RU2009273C1 - Method for production of aluminium from anorthosites - Google Patents
Method for production of aluminium from anorthosites Download PDFInfo
- Publication number
- RU2009273C1 RU2009273C1 SU5037401A RU2009273C1 RU 2009273 C1 RU2009273 C1 RU 2009273C1 SU 5037401 A SU5037401 A SU 5037401A RU 2009273 C1 RU2009273 C1 RU 2009273C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- chloride
- aluminum
- alcl
- nacl
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для получения алюминия из анортозитового сырья. The invention relates to non-ferrous metallurgy and can be used to produce aluminum from anorthosite materials.
Наиболее близким к заявленному способу является способ получения алюминия, включающий выщелачивание исходной руды соляной кислотой для получения AlCl3 x x 6H2O, обжиг последнего при температуре выше 450оС, восстановительное хлорирование полученного продукта при низкой температуре с образованием безводного хлорида алюминия и его электролитическое восстановление при 700оС в электролите состава, мас. % : 2-15 AlCl3; 15-17 CaCl2 или MgCl2; 15-83 NaCl или LiCl.The closest to the claimed method is a method of producing aluminum, comprising leaching original ore with hydrochloric acid to obtain AlCl 3 xx 6H 2 O, firing the latter at a temperature above 450 ° C, reductive chlorination of the resulting product at a low temperature to form anhydrous aluminum chloride and electrolytic recovery at 700 about With in the electrolyte composition, wt. %: 2-15 AlCl 3 ; 15-17 CaCl 2 or MgCl 2 ; 15-83 NaCl or LiCl.
Недостатками этого способа являются применение дорогой кислотоупорной аппаратуры и трудоемкость процесса обезвоживания хлористого алюминия. The disadvantages of this method are the use of expensive acid-resistant equipment and the complexity of the process of dehydration of aluminum chloride.
Целью изобретения является упрощение процесса получения алюминия из анортозитов. The aim of the invention is to simplify the process of producing aluminum from anorthosites.
Поставленная цель достигается тем, что обработку анортозитов ведут соединениями фтора и хлора при 850-1200оС до содержания в расплаве 10-35 мас. % хлорида алюминия, электролиз осуществляют при 750-800оС и используют расплав состава, мас. % : хлорид натрия 45-70 хлорид калия 20-45 хлорид кальция 2-4 фторид натрия 1-4 хлорид алюминия 0,5-5,0
Анортозит состава, мас. % : SiO2 51,50; Al2O3 28,00; FeO + Fe2O3 1,66; CaO 12,80; Na2O 3,79; K2O 0,48 под действием соединений фтора и хлора (K2SiF6, NaCl, KCl и др. ) подвергается расслоению при 850-1200оС в нормальных атмосферных условиях. Наиболее оптимальная и эффективная смесь состоит из 40 г (40% ) анортозита (количество алюминия в навеске составляет 6,13 г) Каларского массива (Амурская область), 30 г (30% ) хлористого натрия и 30 г (30% ) гиератита (K2SiF6).This goal is achieved in that the treatment of anorthosites is carried out with fluorine and chlorine compounds at 850-1200 о С to the content of 10-35 wt. % aluminum chloride, electrolysis is carried out at 750-800 about With and use the melt composition, wt. %: sodium chloride 45-70 potassium chloride 20-45 calcium chloride 2-4 sodium fluoride 1-4 aluminum chloride 0.5-5.0
Anorthosite composition, wt. %: SiO 2 51.50; Al 2 O 3 28.00; FeO + Fe 2 O 3 1.66; CaO 12.80; Na 2 O 3.79; K 2 O 0.48 under the action of fluorine and chlorine compounds (K 2 SiF 6 , NaCl, KCl, etc.) undergoes separation at 850-1200 о С in normal atmospheric conditions. The most optimal and effective mixture consists of 40 g (40%) of anorthosite (the amount of aluminum in the sample is 6.13 g) of the Kalarsky massif (Amur region), 30 g (30%) of sodium chloride and 30 g (30%) of gieratite (K 2 SiF 6 ).
