PL30983B1 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
PL30983B1
PL30983B1 PL30983A PL3098339A PL30983B1 PL 30983 B1 PL30983 B1 PL 30983B1 PL 30983 A PL30983 A PL 30983A PL 3098339 A PL3098339 A PL 3098339A PL 30983 B1 PL30983 B1 PL 30983B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
aluminum
alloy
temperature
auxiliary metal
metal
Prior art date
Application number
PL30983A
Other languages
English (en)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL30983B1 publication Critical patent/PL30983B1/pl

Links

Description

Stosowany obecnie sposób otrzymywa¬ nia aluminium polega na wytwarzaniu czy¬ stego tlenku glinu z bauksytu i na nastepnej elektrolizie tego tlenku w kapieli z rozto¬ pionego kriolitu. Sposób ten posiada wiele wad. Wytwarzanie tlenku glinu wymaga stosowania specjalnych gatunków bauksytu zawierajacych malo krzemionki, oraz du¬ zych ilosci wegla i wody, a takze duzych kosztów robocizny; wytwarzanie zas alu¬ minium wymaga stosowania surowców pra¬ wie chemicznie czystych, wiekszej liczby pieców elektrycznych o ograniczonej po¬ jemnosci oraz licznej i wykwalifikowanej obslugi. Koszty wytwarzania tlenku glinu sa uzaleznione od ceny wegla, koszty wy¬ twarzania zas aluminium — od ceny pradu elektrycznego, co czestokroc pociaga za so¬ ba koniecznosc budowania odpowiednich instalacji fabrycznych w znacznej odleglo¬ sci jedna od drugiej. Poza tym duza ilosc wody zuzywanej przy produkcji tlenku gli¬ nu oraz koniecznosc stosowania duzej liczby ogniw elektrolitycznych potrzebnych do otrzymywania aluminium wymagaja znacz¬ nej powierzchni pod odpowiednie instala¬ cje, co pociaga za soba wysokie koszty bu¬ dowy i koszty inwestycyjne.Liczne próby, zmierzajace do znalezie¬ nia sposobu otrzymywania aluminium spo¬ sobem cieplnym, czyli przez bezposrednia redukcje tlenku glinu w odpowiedniej tern-peraturze weglem w piecu, nie daly wyni¬ ków zadowalajacych, poniewaz aluminium w temperaturze redukcji jest juz dosc lot¬ ne. Wskutek tego pary aluminium reaguja z tlenkiem wegla i z weglem tworzac po¬ nownie tlenek lub weglik glinu. Zatem ten sposób umozliwia otrzymywanie tylko nie¬ duzej ilosci aluminium i to znacznie zanie¬ czyszczonego weglikiem.Proponowano rozmaite sposoby ^ otrzy¬ mywania aluminium z niektórych jego sto¬ pów, jak np. przez rafinowanie elektroli¬ tyczne stopu krzemowo-aluminiowego lub przez destylacje zelazo-aluminium, lecz wszystkie te próby napotykaly trudnosci badz natury technicznej, badz tez byly zwiazane ze zbyt duzymi kosztami produk¬ cji.Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu otrzymywania aluminium z niektórych jego stopów, przy czym sposób ten nie posiada wad wspomnianych wyzej sposobów. _ Dla lepszego zrozumienia przedmiotu sposobu wedlug wynalazku na rysunku przedstawiono kilka znanych wykresów.Fig. 1 przedstawia wykres temperatury topnienia stopu aluminiowo-krzemowego, fig. 2 — w skali powiekszonej lewa strone tego wykresu w celu wyrazniejszego poka¬ zania stopnia rozpuszczalnosci krzemu w aluminium, fig. 3 i 4 przedstawiaja wykre¬ sy temperatury topnienia stopów cynku wzglednie cyny z aluminium.Sposób wedlug wynalazku polega na poddawaniu przerabianych materialów dzialaniu metalu pomocniczego, dajacego sie latwo oddzielac od aluminium, np. cyn¬ ku, cyny, rteci lub ich stopów, posiadaja¬ cych wlasciwosci tworzenia z aluminium stopu stosunkowo bogatego w aluminium i pozostajacego w stanie cieklym ponizej temperatury topnienia aluminium oraz rozpuszczajacego w tej nizszej tempera¬ turze tylko nieznaczna ilosc, nie przekra¬ czajaca kilku procentów zanieczyszczen przerabianych materialów, które moga byc z latwoscia oddzielone od aluminium. 