PL42010B1 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- PL42010B1 PL42010B1 PL42010A PL4201058A PL42010B1 PL 42010 B1 PL42010 B1 PL 42010B1 PL 42010 A PL42010 A PL 42010A PL 4201058 A PL4201058 A PL 4201058A PL 42010 B1 PL42010 B1 PL 42010B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- mercury
- aluminum
- phase
- liquid
- alloy
- Prior art date
Links
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 152
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 138
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 98
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 89
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 69
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 55
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 50
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 27
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 26
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 25
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 24
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 22
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 22
- -1 mercury-aluminum Chemical compound 0.000 claims description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 10
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 9
- 229910000645 Hg alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 6
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 5
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 claims 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 claims 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 8
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 5
- 229910021364 Al-Si alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 4
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- VRAIHTAYLFXSJJ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical compound [AlH3].[AlH3] VRAIHTAYLFXSJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000761 Aluminium amalgam Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000000658 coextraction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- MJGFBOZCAJSGQW-UHFFFAOYSA-N mercury sodium Chemical compound [Na].[Hg] MJGFBOZCAJSGQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Description
Opublikowano dnia 25 maja 1959 r.Jy \ ca&l M BIBLIOTEKA Urzedu Poientoweg* POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 42010 Georg Messner Mediolan, Wlochy KI. 40 a, 2WH Sposób otrzymywania aluminium z jego stopów Patent trwa od dnia 12 czerwca 1953 r.Wynalazek dotyczy otrzymywania aluminium z jego stopów, a w szczególnosci sposobu i urza¬ dzenia umozliwiajacego rozpuszczenie alumi¬ nium w rteci lub stopach rteci i nastepne wy¬ dzielenie czystego aluminium z tak utwtorzone- go amalgamatu.Znane sa sposoby otrzymywania aluminium z jego amalgamatów, otrzymywanych przez traktowanie stopów aluminium rtecia.Wedlug tych sposobów wspomniane stopy traktuje sie wstepnie rtecia gazowa, a nastep¬ nie wprowadza pod cisnieniem do eksitrakitora, w którym traktuje sie goraca rtecia. Aluminium przechodzi do roztworu w rteci, a nie rozpusz¬ czona pozostalosc odziela sie przez dekantacje od fazy cieklej rteoiowo-aluminiowej. Oczysz¬ czone aluminium wytraca sie nastepnie przez oziebianie.Wspomniane sposoby sa polaczone z szeregiem niedogodnosci, które powoduja, ze trudno je sitosowac w praktyce. Przede wszysttkim w trak¬ towani/u wstepnym, polegajacym na zwilzeniu czastek stopu rtecia, co osiaga sie tylko wtedy, jesli rtec zostanie nastepnie oziebiona i skro¬ plona. Wymaga to z jednej strony dodatkowe¬ go nakladu energii na oziebianie, a nastepnie w czasie nastepnej fazy ekstrakcji na ogrzewa¬ nie i z drugie|j strony stosowania skomplikowa¬ nego urzadzenia. Traktowanie wstepne, w cza¬ sie któregio nastepuje jedynie zwilzenie stopu, a nie rozpoczyna sie jeszcze ekstrakcja alumi¬ nium za pomoca rteci powoduje, iz te znane sposoby wymagaja dlugiego czasu przeróbki, odpowiednich urzadzen i znacznych ilosci rte¬ ci. W koncu koniecznym jest stosowanie w cza¬ sie ekstrakcji, zaleznie od skladu wyjsciowych stopów aluminium, cisnien hydrostatycznych o wysokosci rzedu 40—45 metrów dla tempera¬ tur w ekstraktorze rzediu 560°C. Ciekly stop transportuje sie w tym celu przewodami z wol¬ framu, odpowiednio izolowanymi i ogrzewany¬ mi. W znanych sposobach wymiana cieplna wy¬ maga duzych powierzchni wymiany i tym sa¬ mym duzych ilosci rteci. To powoduje znów zwiekszone trudnosci wskutek zwiolnienia i ogra¬ niczenia dekahtacji produktów nierozpuszczal¬ nych w rteci i wywolywania zaklócen w apa¬ raturze.Sposób wedlug wynalazku zmierza do usunie¬ cia czesciowo lub calkowicie podanych wyzej niedogodnosci, zwiazanych ze sposobami przy przejsciu na skale produkcji technicznej Wynalazek, dotyczacy sposobu otrzymywania aluminium z jego stopów przez rozpuszczenie aluminium w rteci lub w jej stopie oraz doty¬ czacy tez odpowiedniej aparatury, posiada po* dane nizej cechy, mogace wystepowac oddziel¬ nie lub w kombinacjach.W pierwszej operacji nazywanej traktowa¬ niem wstepnym ciekly stop aluminium rozpy¬ la sie na bardzo drobniutkie czastki i skierowu¬ je sie na ciekla rtec, lub jej stop. Aluminium, zawarte w stopie, zaczyna natychmiast roz¬ puszczac sie w rteci, o ile czastki stopu sa w takim stopniu rozdrobnione, ze uderzaja bez¬ posrednio w rtec lub jej stop, znajdujacy sie w burzliwym ruchu, przy czym niepotrzebne jest ani oddzielanie, ani oziebianie poprzedzaja¬ ce faze ekstrakcji. Jeszcze lepsze wyniki uzysku¬ je sie, jesli nie tylko stop aluminium, ale rów¬ niez rtec lub jej stop zostaja rozpylone i jesli ich czasitki moga wejsc w bezposrednia stycz¬ nosc.Ekstrakcje aluminium przez rtec lub jej sto¬ py prowadzi sie w temperaturze rzedu 530°C we wspólpradzie. Stwierdzono, ze taki sposób postepowania daje duze korzysci w porówna¬ niu ze znanymi sposobami przeciwpradowymi stosowanymi w technice, gdyz unika sie wów¬ czas wszelkich zaklócen i zatkan aparatury.Produkty nierozpuszczalne w rteci mozna w wiekszej czesci wydzielic z cieklej fazy rte- oiowo-aduminiowej przez zwykla