В области ликвации хлоридно-алюминатные расплавы (II) содержат 2-7 мас. % алюминия или 10-35 мас. % хлористого алюминия соответственно. Граничная исходная смесь 1, содержащая, мас. % : анортозит 25; NaCl 45; K2SiF6 30, приводит к получению расплава ll с концентрацией 10 мас. % AlCl3. Этот расплав является малоэффективным из-за небольшого первичного выхода алюминия и слабого обеспечивания непрерывности процесса электролиза. Другая граничная смесь 2, состоящая из, мас. % : анортозит 60; NaCl 10, K2SiF6 30, позволяет экстрагировать в расплав ll до 35 мас. % AlCl3, но количество этого расплава слишком мало и составляет 20% , а количество равновесного с ним фторидно-силикатного расплава (l) - 80% от общей массы. При содержаниях гиератита в исходной шихте менее 30 мас. % количество хлорида алюминия в расплавах ll уменьшается до 5 мас. % , а также затрудняется отделение хлоридных расплавов вследствие образования линзовидной и шаровидной текстур. При содержаниях гиератита более 30 мас. % увеличиваются потери веса после опытов, к тому же гиератит является самым дорогостоящим компонентом по сравнению с анортозитом и хлористым натрием. Используемая оптимальная смесь образует после ликвации двухслойную текстуру несмешивающихся расплавов, и расплав ll содержит 5 мас. % алюминия или 25 мас. % AlCl3.In the area of segregation, chloride-aluminate melts (II) contain 2-7 wt. % aluminum or 10-35 wt. % aluminum chloride, respectively. Boundary initial mixture 1 containing, by weight. %: anorthositis 25; NaCl 45; K 2 SiF 6 30, leads to a melt ll with a concentration of 10 wt. % AlCl 3 . This melt is ineffective due to the small initial yield of aluminum and the weak provision of the continuity of the electrolysis process. Another boundary mixture 2, consisting of, by weight. %: anorthosite 60; NaCl 10, K 2 SiF 6 30, allows extraction of up to 35 wt. % AlCl 3 , but the amount of this melt is too small and amounts to 20%, and the amount of fluoride-silicate melt (l) equilibrium with it is 80% of the total mass. When the content of gieratite in the original mixture is less than 30 wt. % the amount of aluminum chloride in the melts ll decreases to 5 wt. %, and also separation of chloride melts is difficult due to the formation of lenticular and spherical textures. When the content of gieratit more than 30 wt. % weight loss increases after experiments, besides, gieratite is the most expensive component compared to anorthositis and sodium chloride. The optimal mixture used forms, after segregation, a two-layer texture of immiscible melts, and ll melt contains 5 wt. % aluminum or 25 wt. % AlCl 3 .
Приготовленная оптимальная шихта перемешивается механическим способом, помещается в алундовый или шамотовый тигель с крышкой, который вводится в безградиентную зону электропечи и подвергается плавлению при 1000оС в течение 1,5-2,0 ч. Потери веса после опытов не превышают 0,56 мас. % от исходного веса шихты. Нижний температурный предел ликвации для используемой шихты равен 820±10оС, причем до 900оС наблюдаются линзовидные и шаровидные обособления фторидно-силикатного стекла в хлоридном стекле. Такая текстура неблагоприятна для механического разделения полученных стекол. При температурах выше 900оС фиксируется двухслойная текстура несмешивающихся расплавов, позволяющая отделять хлоридные расплавы в процессе или после окончания экспериментов, но потери веса при 1100 и 1200оС составляют соответственно 1,2 и 3,6 мас. % , естественно увеличивается расход электроэнергии для достижения и поддержания таких температурных режимов. Исходя из вышеизложенного, опыты по экстрагированию не проводились выше 1200оС и выбран наиболее оптимальный температурный режим, равный 1000оС.Cooked optimum batch is stirred by mechanical means, placed in an alundum or chamotte crucible with a lid, which is introduced into the electric-gradient zone and is melted at 1000 ° C for 1.5-2.0 hours. The weight loss after experiment does not exceed 0.56 wt . % of the initial weight of the mixture. The lower temperature limit of the phase separation is used for the charge is 820 ± 10 ° C, and up to 900 ° C and observed lenticular spherical separation fluoride silicate glass in glass chloride. This texture is unfavorable for the mechanical separation of the obtained glasses. At temperatures above 900 ° C is fixed two-layer texture immiscible melts, allowing chloride to separate the melt during or after closure of experiments, but the weight loss at 1100 C and 1200 are respectively 1.2 and 3.6 wt. %, naturally, the energy consumption increases to achieve and maintain such temperature conditions. From the above, by extraction experiments were not carried out above 1200 ° C is selected and the optimal temperature regime of 1000 ° C.
