RU2501870C2 - Production of aluminium metal from water suspension of clay particles and device to this end - Google Patents

Production of aluminium metal from water suspension of clay particles and device to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2501870C2
RU2501870C2 RU2012109243/02A RU2012109243A RU2501870C2 RU 2501870 C2 RU2501870 C2 RU 2501870C2 RU 2012109243/02 A RU2012109243/02 A RU 2012109243/02A RU 2012109243 A RU2012109243 A RU 2012109243A RU 2501870 C2 RU2501870 C2 RU 2501870C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
aluminum
cavity
processing
clay
Prior art date
Application number
RU2012109243/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012109243A (en
Inventor
Юрий Александрович Семенов
Алексей Степанович Таранов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет"
Priority to RU2012109243/02A priority Critical patent/RU2501870C2/en
Publication of RU2012109243A publication Critical patent/RU2012109243A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2501870C2 publication Critical patent/RU2501870C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: proposed method comprises grinding aluminium-bearing clay to particles sized to 0.001-1.0 mm, mixing it with water in amount of 30-40% of total weight of ground clay to make water suspension to be loaded inside the housing by blowing processing zone with compressed atmospheric air, reducing with gases contained in compressed air flows at subjecting said water suspension to variable rotary magnetic field with intensity in processing zones of 4*104 -1*106 A/m, frequency of 40-70 Hz by forcing water suspension through housing processing zones, the number making 2 to 6 and used as closing connection links for generated magnetic field acting at water suspension. Water suspension loading and aluminium discharge are made without outage of production plant. Proposed device comprises housing to accommodate aluminium-bearing clay, magnetic filed inductors composed of interconnected plates of magnetically conducting material and connected in closed rectangular circuit, their number making 2 to 6 and connected with external power supply, solenoids composed of three coils arranged inside inductors to make every closed rectangular circuit. Every said coil is connected to appropriate phase of said external three-phase power supply. Inductor circuit has through slot to surround case arranged therein, aforesaid circuit being arranged successively at equal spacing between them. Device comprises means to load and displace suspension and to discharge finished aluminium.
EFFECT: high-purity aluminium in continuous process.
7 cl, 2 dwg

Description

Способ получения металлического алюминия из водяной суспензии глиняных частиц и устройство для его осуществления.A method of producing metallic aluminum from an aqueous suspension of clay particles and a device for its implementation.

Предлагаемое изобретение относится к цветной металлургии, а, именно, к технологиям получения первичного алюминия из содержащего глину сырья и к используемым для их осуществления устройствам.The present invention relates to non-ferrous metallurgy, and, in particular, to technologies for the production of primary aluminum from clay-containing raw materials and to the devices used for their implementation.

Известны способы, применяемые и по настоящее время, которые предназначены для получения первичного алюминия. Последние выполняются проведением электролиза сформированного на основе глинозема расплава криолита.Known methods used to date, which are intended to produce primary aluminum. The latter are performed by electrolysis of a cryolite melt formed on the basis of alumina.

Протекающая реакция восстановления глинозема углеродом, который вводится в состав последнего, повышает К.П.Д. процесса, увеличивая выход осаждаемого на катоде металла (см. книгу Фореблем Т.Ф «Электролиз алюминия» Москва, «Металлургия», 1967, стр.22-28).The proceeding reaction of the reduction of alumina with carbon, which is introduced into the composition of the latter, increases KPD the process, increasing the yield of metal deposited on the cathode (see T. Forebl, “Electrolysis of Aluminum,” Moscow, Metallurgy, 1967, pp. 22-28).

Однако этому известному способу присущи существенные недостатки;However, this known method has significant disadvantages;

Необходимость применения при осуществлении процесса переработки сырья нагреваемого до температур 950°С и выше расплава, состоящего из входящих в него, указанных выше соединений, приводит к увеличению затрат используемой при его осуществлении технологической энергии(как тепловой, так и эклектрической).The need to use in the process of processing raw materials heated to temperatures of 950 ° C and above the melt, consisting of its constituents, the above compounds, leads to an increase in costs used in its implementation of technological energy (both thermal and electric).

Кроме того, при выполнении такого рода технологии, т.е. электролиза расплавов из соединений алюминия и фтора,. в окружающую электролизер атмосферу производится выброс образующихся в нем вредных соединений и газов (таких, например, как фтористый водород, оксид углерода, серосодержащие продукты и так далее).In addition, when performing this kind of technology, i.e. electrolysis of melts from aluminum and fluorine compounds. into the atmosphere surrounding the electrolytic cell, harmful compounds and gases formed in it are released (such as, for example, hydrogen fluoride, carbon monoxide, sulfur-containing products, and so on).

Все перечисленное выше приводит к необходимости использования в производстве алюминия, осуществляемого при помощи этих известных методов, обслуживающих такого рода процессы комплексов, состоящих из сложного и дорогостоящего оборудования, а так же таких же обеспечивающих их работу систем.All of the above leads to the need to use aluminum in production, carried out using these well-known methods, serving such processes of complexes consisting of complex and expensive equipment, as well as the same systems that ensure their operation.

Перечисленные выше обстоятельства оказывают отрицательное влияние на получаемые с применением этих технологий экономические показатели, характеризующие эффективность проведения процесса переработки исходного сырьевого материала в необходимый конечный продукт.The circumstances listed above have a negative impact on the economic indicators obtained using these technologies that characterize the efficiency of the process of processing the source raw material into the desired final product.

Кроме того, к известным следует отнести и способ получения первичного алюминия, в процессе выполнения которого указанный выше конечный продукт извлекают из исходного сырьевого материала при помощи осуществляемой в объеме расплава термохимической реакции восстановления глинозема углеродом.In addition, the known method should also include primary aluminum, in the process of which the above-mentioned final product is extracted from the original raw material using a thermochemical reaction of alumina reduction with carbon carried out in the melt volume.

Вырабатываемый в рабочей зоне электролизера входе ее осуществления металл в конечном итоге осаждается на его дно, накапливаясь в этой области.The metal produced in the working area of the electrolyzer at the inlet of its implementation ultimately precipitates to its bottom, accumulating in this area.

Сам этот процесс протекает во внутренней полости плазменно-индукционной печи, в которой между тугоплавким катодом и анодом создают электродуговой разряд, и подают прямо в него смесь, состоящую из глинозема и углерода.This process itself proceeds in the internal cavity of a plasma-induction furnace, in which an electric arc discharge is created between the refractory cathode and the anode, and a mixture consisting of alumina and carbon is fed directly into it.

Управление траекторией перемещения полученной там плазменной дуги осуществляют с помощью магнитного поля, генерируемого соленоидом, расположенным вокруг тела анода.The path of the plasma arc obtained there is controlled by a magnetic field generated by a solenoid located around the body of the anode.

Как видно из описания этого известного способа, при его проведении под воздействием высокой температуры сформированного для достижения требуемой конечной цели сгустка плазмы, в полости используемого устройства протекает химическая реакция карботермического восстановления алюминия из содержащих глинозем окатышей. Последнее осуществляется при помощи генерируемых в этой зоне атомов углерода.As can be seen from the description of this known method, when it is carried out under the influence of a high temperature of a plasma clot formed to achieve the desired end goal, a chemical reaction of carbothermal reduction of aluminum from alumina-containing pellets takes place in the cavity of the device used. The latter is carried out using carbon atoms generated in this zone.

Полученный в этой области металл в виде жидкого расплава осаждается на дно плазменно-индукционной печи. Оттуда накопленный в этой части ней жидкий алюминий периодически удаляется через имеющийся в печи отводящий трубопровод.The metal obtained in this region in the form of a liquid melt is deposited on the bottom of a plasma-induction furnace. From there, liquid aluminum accumulated in this part of it is periodically removed through an outlet pipe in the furnace.

Индуктор, коаксиально расположенный вокруг находящихся в нижней части известного устройства графитовых блоков, создает необходимый для поддержания нужной температуры расплава электрический ток.The inductor, coaxially located around the graphite blocks located in the lower part of the known device, creates an electric current necessary to maintain the desired melt temperature.

Кроме того, такая плазменно-индукционная печь снабжена трубопроводами для удаления шлаков и диоксида углерода. Последний в дальнейшем используется в качестве горючего материал, обеспечивающего генерацию применяемого в устройстве дугового электрического разряда.In addition, such a plasma induction furnace is equipped with pipelines for removing slag and carbon dioxide. The latter is subsequently used as a combustible material, which ensures the generation of the electric arc discharge used in the device.

Как следует из описания этого известного способа, вырабатываемый при его выполнении алюминий образуется в зоне генерации используемой в устройстве плазменной дуги при температурах 2050°С. Удаление его осуществляется за счет охлаждения сформировавшихся там его частиц струей подаваемого в туже же самую зону инертного газа (см. патент №2170278 «Способ получения первичного алюминия и устройство для его осуществления», РФ, С22В 21/02, публикация 10.07.2002, далее прототип).As follows from the description of this known method, the aluminum produced during its execution is formed in the generation zone of the plasma arc used in the device at temperatures of 2050 ° C. Its removal is carried out by cooling its particles formed there by a jet of inert gas supplied to the same zone (see patent No. 2170278 “Method for the production of primary aluminum and a device for its implementation”, RF, С22В 21/02, publication July 10, 2002, hereinafter prototype).

Управление перемещением получающейся в газовом облаке мощного электрического разряда т.е. самой плазменной дугой производят с помощью магнитных полей, генерируемых в полости печи имеющимся в ней соленоидом.Controlling the movement of a powerful electric discharge resulting in a gas cloud i.e. the plasma arc itself is produced using magnetic fields generated in the cavity of the furnace by the solenoid present in it.

Однако и это известное техническое решение - прототип, то же имеет целый ряд присущих и ему очевидных недостатков.However, this well-known technical solution - the prototype, also has a number of inherent and obvious disadvantages.

Как и в разобранном ранее известном способе, получение алюминия с помощью генерируемой в устройстве плазменной дуги связано с высокими затратами применяемой для достижения этой цели электрической энергии.As in the previously known method disassembled, the production of aluminum using the plasma arc generated in the device is associated with high costs of electric energy used to achieve this.

Кроме того, для его осуществления, как и было отмечено при проведении анализа условий выполнения разобранной выше другой известной технологии, приходится применять достаточно сложное в конструктивном отношении оборудование, а также отличающихся тем же обслуживающих его работу систем.In addition, for its implementation, as was noted during the analysis of the conditions for fulfilling another known technology discussed above, it is necessary to use equipment that is quite complicated in design terms, as well as systems that differ in the same way that serve it.

Наличие указанных выше факторов отрицательно сказывается на целом ряде эксплуатационных показателей, относящихся как к самим этим применяемым при получении алюминия устройствам, так и к обеспечивающим их функционирование обслуживающим системам, что, в конечном итоге, снижает степень надежности всего состоящего из указанных элементов используемого в производстве технологического комплекса.The presence of the above factors negatively affects a number of operational indicators related both to the devices themselves used in the production of aluminum and to the service systems that ensure their functioning, which ultimately reduces the degree of reliability of the entire technological element used in the production complex.

Применение мощных электрических разрядов и высокая температура дугового плазменного образования связано с необходимостью введения в конструкцию известного устройства дополнительных узлов и механизмов, обеспечивающих безопасность работы обслуживающего его персонала, а также снижающих степень вредного воздействия такого рода факторов на окружающую весь этот комплекс природную среду.The use of powerful electric discharges and the high temperature of an arc plasma formation are associated with the need to introduce additional components and mechanisms into the design of the known device that ensure the safety of the personnel serving it, as well as reduce the degree of harmful effects of such factors on the environment surrounding this entire complex.

Кроме всего перечисленного, проведение этого известного процесса связано еще и с необходимостью выполнения периодических перерывов для осуществления загрузки новых порций, применяемого при обработке сырьевого материала взамен уже израсходованного.In addition to all of the above, the implementation of this well-known process is also associated with the need to perform periodic breaks for loading new portions, which is used in the processing of raw materials instead of those already consumed.

Все выше перечисленное отрицательно сказывается на получаемых технико-экономических показателях характеризующих производительность процесса переработки исходного сырья в необходимый конечный продукт - т.е. в металл.All of the above negatively affects the obtained technical and economic indicators characterizing the productivity of the process of processing the feedstock into the desired final product - i.e. into metal.

И, последнее, полученный при помощи указанного выше известного способа первичный алюминий, не обладает достаточной высокой степенью чистоты.And, the last, obtained using the above-mentioned known method, primary aluminum does not have a sufficiently high degree of purity.

Для доведения этого продукта до требуемой кондиции, приходиться применять трудоемкие и затратные дополнительные операции но его последующей доочистке.To bring this product to the required condition, it is necessary to apply laborious and costly additional operations but its subsequent purification.

К последним, например, можно отнести вакуумное рафинирование расплавов, полученных из такого рода первичного металла.The latter, for example, include vacuum refining of melts obtained from this kind of primary metal.

Целью предлагаемого изобретения является уменьшение затрат связанных с необходимостью получения металлического алюминия в процессе переработки применяемого сырья, а также снижение степени конструктивной сложности используемого при осуществлении предлагаемого способа устройства.The aim of the invention is to reduce costs associated with the need to obtain aluminum metal in the processing of raw materials used, as well as reducing the degree of structural complexity of the device used in the implementation of the proposed method.

Достижение указанной цели обеспечивается за счет применения в предлагаемом решении следующих факторов:Achieving this goal is ensured by applying the following factors in the proposed solution:

При получении металлического алюминия из водяной суспензии глиняных частиц производят загрузку в полость применяемого устройства алюмосодержащей глины, а также выгрузку из нее готового металла по окончанию процесса обработки. В этой же части используемого устройства производят восстановление упомянутого сырьевого материала, осуществляемое под воздействием генерируемого в зоне обработки магнитного поля. В этих же самых областях производят осаждение восстановленного алюминия, а также и его последующую выгрузку.Upon receipt of metallic aluminum from an aqueous suspension of clay particles, aluminum-containing clay is loaded into the cavity of the device used, as well as the finished metal is unloaded from it at the end of the processing process. In the same part of the device used, said raw material is restored under the influence of a magnetic field generated in the processing zone. In the same areas, precipitation of reduced aluminum is carried out, as well as its subsequent unloading.

Устройство, используемое для осуществления предложенного способа получения металлического алюминия, содержит корпус для размещения в его полости обрабатываемой алюмосодержащей глины, а также рабочие элементы для создания магнитного поля. Эти упомянутые элементы соединены с внешним источником их электрического питания. В составе устройства имеется еще и соленоид, размещенный на рабочем элементе, а также средства загрузки и выгрузки полученного с его помощью алюминия.The device used to implement the proposed method for producing metal aluminum, contains a housing for placement in its cavity of the processed aluminum-containing clay, as well as working elements for creating a magnetic field. These elements are connected to an external source of electrical power. The device also includes a solenoid located on the working element, as well as means for loading and unloading the aluminum obtained with its help.

Новым в предлагаемом способе является то, что алюмосодержащую глину размалывают на частицы с размерами 0,001-1,0 мм и перемешивают с водой в количестве 30-40% от суммарной массы размолотой глины, с получением водяной суспензии. Изготовленную суспензию затем загружают в упомянутую полость и продувают через зону обработки сжатый воздух.New in the proposed method is that the aluminum-containing clay is ground into particles with a size of 0.001-1.0 mm and mixed with water in an amount of 30-40% of the total mass of the ground clay, to obtain an aqueous suspension. The prepared suspension is then loaded into said cavity and compressed air is blown through the treatment zone.

Восстановление алюминия из глинозема осуществляют углеродом, входящим в состав газов, присутствующих в струях продуваемого через зону обработки упомянутого воздуха, при воздействии на водяную суспензию переменным вращающимся магнитным полем с напряженностью в зонах обработки 4×104-1×106 А/м и частотой 40-70 Гц. В процессе проведения обработки водяную суспензию перемещают через последовательно расположенные в корпусе устройства зоны обработки, количество которых составляет от 2 до 6.The reduction of aluminum from alumina is carried out with carbon, which is part of the gases present in the jets blown through the treatment zone of the mentioned air when exposed to an aqueous suspension with an alternating rotating magnetic field with a tension in the treatment zones of 4 × 10 4 -1 × 10 6 A / m and frequency 40-70 Hz. During the processing, the aqueous suspension is moved through the treatment zones successively located in the device body, the number of which is from 2 to 6.

Указанные выше зоны обработки водяной суспензии используют в качестве замыкающих соединительных звеньев для генерируемого магнитного потока при проведении его воздействия на водяную суспензию.The above treatment zones of the aqueous suspension are used as closing connecting links for the generated magnetic flux when it is exposed to the aqueous suspension.

Загрузку водяной суспензии и выгрузку готового алюминия осуществляют без остановки устройства для получения алюминия.The loading of the aqueous suspension and the unloading of the finished aluminum is carried out without stopping the device for producing aluminum.

Кроме того, подачу в толщу водяной суспензии струй сжатого воздуха осуществляют под избыточным давлением 0,1÷0,6 кгс/см2.In addition, the supply in the thickness of the aqueous suspension of jets of compressed air is carried out under an excess pressure of 0.1 ÷ 0.6 kgf / cm 2 .

Само же перемещение водяной суспензии внутри полости выполняют с помощью вращающегося шнека при ее непрерывном механическом перемешивании.The very movement of the aqueous suspension inside the cavity is performed using a rotating screw with its continuous mechanical stirring.