dekantacje, tym nie mniej pewna ilosc tych produktów mo¬ ze pozostac w fazie cieklej, w postaci drobnej zawiesiny. Stwierdzono, ze uzyskuje sie szyb¬ kie i ilosciowe oddzielenie tych czastek nieroz¬ puszczalnych przez rozpylenie cieklej fazy rLe- oiowo-aluminiowej w przestrzeni wypeinionej parami itteci pod cisnieniem nieznacznie zmniej¬ szonym, przy czym czesciowe i regulowane od¬ parowanie rteci, zawartej we wspomnianej fa¬ zie, wywoluje obnizenie temperatury, powodu¬ jace krystalizacje nieznacznej ilosci zawartego aluminium, sprzyjajace w ten sposób oddzie¬ laniu.Aluminium, obecne w postaci amalgamatu w cieklej fazie rteciowo-aluminiowej, otrzymu¬ je sie nastepnie w stanie czystym przez ozie¬ bienie do temperatury nizszej niz 360°C, naj¬ korzystniej okolo 300°C, polaczone z krystali¬ zacja aluminium i oddzieleniem go od cieplej fazy rteciowej.Operacje wstepnego traktowania mozna prze¬ prowadzic badz pod cisnieniem atmosferycz nym, badz pod cisnieniem podwyzszonym. Jesli pracuje sie pod cisnieniem, stop aluminiowy umieszcza sie uprzednio w aparacie pod odpowiednim cisnieniem gazu obojetnego, na przyklad argonu. Stanowi to duza korzysc, gdyz unika sie stosowania skrajnych wysokosci hy¬ drostatycznych, koniecznych w znanych spo¬ sobach do doprowadzenia wspomnianego stopu do strefy, w której zostaje on wprowadzony do zetkniecia z rtecia. Ciekla rtec lub jej stop umieszcza sie tak samo uprzednio pod tym sa¬ mym cisnieniem, stosujac w tym celu dowolne znane sposoby.Mozna tez umieszczac wstepnie pod cisnieniem tylko jedna z obu cieczy, przy czym druga znajduje sie badz pod tym samym cisnieniem, które panuje w strefie traktowania wstepnego, badz pod cisnieniem posrednim miedzy tym ostatnim, a cisnondem pierwszej cieczy. W tym przypadku aparat posiada taka konstrukcje, ze ciecz pod cisnieniem porywa druga ciecz, mie¬ szajac sie przy tym z nia dokladnie.Wedlug szczególnie korzystnej postaci wyko¬ nywania wynalazku rozpyla sie równoczesnie w tym samym pomieszczeniu ciekly stop alumi¬ niowy i ciekla rtec lub jej stop w ten sposób, ze wytworzone stozki drobno rozpylonych me¬ tali przenikaja sie scisle wzajemnie. Sposób ta¬ ki pozwala na wytworzenie bardzo drobnych czastek i unikniecie wszelkiej aglomeracji.Stwierdzono tez, ze ciekly stop aluminiowy i rtec lub jej ciekly stop mozna wprowadzac równoczesnie przez dwa otwory wejsciowe in- zektora lub dyszy mieszajacej.Poza tym stosunek stopu aluminiowego do rteci lub jej stopu oraz ich temperatury pier¬ wotne mozna regiulowac w czasie fazy trakto¬ wania wstepnego, zaleznie od stosunku rteci rozpuszczajacej do aluminium rozpuszczonego oraz od temperatury, ustalonych w pózniejszej fazie ekstrakcji. W ten sposób cala ilosc ciepla, zawarta w cieklym stopie aluminiowym, zostaje zuzyta do ogrzania rteci rozpuszczajacej. Gdy¬ by ta ilosc ciepla okazala sie nie wystarczaja¬ ca, mozna wówczas dostarczyc uzupelniajaca ilosc ciepla.Stop aluminiowy mieszany z rtecia mozna wiec wprost kierowac do strefy ekstrakcji bez stosowania specjalnej aparatury i w temperatu¬ rze najbardziej pozadanej.Wskutek tego sposób wedlug wynalazku po¬ zwala na duza oszczednosc w aparaturze, ener¬ gii i rteci, ponadto fakt, ze mozna stosowac I -mniejsze ilosci rteci, ulatwia w duzym stop¬ niu nastepne oddzielanie czastek nierozpusz¬ czalnych.Faze ekstrakcji wspólpradowej mozna reali¬ zowac w dowolny znany sposób. Mozna na przyklad mieszanine stopu aluminiowego oraz cieklej rteci lub jej stopu w temperaturze okolo 530°C mieszac dokladnie i przepuszczac przez poziomy cylinder zaopatrzony w slimak, tak jak to opisano nizej.Stwierdzono równiez, ze faze ekstrakcji moz¬ na realizowac tak, jak opisano w dalszym cia¬ gu i uwidoczniono na fig. 4. Przy takim spo¬ sobie postepowania unika sie wszelkiej pomoc¬ niczej aparatury mechanicznej, poza tym iStnie- je moznosc regulowania czasu zetkniecia pomie¬ dzy Stalymi czastkami stopu aluminiowego a cie¬ kla rtecia, zaleznie od wielkosci wspomnianych czastek, tak aby uzyskac maksymalna ekstrak¬ cje aluminium przez rtec. Mozna w ten sposób latwo przeszkodzic przechodzeniu nie rozpusz¬ czonego aluminium do nastepnej fazy procesu.W pewnych przypadkach, w których warunki moga byc latwio ustalone przez fachowca, mozna w mysl wynalazku traktowac wprost stopy alu¬ miniowe w postaci sproszkowanej rtecia lub jej stopem. Wtedy jednakze okazuje sie rzecza nie¬ odzowna wychodzenie ze stopów aluminiowych, które uprzednio poddane byly traktowaniu, któ¬ re powoduje, iz sa one latwo rozpuszczalnymi w rteci, na przyklad w sposób opisany wyzej.Otrzymana ciekla faze rteciowo-alumiaiiowa, która mozna czesciowo oczyscic od zawartych w niej substancji nierozpuszczalnych przez zwy¬ kla dekantacje, (rozpyla sie za panuaca d-yiszy ato- mizujacej, dajacep sie regulowac w komorze do rozprezania, stanowiacej zbiornik, w którym utrzymywana jest pewna preznosc pary rteci i to tez bez uzycia specjalnej aparatury transpor¬ tujacej. We wspomnianej komarze preznosc pa¬ ry rteci utrzymuje sie taka, ze czesciowe odpa¬ rowanie drobno rozpylonej fazy rl^iowo-alumi¬ niowej powoduje lekki spadek temperatury az do wartosci nieznacznie nizszej, jaka istnieje w punkcie nasycenia aluminium w omawianej fazie. Zachodza wówczas krystalizacja alumi¬ nium, które porywa w calosci substancje nie- roizpusizezalne i powoduje ich szybkie wydziele¬ nia Utworzona w ten sposób warstwe substan¬ cji stalych usuwa sie za pomoca cylindrycznych przenosników zaopatrzonych w slimaki, jak to zostanie opisane dalej.W celu unikniecia mozliwosci zatkania wspomnianych przenosników zasitlosowano po¬ chyle ich ustawienie, co jest równiez pnzedmdo- tem wynalazku. Konce przenosników najbar- dizej oddalone od zbiornika rozdzielajacego sa polozone nizej niz konce przylaczone do zbior¬ nika.Ustalono tez, ze stanowii takze przedmiot wy¬ nalazku, ze poziom cieklej fazy rteciowo-alumi- niowej u spodu wspomnianego zbiornika roz¬ dzielajacego powinien byc celowo utrzymywany ponizej punktu przylaczenia przenosników. Po¬ zwala to nie tylko na wyeliminowanie ryzyka zatkania w przenosnikach, lecz umozliwia