2 otrzymanego cieklego stopu nastepnie oddziela sie inne substancje, krzepnace w^ temperaturze procesu, a w koncu od me¬ talu pomocniczego, uzytego do rozpusz¬ czania, oddziela sie aluminium. W ten spo¬ sób otrzymuje sie tanim kosztem aluminium stosunkowo bardzo czyste lub o dowolnym stopniu czystosci, nadajace sie do zastoso¬ wania w przemysle.Wynik ten tlumaczy sie w nastepujacy sposób.Jezeli przyjrzec sie wykresowi tempe¬ ratury topnienia stopu Al-Si (rys, 1 i 2), wówczas wjdac, ze metale te tworza eutek- tyke po stronie Al przy zawartosci 13,8% Si. Jezeli wiec ochlodzi sie stop Al-Si, za- wierajacy np. 40% Si, wówczas w tempera¬ turze 1 100°C zaczynaja sie wydzielac kry¬ sztaly krzemu, przy czym pozostaly ciekly stop wzbogaca sie w aluminium. W tem¬ peraturze 575°C ciekly stop zawiera juz tylko okolo 13% Si w roztworze. W tej cieklej czesci stopu pozostaja w zawiesze¬ niu krysztaly skrzepnietego krzemu. Za pomoca odpowiednich zabiegów ciekla czesc stopu Al-Sif zawierajacego mniej krzemu niz stop wyjsciowy, mozna oddzie¬ lic od czesci stalej.Zawartosc krzemu w stopie nie moze byc przez chlodzenie obnizona ponizej 13,8%.Jezeli temperature obniza sie w dalszym ciagu, cala masa stopu krzepnie w tempe¬ raturze 575°C, przy czym znaczna czesc krzemu wydziela sie z roztworu w postaci wolnych krysztalów rozmieszczonych w stalym aluminium. Ponizej tej temperatu¬ ry zaledwie nieznaczna ilosc krzemu, np. 1,65% w 575°C, jak wskazuje wykres na fig 2, pozostaje w stanie rozpuszczonym w stalym aluminium, reszta zas krzemu znaj¬ duje sie w postaci krysztalów w tymze sta¬ lym aluminium. Czesc krzemu, pozostaja¬ ca w roztworze w stanie stalym, przecho¬ dzi stopniowo w stan krystaliczny w miare — 2 —obnizania sie temperatury. Gdyby mozna bylo w niskiej temperaturze oddzielic caly wykrystalizowany krzem od aluminium, za¬ gadnienie otrzymywania aluminium, zawie¬ rajacego tylko nieznaczne domieszki krze¬ mu w postaci roztworu stalego, byloby roz¬ wiazane.Podobne lub prawie to samo rozumowa¬ nie moze byc zastosowane do stopu alumi- nium-zelazo i aluminium-tytan.Zagadnienie sprowadzalo sie zatem do znalezienia sposobu, który pozwolilby na utrzymywanie aluminium w stanie cieklym w temperaturze nizszej od jego temperatu¬ ry krzepniecia. Rozwiazanie tego zagadnie¬ nia zostalo uskutecznione przez poddanie Wyzej wspomnianych stopów dzialaniu me¬ tali pomocniczych, które w stanie cieklym lub lotnym rozpuszczaja znaczne ilosci alu¬ minium oraz stosunkowo bardzo nieznacz¬ ne ilosci jego zanieczyszczen tworzac sto¬ py o temperaturze krzepniecia nizszej od temperatury krzepniecia aluminium (660°C), jak to zachodzi wlasnie w przypadku sto¬ sowania opisanych wyzej metali pomocni¬ czych, wedlug wykresów 3 i 4, podajacych temperature krzepniecia cynku wzglednie cyny, zawierajacych zmienne ilosci alu¬ minium.Stosuje sie przy tym metal pomocniczy, dajacy sie latwo oddzielic od rozpuszczo¬ nego w nim aluminium, np. przez destylacje w przypadku stosowania cynku, rteci, stopu cynku z kadmem, przez elektrolize w przy¬ padku stosowania cyny, lub tez przez roz¬ puszczanie przy stosowaniu cyny rozpusz¬ czonej w olowiu.Sposób wedlug wynalazku niniejszego moze byc zastosowany do otrzymywania aluminium ze stopów aluminiowych, otrzy¬ manych badz przez redukcje weglem w piecu elektrycznym bauksytu lub tez innej rudy aluminiowej, zawierajacej domieszki metalowe, mogace rozpuszczac sie w alu¬ minium, badz tez przez redukcje tlenku gli¬ nu w obecnosci metalu lub rudy metalu o punkcie wrzenia wyzszym niz punkt wrze¬ nia aluminium, jak np. w obecnosci zelaza, krzemu, tytanu lub ich