В результате плавления оптимальной шихты получено 60 г (60% ) хлоридного расплава (ll), содержащего 24,79 мас. % AlCl3 с соотношением NaCl: KCl = 1: 1, и 40 г (40% ) фторидно-силикатного расплава (l). Теоретическими исследованиями (2) установлено, что расплавы, которые могут найти применение при электролитическом получении алюминия по хлоридной технологии, должны иметь соотношение NaCl: KCl от 1: 1 до 3: 1 при содержании 5-10 мас. % AlCl3. В наших экспериментальных исследованиях использовались аналогичные интервалы, но в основном применялся электролит с соотношением NaCl: KCl = 3: 1 при содержании 5 мас. % AlCl3.As a result of melting the optimal charge, 60 g (60%) of chloride melt (ll) containing 24.79 wt. % AlCl 3 with a ratio of NaCl: KCl = 1: 1, and 40 g (40%) of fluoride-silicate melt (l). Theoretical studies (2) established that melts that can be used in the electrolytic production of aluminum by chloride technology should have a NaCl: KCl ratio of 1: 1 to 3: 1 with a content of 5-10 wt. % AlCl 3 . In our experimental studies, similar intervals were used, but mainly an electrolyte with a ratio of NaCl: KCl = 3: 1 at a content of 5 wt. % AlCl 3 .
В графитовую ванну, заполненную на 4/5 части по массе электролитическим расплавом с соотношением NaCl: KCl = 3,2: 1, добавляется 1/5 часть, состоящая из полученного расплава ll. В процессе электролиза при 700-750оС трудно было удержать тепловое равновесие в системе из-за значительной вязкости расплава, пристывания его к графитовому аноду, уменьшения площади активной анодной зоны или полного застывания электролитического расплава. С повышением температуры до 800оС и плотности тока более 1 А/см2 растет испарение расплава, корродирует анод и графитовая ванна на границе воздух-расплав, при этом электролит сильно загрязняется графитом. Поэтому извлечение алюминия проводилось при 770оС ±10оС и плотности тока 1 А/см2.In a graphite bath filled in 4/5 parts by weight of an electrolytic melt with a ratio of NaCl: KCl = 3.2: 1, 1/5 part consisting of the obtained ll melt is added. During electrolysis at 700-750 ° C was difficult to keep the thermal balance in the system due to the significant melt viscosity pristyvaniya it to graphite anode active anode area reduction zone or electrolytic complete solidification of the melt. With increasing temperature up to 800 ° C and a current density of 1 A / cm 2 increases the melt evaporation corroded anode and a graphite bath at the air-melt, wherein the electrolyte is strongly contaminated graphite. Therefore, the aluminum recovery was conducted at 770 ° C ± 10 ° C and a current density of 1 A / cm 2.
В результате электролиза на дне графитовой ванны фиксируется слой алюминия состава, мас. % : Al 98,18; Si 1,29; Fe 0,08; Ti 0,05; K, Na, Ca, Mg, Mn, Cl не обнаружено (средние данные по 20 анализам). As a result of electrolysis, a layer of aluminum composition, wt. %: Al 98.18; Si 1.29; Fe 0.08; Ti 0.05; K, Na, Ca, Mg, Mn, Cl were not detected (average data for 20 analyzes).
После 4 ч электролиза удаляется верхняя 1/5 часть электролита и добавляется новая порция хлоридного расплава ll. Удаленный расплав используется вновь для ликвационной обработки анортозитового сырья. В непрерывной, но цикличной технологической схеме извлечения алюминия все время поддерживается и контролируется исходный электролитический состав, а в конце цикла проводится анализ конечного расплава. Анализ промежуточного состава электролита после 2 часов электролиза не проводился. After 4 hours of electrolysis, the upper 1/5 of the electrolyte is removed and a new portion of ll chloride is added. The removed melt is again used for segregation processing of anorthosite raw materials. In a continuous but cyclic technological scheme for the extraction of aluminum, the initial electrolytic composition is maintained and monitored all the time, and at the end of the cycle, the analysis of the final melt is carried out. An analysis of the intermediate electrolyte composition after 2 hours of electrolysis was not carried out.