rów¬ niez szybka i dogodna dekantacje cieklej fazy rteciowo-aluminiowej.Równiez przedmiotem wynalazku jest to, iz warstwa substancji stalych, skladajaca sie z wy¬ krystalizowanego aluminium i substancji nieroz¬ puszczalnych w rteci, tworzaca sie w sposób ciagly w zbiorniku rozdzielajacym i oddzielaja¬ ca sie od oieksej fazy rteciowo-aluminiowej, jak to podano wyzej, dziala jako filtr w stosunku do fazy cieklej, która stale przez nia przecho¬ dzi. Sprzyja to równiez dekanitacji wspomnia¬ nych substancji stalych.Ponadto filtr posiada te cenna zalete, ze nie zwieksza swej grubosci. Z jednejj strony wciaz jesit odnawiany dzieki ciaglemu przybytkowi substancji swiezo zdekarotowanych, podczas gdy z drugiej strony jest uwalniany od nadmiaru wspomnianych substancji stalych przez slimaki przenosników cylindrycznych.Inna cecha wspomnianych przenosników po¬ lega na tym, ze sa one zasilane od konca prze¬ ciwnego do zbiornika rozdzielajacego mala ilos¬ cia cieklej czystej rteci, która cyrkuluje ^w prze- ciwpradzie do wspomnianych substancji stalych, co zapoibiega wszelkiej mozliwosci zatkania apa¬ ratury.Oddzielanie substancji nierozpuszczalnych mozna przeprowadzac sposobem opisanym wy¬ zej badz w jednym zabiegu, badz w kilku za¬ biegach. W tym ostatnim przypadku warunki pracy ustala sie tak, aby w kazdym zabiegu wykrystalizowac tylko nieduza ilosc aluminium, odpowiadajaca okreslonej czesci tej ilosci alumi¬ nium, która wykrystalizowalaby, gdyby proces przeprowadzac w jednym zabiegu. Ta metoda mozna na przyklad wykrystalizowujac mniejsza ilosc aluminium uzyskac stopien oczyszczenia taki sam, jak w przypadku procesu przeprowa¬ dzonego w jednym zabiegu.Otrzymany ciekly amalgamat rteciowo-aluini- niowy, oczyszczony od substancji nierozpusz¬ czalnych w rteci i ewentualnie od niektórych zanieczyszczen, które mogly przejsc do roztworu w rteci i zostaly wydzielone wraz z substancja- 3 t-mi nieroizpusaemlnymi, wprowadza sie nastep¬ nie do aparaitu, w którym wydziela sie czyste aluminium przez oziebienie do temperatury po¬ nizej 360°C.Korzystna cecha wynalazku polega na rozpy¬ laniu wspomnianego amalgamatu w przestrzeni rozprezenia, w której panuje preznosc pary rte¬ ci taka, ze uzyskane rozprezenie wywo.uje ob¬ nizenie temperatury az do okolo 300°C, pocia¬ gajac za soba krystalizacje calej ilosci zawarte¬ go aluminium w drobnych czastkach.Mozna równiez oziebiac wspomniany amalga¬ mat przez wtryskiwanie go do zbiornika, zawie¬ rajacego ciekla rtec odpowiednio oziebiona.Ustalono, ze w takim przypadku nalezy amal¬ gamat wtryskiwac w takich wairunkach, aby jego oziebienie i krystalizacja aluminium za¬ chodzily jedynie w srodowisku zimnej rteci a nie na sciankach zawierajacego ja zbiornika, a to w celu unikniecia osadzenia sde krysztal¬ ków aluminium na tych sciankach. Stanowi to równiez ceche niniejszego wynalazku.Regulacje temperatury w czasie wydzielania akuniniium przeprowadza sie w zaleznosci od stosunku ilosci wspomnianego goracego amalga¬ matu do zimnej rteci Mozna ja przeprowadzac w dowolny znany sposób, na przyklad przez wtryskiwanie i odparowywanie weglowodoru o odpowiedniej temperaturze wrzenia, pod do¬ wolnym cisnieniem. Stwierdzono, ze slady we¬ glowodoru, które moga sie dostac do fazy rte¬ ciowo-aluminiowej wraz z zimna rtecia nie ma¬ ja zadnego szkodliwego wplywu na zaden z eta¬ pów procesu, nawet na proces wydzielania czy¬ stego aluminium przez stapianie.Przez zwykle odstanie uzyskuje sie dolna warstwe cieklej rteci i górna warstwe, zawie¬ rajaca krysztaly aluminium i pewna ilosc cie¬ klej rteci. Wspomniane krysztaly mozna oddzie¬ lic od rteci w dowolny znany sposób, na przy¬ klad przez odwirowanie.Krysztaly aluminium oddziela sie od cieklej rteci wedlug wynalazku przez wyciskanie, prze¬ prowadzane droga walcowania mieszaniny mie¬ dzy dwoma równoleglymi tasmami, zaopatrzo¬ nymi w drobne otworki. Tasmy moga posiadac dowolna znana konstrukcje.Przed wspomnianym oddzielaniem mozna pod¬ dac mieszanine krysztalków aluminium z ciekla rtecia przemywaniu za pomoca cieklej rteci. Ma to na celu zastapienie pierwotnej rteci, która moze zawierac rozpuszczone pewne zanieczysz¬ czenia, rtecia czysta. Oddzielona rtec pierwotna mozna traktowac w inny sposób w celu oczysz¬ czenia i odzyskania wspomnianych zanieczysz¬ czen.Stwierdzono równiez, ze sposób wedlug wy¬ nalazku, moze byc zastosowany nie tylko do otrzymywania czystego aluminium, lecz rów¬ niez do otrzymywania innych metali w posta¬ ci czystej lub skoncentrowanej, jezeli sa one pierwotnie zwiazane z aluminium. Zmieniajac technike sposobu mozna otrzymywac na przy¬ klad beryl, mniej lub bardziej czysty i wolny od aluminium, ze stopu o podstawie berylowo- aluminiowaj. Podobnie mozna otrzymac wyso- koskoncenitrowany krzem, tytan, uran, cyrkon, mangan, wanad, chrom, hafn, nób, tantal itd.Stwierdzono poza tym, ze aluminium mozna rozpuszczac pod cisnieniem znacznie nizszym, jesli sie stosuje stopy rteci zamiast rteci czy¬ stej. Materialy nadajace sie do tego celu stano-* wia rtec zawierajaca nieduzy procent wagowy potasu, sodu, cynku, cyny lub innego metalu latwo rozpuszczalnego w rteci.Stwierdzono, jak wspomniano wyzej, ze me¬ tale alkaliczne cynk, cyne lub metale tej sa¬ mej grupy mozna wydzielac czy to z czystego aluminium krystalicznego, czy z substancji.nie¬ rozpuszczalnych uprzadnio odzielonych przez przemywanie czysta rtecia. Zostanie to wyjas¬ niane w dalszym ciagu w przypadku sodu.Inne szczególy sposobu i urzadzenia, stano¬ wiacego przedmiot wynalazku zostana wyjasnio¬ ne przy omawianiu rysunku oraz w kilku przy¬ kladach wykonywania sposobu.Fig. 1 i 2 przedstawiaja ogólne urzadzenia aparatury do otrzymywania aluminium z jego stopów sposobem wedlug wynalazku, fig. 3 przedstawia specjalne urzadzenie do wprowa¬ dzenia stopu aluminiowego do aparatu rozdzie^ lajacego, fig. 4 uwidacznia specjalny sposób ekstrakcji.W urzadzeniu, przedstawionym na fig. 1, w zamknietej komorze 1, wypelnionej argonem pod cisnieniem, umieszczony jest zbiornik 2, zasilany stopem aluminiowym. Pompa osrod¬ kowa 3 tloczy rtec do dyszy mieszalnikowej 4, do