mieszaniny; nadaje sie on równiez do przeróbki odpadków alu¬ miniowych lub jego stopów lub tez odpad¬ ków aluminium otrzymywanych przy prze¬ tapianiu go.Stopy takie jak Al-Fe i Al-Si, zanim zostana poddane dzialaniu opisanych wyzej metali pomocniczych, moga byc wzbogaca¬ ne w aluminium przez ogrzewanie ich do roztopienia i oddzielanie skladników eutek- tycznych, bogatszych w aluminium, bez roz¬ tapiania przy tym pozostalej masy metalu.Jezeli jako metal pomocniczy stosuje sie cynk o temperaturze topnienia 419°C lub cyne o temperaturze topnienia 232°C, wówczas otrzymuje sie stopy aluminiowe, których temperatura krzepniecia (patrz, wykresy 3 i 4), zmieniajaca sie w zaleznosci od zawartosci aluminium, moze byc obni¬ zona az do 380°C przy uzyciu cynku lub do 228°C przy uzyciu cyny, czyli ze oddziela¬ nie czesci cieklej kapieli moze byc usku¬ teczniane w temperaturze znacznie nizszej od temperatury topnienia aluminium (660°C), przeto ilosc krzemu i zelaza roz¬ puszczonych w cieklym aluminium bedzie w tej temperaturze bardzo mala.Jezeli np. jako metal pomocniczy sto¬ suje sie cynk, wówczas korzystnie jest pra¬ cowac w temperaturze bardzo zblizonej do jego temperatury krzepniecia 420°C (patrz, wykres 3), a nawet w temperaturze nizszej, dochodzacej do 380°C (punkt eutektyczny Al-Zn). W tej temperaturze aluminium rozpuszcza zaledwie 0,25% krzemu (patrz, wykres 2) i prawie wcale nie rozpuszcza zelaza. Proces wiec moze byc rozpoczety w 420°C i zakonczony w 380°C. Schodzi sie wiec po krzywej temperatury topnienia stopu Zn-AI od temperatury topnienia cynku az do temperatury punktu eutek- tycznego. Przez dodanie do cynku kadmu obniza sie temperature topnienia stopu (stop Zn-Cd, zawierajacy 20% Cd, topi sie — 3 —ponizej 380°C); wprawdzie zmniejsza sie w ten sposób zdolnosc kapieli do roz¬ puszczania aluminium, poniewaz kadm nie rozpuszcza tego metalu, lecz z drugiej stro¬ ny zmniejsza sie w sposób korzystny ilosc rozpuszczonych w aluminium zelaza i krzemu.Dzieki dodatkowi kadmu (patrz, nizej przyklad 2) mozna otrzymywac aluminium czystsze, lecz koszty produkcji wzrastaja, bowiem zawartosc aluminium w metalu lu¬ gujacym zmniejsza sie. Im nizsza jest za¬ tem temperatura lugowania, tym czystsze otrzymuje sie aluminium.Jezeli do lugowania stosuje sie cyne ja¬ ko metal pomocniczy, wówczas nalezy zwrócic uwage na okolicznosc nastepujaca.Temperatura eutektyczna stopu Sn-Al (patrz, wykres 4, którego czesc prawa jest przedstawiona poza tym obok w skali po¬ wiekszonej) znajduje sie bardzo blisko temperatury topnienia Sn. W tej tempe¬ raturze (229°C) cyna rozpuszcza jednak tylko 0,5% aluminium. Krzywa tempera¬ tury topnienia wznosi sie szybko i w 400°C cyna rozpuszcza zaledwie 3,5°/o Al. Sto¬ sujac wiec cyne jako metal pomocniczy ko¬ rzystniej jest stosowac wyzsze temperatu¬ ry lugowania. Wprawdzie otrzymane alu¬ minium bedzie mniej czyste, poniewaz jed¬ nak cyna moze byc oddzielona od niego przez elektrolize, przy której wydziela sie czyste aluminium, wieksza zawartosc za¬ nieczyszczen ma w tym przypadku mniej¬ sze znaczenie.Zostalo stwierdzone, ze ilosc zanie¬ czyszczen rozpuszczonych w aluminium, gdy Al jest rozpuszczone w metalu pomoc¬ niczym w temperaturze np. Ti nizszej od temperatury krzepniecia Al, odpowiada do¬ kladnie ilosci zanieczyszczen, które zawie¬ ra aluminium w stanie stalym w postaci ,.roztworu stalego" w tejze temperatu¬ rze Ti. Innymi slowy, proces przebiega w ten sposób, jak gdyby kapiel lugujaca rozpuszczala zawarty w przerabianych ma¬ terialach aluminium jedynie z ta czescia za¬ nieczyszczen, które aluminium zawiera be¬ dac w postaci roztworu stalego, pozosta¬ wiajac