П р и м е р 1. Берется наиболее оптимальная смесь, состоящая из 40 г анортозита Каларского массива (Амурская об. ), 30 г хлористого натрия и 30 г гиератита; затем полученная шихта перемешивается механическим способом, помещается в алундовый тигель с крышкой, который вводится в безградиентную зону электропечи и подвергается плавлению при 1000оС в течение 1,5-2,0 ч.PRI me R 1. The most optimal mixture is taken, consisting of 40 g of anorthosite of the Kalarsky massif (Amur vol.), 30 g of sodium chloride and 30 g of gieratite; then the resulting blend is stirred by mechanical means, placed in an alundum crucible with a lid, which is introduced into the electric-gradient zone and is melted at 1000 ° C for 1.5-2.0 hours.
В результате плавления получается 60 г хлоридного расплава (II) состава, мас. % : AlCl3 24,79; NaCl 22,97; KCl 24,24; CaCl2 11,12; K2SiF6 2,22; NaF 8,40; N2O 6,26 (во всех примерах данные химических анализов приведены к 100% ) и 40 г фторидно-силикатного расплава (l) состава, мас. % : SiO2 56,92; Al2O3 9,93; CaCl2 2,05; K2SiF6 14,58; Na2SiF6 10,80; AlF3 5,72.As a result of melting, 60 g of chloride melt (II) of the composition, wt. %: AlCl 3 24.79; NaCl 22.97; KCl 24.24; CaCl 2 11.12; K 2 SiF 6 2.22; NaF 8.40; N 2 O 6,26 (in all examples, the data of chemical analyzes are reduced to 100%) and 40 g of fluoride-silicate melt (l) composition, wt. %: SiO 2 56.92; Al 2 O 3 9.93; CaCl 2 2.05; K 2 SiF 6 14.58; Na 2 SiF 6 10.80; AlF 3 5.72.
В графитовую ванну, заполненную на 4/5 части по массе электролитическим расплавом с соотношением NaCl: KCl = 3,2: 1, добавляется 1/5 часть, состоящая из полученного расплава ll. Исходный состав электролита, мас. % : AlCl3 4,97; NaCl 67,16; KCl 22,30; CaCl2 2,22; K2SiF6 0,46; NaF 1,64; Na2O 1,25. Извлечение алюминия проводится при 770±10оС и плотности тока 1 А/см2. После 4 ч электролиза удаляется верхняя 1/5 часть электролита и добавляется новая порция расплава ll. Конечный состав электролита, мас. % : AlCl3 0,53; NaCl 70,98; KCl 24,13; CaCl2 2,24; K2SiF6 0,21; NaF 1,91.In a graphite bath filled in 4/5 parts by weight of an electrolytic melt with a ratio of NaCl: KCl = 3.2: 1, 1/5 part consisting of the obtained ll melt is added. The initial composition of the electrolyte, wt. %: AlCl 3 4.97; NaCl 67.16; KCl 22.30; CaCl 2 2.22; K 2 SiF 6 0.46; NaF 1.64; Na 2 O 1.25. Extraction of aluminum is carried out at 770 ± 10 about With a current density of 1 A / cm 2 . After 4 hours of electrolysis, the upper 1/5 of the electrolyte is removed and a new portion of the ll melt is added. The final composition of the electrolyte, wt. %: AlCl 3 0.53; NaCl 70.98; KCl 24.13; CaCl 2 2.24; K 2 SiF 6 0.21; NaF 1.91.
Удаленный расплав используется вновь для ликвационной обработки исходной породы. The removed melt is again used for segregation treatment of the source rock.
В результате электролиза на дне графитовой ванны образуется слой алюминия состава, мас. % : Al 98,48; Si 1,31; Fe 0,07; Ti 0,07; K, Na, Ca, Mg, Mn, Cl не обнаружено (средние данные по 10 анализам). As a result of electrolysis, a layer of aluminum composition, wt. %: Al 98.48; Si 1.31; Fe 0.07; Ti 0.07; K, Na, Ca, Mg, Mn, Cl were not detected (average data for 10 analyzes).