Новым в конструкции предлагаемого устройства является то, что оно снабжено размещенным во внутренней полости упомянутого корпуса вокруг своей оси шнеком для перемещения обрабатываемой водяной суспензии из алюмосодержащей глины и воды. Перенос упомянутого сырьевого материала выполняется по направлению от переднего конца корпуса к заднему его концу. Устройство еще имеет и привод, обеспечивающий выполнение угловых перемещений шнека с заданной скоростью, а также сопла для проведения подачи сжатого воздуха.New in the design of the proposed device is that it is equipped with a screw located in the internal cavity of the said housing about its axis to move the treated water suspension from aluminum-containing clay and water. The transfer of said raw material is carried out in the direction from the front end of the housing to its rear end. The device also has a drive that ensures the execution of the angular movements of the screw at a given speed, as well as nozzles for supplying compressed air.

В переднем конце корпуса выполнено отверстие, сообщенное с полостью находящегося над ним загрузочного бункера для подачи упомянутой суспензии, и на заднем его конце расположен люк для выгрузки из него полученного алюминия, в установленный над люком накопитель.An opening is made in the front end of the housing, which communicates with the cavity of the loading hopper located above it for supplying the suspension, and at its rear end there is a hatch for unloading the obtained aluminum from it, into a drive mounted above the hatch.

Рабочие элементы устройства выполнены в виде состыкованных между собой пластин из магнитопроводящего материала, смонтированных в замкнутый прямоугольный контур, в количестве от 2 до 6.The working elements of the device are made in the form of stacked plates of magnetically conductive material mounted in a closed rectangular contour, in an amount from 2 to 6.

Соленоиды в устройстве выполнены в виде трех электрических обмоток-катушек размещенных в теле рабочих элементов, составляющих каждый замкнутый прямоугольный контур. При этом каждая электрическая обмотка-катушка соединена с соответствующей фазой внешнего трехфазного источника электрического питания. В каждом же используемом в составе устройства контуре, в одном из его рабочих элементов выполнен сквозной паз, охватывающий размещенный в нем упомянутый корпус. Эти контуры последовательно установлены на равном расстоянии друг от друга.The solenoids in the device are made in the form of three electric windings-coils placed in the body of the working elements that make up each closed rectangular contour. Moreover, each electric coil-coil is connected to the corresponding phase of an external three-phase source of electrical power. In each circuit used as part of the device, in one of its working elements, a through groove is made covering the housing mentioned in it. These circuits are sequentially installed at an equal distance from each other.

Новизна предложенной конструкции устройства будет состоять еще и в том, что его корпус смонтирован с наклоном продольной оси к уровню горизонта под углом, составляющим 10-20°. При этом его передний конец приподнят, а задний конец опущен.The novelty of the proposed device design will also consist in the fact that its body is mounted with a slope of the longitudinal axis to the level of the horizon at an angle of 10-20 °. At the same time, its front end is raised, and the rear end is lowered.

Следует дополнительно отметить еще и то, что сопла, используемые в этом устройстве для проведения подачи сжатого воздуха, размещены на наружной поверхности корпуса в виде равномерно отстоящих один от другого рядов и с наклоном относительно упомянутой поверхности.It should also be noted that the nozzles used in this device for supplying compressed air are placed on the outer surface of the housing in the form of rows evenly spaced from one another and with an inclination relative to the said surface.

И, наконец, к отличиям предложенного устройства следует отнести еще и то, что на корпусе закреплены проходящие сквозь его стенки полые патрубки с редукционными клапанами, установленные в его переднем и заднем концах, сообщенные полостью корпуса и предназначенные для проведения удаления избыточных объемов подаваемого туда сжатого воздуха.And, finally, the differences of the proposed device should also include the fact that hollow pipes with pressure reducing valves installed in its front and rear ends, communicated by the body cavity and designed to remove excess volumes of compressed air supplied to it, are fixed on the housing .

Введение всех перечисленных выше особенностей выполнения предлагаемого способа, а так же и указанных выше новых конструктивных признаков в состав используемого при его проведении устройства, позволяет коренным образом изменить характер протекания процесса формирования металлического алюминия при осуществлении переработки применяемого для его получения исходного сырьевого материала.The introduction of all the above features of the implementation of the proposed method, as well as the above new design features in the composition of the device used during its implementation, allows you to fundamentally change the nature of the process of forming metal aluminum during processing used to obtain the original raw material.

В связи с изложенным выше последний начинает приобретать следующие характерные именно для него отличия.In connection with the foregoing, the latter begins to acquire the following differences characteristic of it.

Во первых, к числу последних следует отнести то, что сама начальная стадия осуществления предлагаемого способа отличается от известных технологий тем, что включает в себя этап так называемого «тонкого помола» кусков исходной руды, содержащей соединения алюминия.Firstly, the latter should include the fact that the initial stage of the implementation of the proposed method differs from the known technologies in that it includes the stage of the so-called "fine grinding" of pieces of the original ore containing aluminum compounds.

При его проведении используются любые известные в промышленном производстве методы дробления комкового материала, например выполняемые при помощи шаровых мельниц. При применении для достижения этой цели указанного выше устройства, куски исходной сырьевой массы, используемой в предлагаемом способе при его выполнении, растирались с помощью последнего на частицы глины, имеющие габаритные размеры от 0,001 мм до 1,0 мм.During its implementation, any lumpy material crushing methods known in industrial production are used, for example, performed using ball mills. When applying the above device to achieve this goal, the pieces of the initial raw material mass used in the proposed method during its execution were ground using clay particles having overall dimensions from 0.001 mm to 1.0 mm.

Осуществление этого «размола» крупных комков породы и обеспечивало в дальнейшем возможность формирования из полученных с ее помощью мелких частиц глины вязкой однородной нерасслаивающейся на отдельные составляющие в течении длительного временного периода времени массы - водяной суспензии. Для того же, чтобы создать последнюю, потребуется только произвести добавление к полученному таким образом объему глины, необходимого количества воды (30-40% от суммарной массы этого материала). После выполнения такого действия полученная таким образом двухкомпонентная субстанция тщательно перемешивается. Для осуществления этой операции может использоваться любое, переназначенное для осуществления указанной цели оборудование, например, обыкновенная лопастная механическая мешалка.The implementation of this “grinding” of large lumps of rock provided the possibility of further formation of clay from viscous particles of fine particles that were homogeneous and not stratified into individual components over a long period of time — an aqueous suspension. In order to create the latter, it will only be necessary to add to the clay volume thus obtained the required amount of water (30-40% of the total mass of this material). After performing this action, the bicomponent substance thus obtained is thoroughly mixed. To carry out this operation, any equipment reassigned to accomplish this purpose can be used, for example, an ordinary paddle mechanical stirrer.

Сформированная по окончанию ее проведения однородная «грязеобразная» порция объема водяной суспензии 2, состоящая из этих двух указанных выше веществ, помещается затем в полость загрузочного бункера 1, входящего в состав используемого для переработки этого сырьевого материала устройства. После завершения этапа такой загрузки, сразу же и одновременно подключаются к внешнему источнику питания все обмотки-катушки 15, входящие в состав контуров 5 и кроме того, вступает в работу привод вращения подающего шнека 4, а так же выполняется подсоединение обдувочных сопел 6 к внешней, подводящей сжатый воздух под избыточным давлением, магистрали. Через загрузочное отверстие «В», находящиеся в самой нижней части бункера 1 порции сырьевого материала 2 проваливаются вниз, попадая во внутреннею полость корпуса 3 применяемого для обработки устройства. Попавшие туда объемы ранее полученной указанным выше образом водяной суспензии 2 подхватываются лопастями вращающегося подающего шнека 4, и передвигаются с помощью последнего по внутренней полости корпуса по направлению от его переднего конца до самой задней его части. В процессе их такого «проталкивания» вращающиеся лопасти шнека 4 производят дробление более крупных порций помещенного в полость корпуса 3 сырья, на более мелкие, периодически осуществляя их подъем на определенную высоту выше уровня горизонта, а так же и сброс их оттуда через определенные промежутки времени, в самую нижнюю зону корпуса 3. Через какое либо относительно небольшое количество выполненных вокруг продольной оси симметрии оборотов шнека 4, заполняющая полость корпуса 3 масса перерабатываемого материала 2 выноситься лопастями последнего в область воздействия создаваемого самым первым из установленных контуров 5 переменного вращающегося магнитного поля.The homogeneous “mud-like” portion of the volume of the aqueous suspension 2 formed at the end of its holding, consisting of these two above substances, is then placed in the cavity of the loading hopper 1, which is part of the device used for processing this raw material. After completing the stage of such loading, all winding coils 15 included in the circuits 5 are immediately and simultaneously connected to an external power source and, in addition, the rotation drive of the feed screw 4 comes into operation, as well as the connection of the blowing nozzles 6 to the external one supplying compressed air under overpressure, mains. Through the loading hole "B", the portions of the raw material 2 located in the lower part of the hopper 1 fall down, falling into the internal cavity of the housing 3 used for processing the device. The volumes of water suspension 2 previously obtained in the manner described above are picked up by the blades of a rotating feed screw 4 and moved with the help of the latter along the internal cavity of the housing in the direction from its front end to its rear part. In the process of such “pushing”, the rotating blades of the screw 4 produce crushing of larger portions of the raw materials placed in the cavity of the housing 3 into smaller ones, periodically lifting them to a certain height above the horizon, and also dumping them from there at certain intervals, into the lowest zone of the housing 3. Through any relatively small number of revolutions of the screw 4 made around the longitudinal axis of symmetry, the mass of the processed material 2 filling the cavity of the housing 3 is carried out by the blades along last in the area of influence created by the very first of the installed circuits 5 of an alternating rotating magnetic field.

Формирование последнего протекает со следующими характерными особенностями, наличие которых и предопределяет получение при осуществлении предлагаемого способа требуемого положительного эффекта. При проведении рассмотрения причин, приводящих к появлению этих факторов его воздействия, надо вспомнить о том, что монтаж корпуса 3, заполненного текучей массой обрабатываемой в нем сырьевой суспензии, произведен в выполненных с этой целью сквозных пазах «Б» применяемых в устройстве магнитных генераторов (см. фиг.1). Т.е. фактически корпус 3 используемого устройства проложен через оставленные в них для этой цели искусственно созданные «щели» (т.е. пазы «Б»). При этом такая его «прокладка» осуществлена с формированием однотипных монтажных зазоров «а» в местах прохода его наружной поверхности через тело любого контура 5, входящего в эту применяемую для обработки магнитную систему.The formation of the latter proceeds with the following characteristic features, the presence of which determines the receipt of the required positive effect when implementing the proposed method. When conducting a review of the reasons leading to the appearance of these factors of its influence, it must be remembered that the casing 3, filled with a fluid mass of the raw material suspension processed in it, was made in through grooves “B” made for this purpose and used in the device of magnetic generators (see Fig. 1). Those. in fact, the housing 3 of the device used is laid through artificially created “slots” (ie, grooves “B”) left in them for this purpose. Moreover, such a “laying” was carried out with the formation of the same type of mounting clearances “a” at the points of passage of its outer surface through the body of any circuit 5 included in this magnetic system used for processing.

Кроме того следует отметить еще и то, что входящие в нее магнитные генераторы размещены на одинаковом друг от друга расстоянии.In addition, it should also be noted that the magnetic generators included in it are placed at the same distance from each other.

В связи с тем, что входящие в каждый из магнитных контуров 5 по три единицы в расчете на один генератор, обмотки-катушки 15 в момент осуществления процесса обработки включаются во внешнюю электрическую цепь, то вследствии этого каждая из них начинает выполнять функцию соленоида. При этом надо указать дополнительно еще и на то, что каждая имеющаяся в любом контуре 5 обмотка-катушка 15 подсоединяется при включении к своей подводящей ток только для нее, соответствующей фазе трехфазного внешнего источника электрического питания.Due to the fact that three units are included in each of the magnetic circuits 5 per one generator, the coil windings 15 are included in an external electric circuit at the time of the processing process, and as a result, each of them starts to perform the function of a solenoid. In this case, it is also necessary to indicate also that each winding-coil 15 available in any circuit 5 is connected when it is switched on only for it, which corresponds to the phase of a three-phase external electric power supply, to its supply current.

При выполнении такого подключения любая отдельно взятая из этих обмоток-катушек 15 начинает генерировать вокруг себя магнитное переменное поле.When making such a connection, any separately taken from these winding coils 15 begins to generate a magnetic alternating field around itself.

Такого рода полученные в зонах установки обмоток-катушек 15 индивидуальные поля, проходя через объем включающих в себя такого рода соленоиды и составляющих каждый отдельный контур магнитопроводящих элементов 14, суммируются в них с формированием в каждом контуре 5 в конечном итоге единого общего.Such individual fields obtained in the installation zones of winding coils 15, passing through the volume including solenoids of this kind and constituting each individual circuit of the magnetically conductive elements 14, are summarized in them with the formation in each circuit 5 ultimately of a single common.

Так как для подачи на обмотки-катушки 15 используется переменный электрический ток, то и соответственно, такое суммарное магнитное поле, создающееся в зоне «Д» каждого контура 5 в момент прохождения через нее обрабатываемой сырьевой массы, тоже будет переменным (см. фиг.1).Since an alternating electric current is used to feed the winding coils 15, then, accordingly, such a total magnetic field created in zone “D” of each circuit 5 at the moment of passage of the processed raw material through it will also be variable (see Fig. 1 )

Кроме того, в связи с тем, что каждая из используемых для питания входящих в состав генератора трех обмоток-катушек 15 фаз применяемого внешнего подающего энергию источника имеет соответствующие угловые смещения составляющих ее синусоидальных импульсов относительно соседних, то созданное с их помощью суммарное магнитное поле еще и как бы «вращается» в той области, где и осуществляется его воздействие. Формируемый же внутри разорванного установочным пазом «Б» в каждом отдельно взятом контуре 5 результирующий магнитный поток стремиться соединить образованные этим искусственно выполненным расчленением его половины в единое целое, совершая своего рода «прыжок» через разделяющие их воздушное пространство, а так же соответственно, через размещенные на траектории его полета прилегающие к этой зоне объемы внутренней полости самого корпуса 3 этого устройства (см. фиг.1). Т.е. траектория его перемещения внутри любого отдельно взятого контура 5 будет представлять собой своего рода «замкнутую петлю». Таким образом, расположенные рядом с магнитными генераторами соответствующие зоны во внутренней полости корпуса 3 как бы превращаются в своеобразные ступеньки, с опорой на которые такого рода переход между рабочими элементами 14 в применяемых для обработки контурах 5 и становится осуществимым с минимально возможными потерями энергии.In addition, due to the fact that each of the three phases of the windings-coils 15 of the applied external power supply source used to power the generator has corresponding angular displacements of its sinusoidal pulses relative to neighboring ones, the total magnetic field created with them also as it were, it “rotates” in the area where its effect is carried out. The resulting magnetic flux, which is formed inside each individual circuit 5 torn apart by an installation groove “B”, strives to combine the half formed by this artificially performed dismemberment into a single whole, making a kind of “jump” through the air space separating them, as well as through on the trajectory of its flight adjacent to this zone volumes of the internal cavity of the housing 3 of this device (see figure 1). Those. the trajectory of its movement inside any individual contour 5 will be a kind of “closed loop”. Thus, the corresponding zones located near the magnetic generators in the internal cavity of the housing 3 turn into peculiar steps, based on which this kind of transition between the working elements 14 in the circuits 5 used for processing becomes feasible with the least possible energy loss.

Т.е. заполненные перерабатываемой водяной суспензией объемы корпуса 3 выполняют в момент осуществления соединения разделенных пазом «Б» половин контура в единое целое формируемыми в нем физическими полями, соответственно, роль замыкающих соединительных звеньев для генерируемых и создаваемых с помощью этих систем самих возникающих в них магнитных потоков.Those. the volumes of the housing 3 filled with the water suspension being processed by the water carry out at the moment of connection of the halves of the circuit separated by groove “B” into the whole physical fields formed in it, respectively, the role of closing connecting links for the magnetic fluxes generated and created using these systems.

Все перечисленное выше и обеспечивает максимально возможную концентрацию силовых линий формируемых в устройстве магнитных полей непосредственно в зонах протекания преобразования сырьевых частиц в необходимый конечный продукт.All of the above and ensures the maximum possible concentration of the lines of force formed in the device of magnetic fields directly in the zones where the conversion of raw particles into the desired final product takes place.

Если мысленно представить, что требуется провести соединение в единую фигуру кривых, проходящих через конечные точки, фиксирующие положение конца результирующего суммарного вектора такого магнитного потока в процессе осуществления последним колебательных угловых пространственных перемещений с заданной частотой (40-70 Гц) за определенный заранее выбранный промежуток времени, то указанным выше образом с помощью последних, и будет получен пространственный «эллипсоид». Следует отметить то, что этот пространственный эллипсоид (см. зону «Д» на фиг.1, фиг.2) располагается в зонах корпуса 3, заполненных обрабатываем сырьевым материалом 2, практически перекрывая всю находящуюся в этой области его массу своим собственным телом.If we mentally imagine that it is necessary to connect the curves passing through the end points in a single figure, fixing the position of the end of the resulting total vector of such a magnetic flux during the last vibrational angular spatial movements with a given frequency (40-70 Hz) for a certain pre-selected period of time , then in the above manner using the latter, and a spatial “ellipsoid” will be obtained. It should be noted that this spatial ellipsoid (see zone "D" in Fig. 1, Fig. 2) is located in the zones of the housing 3 filled with processed raw material 2, almost overlapping all its mass in this region with its own body.