której dochodzi stop aluminiowy ze zbior¬ nika 2 przewodem 5. Wlot do przewodu 5 u spo¬ du zbiornika 2 jest zamkniety czesciowo stoz¬ kowym korkiem 6, który mozna podnosic w gó¬ re lub opuszczac w dól za pomoca drazka 7 i regulowac w ten sposób ilosc stopu alumi¬ niowego, przechodzacego przez przewód 5. Prze¬ wód zasilajacy pompe 3 oznaczono cyfra 8. Prze¬ wód ten jest zaopatrzony w szklany poziomo¬ wskaz 9, umozliwiajacy utrzymywanie rteci na - 4 —stalym poziomie przez regulowanie pompy. Po¬ nizej dyszy mieszailnikowej 4 umieszczony jest cylinder 10, zaopatrzony w slimak 11, który wprawia w ruch wchodzaca do niego mieszani¬ ne. Cylinder 10 ma ujscie do zbiornika rozdzie¬ lajacego 12, polaczonego w czesci zwezonej 13 z pochylonym cylindrem 14, zaopatrzonym w slimak 15, i za pomoca wygietego przewodu 16 ze stozkiem rozdzielajacym 17, opisanym dalej.Z cylindra 14 pionowy przewód 18 stanowi od¬ prowadzenie, przez które rtec moze wzniesc sie do drugiego pochylonego cylindra 19, zaopa¬ trzonego w slimak 20. Cylinder 19 jest otoczony plaszczem ogrzewajacym 21, posiadajacym wy¬ lot 22 i wlot 23. Skraplacz 24 sluzy do zawra¬ cania rteci do przewodu 18. Wspomniany wy¬ zej zbiornik 17 jest polaczony ze skraplaczem rteci 25, umieszczonym u szczytu aparatu i ozie¬ bianym w odpowiedni sposób. W dolnej czes¬ ci zbiornika 17 umieszczona jest dysza 26 do wprowadzenia bardzo drobno rozpylonej mie¬ szaniny rteciowo-aduminiowej. Gdy mieszanina ta ulega rozprezeniu zachodzi oziebienie i nie¬ duza ilosó aluminium osadza sie w postaci sta¬ lej, co oznaczono liczba 27, tworzac filtr dla czastek, które opadaja w zbiorniku 17. Nieda¬ leko dolnego otworu zbiornika 17 umieszczony jest drugi pochylony cylinder 28, zaopatrzony w slimak 29, który przenosi pewna ilosc sta¬ lych czastek i jednoczesnie nieco okludowanej rteci poprzez pianowy przewód 30 do pochylo¬ nego cylindra 31, umieszczonego i zaopatrzone¬ go w slimak podobnie jak cylinder 19. Spód zbiornika 17 ma ksztalt stozkowej misy 32 z ujsciem przez przewód 33, prowadzacy poprzez dysze 34 do krystalizatora 35, zaopatrzonego w skraplacz 36 do par rteci. Wskutek bardzo drobnego rtpzpylania i rozprezenia mieszaniny rteciowo-aluminiowej w dyszy 34, w krystaliza- torze 35 ma miejsce automatyczny spadek tem¬ peratury, az do pkolo 300°C, gdzie aluminium wykrystalizowuje z roztworu. Z krystalizato- ra 35 cylinder 37, zaopatrzony w slimak 38, prze¬ nosi mieszanine rteci i aluminium do pozba¬ wionej powietrza skrzyni, utrzymywanej pod zwyklym cisnieniem atmosferycznym, w której nastepuje rozdzielenie rteci i stalego aluminium.W skrzyni tej zainstalowany jest podwójny przenosnik 40 o drobnych otworkach, zasilaja¬ cy za posrednictwem walków 41 papka rtecio- wo-aluminiowa zgniatacz walcowy 42, w któ¬ rym papka zostaje poddana dzialjaniiu cisnienia.Liczba 43 oznaczono podnosnik kubelkowy, któ¬ ry przenosi amalgamat aluminiowy, obecnie w stanie stalym, do pieca 44 do stapiania. Liczba 45 oznaczono inny skraplacz rteci, a liczba 46 — zawór u spodu pieca 44.Pzialanie aparatu zostanie opisane szczegó¬ lowo w przykladach podanych w dalszym ciagu.Na fig. 2 przedstawiiono nieco inne rozwiazac, nie aparatury. Pompa odsrodkowa, przewidziana jak poprzednio, jest oznaczona liczba 47. Dy^ze drobno rozpylajace oznaczono liczba 48. Komo¬ ra 49 jest wypelniona argonem pod cisnieniem atmosferycznym. Zbiornik, z którego aluminium jest wprowadzane do obiegu, oznaczony jest liczba 50, a korek do regulowania doplywu alu¬ minium liczba 51. Aluminium przechodzi prze¬ wodem 52 do dyszy 53, w której zostaje bairdzo drobno rozpylone i zmieszane z rtecia, docho¬ dzaca dyszami 48. Mieszanina aluminium z rte¬ cia lub z jej stopem jest wprowadzana przewo¬ dem 54 do cylindra ekstrakcyjnego 57. Wspom¬ niana mieszanine doprowadza sie do temperatu¬ ry ekstrakcji przez stopniowe ogrzewanie wzdluz przewodu 54 w dowolny znany sposób, nia przy¬ klad przez przepuszczanie odpowiedniego pra¬ du elektrycznego, co zaznaczono na rysunku za pomoca zacisków 55, 56. Cylinder 57 jest za¬ opatrzony w slimak 58.Balon gumowy 59, wypelniony do polowy ar¬ gonem, jest polaczony za posrednictwem skra¬ placza rteci 60 z komora 49, w której utrzy¬ mywane jest cisnienie atmosferyczne argonu.Fo przejsoiu przez cylinder 57 metale dostaja sie do zbiornika 61, w którym zachodzi bardzo drobne rozpylenie i który jest polaczony w swej górnej czesci ze skraplaczem 62, a w dolnej czesci z komora 63. Ta ostatnia stanowi komo¬ re do oziebiania, w której utrzymuje sie tem¬ perature okolo 300°C przez wprowadzenie rte¬ ci o temperaturze okolo 50°C przez przewód 64.Zawór u spodu komory 63 nastawia sie tak, aby poziom rteci u spodu zbiornika 62 pozosta^ wal niezmienny. Obieg pomocniczy 66 zawraca rtec do przewodu 69.Ze zbiornika 61 odgalezia sie pochylony cy¬ linder 67, majacy ujscie do pionowego prze¬ wodu 68, który z kolei jest polaczony z innym pochylonym cylindrem 69, zaopatrzonym w plaszcz ogrzewajacy.Cylinder oznaczony liczba 65 ma ujscie do przenosnika, podobnego do przenosnika uwi¬ docznionego na fig. 1.Dzialanie aparatu bedzie opisane szczególowo w przykladach II i IV podanych nizej.Fig. 3 przedstawia odmienne rozwiazanie urza¬ dzen do zasilania i do mieszania. Liczba 70 oznaczono inzektor mieszajacy, a liczba 71 pom¬ pe do pompowania rteci.~.