nietknieta te czesc zanieczyszczen, która znajduje sie w masie stalego alu¬ minium w postaci swobodnych krysztalów oraz w pozostalych materialach przerabia¬ nych. Wynika stad, ze jezeli po roz¬ puszczeniu stalego stopu aluminium z prze¬ rabianymi materialami w kapieli lugujacej zmienia sie temperature kapieli, np. obni¬ zajac ja od Ti do Ti, to ilosc wydzielonych zanieczyszczen bedzie odpowiadala obni¬ zeniu sie w tych granicach z jednej strony temperatur rozpuszczalnosci w stanie sta¬ lym zanieczyszczen w aluminium, z drugiej zas strony rozpuszczalnosci zanieczyszczen w metalu kapieli. Kapiel ogrzana do tem¬ peratury Ti bedzie zatem zawierala w swej czesci cieklej taka sama ilosc zanie¬ czyszczen, jak gdyby lugowanie aluminium z przerabianych materialów zostalo doko¬ nane bezposrednio w tej temperaturze Ti.Mozna wiec, po dokonaniu lugowania w temperaturze Ti, doprowadzic tempera¬ ture kapieli do T2 (nizszej od Ti), odpo¬ wiadajacej mniejszej zawartosci zanie¬ czyszczen w stanie rozpuszczonym, i od¬ dzielic wówczas w kapieli czesc zanie¬ czyszczen wytraconych w stanie stalym z roztopionej kapieli.Wynalazek moze równiez byc wyzyska¬ ny przez lugowanie w dowolnej tempera¬ turze, nawet wyzszej od temperatury top¬ nienia aluminium, o ile temperatura kapieli zostaje nastepnie obnizona.Te rózne sposoby postepowania posia¬ daja duze znaczenie. Pozwalaja one na poslugiwanie sie kapiela z roztopionego me¬ talu w dosc wysokiej temperaturze, stalej lub stopniowo wzrastajacej, lub tez nawet parami takiej kapieli lub tez kolejno jednym i drugim. Najkorzystniej jest prze¬ prowadzac zabiegi w przeciwpradzie, to znaczy, ze rozdrobnione przerabiane mate¬ rialy i roztopiony metal lub pare metalu — 4 —sluzacego do lugowania przeprowadza sie w kierunkach przeciwnych. W ten sposób uzyskuje sie prawie calkowite wylugowa¬ nie aluminium z jego stopów i to w ciagu krótkiego czasu, jezeli proces przeprowa¬ dza sie w wysokiej temperaturze, szybkosc bowiem rozpuszczania aluminium wzrasta z temperatura. Te rozmaite sposoby po¬ stepowania pozwalaja równiez na zwieksza¬ nie zawartosci aluminium w kapieli lugu¬ jacej i przez to na zmniejszanie w ten spo¬ sób ceny otrzymanego produktu. Krzywe temperatury topnienia » stopów cynku wzglednie cyny z aluminium w zaleznosci od zawartosci w nim aluminium (patrz, wy¬ kresy 3 i 4) wskazuja, ze temperatura top¬ nienia podnosi sie wraz ze wzrastajaca za¬ wartoscia w stopie aluminium. Wynika stad, ze jezeli kapiel zawiera wiecej alu¬ minium, to spadek temperatury nie wywo¬ lujacy skrzepniecia stopu bedzie mniejszy, a zatem otrzymuje sie aluminium o wiek¬ szej zawartosci zanieczyszczen; jednakze w niektórych przypadkach taka wieksza zawartosc zanieczyszczen w aluminium mo¬ ze byc dopuszczalna, a nawet pozadana.Ulepszenia te pozwalaja równiez na zmia¬ ne w szerokich granicach warunków lugo¬ wania ulatwiajac w ten sposób znacznie wykonywanie techniczne i gospodarcze spo¬ sobu.Roztopiona kapiel moze byc ochladza¬ na od temperatury lugowania Ti do dowol¬ nej temperatury T2, po czym kapiel moze byc pozostawiona w spoczynku w tej tem¬ peraturze, az do oddzielenia sie od cieczy wydzielonych i skrzeplych domieszek. Je¬ dnakze zabieg ten wymaga dosc znaczne¬ go czasu.Czestokroc korzystniejsze jest pozwo¬ lic cieklej czesci stopu skrzepnac, a na¬ stepnie roztopic ja ponownie w tempera¬ turze T2 odpowiadajacej ilosci zawartego w niej aluminium. Ilosc swobodnych do¬ mieszek w tej temperaturze wydzieli sie -wówczas w stanie stalym i bedzie mogla byc natychmiast oddzielona. Jezeli nadto topienie i oddzielanie wykonywa sie szybko, wówczas czesc domieszek, które moga sie