Имеющее место сужение переднего и заднего конца этого эллипсоида «Д» обусловлено, прежде всего, увеличением значения магнитного сопротивления, неизбежно появляющемуся ввиду возникновения монтажных зазоров «а», образующихся при проведении размещения корпуса 3 в «щели», сформированной системой последовательно расположенных друг за другом установочных пазов «Б». Последние, в свою очередь, выполнены в используемых для выполнения переработки генераторах. В связи же с тем, что полученный указанным выше образом этот результирующий вектор совершает весь этот набор из колебательных пространственных перемещений непосредственно в объеме, занятом обрабатываемой средой 2, то на находящиеся в нем частицы глины, а так же на подаваемые в эту же область молекулы газов окиси углерода; метана, обрушивается целая серия создаваемых этим вектором и периодически повторяющихся (40-70 Гц) «толчков» и «ударов». При этом нанесение их производится сразу же со всех сторон и с использованием всего набора направлений их возможного воздействия.The narrowing of the front and rear ends of this ellipsoid "D" is due, first of all, to an increase in the value of magnetic resistance, which inevitably appears due to the occurrence of mounting clearances "a" formed when the housing 3 is placed in the "gap" formed by a system sequentially arranged one after another installation grooves "B". The latter, in turn, are made in the generators used to perform the processing. Due to the fact that this resulting vector obtained in the above manner makes this entire set of vibrational spatial displacements directly in the volume occupied by the processed medium 2, then clay particles located in it and gas molecules supplied to the same region carbon monoxide; methane, a whole series of “shocks” and “shocks” created by this vector and periodically repeating (40-70 Hz) collapses. At the same time, they are applied immediately from all sides and using the entire set of directions of their possible impact.

Все эти явления возникают в следствии того, что результирующий суммарный вектор магнитного потока, генерируемый непосредственно в зоне осуществления обработки, с заданной в устройстве частотой (40-70 Гц) совершает колебательные угловые перемещения в указанных областях, с высокой скоростью меняя не только свое пространственное положение но и свою величину (последний движется внутри вытянутого по продольной оси пространственного эллипсоида). Под влиянием этих искусственно созданных в слоях перерабатываемого сырья и объемах возникших в его массе газовых пузырей, интенсивно воздействующих на указанные компоненты такого рода «силовых» факторов, в зонах переработки исходного материала начинают протекать следующие процессы.All these phenomena arise due to the fact that the resulting total magnetic flux vector generated directly in the processing zone, with a frequency set in the device (40-70 Hz), performs oscillatory angular movements in these areas, changing its spatial position not only with high speed but also its size (the latter moves inside a spatial ellipsoid elongated along the longitudinal axis). Under the influence of these artificially created in the layers of the processed raw materials and the volumes of gas bubbles arising in its mass, intensively acting on these components of this kind of “force” factors, the following processes begin to occur in the processing zones of the source material.

К причинам, обслуживающим их появление, следует отнести прежде всего то, что в результате выполняемого этим магнитным потоком мощного энергетического воздействия, неизбежно активируются входящие в качестве исходных структур, используемых при построении этих компонентов атомы их молекул. Электроны последних при этом переходят на более высокие орбиты относительно их ядра. При этом разрываются ранее имевшиеся между ними ковалентные молекулярные связи, и в этих областях обработки появляются вновь созданные там ионы, образующиеся из числа ранее входивших в состав исходных молекулярных соединений составляющих их элементов.The reasons servicing their appearance should include, first of all, the fact that as a result of a powerful energy effect carried out by this magnetic flux, the atoms of their molecules that are involved in the construction of these components will inevitably be activated. The electrons of the latter in this case move to higher orbits relative to their nucleus. In this case, covalent molecular bonds previously existing between them are broken, and in these processing areas newly created ions appear, which are formed from the number of their constituent elements that were previously included in the initial molecular compounds.

В самих же этих подвергнутых такому магнитному «облучению» и заполненных обрабатываемым материалом областях, в конечном итоге, возникают активированные молекулярные фрагменты, синтезированные из ранее составлявших и входивших в рецептуру используемой сырьевой смеси ее отдельных компонентов, а так же и из заполняющих пузыри пропускаемого через суспензию газов, из которых и состоят струи подаваемого в нее сжатого воздуха.In these very regions subjected to such magnetic “irradiation” and filled with the material to be processed, ultimately, activated molecular fragments arise, synthesized from the individual components that were previously made up and included in the recipe of the used raw material mixture, as well as from the bubbles filled through the suspension gases, of which the stream of compressed air supplied to it consists.

При протекании в последующем в областях такого магнитного воздействия целого ряда реакций, все полученные в ходе их осуществления соединения формируют в толще применяемой суспензии кристаллические «зародыши» нового, ранее отсутствующего в ее составе элемента - самого металлического алюминия.When a series of reactions subsequently takes place in the regions of such magnetic action, all compounds obtained during their implementation form crystalline “nuclei” of a new element that was previously absent in its composition — the metallic aluminum itself in the thickness of the suspension used.

При рассмотрении всего комплекса протекающих в зонах обработки физико-химических процессов, надо еще вспомнить и следующее. Входящие в состав используемой при обработки водяной суспензии частицы глины пересекают генерируемые в устройстве магнитные поля за счет подхвата этих составляющих сырьевой массы и последующего переталкивания их с одних участков полости корпуса 3 на другие, при помощи лопастей вращающегося шнека. Воздействие указанных выше элементов, кроме дробления крупных порций исходного сырья на более мелкие объемы, заставляют последние перемещаться в области максимально возможной концентрации силовых линий генерируемого там магнитного поля, по сложной пространственной траектории (т.е. возможные точки их нахождения определяются координатами x,y,z). Таким образом, под влиянием этого принудительного и непрерывно выполняемого переноса шнеком слоев применяемого сырьевого материала 2, составляющие его слои частицы, попадая в зоны «Д» (см. фиг.1), многократно меняют свою первоначальную ориентацию, тем самым открывая наиболее удобный доступ к составляющим их кристаллическим структурам генерируемым в указанных областях магнитным потокам.When considering the whole complex of physical and chemical processes occurring in the processing zones, we must also remember the following. The clay particles used in the processing of the aqueous suspension intersect the magnetic fields generated in the device by picking up these components of the raw material mass and then pushing them from one part of the cavity of the housing 3 to others, using the blades of a rotating screw. The impact of the above elements, in addition to crushing large portions of the feedstock into smaller volumes, causes the latter to move in the area of the maximum possible concentration of the lines of force of the magnetic field generated there, along a complex spatial path (i.e., the possible points of their location are determined by the x, y, z). Thus, under the influence of this forced and continuously carried out transfer by the screw of the layers of the used raw material 2, the layers of particles that make it up, falling into the “D” zones (see FIG. 1), repeatedly change their initial orientation, thereby opening up the most convenient access to their constituent crystal structures generated in the indicated areas of magnetic fluxes.

Многократно осуществляемые «прокручивание» указанных сырьевых микрообъемов относительно собственных «осей симметрии» в процессе пересечения сформированных в полости корпуса 3 системы воздействующих на последние магнитных полей, и предопределяет в конечном итоге, оптимальную величину скорости преобразования частиц исходного материала в металл, а так же и полноту его осуществления (т.е. создает предпосылки для ликвидации появления возможности «встраивания» инородных примесей в формирующуюся при обработке кристаллическую решетку).Repeatedly “scrolling” the indicated raw microvolumes relative to their own “symmetry axes” during the intersection of the systems acting on the last magnetic fields formed in the cavity of the housing 3 of the system, and ultimately determines the optimal value of the rate of conversion of the particles of the starting material into metal, as well as the completeness its implementation (that is, it creates the prerequisites for eliminating the possibility of “embedding” foreign impurities in the crystal lattice formed during processing).

С учетом всего изложенного раньше, можно прийти к выводам, что в процессе осуществления операций «омагничевания» в объеме заполняющей корпус 3 водяной суспензии, толщу которой «пронзают» газовые пузыри создающиеся при подаче к ее слоям струй сжатого воздуха, протекают следующие реакции.Taking into account all the foregoing, it can be concluded that during the operations of “magnetization” in the volume of an aqueous suspension filling the body 3, the thickness of which gas bubbles “pierce” created when streams of compressed air are supplied to its layers, the following reactions proceed.

Al2O3→2Al+3+3O-2;Al 2 O 3 → 2Al +3 + 3O -2 ;

CO→C+2+O-2;CO → C +2 + O -2 ;

CO2→C+4+2O-2;CO 2 → C +4 + 2O -2 ;

CH4→C+4+4H+;CH 4 → C +4 + 4H + ;

Al2O3+C+4→2Al+3+CO2-2;Al 2 O 3 + C + 4 → 2Al +3 + CO 2 + O -2 ;

C+2+O-2→COo;C +2 + O -2 → COo;

H2O→2Н+-2;H 2 O → 2H + + O -2 ;

3O-2+O-2→2O2;3O -2 + O -2 → 2O 2 ;

2H++O-2→Н2О;2H + + O -2 → H 2 O;

Al+3+3е→Al0;Al +3 + 3e → Al 0 ;

Проведенное выше их рассмотрение показывает, что полученный из углеродосодержащих молекул, входящих в состав атмосферы газов (СО; CO2, СН4) в ходе осуществления наносимых по ним «магнитных ударов», атомарный углерод С+4, в итоге и отнимает у молекулы окиси алюминия высвобожденный при ее распаде атомарный кислород, соединяясь при этом с последним. Кроме указанных выше в зоне обработки протекают и обратные реакции, с формирование объемов газа, имеющих в условиях этого мощного и непрерывно выполняемого энергетического воздействия минимум своей внутренней энергии (Н2О и СО2). В силу наличия действия всего указанного выше комплекса условий, полученный таким образом металлический алюминий представляет собой устойчивые по отношению к всем этим внешним искусственно созданным факторам кристаллы, которые не переходят в соединение с другими находящимися рядом с ними компонентами в условиях этого интенсивно проводимого энергетического воздействия.The above analysis shows that the atomic carbon C +4 obtained from carbon-containing molecules that make up the atmosphere of gases (CO; CO 2 , CH 4 ) during the implementation of “magnetic shocks” applied to them ultimately takes away the oxide from the molecule atomic oxygen released during its decay, combining with the latter. In addition to the above, reverse reactions also occur in the treatment zone, with the formation of gas volumes that, under the conditions of this powerful and continuously performed energy exposure, have a minimum of their internal energy (Н 2 О and СО 2 ). Due to the presence of the action of the whole complex of conditions indicated above, metal aluminum thus obtained is a crystal that is stable with respect to all these external artificially created factors, which do not transfer into connection with other components located next to them under the conditions of this intensively conducted energy exposure.

Т.е. в указанных выше условиях обработки в зоне протекания химических реакций преобразование попадающих туда компонентов происходит со смещением его химического равновесия в сторону наибольшей вероятности формирования в последней металлического алюминия и отходящих в атмосферу выделяемых в процессе его кристаллизации новых микрообъемов появляющихся в этой области газов.Those. Under the above processing conditions in the zone of chemical reactions, the conversion of the components falling there occurs with a shift in its chemical equilibrium towards the highest probability of the formation of metallic aluminum in the latter and new microvolumes emerging in the process of crystallization of gases emerging in this region.

Другие вещества «загрязнители», также входящие в состав имеющихся в исходном сырье примесей, точно таким же образом, как и сам металлический алюминий, будут преобразованы в новые кристаллические структуры, в последующем которые и будут составлять появляющиеся по завершения процесса обработки пластинчатые отходы («шлаки»). Полученные же указанным выше способом в самой первой по счету зоне осуществляемого в ней магнитного воздействия «зародыши» из металлического алюминия стремятся под действием сил гравитации переместится в нижнюю часть полости корпуса 3. Передвигаясь в слоях заполняющей последнюю водяной суспензии 2 в вертикальном направлении - из верхней точки своего первоначального размещения в самую нижнюю, эти «зародыши» из вновь полученного металла захватывают по дороге мелкие частицы глины из окружающей их со всех сторон сырьевой массы, и «облачаются» в состоящее из них своеобразное покрытие (как бы нацепляя на себя сшитую из этих компонентов «шубу»). Как правило, достичь самой нижней области корпуса 3 им так и не удается, так как они неизбежно в процессе выполнения своего перемещения сталкиваются с поверхностью изменяющей свое угловое положение лопасти вращающего в полости корпуса 3 шнека 4. Подхватываясь последней, они вместе с непрореагировавшими в силу действия какого либо комплекса неблагоприятных для этого условий, порциями исходного сырьевого материала 2, «проталкиваются» шнеком дальше, т.е. попадают в область воздействия второго, установленного на заданном удалении от первого магнитного контура 5.Other pollutants, which are also part of the impurities present in the feedstock, will be transformed into new crystalline structures in exactly the same way as metal aluminum itself, and subsequently they will form lamellar wastes that appear at the end of the processing process (“slags” "). The "nuclei" made of aluminum made by the above method, in the very first zone of magnetic influence carried out in it, try to move to the lower part of the body cavity 3 by the action of gravitational forces. Moving in the layers of the last water suspension 2 filling in the vertical direction from the upper point of their initial placement in the lowest, these “embryos” of newly obtained metal capture along the road small particles of clay from the raw material surrounding them on all sides, and “clothe tsya ”in a peculiar coating consisting of them (as if fastening a“ fur coat ”sewn from these components onto itself). As a rule, they never succeed in reaching the lowest region of the housing 3, since they inevitably collide with the surface of the blade of the screw rotating in the cavity of the housing 3 of the screw 4, which changes their angular position, and, when they catch it, they, together with the unreacted force of any complex of adverse conditions for this, in portions of the initial raw material 2, they are “pushed” further by the screw, i.e. fall into the area of influence of the second installed at a given distance from the first magnetic circuit 5.

Такое продвижение перерабатываемой массы используемого сырьевого материала по направлению от переднего конца корпуса 3 к его задней части облегчается за счет установки его под углом к уровню горизонта. Значение этого угла составляет 10-20°. Досылаемая в зону формирования вторым применяемым в устройстве контуром 5, интенсивно воздействующего на окружающую его область пространства, магнитного потока, эта масса сырьевого материала 2 проходит через те же самые преобразования что и имели место в зоне магнитного «облучения», осуществляемого самым первым из применяемых в устройстве магнитных генераторов.This promotion of the processed mass of the used raw material in the direction from the front end of the housing 3 to its rear is facilitated by installing it at an angle to the horizon. The value of this angle is 10-20 °. Sent to the formation zone by the second circuit 5 used in the device, which intensively affects the surrounding area of space, magnetic flux, this mass of raw material 2 passes through the same transformations as took place in the magnetic "irradiation" zone, carried out by the very first used in device of magnetic generators.

Отличие в проведении процессов обработки в указанных выше областях корпуса 3 будет состоять только в том, что в зону генерации магнитного потока создаваемого вторым контуром 5 будут попадать не только находящиеся в объеме водяной суспензии частицы глины, но и нацепившие на себя «шубу», состоящую из последних, «зародыши» уже полученного кристаллического алюминия. В итоге, под воздействием формируемого вторым контуром мощного магнитного поля в пересекающей зону его наложения массе исходного сырья, дополнительно к уже имеющимся, добавляются и вновь созданные мелкие центры из кристаллизующегося там металла.The difference in the processing processes in the above areas of the housing 3 will consist only in the fact that not only clay particles that are in the volume of the aqueous suspension, but also imparted a “fur coat” consisting of the latter, the “nuclei" of crystalline aluminum already obtained. As a result, under the influence of a powerful magnetic field generated by the second circuit in the mass of the raw material crossing the zone of its application, in addition to the existing ones, newly created small centers from the metal crystallizing there are added.

Наросшая же на ранее возникших «зародышах» «шуба» из мелких частиц глины превращается в силу наличия действия указанных выше факторов, в полноценное металлическое покрытие. Т.е. мелкий кристаллик алюминия за счет выполнения такого рода «прироста», протекающего при переводе покрывающей его наружную поверхность состоящей из глины «шубы» во вновь сформированную на ее основе металлическую структуру, существенно увеличивает свои первоначально полученные размеры. Покидая зону обработки, создаваемую с помощью магнитного потока, формируемого вторым по счету генератором используемого устройства, и преобразованная указанным выше способом сырьевая масса 2 продолжает осуществлять процесс своего перемещение по полости корпуса 3.On the other hand, the “fur coat” that has grown on the previously “embryos” from small particles of clay is transformed, due to the presence of the action of the above factors, into a full-fledged metal coating. Those. small crystalline aluminum due to the implementation of this kind of "growth", which occurs when the coating covering its outer surface consisting of clay "fur coat" in the newly formed metal structure based on it, significantly increases its originally obtained dimensions. Leaving the treatment zone created by the magnetic flux generated by the second generator of the device used, and the raw material mass 2 converted by the above method continues to carry out its movement through the cavity of the housing 3.

Схема его выполнения точно соответствует той, что была указана и раньше, при описании особенностей процесса переноса объемов этого же материала внутри такого устройства в зону установки на нем первого по счету генератора.The scheme of its implementation exactly matches the one that was indicated earlier, when describing the features of the process of transferring volumes of the same material inside such a device into the installation area of the first generator on it.

За счет этого и обеспечивается неизбежность поступления частично переработанного сырьевого материала 2 уже и в зону проведения интенсивного магнитного воздействия осуществляемого с помощью третьего по счету из числа применяемых в устройстве однотипных магнитных контуров 5.Due to this, the inevitability of the supply of partially processed raw material 2 is already ensured even in the zone of intense magnetic exposure carried out using the third of the same type of magnetic circuits 5 used in the device.

Разобранные ранее процессы преобразования соединений из алюминия в металл в области воздействия формируемого и в третьем контуре 5 магнитного поля будут протекать в последней точно таким же образом, как и в зонах установки других используемых в устройстве генераторов т.е. первого и второго.The previously discussed processes of the conversion of compounds from aluminum to metal in the field of influence of the magnetic field generated and in the third circuit 5 will proceed in the latter in exactly the same way as in the installation zones of other generators used in the device i.e. first and second.

Особенность их выполнения будет состоять только в том, что практически все входящие в состав водяной суспензии частицы глины оказываются «присоединенными» к формирующимся в этой части корпуса устройства новым кристалликам металла.The peculiarity of their implementation will consist only in the fact that almost all clay particles included in the aqueous suspension are “attached” to new metal crystals forming in this part of the device’s body.

