PL41843B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 31 lipca 1956 ir. {Francja).Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania tlen¬ ku glinowego przy »uzyciu pieoa szybowego o stosunikbwo niiediuzej wysokosci, zwanego nisTrim wielkim piecem.Jednym z naturalnych zródel, z których wy¬ dobywa sie afaninium jest boksyt, z którego najpierw otrzymywany zostaje tlenek glinowy Al2 03, na ogól sposobem Bayera.Jednakze wedlug sposobu Bayera dzialanie na boiksyt zasadowym roztworem, zawierajacym zwylkle sode, jest nie odpowiednie dla boksytów o zbyt wysokiej zawartosci krzemu, poniewaz prowadzi to do duzych strat sody i tlenku glino¬ wego.W celu przerobienia krzemistych boksytów zo¬ stal uzyty sposób, polegajacy na obróbce w pie¬ cu elektrycznym mieszaniny w odpowiednim stosunku boksytów bogatych w 'krzem, wegiel i piryty zelaza.W ten sposób wytworzony zostal zuzel, zmie¬ szany z Al2 03 + Al2 S3, zawierajacy okolo 80% tlenifcu i 20% siarczku, bairdzo plynny w tempe¬ raturze rzediu 1500°C, to jest w temperaturze o wiele nizszej od punktu topnienia tlenku glino¬ wego (2050°C).Jednoczesnie, zelazo z surowego boksytu od¬ lewa sie jako zelazokrzem wraz z wieksza cze¬ scia innych zanieczyszczen metalicznych.Nastepnie zmieszany zuzel obrabia sie woda lub rozcienczonym kwasem w celu uwodnienia siarczku glinowego, tworzacego wtedy bezposta¬ ciowy tlenek glinowy oibok juz istniejacego tlen¬ ku glinowego w stanie drobnych krysztalów w postaci .korundu.Dalsze postepowanie uzupelnia ten sposób, pozwalajac na odzyskiwanie wiekszej czesci siarki (z Al2 S3) przez uprzednie siarkowanie su¬ rowego boksytu, wreszcie na usuniecie przez przemywanie kwasem wiekszej czesci zanie¬ czyszczen Si-Ti-Fe, pozostalych jeszcze w po¬ czatkowo otrzymanym zmieszanym zuzlu.W przeciwienstwie do powyzszych korzysci, sposób ten wykazuje zasadnicza wade, mianowi¬ cie wymaga duzego zuzycia mocy elektrycznej,wynoszacego okolo 5000 kttowatogodzin na tone tlenku glinowego (w rzeczywistosci 10000 kilo- watogodzm na tone aluminium).W przyp&Uku, gdy brak jest energii elektrycz¬ nej, sposób ten moze byc wykonywany w zna¬ nym pdecu z doprowadzeniem potrzebnych ka¬ lorii jedynie ze zwyklego paliwa, np. w nisfcim piecu szybowym: Wydawalo sie to paradoksem * z tego powodu, ze siarka i siarczki glinu sa cia¬ lami ulatniajacymi sie, zwlaszcza w bardzo wysokich temperaturach, osiaganych w pasie dysz z dmuchem o nadmiarze tlenu.Nie mniej jednak bylo mozliwe stosowanie te¬ go sposobu w niskim piecu szybowym z dmu¬ chem, zawierajacym 50 do 70% tleniu, przez sto¬ sowanie we wsadzie plirytu w stosunku tym wyzszym, im mniejsza jest srednica pieca w pa¬ sie dysz.Wazna cecha wynalazku jest moznosc regulo¬ wania zasilania pieca szybowego i dmuchu w taki sposób, aby wszystkie skladniki wsadu przeszly przez strefe temperatury od 1750 do 1850°C, której temperatura ponizej 1850CC znaj¬ duje stie nad dyszami, na mniej wiecej srodko¬ wej odleglosci pomiedzy wylotami przeciwleg¬ lychdysz. j . W tej strefie (tworzy sie zuzel z Al2 S3-|-A12 O3, który wycieka w stanie plynnym \ szybko przechodzi przez utleniajaca i przegrzana strefe, znajdujaca sie bezposredniio nad dyBzamd i na ich poziomie.Nastepnie zuzel przechodzi do nizszej strefy pieca, gdzie przez osadzenie zostaje oddzielony od wytworzonego