rozpuscic w aluminium roztopio¬ nym lub stalym (krzywe rozpuszczalnosci, jak podano wyzej, sa jednakowe w obu przypadkach) przy przejsciu od tempera¬ tury skrzepnietej masy do temperatury topnienia, nie bedzie miala czasu calkowi¬ cie sie rozpuscic. Stosujac kilkakrotne prze¬ tapianie i wyzyskujac za kazdym razem to opóznienie w rozpuszczaniu sie domie¬ szek mozna otrzymac aluminium jeszcze czystsze.Temperatury podane w nizej przyto¬ czonych przykladach wykonania sposobu wedlug wynalazku sa temperaturami kon¬ cowymi.Przyklad I. 20 g stopu krzemu z alumi¬ nium, otrzymanego w piecu elektrycznym i zawierajacego' okolo 55% Al, 40% Si i 2,5% Fe, poddaje sie dzialaniu okolo 100 g roztopionego cynku w temperaturze okoloi 380°C. Czesc ciekla ladunku zawie¬ ra 5,37% Al, 0,023% Si i 0,0045 Fe. Po usunieciu cynku przez destylacje otrzymu¬ je sie aluminium zawierajacy 0,43% Si i 0,08% Fe.Przyklad II. 20 g stopu Al-Si (o tym samym skladzie chemicznym, co w przy¬ kladzie I) poddaje sie w temperaturze po¬ nizej 380°C dzialaniu 100 g kapieli metalo¬ wej, skladajacej sie z 80% Zn i 20% Cd.Powstaly stop Al-Cd-Zn zawiera 4,26% Al, 0,0016% Fe i 0,0043% Si. Otrzymany alu¬ minium zawiera 0,10% Si i 0,037% Fe.Przyklad III. 40 g stopu Al-Si (jak w przykladzie I) poddaje sie w temperaturze ciemnoczerwonego zaru (okolo 500° C) dzialaniu 100 g roztopionej cyny. Otrzy¬ many stop zawiera 17,2% Al i 0,8% Si.Wydzielenie aluminium z tego stopu moze byc uskutecznione badz przez elektrolize, badz tez za pomoca roztopionego olowiu.Przyklad IV. 12 g stopu Al-Si, jak w przykladzie I, poddaje sie w temperaturze — 5 —okolo 800°C (znacznie wyzszej od tempe¬ ratury eutektycznej 575°C i nawet od tem¬ peratury topnienia aluminium 660° C) dzia¬ laniu 100 g cynku. Otrzymany stop za¬ wiera 1,062% Si, 0,020% Fe i 6,65% Al.Otrzymane aluminium zawieralo 13,75% Si i 0,26% Fe.Po ochlodzeniu i oddzieleniu w tempe¬ raturze okolo 390°C (znacznie nizszej od temperatury eutektycznej stopu Al-Si, wy¬ noszacej 575°C) uzyskano piane metalowa, zawierajaca wieksza czesc domieszek, któ¬ ra plywala na powierzchni kapieli metalo¬ wej i mogla byc latwo oddzielona od resz¬ ty stopu. Stop zawieral nastepnie 0,039% Si i 0,001% Fe, co odpowiadalo stopniowi czystosci aluminium 99,43%, zawierajace¬ mu jako domieszki zaledwie 0,56% Si i 0,014% Fe. Wynik ten jest bardzo zbli¬ zony do wyniku otrzymanego w przykla¬ dzie I, w którym rozpuszczanie uskutecz¬ niono w temperaturze 380°C.Przyklad V. 20 g stepu Al-Si-Fe, za¬ wierajacego okolo 82% Al, 13% Si i 5% Fe, poddaje sie dzialaniu 100 g cynku w temperaturze okolo 500°C. Otrzymany stop zawiera 8,28% Al, 0,218% Si i 0,0082% Fe, a otrzymane aluminium za¬ wieralo 2,57°/o Si i 0,095%) Fe. Po trzykrot¬ nym przetopieniu w temperaturze okolo 400°C stop zawieral tylko 0,0293% Si i 0,0013% Fe, co odpowiada zawartosci za¬ nieczyszczen w aluminium tylko 0,35% Si i 0,15% Fe.Przyklad VI. 20 g stepu zelazo-alumi- nium, zawierajacego 60% Al, 35% Fe i 3% Si, poddaje sie w temperaturze okolo 600°C dzialaniu 100 g roztopionego cynku. Otrzy¬ many stop zawiera 4,37% Al, 0.070% Fe i 0,0127% Si, co odpowiada aluminium, zawierajacemu jako domieszki 0,20% Si i 1,57% Fe. Po przetopieniu i oddzieleniu w temperaturze okolo 390° C stop zawieral tylko 0,0055% Si i 0,0092% Fe, co odpo¬ wiada aluminium, zawierajacemu jako do¬ mieszki 0,11% Si i 0,19% Fe.Przyklad VII. 30 g stopu Al-Si-Fe o skladzie chemicznym jak w przykladzie V poddaje sie dzialaniu 100 g roztopione¬ go cynku w temperaturze okolo 850°C. Po¬ wstaly stop zawiera 2,48% Si, 0,252% Fe i 17,89% Al, co odpowiada aluminium za¬ wierajacemu 12,13% Si i 1,23% Fe. Po