Такие вновь полученные металлические зародыши обязательно «оденут» в этой зоне оставшиеся микрообъемы этой глины прямо на себя, используя их в качестве своеобразного сырьевого покрытия, выполненного из этих их последних находящихся в этой зоне ее остатков.Such newly obtained metal germs will necessarily “dress” in this zone the remaining microvolumes of this clay directly on themselves, using them as a kind of raw material coating made of these last residues in this zone.

Таким образом, на завершающем этапе выполнения такого рода обработки, сформированная в зоне воздействия третьего по счету магнитного контура, и преобразованная под воздействием генерируемого им магнитного потока сырьевая масса, передается вращающимся шнеком 4, на другой участок полости корпуса 3, еще дальше отодвинутый от его переднего конца.Thus, at the final stage of performing this kind of processing, the raw material mass formed in the zone of influence of the third magnetic circuit and converted under the influence of the magnetic flux generated by it is transferred by the rotating screw 4 to another part of the cavity of the housing 3, further removed from its front the end.

Вследствие этого, такого рода материал поступает в итоге в зону установки в устройстве четвертого по счету контура 5.As a result of this, this kind of material ultimately enters the installation zone in the device of the fourth contour 5.

В процессе же осуществления последней, «финишной» части этапа обработки, в указанной выше области, размещенной в зоне действия генерируемого четвертым контуром магнитного потока, из поступившего туда объема материала, уже «насыщенного» мелкими и крупными кристаллическими «зародышами» алюминия, удаляются последние остатки находящихся в нем частиц глины. Указанные компоненты переводятся в кристаллики металла, и в последующем, попадая под воздействие того же самого, создаваемого в этой же зоне магнитного потока, начинают выполнять функции «строительного раствора», обеспечивающего соединение слипающихся на этом участке корпуса между собой мелких «зародышей» в более крупные гранулы.In the process of carrying out the last, “finishing” part of the processing step, in the above region, located in the zone of operation of the magnetic flux generated by the fourth contour, the last residues are removed from the volume of material already “saturated” with small and large crystalline “nuclei” of aluminum. clay particles in it. These components are converted into metal crystals, and subsequently, falling under the influence of the same magnetic flux created in the same zone, they begin to perform the functions of a “building mortar”, which provides for the connection of small “nuclei” that stick together in this section of the casing into larger ones granules.

При рассмотрении завершающего этапа предлагаемого способа переработки сырья, выполняемого в зоне монтажа последнего магнитного генератора, следует отметить то, что протекающий в этой области синтез крупных кусков металла из более мелких, обусловленный воздействием эффекта «склеивания» на находящиеся там мелкие кристаллические образования, которые, в силу его наличия, соединяются между собой и образуют более крупные «агрегаты», в указанном временном промежутке его осуществления, является процессом превуалирующим.When considering the final stage of the proposed method of processing raw materials in the installation area of the last magnetic generator, it should be noted that the synthesis of large pieces of metal from smaller ones in this area is caused by the effect of the “bonding” on small crystalline formations located there, which, in the strength of its presence, they are interconnected and form larger “aggregates”, in the indicated time period of its implementation, it is a pre-emptive process.

Так как переработка сырья продолжает осуществляться без использования каких-либо промежуточных, связанных с ее выполнением остановок, то полученные в указанной выше области корпуса 3 «укрупненные» гранулы металла 10 переносятся шнеком 4 к плоскости выходного проема «Г». Передвинутые его лопастями на открытую поверхность этого участка полости корпуса 3, гранулы 10 под действием силы тяжести соскальзывают в этот не имеющий никаких ограждений проем, и в конечном итоге попадают в полость используемого для их сбора накопительного бункера 9. Процесс обработки исходного сырья по окончанию этого ее четвертого этапа можно считать уже законченным.Since the processing of raw materials continues without any intermediate stops associated with its execution, the “enlarged” metal granules 10 obtained in the above region of the housing 3 are transferred by the screw 4 to the plane of the exit opening “G”. The granules 10 moved by its blades onto the open surface of this section of the cavity of the housing 3, the granules 10 slide into this aperture that does not have any fencing, and ultimately fall into the cavity of the storage hopper used for collecting them 9. The process of processing the feedstock at the end of it The fourth stage can be considered already completed.

После открытия его заслонки 13, можно осуществить вывод накопленного в бункере 9 материала в любую, удобную для выполнения его последующей транспортировки, технологическую тару.After opening its shutter 13, it is possible to carry out the output of the material accumulated in the hopper 9 into any technological container suitable for carrying out its subsequent transportation.

Убыль объемов сырьевого материала 2 по мере осуществления непрерывного процесса его переработки в полости корпуса 3 постоянно компенсируется за счет подачи туда новых порций последнего из соединенной входным проемом «В» полости загрузочного бункера, который при помощи его напрямую сообщается с последней. Так как применяемый сырьевой материал 2 представляет собой вязкую пластическую массу, то по мере уменьшения ее объема в полости переднего конца корпуса 3, новые порции сырья легко проходят из бункера 1 на освободившееся там место, не испытывая при этом каких либо дополнительных затруднений (т.е. подача их выполняется «самотеком»).The decrease in the volume of raw material 2 as a continuous process of its processing takes place in the cavity of the housing 3 is constantly compensated by the supply of new portions of the last from the cavity of the loading hopper connected by the input aperture “B”, which directly communicates with the latter. Since the raw material 2 used is a viscous plastic mass, as its volume decreases in the cavity of the front end of the housing 3, new portions of the raw material easily pass from the hopper 1 to the vacant place there, without experiencing any additional difficulties (i.e. . Their submission is carried out "by gravity").

Образующиеся в процессе восстановления металла из его сырьевых соединений газы, а так же накопленные в полости корпуса 3 избыточные объемы воздуха, автоматически удаляются из полости 3 с помощью установленных на переднем и заднем его концах полых патрубков 7, снабженных редукционными клапанами 8. Удаление указанных газовых составляющих производиться за счет выброса их в окружающую устройство наружную атмосферу, в момент срабатывания настроенного на заданное избыточное давление и входящего в состав конструкции патрубка 7 редукционного клапана 8.Gases generated during the recovery of metal from its raw material compounds, as well as excess air accumulated in the cavity of the housing 3, are automatically removed from the cavity 3 by means of the hollow nozzles 7 mounted on its front and rear ends, equipped with pressure reducing valves 8. Removing the specified gas components produced due to their release into the surrounding device of the external atmosphere, at the moment of operation of the pressure reducing valve set to the specified overpressure and included in the design of the pipe 7 lapana 8.

Эксплуатация используемого при осуществлении предлагаемого способа устройства может производиться в круглосуточном режиме, с выполнением его остановок только с целью проведения необходимого ему ремонта.The operation of the device used in the implementation of the proposed method can be carried out around the clock, with stops being made only for the purpose of carrying out the necessary repairs.

Кроме гранул полученного обработкой металлического алюминия 10, в бункер накопитель 9 попадают и формирующиеся в ходе выполнения обработки из входящих в состав применяемого сырья различных примесей шлаковые отходы, имеющие пластинчатую форму.In addition to the granules obtained by processing metal aluminum 10, slag waste having a plate shape also enters into the storage hopper 9 and which is formed during processing from the various raw materials included in the composition of the used raw materials.

В связи с тем, что гранулы из алюминия и такого рода попадающие в полость бункера 9 вместе с ними шлаки имеют резко отличающиеся друг от друга размеры (габариты А1 - один их тип 6-9 мм; второй - 40-60 мм, у отходов пластинчатой формы - 1-3 мм) то последующее разделение этих конечных продуктов при выгрузке их из бункера может без особых трудностей осуществляться с применением системы, включающей в свой состав обыкновенные калиброванные сита.Due to the fact that granules of aluminum and slag of this kind falling into the cavity of the hopper 9 together with them have sharply different sizes (dimensions A1 — one type is 6–9 mm; the second — 40–60 mm, for laminar waste forms - 1-3 mm) then the subsequent separation of these final products when unloading them from the hopper can be carried out without special difficulties using a system that includes ordinary calibrated sieves.

В качестве исходного сырья для выполнения предлагаемого способа обработки могут использоваться любые линзы породы, в рецептуру которых в качестве одного из составляющих их компонентов входят частицы глины.As the raw material for the implementation of the proposed processing method, any lenses of the breed can be used, the formulation of which includes clay particles as one of their constituent components.

Переработка их может осуществляться без привлечения, каких либо дополнительных операций для их подготовки или обогащения.Their processing can be carried out without involving any additional operations for their preparation or enrichment.

Т.е. какое месторождение глиняной руды окажется вблизи зоны ее переработки, то оно и будет являться пригодным для получения из этой «залежи» химически чистого металлического алюминия.Those. If a clay ore deposit is close to its processing zone, then it will be suitable for obtaining chemically pure metal aluminum from this deposit.

Если сырье будет «бедным» по содержанию окиси алюминия, то соответственно, будут падать и показатели, характеризующие процентное соотношение выхода металла из объемов применяемого для его синтеза исходного материала. Однако с учетом высокой чистоты вырабатываемого конечного продукта получение его даже и в этом случае будет отнесено к процессам, проведение которых можно считать вполне экономически оправданным.If the raw material is “poor” in the content of aluminum oxide, then, correspondingly, the indicators characterizing the percentage ratio of the metal yield from the volumes of the starting material used for its synthesis will fall. However, taking into account the high purity of the final product being produced, its production even in this case will be referred to processes, the implementation of which can be considered quite economically viable.

Обработка водяной суспензии, осуществляемая в соответствии с предложенной технологией, производится при напряженности переменных вращающихся магнитных полей, замеряемой непосредственно в зоне ее выполнения, составляющей величину в 4×104÷1×106 a/м.The processing of the aqueous suspension, carried out in accordance with the proposed technology, is carried out at an intensity of alternating rotating magnetic fields, measured directly in the zone of its execution, amounting to 4 × 10 4 ÷ 1 × 10 6 a / m.

Частота колебаний этих магнитных полей при этом находится в пределах 40-70 Гц. При выполнении предложенного способа для получения алюминия из исходного сырья использовалась смонтированная на корпусе устройства четырехконтурная магнитная система.The oscillation frequency of these magnetic fields is in the range of 40-70 Hz. When performing the proposed method for producing aluminum from feedstock, a four-loop magnetic system mounted on the device’s body was used.

Как показало экспериментальная проверка, такая система может включать в свой состав указанные выше составные элементы в количестве от 2 до 6. Выбор именно такой схемы установки магнитных генераторов на корпусе используемого для выполнения обработки устройства определяется прежде всего наличием следующих соображений.As shown by experimental verification, such a system can include the above components in an amount from 2 to 6. The choice of just such a scheme for installing magnetic generators on the case used to process the device is determined primarily by the following considerations.

При применении в устройстве только одного контура, а не двух, создаются условия для осуществления «врастания» в формирующиеся в зонах обработки металлические гранулы большого количество атомов чужеродных элементов, которые обязательно присутствуют в составе используемого для переработки сырьевого материала.When using only one contour in the device, and not two, the conditions are created for “growing” into the metal granules formed in the processing zones a large number of atoms of foreign elements, which are necessarily present in the composition of the raw material used for processing.

При увеличении же количество такого рода элементов свыше 6 единиц, не достигается получение какого либо дополнительного положительного эффекта в процессе выполнения переработки водяной суспензии. В то же время применение избыточного числа таких составных элементов в используемой в устройстве магнитной системе приводит к ее усложнению, и увеличивает необходимые для проведения обработки сырья эксплуатационные затраты.With an increase in the amount of such elements over 6 units, it is not possible to obtain any additional positive effect in the process of processing the aqueous suspension. At the same time, the use of an excessive number of such constituent elements in the magnetic system used in the device leads to its complication, and increases the operating costs necessary for the processing of raw materials.

Исходя из изложенного выше, при получении металлического алюминия обработка применяемого сырьевого материала была проведена при помощи системы, состоящей из расставленных равномерно вдоль корпуса устройства генераторов с использованием в ней их оптимального количества - т.е. в системе применялось четыре контура.Based on the foregoing, upon receipt of metallic aluminum, the processing of the raw material used was carried out using a system consisting of generators arranged evenly along the housing of the device using their optimal amount - i.e. four circuits were used in the system.

Общая длинна корпуса, используемого для осуществления предложенной технологии устройства составила 1,5 метра. Его габаритные размеры т.е. ширина и высота, соответствовали величинам 0,2 м × 0,2 м (в поперечном сечении - квадрат).The total length of the housing used to implement the proposed technology of the device was 1.5 meters. Its overall dimensions i.e. width and height corresponded to values of 0.2 m × 0.2 m (square in cross section).

Диапазон возможных изменений углов наклона этого корпуса к уровню горизонта находится в пределах 10-20°.The range of possible changes in the angles of inclination of this body to the horizon is in the range of 10-20 °.

В данном конкретном случае, при осуществлении экспериментов, данные о которых приведены ниже, этот угол наклона составлял 15°.In this particular case, when performing experiments, the data of which are given below, this angle of inclination was 15 °.

Для упрощения конструкции магнитного контура, установка на корпусе устройства такого рода составных его элементов, проводилась под углом 90° к плоскости наружной поверхности последнего. Т.е. эти контура в процессе выполнения их монтажа, соответственно, тоже имели угол наклона по отношению к вертикали, равный тем же 15°. При использовании указанного выше варианта их установки, равномерно охватывающий корпус устройства сквозной паз, выполненный в каждом из применяемых в этой системе генераторов, представлял собой обычный прямоугольный параллелепипед (а не сложную фигуру, формируемую при пересечении пространственного объема тела рабочего элемента проходящей под углом наклона к нему секущей плоскостью).To simplify the design of the magnetic circuit, the installation on the device’s body of this kind of its constituent elements was carried out at an angle of 90 ° to the plane of the outer surface of the latter. Those. these contours during their installation, respectively, also had an angle of inclination with respect to the vertical equal to the same 15 °. Using the above installation option, uniformly covering the through-slot groove of the device, made in each of the generators used in this system, it was an ordinary rectangular parallelepiped (rather than a complex figure formed when the spatial volume of the body of the working element intersects at an angle to it secant plane).

Во входящий в состав предлагаемого устройства загрузочный бункер пред началом осуществления процесса получения металлического алюминия, загружалась по 200-240 кг исходного сырьевого материала(или 340-350 кг сформированной на его основе смеси).Before starting the process for producing metal aluminum, 200-240 kg of the initial raw material (or 340-350 kg of the mixture formed on its basis) was loaded into the loading hopper, which is part of the proposed device.

Последняя представляла из себя полученную при проведении размешивания мелких частиц глины в заданном объеме воды двухкомпонентную водяную суспензию.The latter was a two-component aqueous suspension obtained by mixing small clay particles in a given volume of water.

Применяемая в этой суспензии глиняная порода была извлечена из ближайшего карьера, в котором производилась ее разработка для удовлетворения нужд строительного производства. Перед началом проведения приготовления водяной суспензии выполнялась операция по разбивке ее крупных кусков на более мелкие с помощью обычной шаровой мельницы.The clay rock used in this slurry was extracted from the nearest quarry in which it was developed to meet the needs of the construction industry. Before starting the preparation of the aqueous suspension, an operation was carried out to break its large pieces into smaller ones using a conventional ball mill.

Получаемые при этом частицы исходного сырья имели габаритные размеры в диапазоне от 0,001 мм до 1 мм. Время обработки указанного объема сырья с применением указанной выше четырехконтурной системы и использовании приводимого выше диапазона значений напряженности переменного магнитного поля составляло 51-80 минут (0,85-1,33 часа).The resulting particles of the feedstock had overall dimensions in the range from 0.001 mm to 1 mm. The processing time of the specified volume of raw materials using the above four-circuit system and using the above range of values of the intensity of the alternating magnetic field was 51-80 minutes (0.85-1.33 hours).

Выход металлического алюминия в расчете на применение 200-240 кг в составе водяной суспензии указанной выше глиняной породы, по окончанию процесса обработки достигал величины в 34,2-36,9 кг (т.е. 17,1÷18,25% от общего ее применяемого объема).The yield of aluminum metal, calculated on the use of 200-240 kg in the aqueous suspension of the above clay rock, at the end of the processing process reached 34.2-36.9 kg (i.e. 17.1 ÷ 18.25% of the total its applied volume).

Эти показатели достаточно близко подходят к теоретически возможному пределу, определяющему количество вырабатываемого из исходного сырья металла при указанном ниже процентом содержании окиси алюминия в используемой при осуществлении процесса руде.These indicators come close enough to the theoretically possible limit that determines the amount of metal produced from the feedstock at the percentage of aluminum oxide in the ore used in the process indicated below.

Степень чистоты полученного при осуществлении предлагаемого способа металла, соответствует значению 99,99992% (т.е. такой аллюминий соответствует критерию «химически чистый»).The degree of purity obtained in the implementation of the proposed method of the metal corresponds to a value of 99.99992% (ie, such aluminum meets the criterion of "chemically pure").

В случае же необходимости сохранения полученного значения чистоты в изготовленном при помощи предложенного способе металле, в процессе его накопления и дальнейшей транспортировки может использоваться для изоляции сформированного таким образом конечного продукта от неблагоприятных внешних воздействий, инертная газовая среда. Она может включать в свой состав достаточно распространенный в отраслях промышленного производства газ аргон.If it is necessary to maintain the obtained purity value in a metal manufactured using the proposed method, in the process of its accumulation and further transportation, an inert gas medium can be used to isolate the final product thus formed from adverse external influences. It may include argon gas, which is quite common in industrial sectors.