П р и м е р 2. Берется оптимальная смесь, состоящая из 40 г анортозита, 30 г хлористого натрия и 30 г гиератита. Полученная шихта перемешивается механическим способом, помещается в алундовый тигель с крышкой, вводимый в безградиентную зону электропечи при 1000оС и подвергаемый плавлению в течение 1,5-2,0 ч. В результате плавления получается 60 г хлоридного расплава (II) состава, мас. % : AlCl3 24,79; NaCl 22,97; KCl 24,24; CaCl2 11,12; K2SiF6 2,22; NaF 8,40; Na2O 6,26 и 40 г фторидно-силикатного расплава (l) состава, мас. % : SiO2 56,92; Al2O3 9,93; CaCl2 2,05; K2SiF6 14,58; Na2SiF6 10,80; AlF3 5,72.PRI me R 2. The optimal mixture is taken, consisting of 40 g of anorthosite, 30 g of sodium chloride and 30 g of gieratite. The resulting blend is stirred by mechanical means, placed in an alundum crucible with a lid, introduced into Gradientless zone electric furnace at 1000 ° C and subjected to melting within 1.5-2.0 hours. As a result of melting obtained 60 g of a melt chloride (II) composition: . %: AlCl 3 24.79; NaCl 22.97; KCl 24.24; CaCl 2 11.12; K 2 SiF 6 2.22; NaF 8.40; Na 2 O 6.26 and 40 g of fluoride-silicate melt (l) composition, wt. %: SiO 2 56.92; Al 2 O 3 9.93; CaCl 2 2.05; K 2 SiF 6 14.58; Na 2 SiF 6 10.80; AlF 3 5.72.
В графитовую ванну, заполненную на 4/5 части электролитом с соотношением NaCl: KCl = 1: 1, добавляется 1/5 часть, состоящая из полученного расплава ll. Исходный состав электролитического расплава, мас. % : AlCl3 5,01; NaCl 44,64; KCl 44,68; CaCl2 2,31; K2SiF6 0,43; NaF 1,59; Na2O 1,34. Извлечение алюминия ведется при 770±10оС и плотности тока 1 А/см2. После 4 ч электролиза удаляется верхняя 1/5 часть электролита и добавляется новая порция хлоридного расплава ll. Конечный состав электролита, мас. % : AlCl3 0,62; NaCl 47,69; KCl 47,05; CaCl2 2,53; K2SiF6 0,23; NaF 1,88. Удаленный расплав используется вновь для обработки анортозитового сырья.In a graphite bath filled in 4/5 parts with an electrolyte with a ratio of NaCl: KCl = 1: 1, 1/5 part consisting of the obtained ll melt is added. The initial composition of the electrolytic melt, wt. %: AlCl 3 5.01; NaCl 44.64; KCl 44.68; CaCl 2 2.31; K 2 SiF 6 0.43; NaF 1.59; Na 2 O 1.34. Extraction of aluminum is carried out at 770 ± 10 about With a current density of 1 A / cm 2 . After 4 hours of electrolysis, the upper 1/5 of the electrolyte is removed and a new portion of ll chloride is added. The final composition of the electrolyte, wt. %: AlCl 3 0.62; NaCl 47.69; KCl 47.05; CaCl 2 2.53; K 2 SiF 6 0.23; NaF 1.88. The removed melt is used again for processing anorthosite raw materials.
В результате электролиза на дне графитовой ванны фиксируется слой алюминия состава, мас. % : Al 97,96; Si 1,27; Fe 0,10; Ti 0,03, K, Na, Ca, Mg, Mn, Cl не обнаружено (средние данные по 10 анализам). As a result of electrolysis, a layer of aluminum composition, wt. %: Al 97.96; Si 1.27; Fe 0.10; Ti 0.03, K, Na, Ca, Mg, Mn, Cl was not detected (average data for 10 analyzes).