|Stop aluminiowy dochodzi 2e zbiornika 72 przewodem 73. Nastepnie mieszanina stopu z rtecia przechodzi stalowym przewodem 74 do cylindra 75, gdzie stop rozpuszcza sie w rteci.Dzialanie tej odmiany czesci urzadzenia we¬ dlug wynalazku opasane jest bardziej szczegó¬ lowo w przykladzie III.Fig. 4 przedstawia odmienne rozwiazanie u- rzadzenda do ekstrakcji. Mieszanine stopu alu¬ miniowego z rtecia lub jejj stopem, pochodzaca z fazy traktowania wstepnego, wprowadza sie w temperaturze rzedu 530°C przez przewód 77 do zbiornika oznaczanego liczba 78. Wspomnia¬ na mieszanina ulega wyrzuceniu i rozproszeniu w miejscu 79 u szczytu górnego stozka zbior¬ nika 78 i opada gwaltownie ha warstwe sta¬ lych czastek 80, utworzona z jednej strony z aluminium nie rozpuszczonego jeszcze w rteci/ a z drugiej strony z substancji nierozpuszczal¬ nych, wydzielajacych sie u góry cieklej fazy liecdowo-alluminiowej 81, która prowadzi sie przez przewód 82 do dalszj^ch aparatów do oczyszczania i wydzielania.Mieszanina, rozproszona w miejscu 79, napo¬ tyka najpierw czastki najgrubsze, po czym wchodzi w zerkniecie z czastkami drobniejszy¬ mi. Do zjawiska chemicznego rozpuszczania sie aluminium w rteci dolacza sie tu zjawisko fi¬ zyczne scierania sie i przemieszczania stalych czastek, co sprzyja wspomnianemu rozpuszcza¬ niu. Sposób ten umozliwia systematyczne wy¬ czerpywanie stopu aluminiowego i pozwala na latwe unikniecie przechodzenia do dalszych faz procesu aluminium jeszcze nie rozpuszczcnego w rteci.Przyklad I (w odniesieniu do fig. 1).Lug macierzysty z krystalizacji aluminium, powracajacy z ekstraktora w ilosci 175 kg na minute, doprowadza sie do cisnienia okolo 15 atm za pomoca pompy odsrodkowej 3 i wpro¬ wadza do zewnetrznej komory dyszy mieszalni- kowej 4. Do srodkowej czesci dyszy mieszalni- kowej dochodzi równoczesnie 5,8 kg na minute cieklego stopu aluminiowego, zawierajacego oko¬ lo 60Vt Al i 40°/o Si w temperaturze 960—970CC.Stop Al — Si jest doprowadzany z ogrzewanego tygla 2, umieszczonego w komorze cisnienio¬ wej i pod cisnieniem okolo 14 atmosfer argonu.Wyplyw stopu Al — Si jest regulowany za po¬ moca stozkowego korka 6, zamykajacego otwór w dnie tygla. Dokladna regulacje wykonuje sie recznie lub samoczynnie w taki sposób, aby tem¬ peratura porcji rteci, i czastek stopu Al — Si, które przechodza w sposób ciagly z dyszy mie¬ szalnikowej do czesci ekstraktora sluzacej do rozpuszczania, byla w przyblizeniu stala i wy¬ nosila okolo 530°C.Ilosc rteci, pompowana przez pompe odsrod¬ kowa 3, jest stala.Wytwarzana mieszanina rteci i czastek w sta¬ nie stalym stopu aluminiowego o temperaturze okolo 530°C przeplywa wspólpradowo bez do¬ datkowych urzadzen transportowych do czesci 10 ekstraktora, gdzie nastepuje rozpuszczanie.W czesci tej panuje cisnienie okolo 12 atm. i jest ona zaopatrzona w slimak 11, wprowadzajacy mieszanin^ w ruch. Po kilku minutach prze¬ bywania w cylindrze do rozpuszczania 10, izo¬ lowanym termicznie, wieksza czesc aluminium zostaje rozpuszczona w rteci. Mieszanina fazy rteciowo-aluminiowej i pozostalosci przechodzi z kolei do zbiornika rozdzielajacego 12, w któ¬ rym pewna ilosc substancji nie rozpuszczonych wyplywa na powierzchnie fazy rteciowo-cJumi- niowej i zostaje odciagnieta przez pochylony cy¬ linder 14 oraz slimak 15. Bo przejsciu do konca cylindra substancja przechodzi przez pionowy przewód 18, w którym wydziela sie u góry wy¬ plywajac na powierzchnie rteci l w ten sposób przechodzi ze strefy, utrzymywanej pod cis¬ nieniem, do strefy, pozostajacej pod zwyklym cisnieniem atmosferycznym, jako ze stop rteci w przewodzie 18 przeciwwazy zwiekszone cis¬ nienie, panujace w cylindrze 14, w zbiorniku rozdzielajacym 12 i w cylindrze do rozpuszcza¬ nia 10. Górna powierzchnia rteci znajduje sie w pochylonym cylindrze 19, zaopatrzonym w sli¬ mak 20, w którym nierozpuszczona pozostalosc zostaje zebrana z powierzchni rteci i ogrzana za pomoca ptaszcza ogrzewajacego 21. Rtec, któ¬ ra wyparowala, zostaje skroplona w skraplaczu zwrotnym 24, skad w postaci cieklej zostaje za¬ wrócona na powierzchnie rteci. Faza rteciowo- aluminiowa, zawierajaca resztki drobnych po¬ zostalosci, przeplywa pod wlasnym cisnieniem ze zbiornika rozdzielajacego 12 do dyszy bardzo drobno rozpylajacej 26 w zbiorniku rozdzielaja- cym 17 i zostaje rozprezana przechodzac przez dysze 26 do cisnienia 6,5 atm., utrzymywanego w zbiorniku 17 przez skraplacz par rteci 25, oziebiany w odpowiedni sposób.Regulacja przeplywu przez dysze 26 zacho¬ dzi samoczynnie tak, ze poziom rteci w piono¬ wym przewodzie 18 jest utrzymywany w przy¬ blizeniu staly. Material na skutek rozprezenia ulega oziebieniu do temperatury 495°C, przy czym punkt nasycenia aluminium zostaje prze¬ kroczony i nieduza jego ilosc wydaiela sie w postaci stalej otaczajac czastki nierozpuszczonej pozostalosci, przez co te ostatnie skupiaja siei zostaja latwo osadzone. W misie 32 tworzy sie. na fazie r^cuowo-aluminiowej warstwa 27 sta¬ lych czastek, dzialajaca jako filtr w stosun¬ ku do mieszaniny fazy rteciiowo-aluminiowej i czastek stalych, która opada ze zbiornika 17.Nadimiiair czastek stalych, usuwany przez po¬ chylony slimak 29 i pionowy przewód 30, jest przenoszony w sposób ciagly az na powierzch¬ nie rteci, podczas gdy jednorodna oczyszczona faza rt^lowo-aliiminiowa o temperaturze 495 "C przeplywa kroplami przez warstwe filtrujaca 27 i przechodzi do glównej krystalizacji aluminium.Krystalizacja zachodzi w urzadzeniu skladaja¬ cym sie z dyszy bardzo drobno rozpylapacej 34. krystalizatara 35 i skraplacza par rteci 36, przy czym w krystalizatorze 35 utrzymuje sie cisnie¬ nie absolutne par rteci okolo 245 mm Hg. Wsku¬ tek rozprezeiniia i parowania ustala sie samonzut- nie temperatura okolo 300°C. Powoduje to kry¬ stalizacje rozpuszczonego aluminium, az do ste¬ zenia pozostalosciowego, wynoszacego kilka dziesiatych procentu. Krysztaly skupiaja sie i sa usuwane u spodu krystalizatora 35 za pcmoea slimaka, umieszczonego w pochylonym cylin¬ drze 37, do pozbawionej powietrza skrzyni 39 pod zwyklym cisnieniem atmosferycznym. W skrzyni tej nastepuje rozdzielenie fazy rtecio¬ wej i stalego aluminium. Rtec powraca przewo¬ dem 8 do* pompy odsrodkowej 3 do wstepnego traktowania swiezego stopu aluminiowego, a papka rteciowo-aluminiowa. zawierajaca oko¬ lo 20% Hg i 1.0% Al, jest zabierana przez pod¬ wójna tasme przenosnikowa 40 o drobnych otworkach, przy ozym pewna ilosc rteoi zosta¬ je wycisnieta przez walki sprezynujace 41. Syp¬ ka masa, wzbogacona do zawartosci okolo 20% aluminium, przechodzi do walcarki 42 i przez walcowanie zostaje doprowadzona do zawartos¬ ci 60—55% * aluminium. Przenosnik kubelkowy 43 laduje amalgamat aluminiowy, obecnie juz bardzo twardy, do pieca do topienia 44, gdzie ogrzewa sie go do temperatury 700—750°C. Rtec zostaje oddzielona przez destylacje w strumie¬ niu argonu pod zwyklym cisnieniem, a