Полученные переработкой сырья предложенным способом гранулы можно разделить на 2 вида. Первый вид - гранулы с габаритными размера от 6 до 10 мм. Их количество относительно полученной обработкой металлической массы составляет 60-70%. Второй вид гранул имеет габаритные размер, равные 40-60 мм, их содержание в общем, формируемом обработкой объеме металла соответственно доходит до значения в 30-40%. Наряду с такими гранулами металла, в состав полученного при осуществлении предложенного способа конечного продукта входит и пластинчатые отходы, образующиеся из входящих в состав исходного сырья различных примесей. Они имеют габаритные размеры величиной от 1 до 3 мм, их количество относительно исходной массы применяемой для формирования водяной суспензии породы, достигает значения 49-54%.The granules obtained by processing the raw materials by the proposed method can be divided into 2 types. The first type is granules with overall dimensions from 6 to 10 mm. Their amount relative to the metal mass obtained by processing is 60-70%. The second type of granules has overall dimensions equal to 40-60 mm, their content in the total metal volume formed by the processing, respectively, reaches a value of 30-40%. Along with such metal granules, the composition of the final product obtained during the implementation of the proposed method includes lamellar wastes generated from various impurities included in the feedstock. They have overall dimensions from 1 to 3 mm, their number relative to the initial mass used to form the aqueous suspension of the rock, reaches a value of 49-54%.

Остальные продукты переработки представлены сформировавшимися в полости корпуса устройства и выброшенными в наружную атмосферу объемами полученных там газов.The remaining processed products are represented by the volumes of gases received there formed in the cavity of the device casing and ejected into the outside atmosphere.

Занимаемая используемым устройством в случае проведения переработки указанного сырья с помощью предложенной технологии, производственная площадь составляет 2,5 м2.Occupied by the device used in the case of processing the specified raw materials using the proposed technology, the production area is 2.5 m 2 .

Количество вырабатываемого с ее применением металла соответствует 1 тонне при условии проведения работы в трехсменном режиме.The amount of metal produced with its use corresponds to 1 ton, provided that work is carried out in a three-shift mode.

Количество затрачиваемой электрической энергии для получения указанного выше объема алюминия, находится в пределах 2-2,5 тыс. кВт. часов.The amount of consumed electrical energy to obtain the above volume of aluminum is in the range of 2-2.5 thousand kW. hours.

Существующий на сегодняшний день классический способ его изготовления связан с необходимостью ее использования в количествах, соответствующих значению 17-18,5 тыс. кВт. час.The current classical method of its manufacture is associated with the need to use it in quantities corresponding to the value of 17-18.5 thousand kW. hour.

Следует иметь ввиду еще и то, что при осуществлении наиболее широко распространенных в промышленном производстве вариантов переработки алюминиевого сырья, приходится выполнять процесс вакуумного рафинирования изготовленного с их помощью первичного металла.It should also be borne in mind that in the implementation of the most widely used in industrial production processing options for aluminum raw materials, it is necessary to carry out the process of vacuum refining of the primary metal made with their help.

Наличие указанного выше обстоятельства обуславливает то, что для получения указанного конечного продукта потребуется привлечь дополнительное количество необходимой для осуществления и этой операции электрической энергии. В результате этого, ее употребляемое для осуществления обработки суммарное количество заведомо превысит уже указанные ранее пределы.The presence of the above circumstance determines that in order to obtain the specified final product, it will be necessary to attract an additional amount of electric energy necessary for the implementation of this operation. As a result of this, its total amount used for processing will obviously exceed the limits already indicated above.

Предложенный способ выполняется при комнатной температуре (17°-27°С), а обработка сырья производится под действием избыточного давления, которое лишь незначительно превышает атмосферное (на 0,1÷0,6 кгс/см2).The proposed method is performed at room temperature (17 ° -27 ° C), and the processing of raw materials is carried out under the influence of excess pressure, which only slightly exceeds atmospheric pressure (by 0.1 ÷ 0.6 kgf / cm 2 ).

Скорость вращения проталкивающего сырьевой материал от начала корпуса устройства к его концу шнека имеет относительно малые значения и составляет 6-10 об/мин.The rotation speed of the pushing raw material from the beginning of the device body to its end of the screw is relatively small and is 6-10 rpm.

Используемые при осуществлении предложенного метода получения металла технологические режимы назначены исходя из следующих соображений.Technological modes used in the implementation of the proposed method for producing metal are assigned based on the following considerations.

Напряженность применяемого для получения металла переменного вращающего магнитного поля, замеренная непосредственно в зонах воздействия на перерабатываемое сырье генерируемыми в устройстве магнитными потоками, как уже указывалось, составляет 4×104÷1×106 а/м.The intensity of the alternating rotational magnetic field used to produce the metal, measured directly in the areas of influence on the processed raw materials by the magnetic fluxes generated in the device, as already mentioned, is 4 × 10 4 ÷ 1 × 10 6 a / m.

Применение меньших, чем указанные выше значений этого параметра - 4×104 а/м не обеспечивает формирование условий, гарантирующих выделение металла из его соединений, входящих в состав исходной сырьевой массы. Использование же более высоких значений, чем 1×106 а/м, не позволяет обеспечить достижение какого либо дополнительного положительно эффекта. В то же время увеличение величины напряженности применяемых в устройстве магнитных полей свыше указанных пределов - 1×106 а/м потребует дополнительных затрат используемой для формирования последних электрической энергии.The use of less than the above values of this parameter - 4 × 10 4 a / m does not provide the formation of conditions guaranteeing the release of metal from its compounds that are part of the original raw material mass. The use of higher values than 1 × 10 6 a / m does not allow achieving any additional positive effect. At the same time, an increase in the magnitude of the magnetic fields used in the device above the specified limits of 1 × 10 6 a / m will require additional costs used to generate the latest electrical energy.

Те же самые факторы определяют и подбор диапазона частот клебаний, в пределах которого осуществляется генерация переменных магнитных полей.The same factors also determine the selection of the frequency range of vibrations, within which the generation of alternating magnetic fields is carried out.

То есть при применении значений частоты меньших, чем 40 Гц, затрудняется протекание процесса выделения металлического алюминия из его соединений при осуществлении предложенной технологии.That is, when applying frequency values less than 40 Hz, the process of separation of aluminum metal from its compounds is difficult to implement when implementing the proposed technology.

Получаемые в процессе генерации таких переменных магнитных полей результирующие вектора магнитных потоков воздействуют на обрабатываемые частицы глины в этом случае с недостаточной степенью интенсивности.The resulting magnetic flux vectors obtained during the generation of such variable magnetic fields act on the processed clay particles in this case with an insufficient degree of intensity.

Т.е. такие результирующие векторы в окружающие их объемах водяной суспензии, включающей в себя частицы глины, перемещаются слишком «вяло».Those. such resulting vectors in the volumes of the aqueous suspension surrounding them, including clay particles, move too “sluggishly”.

Наоборот, при значении величины частоты более высокой, чем 70 Гц, указанные выше вектора передвигаются в зонах своего воздействия настолько стремительно, что попадающие на траекторию их пространственного переноса частицы глины не успевают вступить с ними во взаимодействие. Опять таки и в этом случае не гарантируется создание оптимальных условий для получения при обработке необходимого конечного продукта.On the contrary, when the frequency value is higher than 70 Hz, the above vectors move in the zones of their influence so rapidly that clay particles falling on the path of their spatial transfer do not have time to interact with them. Again, in this case, the creation of optimal conditions for obtaining the necessary final product during processing is not guaranteed.

Назначение применяемых при получении металла интервалов времени (0,85-1,33 часа), произведено основываясь на следующем. При значениях используемого при переработке сырья временного промежутка меньшего, чем 0,85 часа (51 минута) не успевают полностью закончиться необходимые для формирования этого конечного продукта структурные преобразования в самих частицах используемой для обработки сырьевой массы.The purpose of the time intervals used to obtain the metal (0.85-1.33 hours) is based on the following. When the values of the time interval used in the processing of raw materials are less than 0.85 hours (51 minutes), the structural transformations necessary for the formation of this final product do not have time to completely finish in the particles themselves used for processing the raw material mass.

При применении же временного интервала в случае, если его величина больше чем 1,33 часа, не обеспечивается достижение какого либо дополнительного положительно эффекта. В тоже время использование больших, чем необходимые временных промежутков, приводит к неизбежному увеличению суммарных затрат, связанных с выполнением такого рода процесса переработки исходного сырья в указанный выше конечный продукт.When applying the same time interval if its value is more than 1.33 hours, it is not ensured that any additional positive effect is achieved. At the same time, the use of longer than necessary time intervals leads to an inevitable increase in the total costs associated with the implementation of this kind of process of processing the feedstock into the above final product.

Исходя из этих же соображений назначена и величина избыточного давления подаваемого через внешнюю магистраль к раздающим его соплам сжатого воздуха. Объемы последнего поступают к этим элементам, имея избыточное давление 0,1÷0,6 кгс/см2.Based on these same considerations, the amount of excess pressure supplied through the external line to the compressed air nozzles distributing it was also assigned. The volumes of the latter arrive at these elements, having an overpressure of 0.1 ÷ 0.6 kgf / cm 2 .

При величинах в поступающих к этим соплам объемах сжатого воздуха избыточного давления меньших, чем 0,1 кгс/см2, падают показатели, характеризующие производительность выполняемого процесса получения металлического алюминия. При значениях же этого параметра больших, чем 0,6 кгс/см2, не удается обеспечить дополнительную интенсификацию его выполнения.When the values in the volumes of compressed air supplied to these nozzles of excess pressure are less than 0.1 kgf / cm 2 , indicators characterizing the productivity of the process for producing aluminum metal fall. When the values of this parameter are greater than 0.6 kgf / cm 2 , it is not possible to provide additional intensification of its implementation.

В тоже время, при использовании значений величины избыточного давления в объемах подаваемого к таким элементам устройства сжатого воздуха больших, чем эта указанная выше величина, возрастают затраты необходимой для его получения и подвода в эти области, применяемой электрической энергии.At the same time, when using values of the excess pressure in the volumes of compressed air supplied to such elements of the device that are larger than this value indicated above, the costs required to obtain and supply electric energy used in these areas increase.

Процентное содержание частиц глины в составе используемой в процессе обработки водяной суспензии, имеющее значение 60-70%, назначено исходя из наличия действия следующих факторов.The percentage of clay particles in the composition of the aqueous suspension used in the processing process, having a value of 60-70%, is assigned based on the presence of the following factors.

При концентрации такого рода компонента в последней меньшей, чем 60%, применяемый сырьевой материал превращается в «бедный», что отрицательно сказывается на показателях эффективности процесса переработки сырья, так как существенно уменьшается выход необходимого конечного продукта.When the concentration of this kind of component in the latter is less than 60%, the raw material used turns into “poor”, which negatively affects the efficiency of the processing of raw materials, since the yield of the required final product is significantly reduced.

При увеличении же его содержания выше значения 70%, перерабатываемая сырьевая масса резко снижает показатели, определяющие степень ее пластичности. Это в конечном итоге, существенно затрудняет выполнение процесса перемещения ее из загрузочного бункера в полость корпуса устройства, а так же и последующий перенос составляющих сырье объемов такого материала по внутренней поверхности последнего.With an increase in its content above a value of 70%, the processed raw material mass sharply decreases the indicators determining the degree of its plasticity. This ultimately makes it very difficult to carry out the process of moving it from the loading hopper into the cavity of the device body, as well as the subsequent transfer of the volumes of such material constituting the raw material on the inner surface of the latter.

Наличие же указанного выше обстоятельства так же отрицательно сказывается на результатах, обеспечиваемых при выполнении предложенной технологии получения металлического алюминия.The presence of the above circumstance also negatively affects the results provided by the implementation of the proposed technology for the production of aluminum metal.

Выбор значений углов наклона 10-20° продольной оси корпуса устройства к линии горизонта произведен с учетом возможности влияния на процесс переработки сырьевого материала следующих обстоятельств.The choice of values of the angles of inclination of 10-20 ° of the longitudinal axis of the device’s body to the horizon line was made taking into account the possibility of the following circumstances affecting the processing of raw materials.

При значениях угла такого наклона, меньших чем 10°, существенно замедляется скорость прохождения вязкой водяной суспензии от начала корпуса устройства до самого его конца. Это может негативно повлиять на качественные характеристики получаемого с применение предложенного метода конечного продукта.When the values of the angle of inclination of less than 10 °, the rate of passage of a viscous water suspension from the beginning of the device to its very end is substantially slowed down. This can adversely affect the quality characteristics obtained with the application of the proposed method of the final product.

Наоборот, при увеличении указанного угла до величины, превышающей 20°, процесс перемещения может ускориться настолько, что в перерабатываемой сырьевой массе не успеют пройти необходимые структурные преобразования. Это обстоятельство, как и в разобранном выше варианте, может тоже отрицательно сказаться на результатах, характеризующих эффективность выполнения процесса.On the contrary, with an increase in the indicated angle to a value exceeding 20 °, the process of movement can be accelerated so much that the necessary structural transformations do not have time to go through the processed raw material. This circumstance, as in the variant discussed above, can also adversely affect the results characterizing the efficiency of the process.

Диапазон скоростей(6-10 об/мин) в пределах которого проводится вращение шнека, назначен с учетом следующих соображений. При вращении его с угловой скоростью, меньшей, чем 6 об/мин, перемещение сырьевой массы внутри корпуса устройства замедляется настолько значительно, что выход необходимого конечного продукта под влиянием этого фактора будет существенно снижен. При величинах же угловой скорости вращения шнека, превышающих значение в 10 об/мин, содержащий частицы глины перерабатываемый материал, может при прохождении через формируемые в корпусе устройства области его восстановления до металла, пересечь последние за неоправданно короткий промежуток времени.The speed range (6-10 rpm) within which the screw is rotated is assigned taking into account the following considerations. When rotating it with an angular speed of less than 6 rpm, the movement of the raw material inside the device’s body slows down so much that the yield of the required final product under the influence of this factor will be significantly reduced. When the values of the angular speed of rotation of the screw exceeding the value of 10 rpm, the processed material containing clay particles can pass through the regions of its reduction to metal formed in the device’s body and cross them in an unreasonably short period of time.

Наличие этого обстоятельства будет служить в этом случае очевидной помехой для протекания в последнем необходимых для получения конечного продукта структурных превращений.The presence of this circumstance will serve in this case as an obvious obstacle to the occurrence of structural transformations necessary for obtaining the final product in the latter.

В связи со всем этим относительный диапазон скорости вращения шнека в корпусе и задается в пределах 6-10 об/мин.In connection with all this, the relative range of rotation speed of the screw in the housing is set in the range of 6-10 rpm.

Для осуществления процесса получения металлического алюминия осуществляемого с применение предлагаемого способа, использовалась обыкновенная строительная глина, необходимые объемы которой были изъяты из расположенного поблизости карьера, в котором и проводилось извлечение залегающих в нем пород для удовлетворения соответствующих нужд строительного производства. Применяемая в качестве основного компонента для получения исходного сырьевого материала глина содержала в своем составе следующие соединения:To carry out the process of producing aluminum metal carried out using the proposed method, ordinary building clay was used, the necessary volumes of which were removed from a nearby quarry, in which the rocks lying in it were extracted to meet the corresponding needs of the construction industry. The clay used as the main component to obtain the starting raw material contained the following compounds:

окись алюминия Al2O3 - 38,3%aluminum oxide Al 2 O 3 - 38.3%

окись кремния SiO2 - 41,6%silicon oxide SiO 2 - 41.6%

окись железа Fe2O3 - 6,4%iron oxide Fe 2 O 3 - 6.4%

карбонат кальция CaCO2 - 2,9%calcium carbonate CaCO 2 - 2.9%

углекислый магний MgCO3 - 0,88%magnesium carbonate MgCO 3 - 0.88%

углекислый натрий Na2CO3 - 0,66%sodium carbonate Na 2 CO 3 - 0.66%

вода Н2О - остальное до 100%water Н 2 О - the rest is up to 100%

Для проведения всех указанных ниже экспериментов по получению металлического алюминия с использованием предложенного способа, применялось однотипное сырье, сформированное с применением глиняной породы, имеющей один и тот же, указанный выше состав.To carry out all of the experiments below to obtain aluminum metal using the proposed method, the same type of raw material was used, formed using clay rock having the same composition specified above.

Перед началом приготовления загружаемой в перерабатывающее устройство водяной суспензии, осуществлялось измельчение кусков применяемой в ней глиняной руды с помощью шаровой мельницы, с получением из них частиц глины, дисперсность которых соответствовала значению 0,001-1,0 мм. Входящие в состав исходного сырья примеси - соединения Si; Fe; Ca; Mg; Na на конечных этапах обработки превращались в твердые пластинчатые отходы серовато - бурого цвета.Before starting the preparation of an aqueous suspension loaded into the processing device, pieces of clay ore used in it were crushed using a ball mill to obtain clay particles from them, the dispersion of which corresponded to a value of 0.001-1.0 mm. The impurities that make up the feedstock are Si compounds; Fe; Ca; Mg; Na at the final stages of processing turned into solid grayish-brown lamellar wastes.

В случае выполнения предварительного обогащения исходной руды. получаемый процент выхода металлического алюминия из объема используемой породы соответственно увеличится по отношению к указанному раньше. Однако выполнение этой операции связано с существенными дополнительными финансовыми и трудовыми затратами, и в серии приводимых ниже примеров этот прием не применялся. Для выработки металла использовалась только так называемая "бедная" и не отчищенная от примесей "руда". Но и из нее, как уже отмечалось выше, показатели выработки алюминия достигали достаточно существенных значений. Размолотая на мелкие частицы, содержащая глину, исходная порода затем заливалась необходимым объемом водопроводной воды, и перемешивалась до получения из этих двух компонентов однородной вязкой водяной суспензии.In the case of preliminary enrichment of the original ore. the resulting yield of aluminum metal from the volume of the used rock will accordingly increase relative to the previously indicated. However, the implementation of this operation is associated with significant additional financial and labor costs, and this technique was not applied in the series of examples below. For the production of metal was used only the so-called "poor" and not cleaned from impurities "ore". But from it, as already noted above, the performance of aluminum reached quite significant values. Milled into small particles containing clay, the source rock was then poured with the required volume of tap water and mixed until a homogeneous viscous aqueous suspension was obtained from these two components.