П р и м е р 3. Берется граничная смесь 1, содержащая 25 г анортозита, 45 г хлористого натрия и 30 г гиератита; затем полученная шихта перемешивается механическим способом, помещается в алундовый тигель с крышкой, который вводится в безградиентную зону электропечи при 1000оС и подвергается плавлению в течение 1,5-2,0 ч. В результате плавления образуется 75 г хлоридного расплава (II) состава, мас. % : AlCl3 12,64; NaCl 37,26; KCl 27,51; CaCl2 9,96; K2SiF6 1,55; NaF 7,76; Na2O 3,32 и 25 г фторидно-силикатного расплава (l) состава, мас. % : SiO2 65,96; Al2O3 3,58; CaCl2 1,78; K2SiF6 10,84; Na2SiF6 8,66; AlF3 9,18.PRI me R 3. The boundary mixture 1 is taken, containing 25 g of anorthosite, 45 g of sodium chloride and 30 g of gieratite; then the resulting blend is stirred by mechanical means, placed in an alundum crucible with a lid, which is introduced into Gradientless zone electric furnace at 1,000 ° C and subjected to melting within 1.5-2.0 hours. As a result of melting, a melt of 75 g of the chloride (II) composition wt. %: AlCl 3 12.64; NaCl 37.26; KCl 27.51; CaCl 2 9.96; K 2 SiF 6 1.55; NaF 7.76; Na 2 O 3,32 and 25 g of fluoride-silicate melt (l) composition, wt. %: SiO 2 65.96; Al 2 O 3 3.58; CaCl 2 1.78; K 2 SiF 6 10.84; Na 2 SiF 6 8.66; AlF 3 9.18.
В графитовую ванну, заполненную на 60% по массе электролитическим расплавом с соотношением NaCl: KCl = 3: 1, добавляется 40% расплава ll. Исходный состав электролита, мас. % : AlCl3 5,03; NaCl 63,89; KCl 21,55; CaCl2 3,97; K2SiF6 0,66; NaF 2,98; Na2O 1,92. Извлечение алюминия проводится при 770 ±10оС и плотности тока 1 А/см2. В результате электролиза на дне графитовой ванны образуется слой алюминия состава, мас. % : Al 98,21; Si 1,41; Fe 0,04; Ti 0,05; K , Na, Ca, Mg, Mn, Cl не обнаружено (средние данные по 10 анализам).In a graphite bath filled with 60% by weight electrolytic melt with a ratio of NaCl: KCl = 3: 1, 40% of the ll melt is added. The initial composition of the electrolyte, wt. %: AlCl 3 5.03; NaCl 63.89; KCl 21.55; CaCl 2 3.97; K 2 SiF 6 0.66; NaF 2.98; Na 2 O 1.92. Extraction of aluminum is carried out at 770 ± 10 about With a current density of 1 A / cm 2 . As a result of electrolysis, a layer of aluminum composition, wt. %: Al 98.21; Si 1.41; Fe 0.04; Ti 0.05; K, Na, Ca, Mg, Mn, Cl were not detected (average data for 10 analyzes).
После 4 ч электролиза удаляется 40% электролитического расплава и добавляется новая порция расплава ll. Удаленный расплав используется вновь для ликвационной обработки анортозитов. Конечный состав электролита, мас. % : AlCl3 0,66; NaCl 67,96; KCl 23,41; CaCl2 4,11; K2SiF6 0,28; NaF 3,58.After 4 hours of electrolysis, 40% of the electrolytic melt is removed and a new portion of the ll melt is added. The removed melt is again used for segregation treatment of anorthosites. The final composition of the electrolyte, wt. %: AlCl 3 0.66; NaCl 67.96; KCl 23.41; CaCl 2 4.11; K 2 SiF 6 0.28; NaF 3.58.
П р и м е р 4. Берется граничная смесь 2, состоящая из 60 г анортозита, 10 г хлористого натрия и 30 г гиератита. Полученная шихта перемешивается механическим способом, помещается в алундовый тигель, вводимый в безградиентную зону электропечи и повергаемый плавлению при 1000оС в течение 1,5-2,0 ч. В результате плавления образуется 20 г хлоридного расплава (II) состава, мас. % : AlCl3 33,97; NaCl 2,99; KCl 23,85; CaCl2 24,04; K2SiF6 3,30; NaF 5,01; Na2O 6,84 и 80 г фторидно-силикатного расплава (l) состава, мас. % : SiO2 46,22; Al2O3 19,34; CaCl2 1,43; K2SiF6 17,71; Na2SiF6 15,31.PRI me R 4. The boundary mixture 2 is taken, consisting of 60 g of anorthosite, 10 g of sodium chloride and 30 g of gieratite. The resulting mixture is mixed mechanically, placed in an alundum crucible, introduced into the gradientless zone of the electric furnace and subjected to melting at 1000 about C for 1.5-2.0 hours. As a result of melting, 20 g of chloride melt (II) of the composition, wt. %: AlCl 3 33.97; NaCl 2.99; KCl 23.85; CaCl 2 24.04; K 2 SiF 6 3.30; NaF 5.01; Na 2 O 6.84 and 80 g of fluoride-silicate melt (l) composition, wt. %: SiO 2 46.22; Al 2 O 3 19.34; CaCl 2 1.43; K 2 SiF 6 17.71; Na 2 SiF 6 15.31.