nastep¬ nie skroplona w skraplaczu par rteci 45. Cie¬ kle aluminium, wolne od rteci, wyplywa z pie¬ ca przez zamkniecie 46 w sposób ciagly. Za¬ wiera ono oo najmniej 99,99% czystego Al. Ca¬ le urzadzenie izolowane jest termicznie cd ze¬ wnatrz.Przyklad II (w odniesieniu do fig. 2).Rtec, pochodzaca z glównej krystalizacji alu¬ minium, o temperaturze okolo 290°C, wtrysku¬ je sie w ilosci 175 kg na minute za pomoca pom¬ py odsrodkowej 47 i dyszy bardzo drobno roz¬ pylajacej 48 do komory 49, wypelnionej argo¬ nem pod zwyklym cisnieniem. Jednoczesnie cie¬ kly stop aluminiowy o temperaturze okolo 700°C, zawierajacy -95% Al i reszte Cu, Fe, Si, Sn; Zn i inne, wtrystkuje sie w ilosci okolo 3,8 kg na minute za pomoca dyszy drobno rozpylajacej 53 do tej sEimej komory pod cisnieniem slupa plyn¬ nego metalu 52 o wysokosci 8 ni, przy czym, stozki rozpylonej rteci przenikaja stozek roz¬ pylonego sitopoi aluminiowego. Spód komory 49 jest polozony okolo 12 metrów nad cylindrem ekstrakcyjnym 57 i jest polaczony z najgoretsza czescia systemu ekstrakcyjnego. Drobne czastki stopu aluminiowego, zwilzone rtecia i zestalo¬ ne, o temperaturze okolo 360°C, opadaja równo¬ czesnie z rtecia w komorze 49 i równolegle ze strumieniem rteci przeplywaja przewodem 54, prowadzacym w dól do cylindra ekstrakcyjne¬ go 57. Komora 49 jest polaczona z kauczukom wyra balonem 59 o pojemnosci najwyzej 5 m3, wypelnionym do polowy argonem i znajduje sie pod cisnieniem atmosferycznym praktycznie sta¬ lym, gdyz balon kauczukowy 59 dziala jak po¬ duszka i wyrównuje wszelkie kontrakcje i ekspansje gazów w komorze 49. Skraplacz zwrotny par rteci 60, oziebiany woda, wlaczo¬ ny pomiedzy komora -49 i balonem kauczuko¬ wym 59, zapobiega przedostawaniu sie góra-* cych par rteoi do balonu/Ladunek rteci i cza¬ stek stopu aluminiowego zostaje ogrzany od temperatury 360'°C do temperatury 530°C w cza¬ sie przejscia z komory 49 do cylindra 57, na przyklad przez ogrzewanie pradem elelctrycznym przewodu 54, po czym utrzymywany w ciaglym ruchu przechodzi przez slimak 58, przez cylin¬ der 57 do zbiornika do bardzo drobnego rozpyle¬ nia 61, w którym rozpreza sie do cisnienia 6,5 atm. i oziebia do temperatury 495CC. W tym czas:e, jak opisano w .przykladzie I, zachodzi w nieduzym stopniu krystalizacja aluminium, có powoduje wytracenie wszelkich nierozpusz- czonych pozostalosci, które nastepnie usuwa sie.Faze rteciowe-aluminiowa wtryskuje sie na¬ stepnie do komory do oziebienia 63 w tan spo¬ sób, aby wyplywala ona mniej wiecej w srodku bardziej zimnej masy rteci o temperaturze 300&C bez stykania sie poczatkowo ze sciankami ko¬ mory, a to w celu unikniecia osadzenia sie na nich kryszta-ków. W komorze 63 utrzymuje sie temperature 300°C na stalym poziomie przez ciagle wprowadzanie przewodem 64 rteci ozie¬ bionej do temperatury 50°C w ilosci 140 kg na minute. Zawór komory 63 nastawia sie tak, aby poziom cieklej rteci w stozkowej czesci zbiorni-ka 61 pozostawal mniej wiecej staly i nizszy od poziomu ujscia cylindra 67.Wskutek oziebienia do temperatury 300°C glówna masa rozpuszczonego aluminium wydzie¬ la sie w po&taci krysztalków i zostaje wybrana z fazy rteciowej za pomoca slimaka 65, przemy¬ ta nieduza iloscia czystej rteci, pochodzacej z jednego ze skraplaczy par rteci i oddzielona od rteci mechanicznie i termicznie tak, jak opi¬ sano w przykladzie I. Wieksza czesc fazy rte¬ ciowej, pochodzacej z krystalizacji aluminium, powraca samoczynnie z komory 63 do pompy odsrodkowej 47, a pozostala czesc w ilosci 140 kg na minute kieruje sie przewodem 66 do ozie¬ bienia do temperatury 50°C, na przyklad przez bezposrednie zetkniecie z cieklym weglowodo¬ rem o temperaturze wrzenia 50°C. Oziebiona rtec o temperaturze 50°C powraca do komory fcrystalizacyjnej 63. W obiegu pomocniczym 64 — 66 metale Pb, Sn, Zn i inne wydzielaja sie w sposób ciagly przez oziebianie czesci cieczy krazacej we wspomnianym obiegu lub w do¬ wolny inny znany sposób i usuwa oddzielnie.Czyste ciekle aluminium zawiera 99,99i/o Al i mozna go oczyscic do 99,999% Al jesli faze rteciowo-aluminiowa poddaje sie dodatkowej krystalizacji wstepnej. Analiza wykazuje, ze frakcja rozpuszczonej miedzi wytraca sie w cza¬ sie wstepnej krystalizacji.Cale urzadzenie jest zaopatrzone w izolacje termiczna.Przyklad III (w odniesieniu do fig. 3).Lugi macierzyste rteciowe, pochodzace z kry¬ stalizacji czystego aluminium i powracajace z ekstraktom o temperaturze okolo 290°C w ilos¬ ci 175 kg ma minute, doprowadza sie za pomo¬ ca pompy odsrodkowej 71 do cisnienia okolo 20 aitm. i wprowadza do zewnetrznej komory dy¬ szy mieszaJnikowej 70. Jednoczesnie do srodko¬ wej czesci dyszy 70 wprowadza sie przez prze¬ wód wolframowy 73, w ilosci 5,8 kg na mlinu- te, ciekly stop aluminiowy, zawierajacy okolo 60% Al i 40°/o Sio temperaturze 900—970°C.Stop dorjrowadza sie ze zbiornika 72, umieszczo¬ nego cztery metry nad dysza mieszaOnikowa 70.Ogólne cisnienie ladunku, uzyskanego ze zmie¬ szania wynosi 12 atm. i otrzymuje sie za pomo¬ ca .pompy rteciowej 71, która dziala jako czyn¬ nik przesuwajacy ladunek. Temperatura ladun¬ ku przy wyjsciu z dyszy wynosi okolo 530°C Przechodzi on pod cisnieniem wtrysku do cylin¬ dra 75 przez stalowy przewód 74. Rozpuszczenie aluminium w rteci i dalsze traktowanie zacho¬ dza tak, jak to opisano wyzej w przykladzie J.Urzadzenie jest izolowane termicznie.Przyklad IV (w odniesieniu do fig 2). 