przetopieniu w temperaturze okolo 440°C i oddzieleniu zawartosc krzemu spada do 0,282%, zawartosc zas zelaza — do 0,019.Cynk zostaje nastepnie oddzielony przez destylacje, przy czym pozostale w piecu aluminium zawieralo jako zanieczyszczenie 1,61% Si i 0,02% Fe.W ogóle, jezeli lugowanie przeprowa¬ dza sie w temperaturze wyzszej, wówczas otrzymane aluminium zawiera wieksze ilo¬ sci zelaza lub krzemu lub tez obydwóch tych metali lacznie. Mozna wiec zmienia¬ jac temperature lugowania otrzymywac stopy aluminiowe o okreslonej zawarto¬ sci Si lub Fe.Mozna równiez otrzymywac stopy alu¬ minium z metalami kapieli lugujacej do¬ wolnie regulujac stopien oddzielania tych metali, np. przez przerywanie destylacji cynku lub Zn-Cd lub tez przez rozpuszcza¬ nie cyny w olowiu.Stosujac kolejno dwa te zabiegi mozna otrzymywac stopy, zawierajace jednoczes¬ nie metale, stanowiace domieszki przera¬ bianych materialów, i metale pochodzace 7 kapieli lugujacej.Sposób wedlug wynalazku niniejszego pozwala równiez na przerabianie odpad¬ ków aluminiowych na aluminium metalicz¬ ne lub jego stopy o czystosci handlowej.Mozna równiez otrzymywac tym sposobem stosunkowo znaczne ilosci aluminium z od¬ padków powstajacych przy wytapianiu lub przetapianiu aluminium.Destylacja metalu sluzacego do lugo¬ wania moze byc dokonywana badz w spo¬ sób zwykly, badz tez pod zmniejszonym cisnieniem lub w prózni, przy ewentualnym — 6 —zastosowaniu gazowej atmosfery redukuja¬ cej lub obojetnej; Pozostalosci stopu wyjsciowego, które po wylugowaniu aluminium rozpuszczone¬ go w kapieli sa bogate w zelazo lub krzem lub tez w oba te metale, a zawierajace ma¬ lo aluminium, jak równiez skrzepla pozo¬ stalosc kapieli lugujacej, moga byc wpro¬ wadzane do pieca elektrycznego wraz z tlenkiem glinu lub materialami zawiera¬ jacymi aluminium, np. bauksytem, w celu ponownej przeróbki ich na stopy alumi¬ niowe. PL

Claims (17)

  1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób otrzymywania aluminium z produktów takich, jak np, stopy aluminio¬ we, zawierajace metale, w szczególnosci krzem, tytan, zelazo lub wegiel, jak rów¬ niez z odpadków aluminiowych lub zuzli otrzymywanych przy wytapianiu alumi¬ nium, znamienny tym, ze przerabiane ma¬ terialy poddaje sie dzialaniu metalu po¬ mocniczego w celu wytworzenia stopu w nizszej temperaturze topnienia od tempe¬ ratury topnienia aluminium, dzieki czemu aluminium utrzymuje sie w stanie cieklym w nizszej temperaturze, w której pozostaje w nim w stanie rozpuszczonym tylko drob¬ na czesc zanieczyszczen.
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, w zastoso¬ waniu do wylugowywania aluminium z ta¬ kich materialów, jak stopy aluminiowe, za¬ nieczyszczone domieszkami metali, w szcze¬ gólnosci krzemem, zelazem, tytanem, we¬ glem, jak równiez z odpadków aluminium I zuzli, znamienny tym, ze przerabiane ma¬ terialy poddaje sie dzialaniu takich metali, jakie moga tworzyc stop aluminium z meta¬ lem pomocniczym, dajacym sie latwo od¬ dzielac od aluminium, jak np. cynkiem, cy¬ na, rtecia oraz stopami tych metali, posia¬ dajacymi wlasciwosci tworzenia z alumi¬ nium stopów stosunkowo bogatych w alumi¬ nium i pozostajacych w stanie cieklym w temperaturze nizszej od temperatury top¬ nienia aluminium oraz rozpuszczajacych w tej nizszej temperaturze tylko bardzo drob-r ne ilosci, najwyzej kilka procentów, innych zanieczyszczen, przy czym metal pomocni¬ czy latwo oddziela sie od aluminium^ a utworzony ciekly stop oddziela sie od skrzepnietej czesci stopu w temperaturze nizszej od temperatury roboczej, a nastep¬ nie aluminium oddziela sie od metalu po¬ mocniczego, sluzacego do lugowania.
