eller i bipolare celler, som de som er beskrevet av Haupin (U.S. patent 3755099)

og av Ishikawa og medarbeidere (U.S. patent 4135994 og US patent 4151061).

Vannfritt aluminiumklorid blir oppløst i en smeltet saltelektrolytt bestående av blandede kloridsalter av alkali- og jordalkalimetallene. Elektrolytten .består typisk av 2-15% A1C13, 15-17% CaCl2 og/eller MgCl2 og 15-83% NaCl og/eller LiCl. Cellen drives typisk ved ca. 700 C ved en strømtetthet av 0,5-1,0 A/cm<2>og en elektrodeavstand av ca. 1,5 cm. Aluminium blir avsatt på katoden og suges ut av cellen for støping. Klor 31 avgis ved den ikke forbruk-bare carbonanode og oppsamles sammen med avgasser fra cellen. Avgassene fra cellen avkjøles i en kondensator 34 for å kondensere oppfangede metallklorider før klor 31 føres sammen med utvun.net klor 27 fra en prosess av Kel-Klor-typen for resirkulering til kloreringsapparatet 24. De kondenserte klorider 33 blir typisk tilbakeført til cellen 32 minus eventuelle saltmengder som normalt inn-føres sammen med AlCl-j-påmatningen. Overskuddet 3 5 av halogenidaalter avgrenes.

Forbedringene ved denne elektrolyseprosess som følger av at det startes med ACH som er blitt kalsinert i overensstemmelse med den foreliggende beskrevne fremgangsmåte,

er:

a) De lave natriuminnhold i ACH (TabellA) som fører til lav natriumforurensning i den vannfrie AlCl^-påmatning 25 til cellen 32 og således til mindre avgrening 35 av kostbare halogenidsalter med minimale forandringer av elktrolyttens sammensetning. Det sistnevnte fører til en prosess med høyt strømutbytte og dermed til lavere kraftforbruk. b) Av større viktighet er det at materialbalansen uttrykt ved kostbart klor er langt gunstigere på grunn av resirkulering fra cellen ved anvendelse av AlCl^avledet fra ACH, enn når det startes med Bayer-aluminiumoxydpåmatning.

Et aluminiumoxyd av metallkvalitet fra Bayer-prosessen vil typisk inneholde en ekvivalent av 0,22 vekt% hydrogen, svarende til en x av 0,11 ifølge ligningen (2) (se US patentskrift 4235860) med ingen betydelig mengde av restklorid svarende til en y av 0,0 ifølge ligningen (2). Ved en reduserende klorering fører resthydrogeninnholdet i Bayer-aluminiumoxyd til en klorekvivalent som forbrukes uproduktivt under dannelse av HCl, av 0,16 kg Cl2/kg produsert metallisk Al. Imidlertid kan nesten 9 0% av kloret i HCl utvinnes i

en prosess av Kel-Klor-typen. Det samlede klortap er derfor ekvivalent med det uutvundne Cl2fra HCl og det klor som tapes over til metallkloridforurensninger (se Tabell B) minus restkloridinnholdet i påmatningsmaterialet. Dette kan uttrykkes ved kg Cl2/kg produsert metallisk Al da kloropp-taket i kg Cl2/kg Al = 0,142 x - 0,06y + CLLI, hvor x og y er som angitt ved ligningen (2) og CLLI er det klorid som går tapt over til forurensninger (som de som er gjengitt i Tabell B). For et typisk Bayer-aluminiumoxydpåmatnings-

materiale vil det være nødvendig med en .klorefterfylling av 0,053 kg Cl2/kg Al. Når imidlertid ACH. som er blitt kalsinert i henhold til den foreliggende oppfinnelse, anvendes som påmatningsmateriale med et typisk resthydrogeninnhold av 0,24 vekt% (svarende til en x av 0,12) og med et typisk restkloridinnhold av 6 vekt% (svarende til en y av 2 ifølge ligningen (2)) og et CCLI som gjengitt i tabell B for ACH,

kan klorefterfyllingen beregnes å være ca. -0,1 kg Cl2/kg Al, dvs. at et overskudd av klor vil bli dannet. Dette muliggjør en mer effektiv og mindre strengt kontrollert kombinert resirkulering av klor fra elektrolysecellen 32

og fra Kel-Klor-typeutvinningssystemet 27 til kloreringsapparatet 24.