zelazokrzemu, który moze Ibyc teraz odlany.W niskim piiecu szybowym o wewnetrznej srednicy i m w pasie dysz i o roboczej wyso¬ kosci 3 m ponad tym pasem oraz przy uzyciu boksytu, posiadajacego nastepujacy sklad: A1203 od 70 do 72% Si02 od 7 do 8% Ti02 4,5% Fe203 od 11 do 12% inne skladniki pozostala ilosc byly stosowane wsady zawierajace: koksu gazowego od 50 do 70 kg boksytu od 40 od 60 kg pirytu od 20 do 30 kg W ten sposób zostal wytworzony mieszany zuzel, zawierajacy wedlug analizy w surowym stanie: A1203 od 70 do 75% Al2S3 od 20 do 25% Fe od 2 do 5% Si 0,5% Ti od 0,2 do 0,3% Przy magnetycznym sortowaniu zanieczyszcze- niia zmniejszyly sie do 0,1% Fe, 0,1% Si i 0,2 do 0,3% Ti.Po starannym przemyciu rozcienczonym kwa¬ sem solnym otrzymano: A1203 od 99 do 99,5% S slady Fe+ Si 0,05% Ti • od 0,2 do 0,3% Przy uzyciu niskiego pieca szybowego o sred¬ nicy 1,50 m pasie dysz, straty siarki wyraznie zmniejszyly sie i mógl byc zmniejszony stosunek pirytów do boksytu.W celu zupelniejszego zuzytkowania siarki zawartej w pirytach, moze byc dodana do wsadu pewna ilosc zlomu, zawierajacego troche siarki, wytworzonej podczas reakcji: FeS2 ? FeS + S w górnej czesci pieca.Boksyt przed zaladowaniem do pieca moze byc uprzednio nasiarkowany przez wprowadze¬ nie go w zetkniecie sie z gazami, wytworzony¬ mi w oddzielnej instalacji. r Otrzymane w ten sposób tlenki glinowe rzad¬ ko nadaja sie do wytwarzania aluminium elek¬ trolitycznego z powodu zawartosci w nich ty¬ tanu, lecz sa zupelnie odpowiednie do wytwa¬ rzania ndtrytów lub weglików glinu, z których czysty metal moze byc uzyskany przez cieplny rozklad w prózni. PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1 1. Sposób wytwarzania tlenku glinowego przy uzyciu dowolnego paliwa, znamienny tym ze wykonuje sie go w niskim piecu szybowym z dmuchem zimnego powietrza z nadmiarem » tlenu, przy czym powstaly zuzel zawierajacy tlenek glinowy i siarczek glinu, rozklada sie przez uwodnienie.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosunek pirytów we wsadzie stosuje sie tym - wyzszy, im mniejsza jest srednica niskiego pieca szybowego w pasie dysz oraz im wiecej krzemu zawieraja materialy wsadowe.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do niskiego pieca szybowego wdmuchuje sie zimne powietrze, wzbogacone o 50 do 70% tlenu.
4. 4. Sposób wedlug zasta. 3, znamienny tym, ze wsad oblicza sie tak, aby otrzymac zuzel za¬ wierajacy 15 do 25% siarczku glinu (Al2 S3).
5. 5. Sposób wedlug zastirz. 1—4, znamienny ty na, ze zasilanie pieca szybowego i dmuchu regu¬ luje sie tak, aby wszystkie skladniki wsadu przeszly przez strefe temperatury 1750— —1850°C, w której temperatura ponizej 1850°C znajduje sie nad dyszami, na mniej wiecej srodkowej odleglosci pomiedzy wylotami przeciwleglych dysz.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze do wsadu ewentualnie dodaje sie lekkiego zlomu w celu zatrzymania czesci siarki, wy¬ wiazanej przez wyzarzanie w górnej strefie pieca.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1—6, znamienny tym, ze wdmuchiwany tlen uprzednio nagrzewa sie przez spalanie gazu, zbieranego przy wy¬ locie i pozbawionego uniesionej przezen wol¬ nej lub zwiazanej siarki. Pechiney, Compagnie de Produits Chimiaues et Electrometallurgiaues Zastepca: mgr imz. Adolf Towpdk rzecznik patentowy PL