  3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przerabiane materialy wytwarza sie przez redukcje weglem rudy aluminio¬ wej, np. bauksytu, w piecu elektrycznym.
  4. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze przerabiane materialy przygotowu¬ je sie przez redukcje produktu, zawieraja¬ cego aluminium, np. bauksytu lub tlenku glinu weglem w piecu elektrycznym w obec¬ nosci metalu lub pierwiastka o temperatu¬ rze topnienia wyzszej od temperatury top¬ nienia aluminium, np. w obecnosci zelaza, krzemu lub tytanu.
  5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dzialanie powodujace tworzenie stopu aluminiowego z metalem pomocni¬ czym uzyskuje sie przez systematyczne przepuszczanie w przeciwpradzie rozdrob¬ nionych przerabianych materialów w stanie stalym i metalu pomocniczegoi.
  6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w celu uzyskania stopu aluminium z metalem pomocniczym systematycznie przepuszcza sie w przeciwpradzie przera¬ biane materialy i metal pomocniczy, przy czym metal pomocniczy stosuje sie w stanie roztopionym.
  7. 7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze metal pomocniczy stosuje sie w po¬ staci pary.
  8. 8. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze metal pomocniczy stosuje sie ko¬ lejno w stanie roztopionym i w postaci pary.
  9. 9. Sposób wedlug zastrz. 1 — 8, zna- — 7 —mienny tym, ze lugowanie aluminium z przerabianych materialów, powodujace utworzenie stopu aluminium z metalem po¬ mocniczym, przeprowadza sie w temperatu¬ rze wyzszej od temperatury oddzielenia od tak utworzonego stopu nie rozpuszczo¬ nych domieszek.
  10. 10. Sposób wedlug zastrz. 9, znamien¬ ny tym, ze w celu oddzielenia od stopu alu¬ miniowego nie rozpuszczonych domieszek ochladza sie stop do temperatury, w której wspólczynnik rozpuszczalnosci domieszek w aluminium odpowiada zadanemu stopnio¬ wi jego czystosci, i pozwala mu sie odstac w tej temperaturze.
  11. 11. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze w celu oddzielenia od stopu nie rozpuszczonych w nim zanieczyszczen ochladza sie go do temperatury krzepnie¬ cia, po czym topi go sie ponownie ogrze¬ wajac do temperatury wedlug zastrz. 10.
  12. 12. Sposób wedlug zastrz. 11, znamien¬ ny tym, ze ochladza sie otrzymany stop do jego skrzepniecia, po czym ponownie kil¬ kakrotnie przetapia sie go w temperaturze wedlug zastrz. 10, oddzielajac po kazdym przetopieniu czesc ciekla od czesci stalej i przeprowadzajac topienie i oddzielanie dostatecznie szybko, aby domieszki mogace sie rozpuszczac w aluminium w tej tempe¬ raturze nie zdazyly rozpuscic sie calko wicie.
  13. 13. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze pozostalosci po wylugowaniu aluminium za pomoca metalu pomocnicze¬ go, jak równiez pozostalosc stala, oddzie¬ lona od cieklego stopu, poddaje sie ponow¬ nej przeróbce w celu odzyskania zawarte¬ go w nich metalu pomocniczego.
  14. 14. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze przerabiane materialy poddaje sie redukcji weglem w piecu elektrycz¬ nym, a pozostalosci po wylugowaniu alu¬ minium za pomoca metalu pomocniczego oraz pozostalosc stala, oddzielona od cie¬ klego stopu, po ponownym odzyskaniu metalu pomocniczego wprowadza sie po¬ nownie do elektrycznego pieca redukcyj¬ nego w celu ponownego utworzenia stopu aluminiowego.
  15. 15. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze ciekly stop aluminium i meta¬ lu pomocniczego oddziela sie od pozosta¬ losci stalej w temperaturze nizszej od temperatury topnienia aluminium i na¬ stepnie aluminium oddziela sie od metalu pomocniczego przez destylacje.