В графитовую ванну, заполненную на 6/7 части по массе электролитом с соотношением NaCl: KCl = 4,2: 1, добавляется 1/7 часть хлоридного расплава ll. Исходный состав электролита, мас. % : AlCl3 4,99; NaCl 66,91; KCl 22,16; CaCl2 3,44; K2SiF6 0,39; NaF 1,02, Na2O 1,09. Извлечение алюминия ведется при 770 ±10оС и плотности тока 1 А/см2. После 4 ч электролиза удаляется верхняя 1/7 часть электролита и добавляется новая порция расплава ll. Конечный состав электролитического расплава, мас. % : AlCl3 0,49; NaCl 70,52; KCl 23,78; K2SiF6 0,25; NaF 1,12; CaCl2 3,84. Удаленный расплав используется вновь для обработки анортозитового сырья. В результате электролиза на дне графитовой ванны фиксируется слой алюминия состава, мас. % : Al 97,99; Si 1,42; Fe 0,07; Ti 0,10; K, Na, Ca, Mg, Mn, Cl не обнаружено (средние данные по 10 анализам).In a graphite bath filled in 6/7 parts by weight with an electrolyte with a ratio of NaCl: KCl = 4.2: 1, 1/7 part of ll chloride will be added. The initial composition of the electrolyte, wt. %: AlCl 3 4.99; NaCl 66.91; KCl 22.16; CaCl 2 3.44; K 2 SiF 6 0.39; NaF 1.02; Na 2 O 1.09. Extraction of aluminum is carried out at 770 ± 10 about With a current density of 1 A / cm 2 . After 4 hours of electrolysis, the upper 1/7 of the electrolyte is removed and a new portion of the ll melt is added. The final composition of the electrolytic melt, wt. %: AlCl 3 0.49; NaCl 70.52; KCl 23.78; K 2 SiF 6 0.25; NaF 1.12; CaCl 2 3.84. The removed melt is used again for processing anorthosite raw materials. As a result of electrolysis, a layer of aluminum composition, wt. %: Al 97.99; Si 1.42; Fe 0.07; Ti 0.10; K, Na, Ca, Mg, Mn, Cl were not detected (average data for 10 analyzes).
Предлагаемый способ получения алюминия по сравнению с прототипом позволяет производить прямое, ликвационное экстрагирование из анортозитов щелочных хлоридных расплавов, содержащих 10-35 мас. % AlCl3 и вводимых непосредственно в электролит вместо обезвоженного хлористого алюминия. Процесс экстрагирования осуществляется при 850-1200оС в нормальных атмосферных условиях без применения специальной кислотоупорной аппаратуры. Кроме того, изобретение позволяет проводить извлечение алюминия при 750-800оС в электролитическом расплаве состава, мас. % : NaCl 45-70; KCl 20-45; CaCl2 2-4; NaF 1-4; AlCl3 0,5-5. (56) Заявка Великобритании N 2135663. Получение алюминия через стадию хлорирования гексагидрата хлорида алюминия. МКИ С 01 F 7/48, C 25 C 3/06, НКИ С1А, С7В, 1984.The proposed method for producing aluminum in comparison with the prototype allows for direct, liquation extraction from anorthosites of alkaline chloride melts containing 10-35 wt. % AlCl 3 and introduced directly into the electrolyte instead of dehydrated aluminum chloride. The extraction process is carried out at 850-1200 о С in normal atmospheric conditions without the use of special acid-resistant equipment. In addition, the invention allows the extraction of aluminum at 750-800 about With in the electrolytic melt composition, wt. %: NaCl 45-70; KCl 20-45; CaCl 2 2-4; NaF 1-4; AlCl 3 0.5-5. (56) UK application N 2135663. The production of aluminum through the stage of chlorination of aluminum chloride hexahydrate. MKI C 01 F 7/48, C 25 C 3/06, NKI C1A, C7B, 1984.