175 kg na minute rteci o temperaturze oko*o 290°C i 3,7 kg na minute cieklego stopu, zawie¬ rajacego 90% aluminium i 10% berylu, o tem¬ peraturze 1100°C, doprowadzonego z ogrzewane¬ go zbiornika, umieszczonego na wysokosci oko¬ lo 4 metrów, rozpyla sie wspólnie w komorze 49, wypelnionej argonem tak, jak opisano w przy¬ kladzie II. Mieszanina ogrzewana stopniowo od temperatury 360°C do temperatury 530°C prze¬ chodzi przewodem 54 do umieszczonego na niz¬ szym poziomie cylindra 57, dostatecznie dlugiego do zapewnienia czasu przebywania w nim mie¬ szaniny 1,5 razy dluzszego niz w przykladzie II, a to w celu uzyskania praktycznie calkowitego rozpuszczenia aluminium. Wskutek wykrysta¬ lizowania nieduzej 'ilosci aluminium w zbiorni¬ ku 61 nie rozpuszczone czastki berylu zostaja osadzone i usuniete za pomoca slimaka 67, jak to opisano w przykladzie II. W celu przemycia berylu w przeoiiwpradzie doprowadza sie w tym przypadku czysta rtec o temperaturze okolo 350°C u szczytu pionowego przewodu 68. Beryl w postaci proszku wydziela sie na powierzchni rteci w pochylonym cylindrze 69, zaopatrzonym w slimak, i zostaje oddzielony od przewaznej czesci przylegajacej do niego rteci przez ogrza¬ nie do temperatury 450CC za pomoca plaszcza ogrzewajacego. W daUszej strefie ogrzewania bez dostepu powietrza uzyskuje sie beryl wolny od rteci i. zawierajacy jedynie bardzo nieduza ilosc aluminium. Ciekla faza rteciowo-alumi¬ niowa, odzielona od nierozpuszczalnej pozosta¬ losci w czasie wstepnej krystalizacji, zostaje poddana krystalizacji glównej w zbiorniku 63.Wykrystalizowane aluminium jest usuwane za pomoca pochylonego slimaka 65, przy czym skroplona czysta rtec, doprowadzona przewo¬ dem 76, sluzy do przemywania w przeciwpra- dzue krysztalów aluminium. Z kolei nastepuja kolejne czynnosci opisane w przykladzie I i otrzymuje sie czyste ciek5e aluminium, wol¬ ne od rteci.Przyklad V. Ciekly stop Na—Hg, zawie¬ rajacy okolo 10°/o wagowych Na, wprowadza sie w ilosci 180 kg na minute w temperaturze oko¬ lo 400°C za pomoca pompy odsrodkowej do ze¬ wnetrznej komory dyszy mieszailnikowej. Jedno¬ czesnie ze zbiornika, umieszczonego 4 metry powyzej dyszy doprowadza sie jednostajnie do czesci srodkowej dyszy w ilosci 5 kg na minu¬ te ciekly stop Al-^Si, zawierajacy 60°/o Al i 40°/« Si, o temperaturze 960—970°C. Wytworzony la¬ dunek wchodzi do cylindra ze slimakiem ma¬ jac temperature okolo 520°C i przebywa w nim — 8okolo 5 minut Ladunek poddaje sie nastepnie najpierw wstejmej krystalizacji w temperatu¬ rze okolo 490°C, a nastepnie krystalizacji glów¬ nej w temperaturze okolo 350°C* w kazdym przypadku z wtryskiwaniem zimnej rteci tak, jak to opisano przy krystalizacja glównej w przy¬ kladzieJEI.. i W czasie wstepnej krystalizacji jako substan¬ cja nierozpuszczalna zostaje wytracony nadzwy¬ czaj drobnoziarnisty krzem.W czasie glównej krystalizacji w temperatu¬ rze 350CC glówna masa wytraconego aluminium zostaje przemyta w przeciiwpradzie czysta go¬ raca rtecia o temperaturze 350°C, w celu usu¬ niecia wszelkich lugów rteciowych zawieraja¬ cych sód. Stosuje sie do tego celu aparat ozna¬ czony na fijg. 2 liczba 63.W tej modyfikacji nie ma potrzeby strsowa- nia tak wysokich slupów rteci, gdyz cisnienie, wynoszace najwyzej 2 atm, istnieje tylko w naj¬ goretszych oz^sciach urzadzenia. PL
Claims (3)
1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania aluminium z jego stopów przez rozpuszczenie aluminium w rte¬ ci lub w jej stopie 4 ewentualnie przepro- : wadzenia skladników stopu aluminiowego w koncentraty badz metale czyste, badz sto¬ py ubogie w aluminium lub wolne od alu- miatum, «M»nlettfiy tym, ze ciekly stop aluminiowy ro^yl* sie na powierzchnie sil¬ nie wzburzonej cielnej rteci lub cMclych stopów rteci, prowadzi nastejpnie utworzone czastki stopu aluminiowego we wspólpra- dzie z faza rteciowa i rozpuszcza zawarte w mich aluminium w goracej fazie rtecio¬ wej, oddziela nierozpuszczalna pozostalosc od utworzonej cieklej fazy rteaiowo-aluminio- wej i wydziela aluminium z cieklej fazy rteciowo-aluminiiowej przez oziebianie i od¬ dzielanie.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rozpyla sie jednoczesnie ciekly stop alumi¬ niowy i Ciekla rtec lub jej stop tak, aby czastki przenikaly sie wzajemnie. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze rozpyla sie jednoczesnie z jednej strony cie¬ kly stop aluminiowy, a z drugiej strony ciekla rtec lub stop rteoi w komorze pozba¬ wionej powietrza tak, aby stozki rozpylo¬ nych metali prfcenlikaly sie wzajemnie 4. Sposób wedlug zastrz. 1^3, znamienny tym, ze wprowadza sie z jednej strony ciekly stop aluminiowy, a z drugiej strony ciekla rtec lub jej stop przez dwa otwory inzekto- ra lub dyszy mieszalnikowej. 5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze stosuje sie stosunek stopu aluminiowe¬ go do fazy rteciowej tego samego rzedu co stosunek, w którym aluminium i rtec ma¬ ja reagowac ze soba w czasie ekstrakcji; 6. Sposób wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze mieszanine stopu aluminiowego i rteci lub jej stopu rozpytla sie, przy czym opada ona majac temperature rzedu 530°C na war- • stwe stalych czastek, zlozona z jednej stro¬ ny ze stopu aluminiowego, a z drugiej stro¬ ny z substancji nie rozpuszczalnych w rteci, która to warstwa zbiera sie na powierzchni cieklej fazy rteciowo-aluminiowej. 7. Sposób wedlug zastrz. 1-^5, znamienny tym, ze dwa diekle skladniki procesu, stop alu¬ miniowy i rtec lub jej stop, poddaje sie przed lub podczas procesu cisnieniu zapo¬ biegajacemu wrzeniu rteoi. 8. Sposób wedlug zastrz. 1—6, znamienny tym, ze mieszanine w czasie jej przejscia do apa¬ ratu ekstrakcyjnego ogrzewa sie tak, aby preznosc pary rteci nie byla w zadnym punkcie wyzsza od calkowitego cisnienia, panujacego w tym punkcie. 9. Sposób wedlug zastrz. 1—7, znamienny tym, ze temperatury wyjsciowe cieklego stopu aluminiowego z jednej strony i fazy rte¬ ciowej z drugiej strony reguluje sie tak, aby w czasie operacji mieszania ustalua aie temperatura mniej wiecej na poziomie tem¬ peratury potrzebnej do ekstrakcji. 10. Sposób wedlug zastrz. 1—8, znamienny tym, ze aparat do traktowania umieszcza sie na takiej wysokosci, aby otrzymana miesza¬ nina cieklych metali mogla splywac pod wlasnym ciezarem do ogrzewanej czesci aparatu ekstrakcyjnego polozonej nizej. 11. Sposób wedlug zastrz. 1—9, znamienny tym, ze cisnienie w aparacie do traktowania re¬ guluje sie tak, aby otrzymana mieszanina mogla splywac do czesci aparatu, smuzacej do rozpuszczenia ekstrakcyjnego bez dodat¬ kowych urzadzen do wprawiania w ruch. 12. Sposób wedlug zastrz. 