  16. 16. Sposób wedlug zastrz. 15, zna¬ mienny tym, ze destylacje przeprowadza sie w prózni lub w odpowiedniej atmosfe¬ rze gazowej. 17. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze ciekly stop aluminium i meta¬ lu pomocniczego oddziela sie od stalej po¬ zostalosci w temperaturze nizszej od tem¬ peratury topnienia aluminium, a nastepnie aluminium oddziela sie przez elektrolize. 18. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze ciekly stop aluminium i metalu pomocniczego po oddzieleniu od skrzep¬ nietej czesci stopu w temperaturze niz¬ szej od temperatury topnienia aluminium poddaje sie dzialaniu rozpuszczajacemu innego metalu, np. olowiu, tworzacego stop z metalem pomocniczym, np. cyna, w celu oddzielenia aluminium od metalu pomocniczego. 19. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze przerabiane materialy, np. stop aluminium z metalami lub pierwiastkami takimi, jak krzem, zelazo, tytan, tworza¬ cymi z nimi eutektyke, wzbogaca sie w aluminium przez ogrzewanie wspomnia¬ nych stopów do temperatury, w której tylko eutektyki, bogatsze w aluminium, pozostaja w stanie cieklym, w celu oddzie¬ lenia ich od czesci stalej stopu. 20. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze przerabiane materialy poddaje sie dzialaniu metalu pomocniczego i od¬ dziela sie ciekly stop aluminium z tym me¬ talem pomocniczym od stalej pozostalo- — 8 —sci w takiej temperaturze, w której alu¬ minium zawiera pozadane domieszki me¬ talowe, zawarte w przerabianych mate¬ rialach. 21. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 19, znamienny tym, ze proces oddzielania aluminium od metalu pomocniczego prze¬ rywa sie w chwili, gdy aluminium zawiera jeszcze pewne zadane ilosci metali, wcho¬ dzacych w sklad uzytego stopu pomocni¬ czego. Israel Jacob Foundaminsky Hirsch Loevenstein Zastepca: inz. B. Muller rzecznik patentowy Staatsdruckerei Warschau — Nr. 10950-43.Do opisu patentowego Nr 30983 Fig. I Fig.2 1200° 1000' 6oo* 6oo°, 400° fóo° 11 .Si y 13,6/ ST / 575" 6oo° 500° *oo° 3oo° 2oo° 65o° A l-S 1.65^ 57|b" Sv ""^~~" O 10^ 20/s 30% h0% Z Si 700 Soo1 500* W- 3oo° 2oo° loo W
  17. 17. n Ll9' 1^ 1 ls W k_ i Fi pij 9- \ Al 657° 0 10% 20% 30^ 40% 50% S0^ 70% ft0% 90% |oo% Al 700° 6oo° 5oo° 4oo' 3oo° 2oo° loo Fig.4 Sn U^L iAl- 229° 5n ZZ*Tloy 99,52% %x) 232 o io% 20% 30% tt% 5o^o 6o% 70^ 6o% 90% 100% PL
PL30983A 1939-07-10 PL30983B1 (pl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL30983B1 true PL30983B1 (pl) 1942-10-31

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3211547A (en) Treatment of molten aluminum
US3069240A (en) Method of obtaining pure silicon by fractional crystallization
US3671229A (en) Process for purification of metals
US3097068A (en) Crystallization of pure silicon platelets
US2198673A (en) Process for the manufacture of aluminum
US3198625A (en) Purification of aluminum
US3053650A (en) Process for recovering uranium values
US2486475A (en) Method of producing metallic beryllium and alloys of beryllium
PL30983B1 (pl)
US2905549A (en) Method of recovering refractory metals
US2905548A (en) Method of recovering tantalum and columbium
US4474614A (en) Impurity segregation in copper by controlled cooling treatment
USRE22270E (en) Process fob the manufacture of
US3436212A (en) Flux for treating aluminum
US2381291A (en) Process for producing beryllium
US3960548A (en) Process for the separation of components in multicomponent mixtures, for the case wherein the diagram of binary phases of the two major components presents a monotectic and their densities are different
US2813019A (en) Method of producing zirconium metal
US2905550A (en) Recovery of refractory metals
CN106947873A (zh) 一种去除粗铋合金中杂质铅的方法
US2283884A (en) Purification of metal halide fluxes
Song et al. Double peritectic behavior of Ag–Zn intermetallics in Sn-Zn-Ag solder alloys
US2349190A (en) Recovery of finely divided magnesium scrap
US2899295A (en) Separation of tin from alloys
US2797159A (en) Method of purifying of metallic indium
AU638627B2 (en) One step process for the treatment of parkes desilvering crust to recover zinc and produce a suitable feed for cupellation