После получения последней производилась загрузка сформированного этой операцией объема суспензии непосредственно в бункер самого используемого для получения металла устройства. Далее процесс выполнения предлагаемого способа иллюстрируется при помощи ряда приводимых ниже примеров.After obtaining the latter, the volume of suspension formed by this operation was loaded directly into the hopper of the device used to obtain the metal. Further, the process of implementing the proposed method is illustrated using a number of examples below.

Пример 1. В загрузочный бункер с емкостью последнего 350 л помещалась водяная суспензия, содержание в которой частиц глины с дисперсностью 0,001-1,0 мм составляло 200 кг или 60% от ее объема. Остальное вода - 143 кг или 40% от суммарного полученного размешиванием составляющих компонентов объема сырья. После окончания операции загрузки одновременно включались: привод вращения обеспечивающего подачу сырья шнека 4 со скоростью 6 об\мин, электрические обмотки катушки 15 во всех четырех смонтированных на корпусе 3 устройства генераторах, а через все сопла 6 осуществлялась подача сжатого воздуха. Поступление его к последним из внешней магистрали производилось под избыточным давлением 0,6 кгс\см2. Корпус 3 применяемого устройства имел наклон к уровню горизонта. Величина такого угла наклона составляла 15°. Напряженность генерируемых во всех четырех контурах 5, равномерно размещенных вдоль корпуса 3 предложенного устройства магнитных полей, замеренная непосредственно в рабочих зонах "Д" с помощью датчика Холла и измерительного моста, составляла 4*104 А\М. Частота их колебания соответствовала значению 70 Гц. Время обработки в этом примере соответствовало значению 1,33 часа. Проходящая по корпусу 3 предложенного устройства водяная суспензия 2 из частиц глины, под воздействием формируемых контурах 5 магнитных потоков, была превращена в набор из металлических гранул из аллюминия с различными размерами, и в пластинчатые отходы, состоящие из входящих в состав исходного сырья соединений-примесей.Example 1. In a feed hopper with a capacity of the last 350 l was placed an aqueous suspension, the content of which clay particles with a dispersion of 0.001-1.0 mm was 200 kg or 60% of its volume. The rest of the water is 143 kg or 40% of the total volume of raw materials obtained by mixing the constituent components. After the loading operation was completed, they simultaneously turned on: a rotation drive supplying feed of screw 4 at a speed of 6 rpm, electrical windings of coil 15 in all four generators mounted on the housing 3 of the device, and compressed air was supplied through all nozzles 6. Its entry to the latter from the external highway was carried out under an overpressure of 0.6 kgf / cm 2 . The housing 3 of the device used tilted to the horizon. The value of this angle of inclination was 15 °. The tension generated in all four circuits 5, evenly spaced along the housing 3 of the proposed device of magnetic fields, measured directly in the working areas "D" using the Hall sensor and the measuring bridge, was 4 * 10 4 A \ M. Their oscillation frequency corresponded to a value of 70 Hz. The processing time in this example corresponded to a value of 1.33 hours. A water suspension 2 of clay particles passing through the housing 3 of the proposed device, under the influence of magnetic fluxes formed in the contours 5, was turned into a set of aluminum metal granules with various sizes, and into lamellar wastes consisting of impurity compounds included in the feedstock.

Таким образом, по окончанию процесса переработки водяной суспензии, был получен металлический алюминий, количество которого составило величину, равную 35,4 кг - 17,7%, а так же и пластинчатые отходы, масса которых составляла величину, равную 108 кг. Габаритные размеры пластин, входящих в указанные выше шлаки, находились в пределах от 1 мм до 3 мм, а сами пластины имели серовато - бурый цветовой оттенок.Thus, at the end of the process of processing the aqueous suspension, metallic aluminum was obtained, the amount of which was equal to 35.4 kg - 17.7%, as well as lamellar waste, the mass of which was equal to 108 kg. The overall dimensions of the plates included in the above slags were in the range from 1 mm to 3 mm, and the plates themselves had a grayish-brown color shade.

Остальной объем переработанной породы был представлен выпущенными через отводящие патрубки 7 объемами газов (CO2; H2O), которые были отправлены непосредственно в окружающую устройство атмосферу.The rest of the processed rock was represented by 7 volumes of gases (CO 2 ; H 2 O) released through the outlet pipes, which were sent directly to the atmosphere surrounding the device.

Полученные обработкой гранулы металла с размерами от 6 до 10 мм составили 70% от суммарного веса, сформированного по окончанию процесса металла - т.е. соответственно 24,8 кг;Metal granules obtained by processing with sizes from 6 to 10 mm amounted to 70% of the total weight formed at the end of the metal process - i.e. 24.8 kg respectively;

Остальное его количество приходилось на гранулы металла с размером в 40-60 мм т.е. 10,6 кг или 30%. Степень чистоты полученного обработкой металла составляла относительно содержания в сформированных такой обработкой гранулах, как мелких, так и крупных, самого алюминия значение, равное 99,99993%.The rest of its amount was accounted for by granules of metal with a size of 40-60 mm i.e. 10.6 kg or 30%. The degree of purity of the metal obtained by processing was relative to the content in the granules formed by such processing, both small and large, of aluminum itself, equal to 99.99993%.

Пример 2. обработка исходного сырья осуществлялась в соответствии с той схемой, что была указана и в примере 1.Example 2. The processing of the feedstock was carried out in accordance with the scheme that was indicated in example 1.

Количество использованной для приготовления водяной суспензии содержащей глину породы составило 240 кг; или 70% от ее массы, остальное вода - 103 кг или 30% от ее общего объема. Подача воздуха к обрабатываемому сырью осуществлялась под избыточным его давлением равным 0,1 кгс\см2.The amount used for the preparation of an aqueous suspension of clay-containing rock was 240 kg; or 70% of its mass, the rest water - 103 kg or 30% of its total volume. The air supply to the processed raw materials was carried out under an excess pressure of 0.1 kgf / cm 2 .

Привод вращения шнека обеспечивал скорость его углового перемещения, равную 10 об\мин. Угол наклона корпуса устройства к линии горизонта остался тот же, что и в примере 1-15°. Напряженность генерируемых во всех четырех контурах 5, магнитных полей в зонах "Д", составляла 1*10 А\М, при частоте их 40 Гц.The screw rotation drive provided a speed of its angular displacement equal to 10 rpm. The angle of inclination of the device’s body to the horizon line remained the same as in example 1-15 °. The intensity of the magnetic fields generated in all four circuits 5 in the "D" zones was 1 * 10 A \ M, at a frequency of 40 Hz.

Время проведения процесса обработки составляло 51 минуту (0,85 часа). Полученная после окончания процесса обработки масса из алюминиевых гранул имела вес 43,8 кг (18,25%). Объем сформировавшихся в результате проведения обработки пластинчатых шлаков составил 117,6 кг; остальной объем используемого для получения металла сырья был представлен выпущенными из устройства в наружную атмосферу газами. Степень чистоты полученного металла соответствовала значению 99,99991%.The processing time was 51 minutes (0.85 hours). The mass of aluminum granules obtained after the end of the processing process had a weight of 43.8 kg (18.25%). The volume of plate slags formed as a result of processing was 117.6 kg; the rest of the raw material used to produce the metal was represented by gases released from the device into the outside atmosphere. The purity of the obtained metal corresponded to a value of 99.99991%.

Количество гранул металлического алюминия, выделенного из содержащего соединения последнего исходного сырьевого материала, с размерами 6-10 мм, составило значение в 60% от всего полученного его объема, или 26,3 кг. Остальную полученную по окончанию процесса обработки его массу составили гранулы с размерами 40-60 мм - около 40% от суммарного количества, или 17,5 кг.The number of granules of aluminum metal isolated from the last starting raw material containing the compound, with sizes of 6-10 mm, amounted to 60% of its total volume, or 26.3 kg. The rest obtained at the end of the processing process, its mass was made up of granules with sizes of 40-60 mm - about 40% of the total amount, or 17.5 kg.

Пример 3. Обработка полученной из частиц глины водяной суспензии производилась в соответствии со схемой, указанной в примерах 1,2.Example 3. The treatment obtained from clay particles of an aqueous suspension was carried out in accordance with the scheme specified in examples 1.2.

Количество входящей в состав применяемой водяной суспензии содержащей глину породы составляло 220 кг или 65%, остальное вода - 118,5 кг или 35% от всей ее массы. Подача сжатого воздуха к обрабатываемому сырью выполнялась под избыточным его давлением в 0,4 кгс\см2. Вращение шнека осуществлялось со скоростью 8 об\мин. Угол наклона корпуса устройства к линии горизонта был таким же, что и в примере 1,2-15°. Напряженность всех создаваемых в зонах "Д" и расположенных в зоне действия всех четырех генераторов магнитных полей, составляло величину в 0,8*105 А\М, а частота последних была равна 50 Гц. Временной промежуток, по истечению которого была осуществлена переработка всего объема исходного сырья в необходимый конечный продукт, составил 60 мин (1 час). Полученная в результате ее выполнения масса металла имела вес 39,6 кг, или 18% от количества использованной для его получения породы.The amount of clay-containing rock contained in the applied aqueous suspension was 220 kg or 65%, the rest of the water - 118.5 kg or 35% of its total mass. The supply of compressed air to the processed raw materials was carried out under an excess pressure of 0.4 kgf / cm 2 . The screw was rotated at a speed of 8 rpm. The angle of inclination of the device to the horizon line was the same as in the example of 1.2-15 °. The tension of all created in the zones "D" and located in the zone of action of all four magnetic field generators was 0.8 * 10 5 A \ M, and the frequency of the latter was 50 Hz. The time period after which the entire volume of the feedstock was processed into the desired final product was 60 minutes (1 hour). The mass of metal obtained as a result of its execution had a weight of 39.6 kg, or 18% of the amount of rock used to produce it.

Вес сформировавшегося вместе с металлом объема пластинчатых отходов, составлял 113,5 кг. Остальной объем использованного для получения металла сырьевого материала был превращен в газы, выведенные из полости применяемого для выработки алюминия устройства, прямо в окружающую его атмосферу. Степень чистоты - сформированных обработкой гранул металлического алюминия, относительно его содержания в последних, соответствовало значению 99,99992%.The weight of the plate waste volume formed together with the metal was 113.5 kg. The remaining volume of the raw material used to produce the metal was converted into gases removed from the cavity of the device used to produce aluminum, directly into the surrounding atmosphere. The degree of purity - formed by processing granules of aluminum metal, relative to its content in the latter, corresponded to a value of 99.99992%.

Количество полученных обработкой гранул металла, имеющих размеры в 6-1,0 мм, составляло 65%, или 25,7 кг Остальной объем накопленного по окончанию процесса переработки металла были представлены гранулами с размерами в 40-60 мм, т.е. 35% от полученного обработкой объема, или соответственно, 13,9 кг.The amount of metal granules obtained by processing having dimensions of 6-1.0 mm was 65%, or 25.7 kg. The remaining volume of metal accumulated at the end of the metal processing process was represented by granules with sizes of 40-60 mm, i.e. 35% of the volume obtained by processing, or, respectively, 13.9 kg.

Из всех представленных выше примеров наглядно видно, что получение металлического алюминия, отличающегося высокой степенью чистоты, может осуществляться с применением любого, содержащего глину рудного сырья, определение месторождений которого не связано с выполнением трудоемкой геологической разведки. Последнее при выполнении предлагаемого способа не подвергается ни обогащению, ни отчистке от содержащихся в нем примесей, представленных другими, распространенными в природе элементами. Наличие указанных выше обстоятельств позволяет предполагать, что применение предложенного способа может оказаться достаточно эффективным в случае его использования для удовлетворения нужд действующего промышленного производства.From all the examples presented above, it is clearly seen that the production of metallic aluminum, which is characterized by a high degree of purity, can be carried out using any clay-containing ore raw materials, the determination of the deposits of which is not associated with the implementation of laborious geological exploration. When performing the proposed method, the latter is not subjected to either enrichment or purification from the impurities contained in it, represented by other elements common in nature. The presence of the above circumstances suggests that the application of the proposed method can be quite effective if used to meet the needs of existing industrial production.

В дальнейшем, в представленных ниже материалах, излагаются конструктивные принципы, в соответствии с которыми выполняется используемое для осуществления этого способа устройство, наличие которых, в конечном итоге и обеспечивает получение в процессе его применения необходимого положительного эффекта.In the future, in the materials presented below, structural principles are set forth in accordance with which the device used to implement this method is implemented, the presence of which, ultimately, ensures that the necessary positive effect is obtained during its application.

Применяемое для осуществления предложенного способа устройство изображено на фиг.1, фиг.2.Used to implement the proposed method, the device is shown in figure 1, figure 2.

На фиг.1 - продольный разрез корпуса устройства и схема размещения обеспечивающих переработку исходного сырья магнитных контуров.Figure 1 is a longitudinal section of the housing of the device and the layout of the processing providing the raw materials of the magnetic circuits.

На фиг.2 - поперечный разрез по А-А корпуса устройства, выполненный на том его участке, на котором установлен сам используемый в многоконтурной системе и составляющий ее магнитный генератор.Figure 2 is a cross-section along aa of the device body, made in that part of it, on which the magnetic generator used in the multi-loop system is installed.

На фиг.1, фиг.2 в свою очередь изображены:Figure 1, figure 2 in turn shows:

Позиция 1 - загрузочный бункер, с помещенной в его объем массой перерабатываемого исходного сырья 2.Position 1 - loading hopper, with the mass of processed feedstock 2 placed in its volume.

Позиция 2 - обрабатываемый исходный материал, состоящий из размолотых предварительно кусков глины и воды.Position 2 - processed source material, consisting of pre-ground pieces of clay and water.

Позиция 3 - корпус устройства, во внутренней полости которого и протекает процесс обработки исходного сырья 2.Position 3 - the housing of the device, in the internal cavity of which the processing of the feedstock 2 proceeds.

Позиция 4 - винтовой шнек, лопасти которого осуществляют перемещение перерабатываемого сырья от переднего конца корпуса 3 к его заднему.Position 4 - screw auger, the blades of which carry out the movement of processed raw materials from the front end of the housing 3 to its rear.

Позиция 5 - смонтированные с зазорами "а" на корпусе 3 обрабатывающие сырье магнитные контура, имеющие угол наклона к наружной поверхности корпуса, равный 90°.Position 5 - mounted on the housing 3 with the gaps "a" on the body 3, the magnetic circuits processing raw materials having an angle of inclination to the outer surface of the body equal to 90 °.

Позицией 6 - проходящие насквозь через стенки корпуса 3 сопла, осуществляющие подачу струй сжатого воздуха к массе перерабатываемого сырьевого материала, и размещенные на корпусе 3 отстоящими друг от друга на одинаковых расстояниях рядами.Position 6 - nozzles passing through the walls of the housing 3, supplying compressed air jets to the mass of the processed raw material, and placed on the housing 3 in rows spaced from each other at equal distances.

Позицией 7 - полые патрубки, закрепленные на передней и задней частях корпуса 3, нижний конец которых заходит во внутренний объем корпуса 3, а верхний обеспечивает сообщение полости последнего с наружной атмосферой.Position 7 - hollow pipes mounted on the front and rear parts of the housing 3, the lower end of which extends into the internal volume of the housing 3, and the upper provides a communication cavity of the latter with the outside atmosphere.

Позиция 8 - отделяющий нижний конец патрубка 7 от верхнего редукционный клапан, осуществляющий пропуск поступающих из полости корпуса 3 объемов газа, в случае, если давление в ней превышает заданную его настройкой величину.Position 8 - separating the lower end of the pipe 7 from the upper pressure reducing valve, which allows the flow of gas volumes coming from the cavity of the housing 3, in case the pressure in it exceeds the value set by its setting.

Позиция 9 - накопительный бункер, в который осуществляется сброс полученных обработкой в полости корпуса 3 ее конечных продуктов.Position 9 - the storage hopper, which is the discharge obtained by processing in the cavity of the housing 3 of its final products.

Позиция 10 - накапливаемые в объеме накопительного бункера гранулы металлического алюминия и сбрасываемые туда же шлаковые отходы.Position 10 - metal aluminum granules accumulated in the volume of the storage hopper and slag waste dumped there.

Позиция 11 - стойки для закрепления корпуса 3 устройства под заданным углом к линии горизонта на самом его основании.Position 11 - racks for fixing the housing 3 of the device at a given angle to the horizon line on its very base.

Позиция 12 - такие же стойки, обеспечивающие фиксацию в заданном положении применяемых в устройства магнитных контуров 5.Position 12 - the same rack, providing fixation in a predetermined position used in the device magnetic circuits 5.

Позиция 13 - заслонка, при помощи которой открывается нижняя часть бункера 9, в случае, когда последний оказывается заполнен целиком.Position 13 is a shutter, by means of which the lower part of the hopper 9 is opened, in the case when the latter is completely filled.

Позиция 14 - магнитопроводящие элементы, контура 5, с помощью которых создаются оптимальные условия для прохождения генерируемого в их объеме суммарного магнитного потока.Position 14 - magnetically conductive elements, circuit 5, with the help of which optimal conditions are created for the passage of the total magnetic flux generated in their volume.

Позиция 15 - электрические обмотки - катушки, выполняющие функцию соленоидов, и обеспечивающие при включении их в электрическую цепь формирование переменных магнитных полей.Position 15 - electric windings - coils that perform the function of solenoids, and which, when they are included in the electric circuit, provide the formation of alternating magnetic fields.