1—10, znamienny tym, ze' w celu wykrystalizowania wiekszej czfcsci roi^puszczonego aluminium, goraca faze rteciowo-alumiiniowa przeprowadza sie — po dostatecznym rozpuszczeniu aluminium i odzieleniu stalej pozostalosci — poprzez jedna lub wieksza liczbe dysz rozpylaja¬ cych do komory, w której utrzymuje sie w — 9 —przybKAeniu cisnienie pary rteci, odpowia¬ dajace pozadanej koncowej temperaturze fazy rteciowej. 13. Sposób wedlug zastrz. 1—11, znamienny tym, ze w celu wykrystalizowania wiekszej czesci rozpuszczonego aluminium, goraca fa¬ ze il^eiowo-aiumiiniowa wprowadza sie — pod dostatecznym rozpuszczeniu aluminium i oddzieleniu stalej pozostalosci — do zbior¬ nika, zawierajacego zimniejsza rtec lub jej stop, przy czym temperature i ilosc tej ostat¬ niej reguluje sie zaleznie od temperatury i ilosci doprowadzanej fazy rteciowo-alu- miniowej tak, aby ustalala sie pozadana temperatura mieszaniny. 14. Sposób wedlug zastrz. 11, 12, znamienny tym, ze przed oziebianiem, majacym na ce¬ lu wykrystalizowanie wiekszej czesci roz¬ puszczonego aluminium, przeprowadza sie jedno lub kilka oziebien czesciowych, zwa¬ zajac aby kazdorazowe oziebianie czesciowe bylo tak slabe, zeby wykrystalizowala tyl¬ ko nieduza ilosc aluminium, rozpuszczone¬ go w rteci 15. Sposób wedlug zastrz. 13, znamienny tym, ze fase rteciowo-aluminiowa w czasie jej oddzielania od substancji stalych przepusz¬ cza sie przez warstwe czastek pozostalosci lub jej wlasnych produktów wydzielonych w stanie stalym. 1$. Sposób wedlug zastrz. 13, 14, znamienny tym, ze stale czaatfri pozostalosci lub pro¬ dukty wydzielone z fazy rteciowo-alumLnio- wej usuwa sie za pomoca pochylonych sli¬ maków usuwajacych, których konce odda¬ lone sa polozone nizej, niz konce polaczone ze zbiornikiem do oddzielania. 17. Sposób wedlug zastrz. 13—15, znamienny tym, ze poziom cieklej fazy rteciowo-alu- miniowej w zbiorniku do oddzielania utrzy¬ muje sie nizszy, niz miejsce przylaczenia do tego zbiornika cylindra ze slimakiem do usuwania pozostalosci. 18. Sposób wedlug zastrz. 14—16, znamienny tym, ze czastki pozostalosci i stale produkty rozdzialu, przeznaczone do usuniecia, pro¬ wadzi sie w czasie ich przejscia przez sli¬ mak usuwajacy i pionowy przewód w prze- r ciwpradzie do stalego strumienia rteci czy¬ stej luib rteci tego rodzaju, iz w produkcie koncowym nie pozostaje zaden niepozada¬ ny skladnik. 19. Sposób wedlug zastrz. 11—17, znamienny tym, ze preznosci par rteci, sluzace do ozie¬ biania, utrzymuje sie za pomoca skraplaczy pary rteci chlodzonych cieczami, do których otrzymana pare oziebiajaca wdmuchuje sie pod cisnieniiem odpowiednio regulowanym. 20. Sposób wedlug .zastrz. 1—18, znamienny tym, ze w celu mechanicznego usuniecia cie¬ klej fazy rteciowej, przylegajacej do krysz¬ talów czystego aluminium lub do metalu nierozpuszczalnego w rteci, który sie wy¬ dzielil, sprasowuje sie mieszanine rteclowo- alumkiiowa przed ogrzewaniem lub ponow¬ nym stopieniem miedzy tasmami biegnacymi równolegle, wykonanymi z tkaniny o drob¬ nych oczkach. 21. Sposób, wedlug zastrz. 11—19, znamienny tym, ze obce metale, rozpuszczone jeszcze w lugach rteciowych w temperaturze kry¬ stalizacji glównej aluminium, oddziela sie calkowicie lub czesciowo ze strumienia bocz¬ nego przez oziebienie droga bezposredniego zetkniecia z obojetna chemicznie ciecza, wrzaca w jeszcze nizszej temperaturze, po czym usuwa sie mechanicznie wydzielony staly produkt z fazy rteciowej, która za¬ wraca sie do obiegu. 22. Sposób wedlug zastrz. 1—20, znamienny tym, ze do ekstrakcji stosuje sie roztwory rte¬ ciowe cyny, cynku, metalu akalicznego lub innych metali latwo rozpuszczalnych w rte¬ ci i po ekstrakcji usuwa sie przez przemy¬ wanie rtecia towarzyszacy metal, przylega¬ jacy jeszcze z jednej strony do aluminium oddzielonego przez krystalizacje. Georg Messner Zastepca: mgr Józef Kaminski, rzecznik patentowyDo opisu patentowego nr 42010 Ark. 1Do opisu patentowego nr 42010 Ark. 2 71 72 73 r Fig. 3 io -74 -s£M/vvwgwww^ TJ fiq. 4. B13LIOTEKA Urzedu Patentowego Wzór jednoraz. CWD, zam. PL/Ke, Czest. zam. «14 24. 3. 59. 100 egz. Al pisra. ki.
3. PL
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL42010B1 true PL42010B1 (pl) | 1959-04-15 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4590289A (en) | Process and apparatus for producing aluminium alkoxides | |
| US3102805A (en) | Aluminum production from alloy | |
| JP5008215B2 (ja) | 晶析方法および装置 | |
| PL42010B1 (pl) | ||
| DE819689C (de) | Verfahren zur Herstellung von festem Calciumchlorid | |
| DE2533755A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung nassmetallurgischer prozesse | |
| DE1118172B (de) | Verfahren zur Behandlung von Silicium | |
| US3011878A (en) | Process of solidifying a concentrated solution of aluminum sulfate containing solid aluminum sulfate | |
| US2825642A (en) | Method of producing group iv-a metals | |
| FI84082C (fi) | Foerfarande och anordning foer framstaellning av vattenfri kristallformig fruktos. | |
| DE2044402C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Metalls mittels Reduktion aus zumindest einem seiner Halogenide durch Calciumkarbid sowie Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zwecks Herstellung eines flüchtigen Metalk | |
| US3630720A (en) | Process for the extraction of aluminum from its alloys | |
| US2895813A (en) | Process of producing solid aluminum sulphate | |
| US2813787A (en) | Method of reducing metal compounds with amalgam | |
| JPS5846322B2 (ja) | 結晶性成分の精製方法 | |
| EP1004337B1 (en) | Method of refining crystalline material | |
| US7361217B2 (en) | Method for crystallising a melamine melt | |
| DE2843378C3 (de) | Verfahren zum Gewinnen von festem Cyanurchlorid | |
| US3376131A (en) | Recovery of aluminum from mercury solution | |
| US2318577A (en) | Nitroguanidine | |
| SU250764A1 (ru) | Способ получения димеров | |
| DE2252567C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Mangan aus Manganhalogeniden durch Reduktion mit schmelzflüssigem Aluminium | |
| RU2349656C2 (ru) | Способ производства порошка тантала и устройство для его осуществления | |
| DE1493063A1 (de) | Verfahren zum Reinigen einer verdampfbaren,normalerweise festen Saeure | |
| DE1139104B (de) | Verfahren zur Herstellung von Aluminiumchlorid |