De nedenstående eksempler er fremsatt som en illustrering og ikke som en begrensning.

Eksempel 1

100 g av ACH utkrystallisert i ett trinn ble kalsinert

i en roterovn under anvendelse av luft som bærergass. Kalsineringstemperaturen varierte mellom 400°C og 1000°C. Avgassene, vann og HCl ble vasket. Hvert forsøk ble utført med en kalsineringstid på 2 timer ved hver temperatur. Dessuten ble aluminiumoxydtrihydrat (A1203 . 3H2<~)) delvis kalsinert innen det samme temperaturområde ved denne metode.

Det ACH som ble anvendt for hvert av de ovenstående forsøk, inneholdt de følgende forurensninger:

Dat målte resthydrogen- og restkloridinnhold er gjenaitt i tabell 1.

Tabell 1 viser resthydrogeninnholdet i kalsinert ACH

som funksjon av kalsineringstemperaturen. Det er klart ut fra de resultater som er gjengitt i tabell 1 at for å fremstille et aksepterbart påmatningsmateriale for det påfølg-ende kloreringstrinn, dvs. dehydratisert ACH med under ca. 0,45% hydrogen, bør en kalsineringstemperatur for ACH av over 450°C anvendes og at for å oppnå kalsinert ACH med under 0,3% resthydrogen er en temperatur over ca. 60 0°C nødvendig.

Dessuten viser en undersøkelse av dataene at delvis kalsinert Bayer-aluminiumoxydtrihydrat har et høyere resthydrogeninnhold enn delvis kalsinert ACH, spesielt innen temperaturområdet under 800°C hvor det forventes at høy aktivitet med hensyn til klorering vil bli oppnådd.

Eksempel 2

Eksempel 2 viser at det ikke er noen forskjell mellom resultatene ved kalsinering utført i en roterovn med luft eller nitrogen som bærergass.

100 g ACH-krystaller ble kalsinert i en roterovn i 2 timer med nitrogen som fluidiseringsgass. Resultatene av resthydrogeninnhold ved kalsinering ved 400°C var 0,76 vekt%. Resultatene ved 650°C var 0,27 vekt%. Disse tall lar seg sammenligne med de resultater som ble oppnådd i eksempel 1 hvor en roterovn med luft som bærergass ble anvendt.

Eksempel 3

'Prøvene A, D og J ifølge tabell 1 ble klorert som følger: En 2 g prøve av kalsinert ACH ble klorert i en rørovn under anvendelse av carbonmonoxyd som reduksjonsmiddel og klorgass som kloreringsmiddel. Resultatene for kloreringshastigheten for det kalsinerte ACH som funksjon av temperaturen er gjengitt i tabell 2.

Dessuten ble også Bayer-aluminiumoxyd som var delvis kalsinert ved 1000°C og fullstendig kalsinert, dvs. celle-eller metallkvalitet av Bayer-aluminium, klorert ved den ovennevnte metode med de resultater som er gjengitt i tabell 2.

Det fremgår av dataene i tabell 2 at når kalsineringstemperaturen for ACH økes fra 400°C til 650°C ifølge den foreliggende oppfinnelse, påvirker dette ikke uheldig aktiviteten for ACH overfor klorering i betydelig grad, hvis i det hele tatt, hvilket er tilkjennegitt ved de i det vesentlige samme målte kloreringshastigheter. Det fremgår dessuten av tabell 1 at kalsinering innen temperaturområdet mellom 550°C og 800°C, fortrinnsvis 650-750°C, vil føre til et sterkt aktivt produkt som har minimumshydrogeninnholdet og maksimumsklorinnholdet for effektiv reduserende klorering til AlCl-j.

Dataene viser også at anvendelse av ACH kalsinert ved 400°C, i overensstemmelse med den lære som er fremsatt i US patentskrift 4264569, fører til et sterkt aktivt produkt som gir en hurtig kloreringshastighet. Som nevnt ovenfor har imidlertid dette aktive produkt også et uaksepterbart høyt resthydrogeninnhold. Kalsinering av ACH til 650°C gir imidlertid ACH med lavt resthydrogeninnhold og maksimalt rest klorinnhold samtidig som produktets aktivitet overfor klorering ikke blir. vesentlig forandret.