Позиция 16 - выполненные на переднем и заднем концах шнека 4 оси, с помощью которых обеспечивается его непрерывное вращение в полости корпуса 3.Position 16 - made on the front and rear ends of the screw 4 of the axis, with which it is provided with its continuous rotation in the cavity of the housing 3.

Буквами "а" - образующиеся в процессе монтажа корпуса 3 в сквозном пазе "Б" магнитного контура установочные воздушные зазоры.Letters "a" - installation air gaps formed during the installation of the housing 3 in the through groove "B" of the magnetic circuit.

Буквой "Б" - выполненный в одном из составляющих магнитный контур элементов 14 сквозной паз, в полости которого размещается корпус 3 используемого устройства.The letter "B" is a through groove made in one of the components of the magnetic circuit of the element 14, in the cavity of which the housing 3 of the device used is located.

Буквой "В" - сформированный в корпусе 3, примыкающих к нижнему концу бункера 1 входной проем, через который производится подача сырьевого материала в его внутреннюю полость.The letter "B" - formed in the housing 3 adjacent to the lower end of the hopper 1 inlet opening, through which the supply of raw material into its internal cavity.

Буквой "Г" - аналогичный выходной проем в корпусе 3, через который осуществляется удаление из последнего полученных там конечных продуктов.The letter "G" is a similar exit opening in the housing 3, through which the final products obtained therefrom are removed.

Буквой "Д" - пространственные эллипсоиды, формируемые в процессе колебательного углового перемещения генерируемых магнитными контурами 5 результирующих векторов суммарных магнитных потоков.The letter "D" - spatial ellipsoids formed in the process of vibrational angular displacement generated by magnetic circuits 5 resulting vectors of total magnetic fluxes.

Буквами "φ" - угол наклона продольной оси симметрии корпуса 3 к уровню горизонта - 10°-20°, а также торцевых плоскостей установленных на корпусе 3 генераторов 5 относительно линии вертикали - 10°-20°.The letters "φ" - the angle of inclination of the longitudinal axis of symmetry of the housing 3 to the horizon level - 10 ° -20 °, as well as the end planes of the generators 5 mounted on the housing 3 relative to the vertical line - 10 ° -20 °.

Следует обратить внимание на то, что указанное на фиг.1; фиг.2 устройство для осуществления предложенного способа, имеет следующие особенности своего конструктивного исполнения, а именно:You should pay attention to the fact that indicated in figure 1; figure 2 a device for implementing the proposed method, has the following features of its design, namely:

Закрепление корпуса 3 под заданным углом к линии горизонта и поверхности основания производится с использованием системы из стоек 11 (см. фиг.1). Аналогично осуществляется и размещение используемых в устройстве, и то же смонтированных с наклоном к наружной поверхности корпуса 3 генераторов - т.е. с применением поддерживающих их стоек 12.Fixing the housing 3 at a given angle to the horizon and the surface of the base is carried out using a system of racks 11 (see figure 1). Similarly, the placement of used in the device, and the same mounted with an inclination to the outer surface of the housing 3 generators is carried out - i.e. using their supporting racks 12.

Вращение же винтового шнека 4 выполняется на осях 16, проходящих сквозь торцевые стенки корпуса 3 и закрепленных там в соответствующих подшипниках (на чертеже не показаны). Одна из этих осей 16 имеет кинематическую связь с внешним приводом вращения шнека 4 (на чертеже показан). Подающие струи воздуха к сырьевой массе 2 сопла 6 (см. фиг.1) размещены вдоль тела корпуса 3 равномерно, образуя чередующиеся ряды. При этом они как бы расположены по периметру получаемому при сечении этого же корпуса 3 квадрата, если мысленно провести через него секущую плоскость, расположенную под пространственным углом к его продольной оси, значение которого равно 90°. Сопла 6 также закреплены на равных друг от друга расстояниях, и имеют относительно той поверхности, к которой они присоединяются как тангенциальные, так и радиальные углы наклона в 30-45° (на чертеже же эти углы не отображены). Применение именно такой схемы расстановки сопел 6 на наружной поверхности корпуса 3 (т.е. под двумя углами наклона) позволяет не только обеспечить подачу необходимых для протекания процесса восстановления металла из его соединенной порций применяемого для этого газа, но и осуществлять при этом дополнительно, в момент попадания в полость корпуса формируемых в них струй сжатого воздуха, интенсивное перемешивание находящихся в зоне воздействия последних микрообъемов перерабатываемого сырья 2.The rotation of the screw screw 4 is carried out on the axes 16 passing through the end walls of the housing 3 and fixed therein in the respective bearings (not shown in the drawing). One of these axes 16 has a kinematic connection with an external drive of rotation of the screw 4 (shown in the drawing). The flowing air jets to the raw material mass 2 of the nozzle 6 (see FIG. 1) are placed uniformly along the body of the housing 3, forming alternating rows. Moreover, they are, as it were, located around the perimeter obtained during the section of the same building of 3 squares, if you mentally draw a secant plane through it, located at a spatial angle to its longitudinal axis, the value of which is 90 °. Nozzles 6 are also fixed at equal distances from each other, and have relative to the surface to which they are attached both tangential and radial angles of inclination of 30-45 ° (these angles are not shown in the drawing). The use of just such a arrangement of nozzles 6 on the outer surface of the housing 3 (i.e., at two angles of inclination) allows not only to supply the necessary gas for the process of metal reduction from its connected portions, but also to additionally carry out the moment of getting compressed air jets formed in them into the body cavity, intensive mixing of the last microvolumes of the processed raw materials located in the impact zone 2.

С целью упрощения конструкции предлагаемого устройства, его корпус 3 в поперечном своем сечении имеет форму квадрата, в центре которого смонтирован вращающийся в нем винтовой спиральный шнек 4. Соответственно, сквозной паз "Б", выполняемый для размещения в генераторах 5 корпуса 3, имеет простую прямоугольную форму, что обеспечивается за счет наличия углов наклона φ их торцевых плоскостей относительно вертикали. Следует еще и указать, что на фиг.1 показаны закрепленные на корпусе 3 магнитные контура 5 - первый из четырех прикрепляемых установленный около его самой передней части, и последний - четвертый, наиболее близко смещенный к заднему его концу.In order to simplify the design of the proposed device, its casing 3 in the cross section has the shape of a square, in the center of which is mounted a spiral screw screw rotating therein 4. Accordingly, the through groove "B", made for placement in the generators 5 of the casing 3, has a simple rectangular shape, which is ensured by the presence of tilt angles φ of their end planes relative to the vertical. It should also be indicated that Fig. 1 shows the magnetic circuits 5 mounted on the housing 3 — the first of four fasteners mounted near its very front part, and the last — the fourth, most closely offset to its rear end.

Второй и третий из контуров 5 на чертеже фиг.1 не показаны, так как они попали в зону условного разрыва, выполненного примерно на половине всей длинны корпуса 3, для упрощения чтения чертежа.The second and third of the circuits 5 in the drawing of figure 1 are not shown, since they fell into the zone of the conditional gap, made about half of the entire length of the housing 3, to simplify the reading of the drawing.

Размещение всех четырех генераторов 5 вдоль корпуса 3 производится на одинаковом расстоянии их друг от друга, и от переднего и заднего его концов.All four generators 5 are placed along the housing 3 at the same distance from each other, and from its front and rear ends.

Установка всех магнитных контуров 5 на наружной поверхности корпуса 3 предлагаемого устройства производится с помощью выполненных в них сквозных прямоугольных пазов «Б», через которые и проходит тело последнего. В процессе монтажа этих магнитных генераторов на корпусе 3 и создаются отмеченные на фиг.1, фиг.2 воздушные зазоры «а», наличие которых и обеспечивает возможность проведения их размещения в этих зонах, равномерно расположенных по всей длине корпуса 3.The installation of all magnetic circuits 5 on the outer surface of the housing 3 of the proposed device is carried out using the through rectangular grooves “B” made in them, through which the body of the latter passes. In the process of mounting these magnetic generators on the casing 3, the air gaps "a" marked in Fig. 1 and Fig. 2 are created, the presence of which ensures the possibility of their placement in these zones, evenly spaced along the entire length of the casing 3.

Работа предлагаемого устройства в процессе получения алюминия из используемого для этого сырья осуществляется следующим образом.The work of the proposed device in the process of producing aluminum from the raw materials used for this is as follows.

После загрузки сырьевого материала 2 в полость загрузочного бункера 1, включается привод вращения расположенного в полости корпуса 3 винтового спирального шнека 4. Одновременно с началом проведения проворачивания входящих в состав этого узла его криволинейных лопастей, подключаются к источнику внешнего питания все электрические обмотки - катушки 15, размещенные в магнитопроводящих элементах 14 применяемых в составе устройства четырех магнитных контуров 5. В этот же момент времени предварительно подготовленная пластичная сырьевая масса 2 через загрузочное отверстие «В» поступает из бункера 1 во внутреннюю полость корпуса 3.After loading the raw material 2 into the cavity of the loading hopper 1, the rotary drive of the helical spiral screw 4 located in the cavity of the housing 3 is turned on. Simultaneously with the beginning of the turning of its curved blades included in this assembly, all electric windings - coils 15, are connected to the external power source 14 of the four magnetic loops 5 used as part of the device are located in the magnetic conductive elements. At the same time, a pre-prepared plastic raw material mass 2 through the feed hole "B" comes from the hopper 1 into the internal cavity of the housing 3.

Ее объемы на самом первом этапе выполнения процесса обработки попадают в его переднюю, лежащую в самой верхней зоне устройства часть. Следует отметить, что уровень размещения по вертикали конструктивных элементов корпуса 3 относительно линии горизонта регулируется соответствующей подборкой длины используемых для закрепления его основания стоек 11 (см. фиг.1). Поступающие в указанную выше область корпуса 3 порции сырьевого материала подхватываются криволинейными лопастями вращающегося шнека 4, перемешиваются и их общая масса разделяется с участием последних на отдельные, ранее составляющие ее, микрообъемы. Полученные указанным выше образом мелкие порции водяной суспензии 2, продолжая совершать процесс такого поступательного перемещения, попадают в зону генерации мощного магнитного потока «Д», который создается с помощью самого первого из четырех используемых генераторов (см. фиг.1). Досылаемые в эту часть полости корпуса 3 микрообъемы сырьевого материала 2 неизбежно пересекают размещенные там и сконцентрированные на относительно небольшой площади, силовые линии формируемого в этой области переменного вращающегося магнитного поля. Следует дополнительно обратить внимание еще и на то, что навстречу создающимся с помощью шнека 4 потокам в состав которых входят микрообъемы используемого сырьевого материала, посылаются струи сжатого воздуха, которые образуются в закрепленных на наружной поверхности корпуса соплах 6. Последние подключаются к подающей сжатый воздух под избыточным давлением (0,1-0,6 кгс\см2) внешней питающей их магистрали (на чертеже не показана) в тот же самый момент времени, когда в работу вступают и остальные обслуживающие процесс обработки системы предлагаемого устройства (сеть питания магнитных контуров 5, привод вращения подающего шнека 4).Its volumes at the very first stage of the processing process fall into its front part lying in the uppermost zone of the device. It should be noted that the level of vertical placement of structural elements of the housing 3 relative to the horizon is regulated by the appropriate selection of the length of the struts 11 used to fix its base (see figure 1). Portions of raw material entering the above region of the housing 3 are picked up by the curved blades of the rotating screw 4, mixed, and their total mass is divided with the participation of the latter into separate microvolumes that previously comprised it. Obtained in the above manner, small portions of the aqueous suspension 2, continuing to perform the process of such translational movement, fall into the zone of generation of a powerful magnetic flux "D", which is created using the very first of the four generators used (see figure 1). Microvolumes of raw material 2 sent to this part of the cavity of the housing 3 inevitably intersect the force lines located there and concentrated over a relatively small area, the alternating rotating magnetic field formed in this region. You should also pay attention to the fact that towards the flows created using the screw 4, which include microvolumes of the raw material used, jets of compressed air are sent, which are formed in nozzles fixed on the outer surface of the casing 6. The latter are connected to the compressed air supply under excess pressure (0.1-0.6 kg \ cm 2) supply their outer pipe (not shown) at the same time, when the operation entering and remaining service systems processing offers small Guy device (network power magnetic circuits 5, the feed screw rotation drive 4).

Благодаря наличию радиальных и тангенциальных углов наклона сопел 6 по отношению к наружной поверхности корпуса 3 (на чертеже не показаны), формируемые ими струи сжатого воздуха встречаясь с такими же соседними, образуют в местах такого пересечения своего рода «завихрения». Так как точки такого «скрещивания» генерируемых в полости 3 потоков сжатого воздуха как правило, попадают в зоны прохождения перемещаемых по полости корпуса 3 микрообъемов сырья 2, то встречаясь с составляющими их слоями, возникающие там «вихри» обеспечивают их дополнительное и интенсивное перемешивание. Кроме этого, они осуществляют и главную свою функцию - добавляют к активированным с помощью мощного магнитного потока молекулярным фрагментам, входящим в состав применяемой водяной суспензии, необходимый для их восстановления до металла углерод. Последний как отмечалось ранее, входит в состав углеродосодержащих газов, присутствующим в обыкновенном атмосферном воздухе.Due to the presence of radial and tangential angles of inclination of the nozzles 6 with respect to the outer surface of the housing 3 (not shown in the drawing), the compressed air jets formed by them meeting with the same neighboring ones form a kind of “swirl” at the places of such intersection. Since the points of such a “crossing” of compressed air flows generated in the cavity 3, as a rule, fall into the zones of passage of the microvolumes of the raw materials 2 that are transported through the cavity of the housing 3, meeting with the layers composing them, the “vortices” that arise there provide their additional and intensive mixing. In addition, they also carry out their main function - they add carbon fragments to the molecular fragments activated by a powerful magnetic flux, which are part of the aqueous suspension used, to restore carbon to the metal. The latter, as noted earlier, is part of the carbon-containing gases present in ordinary atmospheric air.

Как и остальные сырьевые компоненты, молекулы этих газов, попадая в зону «Д», активируются с помощью генерируемого в этой области мощного магнитного потока, и разрушаются в ней при помощи его с образованием в указанном выше объеме ионов углерода - восстановителя. Поступление же этих ионов к находящемся в зоне максимально возможной концентрации силовых линий генерируемого в этой части полости корпуса 3 магнитного поля, активированным при участии последнего, фрагментам сырьевых компонентов, и обеспечивает оптимальные условия для протекания процесса восстановления металлического алюминия из содержащих этот элемент его соединений. Таким образом, покидая область внутренней полости корпуса 3, размещенную в зоне установки первого по счету генератора и проталкиваемая шнеком 4 масса сырьевого материала «обогащается» мелкими кристаллическими зародышами полученного там металла. Последние равномерно распределяются в ее объеме за счет продолжающегося процесса интенсивного перемешивания порций сырьевого материала как вращающимися лопастями шнека, так и струями подаваемого в корпус 3 сжатого воздуха.Like the other raw components, the molecules of these gases, falling into the “D” zone, are activated using the powerful magnetic flux generated in this region and are destroyed in it with the formation of carbon reducing agents in the above volume. The arrival of these ions to the maximum possible concentration of field lines generated in this part of the cavity of the body 3 of the magnetic field, activated with the participation of the latter, to fragments of raw materials, and provides optimal conditions for the process of reduction of aluminum metal from its compounds containing this element. Thus, leaving the region of the internal cavity of the housing 3, located in the installation area of the first generator and pushed by the screw 4, the mass of raw material is “enriched” with small crystalline nuclei of the metal obtained there. The latter are evenly distributed in its volume due to the ongoing process of intensive mixing of portions of raw material as rotating auger blades and jets of compressed air supplied to the housing 3.

После прохождения зоны установки первого контур 5, объемы заполняющей полость корпуса 3 водяной суспензии 2, под воздействием все тех же лопастей вращающегося вокруг собственной продольной оси шнека 4, проталкиваются дальше, уже в зону генерации магнитного потока, создаваемого вторым контуром 5. Последний отстоит от первого контура 5 на заранее выбранном и одном и том же одинаковом для расстановки применяемых в устройстве магнитных контуров расстоянии (на чертеже второй контур не показан, так попадает в зону условно выполненного разрыва устройства на две приблизительно одинаковые половины). Перемещение обрабатываемых сырьевых масс по направлению от переднего конца корпуса 3 к заднему, облегчается за счет наличия угла наклона его продольной оси к линии горизонта(для изображенного на фиг.1, устройства угол φ равен 15°). При прохождении порций обрабатываемого сырьевого материала через такую же область «Д» второго магнитного контура 5, размещенного на заданном удалении от места установки самого первого, на входящие и составляющие последние компоненты воздействует генерируемый там магнитный поток. Вследствие этого и в этой зоне будут наблюдаться те же самые явления, что имели место при преобразовании такого рода соединений в необходимый конечный продукт и в зоне монтажа в устройстве самого первого по счету такого же контура.After passing through the installation zone of the first circuit 5, the volumes of the water suspension 2 filling the cavity of the housing 3, under the influence of the same blades rotating around the own longitudinal axis of the screw 4, are pushed further, already into the zone of generation of the magnetic flux created by the second circuit 5. The latter is separated from the first circuit 5 at a preselected and the same distance for the arrangement of the magnetic circuits used in the device (the second circuit is not shown in the drawing, it falls into the zone of conventionally performed gap trinity into two approximately equal halves). The movement of the processed raw materials in the direction from the front end of the housing 3 to the rear is facilitated by the angle of inclination of its longitudinal axis to the horizon (for the device shown in Fig. 1, the angle φ is 15 °). When passing portions of the processed raw material through the same area “D” of the second magnetic circuit 5, located at a predetermined distance from the installation site of the very first, the magnetic flux generated there acts on the incoming and constituent last components. As a result of this, the same phenomena will also be observed in this zone that occurred during the conversion of such compounds into the required final product and in the installation zone in the device of the very first such circuit.