Claims (2)
Хлорид натрия 45 - 70
Хлорид калия 20 - 45
Хлорид кальция 2 - 4
Фторид натрия 1 - 4
Хлорид алюминия 0,5 - 5,02. The method according to p. 1, characterized in that the electrolysis is carried out at 750 - 800 o With and use the melt composition, wt. %:
Sodium Chloride 45 - 70
Potassium Chloride 20 - 45
Calcium Chloride 2 - 4
Sodium Fluoride 1 - 4
Aluminum chloride 0.5 - 5.0
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5037401 RU2009273C1 (en) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Method for production of aluminium from anorthosites |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5037401 RU2009273C1 (en) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Method for production of aluminium from anorthosites |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009273C1 true RU2009273C1 (en) | 1994-03-15 |
Family
ID=21601894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5037401 RU2009273C1 (en) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Method for production of aluminium from anorthosites |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2009273C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102373484A (en) * | 2010-08-10 | 2012-03-14 | 乔卫林 | Novel low temperature, low carbon and energy-saving technology for refining high purity aluminum by electrolytic aluminum and primary aluminum |
| RU2772882C1 (en) * | 2018-09-30 | 2022-05-26 | Чэнду Эдвансд Метал Мэтириал Индастриал Текнолоджи Рисёч Инститьют Ко., Лтд. | Method for producing a titanium-aluminium alloy |
-
1992
- 1992-02-14 RU SU5037401 patent/RU2009273C1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102373484A (en) * | 2010-08-10 | 2012-03-14 | 乔卫林 | Novel low temperature, low carbon and energy-saving technology for refining high purity aluminum by electrolytic aluminum and primary aluminum |
| RU2772882C1 (en) * | 2018-09-30 | 2022-05-26 | Чэнду Эдвансд Метал Мэтириал Индастриал Текнолоджи Рисёч Инститьют Ко., Лтд. | Method for producing a titanium-aluminium alloy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2904744B2 (en) | Method for electrolytic production of magnesium or its alloy | |
| CA1330772C (en) | Process and apparatus for producing high-purity lithium metal by fused-salt electrolysis | |
| NO158755B (en) | PROCEDURE FOR PURIFICATION OF ALUMINUM CONTAINING POLLUTANTS. | |
| US5279716A (en) | Method for producing magnesium metal from magnesium oxide | |
| AU2002236370B2 (en) | Process for preparing silicon and optionally aluminum and silumin(aluminum-silicon alloy) | |
| CA2147733C (en) | Fused fluoride electrolytes for magnesium oxide electrolysis in the production of magnesium metal | |
| US5118396A (en) | Electrolytic process for producing neodymium metal or neodymium metal alloys | |
| AU2002236370A1 (en) | Process for preparing silicon and optionally aluminum and silumin(aluminum-silicon alloy) | |
| Sharma | A new electrolytic magnesium production process | |
| EP0611837A1 (en) | Method for obtaining aluminium from alumina-containing raw material | |
| RU2009273C1 (en) | Method for production of aluminium from anorthosites | |
| CA2439385C (en) | Process for preparing silicon by electrolysis and crystallization, and preparing low-alloyed and high-alloyed aluminum silicon alloys | |
| RU2052544C1 (en) | Method for obtaining aluminum from aluminosilicate | |
| US4992096A (en) | Metallothermic reduction or rare earth metals | |
| EP0816534A1 (en) | An electrolytic magnesium production process using mixed chloride-fluoride electrolytes | |
| RU2074906C1 (en) | Method of aluminum production out of nepheline stenites and thinnerites | |
| AU2002236369B2 (en) | Process for preparing silicon carbide and optionally aluminum and silumin (aluminum-silicon alloy) | |
| JPH02259092A (en) | Production of calcium | |
| RU2083699C1 (en) | Method of reprocessing aluminium wastes | |
| US4881971A (en) | Refining of lead-debismuthizing | |
| AU616430B2 (en) | Salt-based melting process | |
| US2829092A (en) | Electrolytic process for the manufacture of aluminum alloys | |
| RU2128732C1 (en) | Process of start-up of aluminum electrolyzer after overhaul | |
| RU2148664C1 (en) | Method of processing of aluminum slags | |
| RU2147557C1 (en) | Method of preparing lithium-containing fluorine salts for electrolytic aluminium production |