Kalsinering av ACH ved høy temperatur (1000°C) ned-setter produktets aktivitet overfor klorering. Ikke desto mindre er kloreringshastigheten for ACH som er blitt kalsinert ved 1000°C, fremdeles høyere enn for delvis kalsinert påmatningsmateriale (trihydrat, A^O^ . 3H2O)

fra Bayer-prosessen. Endelig har aluminiumoxyd av metallkvalitet (vanlig anvendt som påmatningsmateriale for Hall-celler og som er det kjente påmatningsmateriale som anvendes av andre for fremstilling av AlCl3) aksepterbart lave resthydrogeninnhold, men det fører til meget lave kloreringshastigheter sammenlignet med ACH, hovedsakelig på grunn av lav partikkelaktivitet som forårsakes av den høye kalsineringstemperatur (> 1000°C) som nødvendigvis er blitt anvendt for fremstilling av aluminiumoxyd av metallkvalitet.

Eksempel 4

Ytterligere forsøk ble utført i en hvirvelskiktreaktor for reduserende klorering av ACH (15 g) kalsinert ved 400°C og 700°C Det anvendte reduksjonsmiddel var CO, og kloreringstemperaturen var 550°C. Resultatene av kloreringen målt ved mengden av aluminiumklorid produsert pr. tidsenhet er gjengitt.

Den relative hastighet for produksjon av AlCl^ i et fluidisert skikt vil ikke overraskende overskride den hastighet som ble oppnådd i rørovnen, på grunn av den forbedrede gass-faststoffkontakt i det fluidiserte skikt.

Resultatene viser at kloreringshastigheten er høyere for ACH. kalsinert ved 700°C enn for ACH kalsinert ved 400°C. Som sådan vil kalsinering av ACH. til det foretrukne temperaturområde ifølge den ovenstående tabell 1 for å oppnå optimalt hydrogen- og restklorinnhold ikke deaktivere ACH-partikkelen for hurtig klorering. Den kjensgjerning at kloreringshastigheten er større efter kalsinering ved 700°C enn ved 400°C lar seg best forklare ved at den skyldes det høyere innhold av resthydrogen som er tilbake i det ved 400°C kalsinerte ACH ifølge teknikkens stand. Resthydrogeninnholdet i. ACH fører, hvilket fremgår av tabell 1, ikke bare til en prosess som ville være uøkonomisk på grunn av klortap, men resthydrogeninnholdet påvirker også kloreringshastigheten.

Eksempel 5

Ett-trinns.utkrystallisert.ACH fra HCl-utluting av kaolinleire fra grubedrift i den østre, midtre del av Georgia ble kalsinert i en roterovn ved temperaturer som varierte fra 400°C til 750°C i to timer, og ble klorinert i 'en 2,54 cm hvirvelskiktreaktor ved fra 550°C til 800°C i

60 minutter under anvendelse av klorgass som kloreringsmiddel og faste partikler av fullstendig kalsinert petroleums-koks som reduksjonsmiddel. Aluminiumoxyd av metallkvalitet ble klorert ved den samme metode. Resultatene erholdt under kloreringen uttrykt i g AlCl^produsert pr. tidsenhet er gjengitt i tabell 4.

Dataene viser at ACH kalsinert ved temperaturer i henhold til den foreliggende oppfinnelse er tilstrekkelig aktivert til at et fast reduksjonsmiddel kan anvendes for på-følgende klorering og at forbedrede hastigheter oppnås sammenlignet med anvendelse av slike reduksjonsmidler for aluminiumoxyd av metallkvalitet.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av vannfritt aluminiumklorid som er egnet for elektrolytisk reduksjon til aluminium og klor, karakterisert ved at aluminiumkloridhexahydratkrystaller oppvarmes til en temperatur og i en tid som er tilstrekkelige til i det vesentlige å dehydratisere krystallene og til å redusere resthydrogeninnholdet i krystallene til under ca. 0,45%.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at tiden og temperaturen er tilstrekkelige til å redusere resthydrogeninnholdet til under ca. 0,3%.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at temperaturen er fra 600°C til 750°C.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at aluminiumkloridhexa-hydratkrystallene er erholdt ved utluting med syre.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at aluminiumklorid-hexahydratkrystallene er blitt utkrystallisert i ett enkelt trinn.