Каких либо существенных отличий протекающие и в том, и в другом случае такого рода процессы не имеют. Единственно, что следует отметить, так это то, что покинувшая зону размещения второго магнитного контура 5 масса сырьевого материала 2, будет еще в большой степени обогащена дополнительно образованными в этой области новыми кристалликами металла. При этом последние, ранее сформированные в области установки самого первого генератора, увеличит свои первоначальные габариты за счет присоединения к составляющим их наружным слоям кристаллической решетки вновь возникших в зоне воздействия потока второго контура мелких кристалликов этого металла. Увеличение размеров ранее полученных «зародышей» будет происходить и за счет восстановления превращаемых в металл ранее налипших на их поверхность мелких частиц глины. То есть при этом протекает процесс преобразования покрывающей их «шубы» в металлическую кристаллическую решетку, разрастающуюся на последних с использованием наружных составляющих эти «зародыши» слоев в качестве применяемой для этого материальной основы по мере продолжения указанного этапа проведения обработки. Такого рода «обогащенная» полученным в указанных областях металлом сырьевая масса 2 перемещается и дальше по плоскости установленного с наклоном корпуса 3 применяемого для обработки устройства. «Подталкивание» ее по направлению от его передней части к задней, как уже отмечалось ранее, продолжает осуществляться криволинейными лопастями непрерывно вращающегося на осях 16 винтового шнека 4. Следуя по этой заданной конструкцией используемого устройства траектории, «проложенной» в полости корпуса 3, микрообъемы уже насыщенной металлом на предыдущих этапах обработки сырьевой массы, в конечном итоге подходят в зону интенсивно выполняемого воздействия магнитного потока, формируемого все в той же зоне «Д» на участке установки на корпусе 3 уже третьего по счету генератораThe processes occurring in both cases do not have any significant differences. The only thing that should be noted is that the mass of raw material 2 that left the zone of the second magnetic circuit 5 will be enriched to a large extent by new metal crystals additionally formed in this area. Moreover, the latter, previously formed in the installation area of the very first generator, will increase its initial dimensions due to the addition of small crystals of this metal newly formed in the zone of influence of the second-circuit flow to the constituent outer layers of the crystal lattice. An increase in the size of the previously obtained “nuclei” will also occur due to the restoration of small clay particles that are previously adhered to metal onto the metal and are converted to metal. That is, the process of converting the “fur coat” covering them into a metal crystal lattice, which grows on the latter using the external components of these “embryos” layers as a material base used for this, proceeds as the specified processing stage continues. This kind of "enriched" by the metal obtained in the indicated areas of the raw material mass 2 moves further along the plane of the housing 3 installed with the slope used for processing the device. “Pushing” it in the direction from its front to the back, as already noted, continues to be carried out by curved blades of a screw screw 4 continuously rotating on the axes 16. Following this predetermined design of the device used, the trajectory “laid” in the cavity of the housing 3, microvolumes already saturated with metal at the previous stages of processing the raw material, ultimately fit into the zone of intensively performed exposure to magnetic flux, which is formed in the same zone "D" on the installation site on the body all 3 are already the third generator

В указанной выше области будут наблюдаться все те же самые процессы, как и в разобранных ранее случаях, при рассмотрении явлений, протекающих на аналогичных участках полости корпуса 3, в зонах воздействия формируемых при помощи первого и второго контуров 5 магнитных полей. Опять же к незначительным отличиям выявляемым после прохождения обрабатываемыми порциями сырьевой массы и этой, расположенной в зоне монтажа третьего по счету контура 5 области, следует отнести наличие действия там следующего обстоятельства.In the above region, all the same processes will be observed as in the cases analyzed earlier, when considering phenomena occurring in similar parts of the cavity of the housing 3, in the zones of influence generated by the first and second circuits 5 of magnetic fields. Again, to the slight differences detected after passing the processed portions of the raw material mass and this one located in the installation zone of the third contour 5 of the region, the presence of the following circumstances should be attributed there.

В прошедших зону установки третьего по счету магнитного генератора объемах перерабатываемого материала, уже практически не содержатся частицы входящие в состав исходного сырья глины. Отдельные частицы последней захватываются разросшимися в зоне воздействия третьего контура укрупненными гранулами полученного там металла. Оставшиеся после прохождения и этой указанной выше области мелкие «зернышки» из соединений алюминия оказываются полностью израсходованными для формирования на наружной поверхности последних состоящего из них своеобразного покрытия («шубы»).In the volumes of the processed material that passed the installation zone of the third magnetic generator, the particles that are part of the clay feedstock are practically no longer contained. Individual particles of the latter are captured by enlarged granules of metal obtained there grown in the zone of influence of the third circuit. The small “grains” of aluminum compounds remaining after passing through this region indicated above are completely used up to form a kind of coating (“fur coats”) consisting of them on the outer surface of the latter.

Одетые в него металлические гранулы в конечном итоге покидают и эту зону. Сформированное там их скопление переносится подающим шнеком 4 в расположенные на удаление от нее другие области полости корпуса 3, перемещаясь все дальше и дальше по направлению к заднему концу последнего (третий контур 5 как и второй попадает в зону выполнения условного разрыва корпуса устройства и на чертеже не показан) последовательно проходя на этом пути по всем его участкам. Полученное ранее, это указанное скопление металлических гранул в конце концов оказывается в зоне «Д», попадая под воздействие магнитного потока, генерируемого последним по счету из числа примененных в устройстве генераторов т.е. четвертым магнитным контуром 5. Следует отметить еще и то, что в процессе прохождения указанной выше области, тоже находящейся прямо на пути перемещения используемого сырьевого материала, в полученных на предшествующих «финишному» этапах обработки скоплениях перерабатываемого в устройстве продукта, практически полностью заканчивается весь комплекс необходимых структурных преобразований.Clad metal pellets ultimately leave this area. The accumulation formed there is transferred by the feeding screw 4 to other regions of the cavity of the housing 3 located at a distance from it, moving farther and farther towards the rear end of the latter (the third circuit 5, like the second, falls into the zone of the conditional rupture of the device’s case and is not shown in the drawing shown) sequentially passing along this path in all its sections. Obtained earlier, this indicated accumulation of metal granules ultimately ends up in zone “D”, falling under the influence of magnetic flux generated by the last of the number of generators used in the device ie the fourth magnetic circuit 5. It should also be noted that in the process of passing through the above region, also located directly on the path of movement of the used raw material, in the entire accumulations of the product processed in the device obtained at the previous “finishing” stages, the whole complex of necessary structural transformations.

Входящие же в качестве отдельных составляющих указанных выше скоплений гранулы металла, к этому моменту времени приобретают степень чистоты, определяемую по процентному содержанию в них алюминия, позволяющую отнести этот продукт к группе «достигшие требуемых кондиций». При завершении комплекса необходимых преобразований исходного сырья, выполняемого в зоне воздействия указанного выше магнитного потока, полученного с применением четвертого по счету магнитного генератора, налипшие на поверхность проходящих через нее гранул и создающие на последней своеобразное неметаллическое покрытие, мелкие частицы глины переформировываются в обволакивающие их новые слои, состоящие из того же самого алюминия.At the same time, the metal granules entering as individual components of the above-mentioned accumulations acquire a degree of purity, determined by the percentage of aluminum in them, which allows attributing this product to the group “having reached the required condition”. Upon completion of the complex of necessary transformations of the feedstock, performed in the zone of influence of the above magnetic flux obtained using the fourth magnetic generator, adhering to the surface of the granules passing through it and creating a kind of non-metallic coating on the latter, small clay particles are transformed into new layers enveloping them consisting of the same aluminum.

Из за наличия действия всех указанных выше обстоятельств, и протекает процесс укрупнения находящихся в этой области кристаллических «зародышей», которые дополнительно увеличивают свои первоначально полученные габаритные размеры.Due to the presence of all of the above circumstances, the process of enlargement of crystalline “nuclei” located in this region proceeds, which additionally increase their originally obtained overall dimensions.

Кроме того этот же самый эффект будет иметь место при осуществлении «слипания» в этой же зоне между собой мелких кристаллических «зародышей» из алюминия, при взаимном соединении которых и образуются достаточно крупные куски металла.In addition, the same effect will occur when small crystalline “nuclei” of aluminum are “stuck” together in the same zone, and when these are interconnected, rather large pieces of metal are formed.

Таким образом, на этой завершающей стадии обработки вся исходная сырьевая масса оказывается целиком переработанной, а полученные в области установки последнего четвертого магнитного контура 5 укрупненные в ней гранулы металла 10 переправляются из нее продолжающим совершать обороты вокруг собственной продольной оси шнеком 4, освобождая эту зону от своего присутствия и попадая в конечном итоге в задний конец корпуса 3 используемого устройства. Дойдя до этой указанной его части, которая занимает горизонтальный уровень, расположенный ниже, чем тот, что используется для размещения верхнего конца корпуса 3, гранулы 10, а так же образовавшиеся вмести с ними пластинчатые шлаки, наталкиваются на расположенный прямо на пути их движения выходной проем «Г» (см. фиг.1). В силу всего этого все указанные выше продукты проваливаются в последний, и в конечном итоге, попадают на дно накопительного бункера 9. По мере заполнения его полости указанными выше конечными продуктами переработки, осуществляется открытие заслонки 13, которое обеспечивает их удаление с высыпкой последних в используемую для этого технологическую тару (на чертеже не показана). В случае необходимости сохранения полученной обработкой степени чистоты металла, как накопление его гранул, так и их последующая транспортировка может осуществляться под слоем защитной атмосферы, состоящей из инертного газа - аргона (на чертеже не показано).Thus, at this final stage of processing, the entire initial raw material mass is completely processed, and the granules of metal 10 obtained in the installation area of the last fourth magnetic circuit 5 are transported from it by the screw 4 continuing to rotate around its own longitudinal axis, freeing this zone from its the presence and ending up in the rear end of the housing 3 of the device used. Having reached this indicated part of it, which occupies a horizontal level lower than that used to accommodate the upper end of the housing 3, granules 10, as well as lamellar slags formed together with them, run into an exit opening located directly on the path of their movement "G" (see figure 1). By virtue of all this, all of the above products fall into the last, and ultimately fall to the bottom of the storage hopper 9. As the cavity is filled with the above-mentioned final processed products, the shutter 13 is opened, which ensures their removal with the latter being poured into the one used for this technological container (not shown in the drawing). If it is necessary to preserve the degree of purity of the metal obtained by processing, both the accumulation of its granules and their subsequent transportation can be carried out under a layer of a protective atmosphere consisting of inert gas - argon (not shown in the drawing).

Убыль объемов исходного сырьевого материала 2 по мере его расхода компенсируется за счет подачи новых порций последнего из полости загрузочного бункера 1, сообщающейся с внутренней полостью корпуса 3 через входной проем «В» (см. фиг.1). Поступление их в указанную часть корпуса устройства из полости бункера 1, т.е. в его передний конец, осуществляется самотеком.The decrease in the volume of the initial raw material 2 as it is consumed is compensated by the supply of new portions of the latter from the cavity of the loading hopper 1, which communicates with the internal cavity of the housing 3 through the input opening "B" (see figure 1). Their arrival in the indicated part of the device body from the cavity of the hopper 1, i.e. in its front end, carried by gravity.

По мере расхода помещенного в загрузочный бункер исходного сырьевого материала 2, в последний производится загрузка его новых объемов. В силу этого процесс переработки сырья в металл выполняется в предлагаемом устройстве без каких либо его остановок и перерывов.As the flow rate of the feedstock 2 placed in the feed hopper is consumed, the latter is loaded into the latter. Because of this, the process of processing raw materials into metal is carried out in the proposed device without any stops and interruptions.

Так как в процессе восстановления металлов из его соединений в зоне его протекания образуются объемы ранее отсутствующих там газов, формирующих в полости корпуса 3 так называемые газовые «пузыри», а следовательно, и повышается величина создаваемого там избыточного давления, то для ликвидации возможного негативного воздействия этих факторов выполняется периодический выброс накапливаемых в полости корпуса этих летучих соединений непосредственно в наружную атмосферу.Since during the recovery of metals from its compounds in the zone of its flow, volumes of gases previously absent there are formed, forming so-called gas "bubbles" in the cavity of the housing 3, and consequently, the magnitude of the excess pressure created there increases, to eliminate the possible negative impact of these factors, a periodic release of these volatile compounds accumulated in the body cavity to the outside atmosphere is performed.

Удаление последних, а так же избыточных объемов подаваемых в корпус 3 сжатого воздуха, осуществляется при помощи установленных на его передней и задней частях, сообщающихся напрямую с его полостью патрубков 7. Открытие последних осуществляется редукционными клапанами 8 в моменты времени, когда величина избыточного давления в полости корпуса 3 превышает ту, что задана технологией переработки. Регулировка же момента срабатывания запорных элементов в клапанах 8 произведена с учетом этого заданного значения величины избыточного давления (см. фиг.1).Removal of the latter, as well as excess volumes of compressed air supplied to the housing 3, is carried out using the nozzles 7 installed directly on its front and rear parts, which are directly connected to its cavity. Opening of the latter is carried out by pressure valves 8 at times when the amount of excess pressure in the cavity case 3 exceeds that specified by the processing technology. The adjustment of the moment of operation of the locking elements in the valves 8 is made taking into account this set value of the excess pressure (see figure 1).

Таким образом и обеспечивается беспрепятственное перемещение перерабатываемой сырьевой массы 2 вдоль всей полости корпуса 3, без каких либо ее остановок там из за местного повышения величины избыточного давления на ее каких либо отдельных участках.In this way, the unimpeded movement of the processed raw material mass 2 along the entire cavity of the housing 3 is ensured without any stops there because of a local increase in the excess pressure in its individual sections.

Применяемые в устройстве внешние блоки электрического питания магнитных контуров 5, снабжаются дополнительно электронными управляющими схемами, с помощью которых выполняются необходимые изменения частоты подаваемого на обмотки - катушки 15 переменного электрического тока, его величины и напряжения (на чертеже не показаны). За счет этого обеспечивается возможность получения в зоне обработки магнитных полей с заранее заданными значениями их напряженности, а так же их частоты. Минимально возможное количество обслуживающих устройство магнитных контуров соответствует двум, однако в этом случае приходится использовать низкооборотный привод вращения подающего шнека, что создает дополнительные трудности в процессе его эксплуатации и обслуживания.The external electric power supply units of the magnetic circuits 5 used in the device are additionally equipped with electronic control circuits with which the necessary changes are made to the frequency of the alternating electric current supplied to the windings — coils 15, its magnitude and voltage (not shown in the drawing). Due to this, it is possible to obtain in the processing zone of magnetic fields with predetermined values of their intensity, as well as their frequency. The minimum possible number of magnetic circuits servicing the device corresponds to two, however, in this case, it is necessary to use a low-speed drive to rotate the feed screw, which creates additional difficulties in the process of its operation and maintenance.

Максимально возможное количество последних может составлять шесть. Дальнейшее увеличение их количества свыше указанного значения приводит к тому, что все остальные дополнительные магнитные генераторы будут работать практически в «холостую».The maximum possible number of the latter can be six. A further increase in their number above the specified value leads to the fact that all other additional magnetic generators will work almost “idle”.

Кроме того применение магнитных контуров в таком количестве опять же приводит к усложнению используемого для переработки сырья устройства, и отрицательно сказывается на его эксплуатационных показателях.In addition, the use of magnetic circuits in such an amount again complicates the device used for processing raw materials, and adversely affects its performance.

В качестве наиболее оптимального варианта в предложенной конструкции устройства была использована магнитная система, включающая в свой состав четыре контура. Наличие положительного влияния этого обстоятельства и обеспечило достаточно высокую эффективность выполнения указанной выше технологии переработки сырья обусловленную применением именно этого варианта такого конструктивного исполнения предлагаемого устройства. Достигнутые в процессе использования для достижения указанных выше целей такого типа предложенной конструкции устройства технико-экономические показатели, характеризующие степень эффективности выполняемой с его помощью обработки, позволили определить следующее:As the most optimal option in the proposed device design, a magnetic system was used that included four circuits. The presence of a positive influence of this circumstance and ensured a sufficiently high efficiency of the above technology for processing raw materials due to the use of this particular version of such a design of the proposed device. Achieved in the process of use to achieve the above goals of this type of the proposed device design, technical and economic indicators characterizing the degree of effectiveness of the processing performed with its help, allowed to determine the following:

При длине устройства в 1,5 метра и ширине его с учетом габаритов обслуживающих его систем в 1,2 м а так же при ширине и высоте его корпуса 0,2*0,2 м, и при эксплуатации его с применением трехсменного режима, обеспечивается получение одной тонны металлического алюминия. Степень чистоты получения металла составляла значение 99,99992% Размеры сформированных с его помощью гранул алюминия имели значение - 60-70% с габаритами от 6 до 10 мм и 30-40% с габаритами 40-60 мм. Расход электроэнергии в расчете на одну тонну полученного металла составляет 2,0-2,5 тыс. Квт\чWith a device length of 1.5 meters and its width, taking into account the dimensions of the systems serving it, 1.2 m, as well as with the width and height of its body 0.2 * 0.2 m, and when operating it using the three-shift mode, it is ensured obtaining one ton of aluminum metal. The degree of purity of the metal production was 99.99992%. The sizes of aluminum granules formed with it had a value of 60-70% with dimensions from 6 to 10 mm and 30-40% with dimensions of 40-60 mm. Electricity consumption per ton of metal obtained is 2.0-2.5 thousand kW / h

В качестве исходной содержащей соединения алюминия руды применялась глиняная многокомпонентная порода, доставленная на место переработки из ближайшего, расположенного рядом с установкой карьера, в котором осуществлялась ее разработка для удовлетворения соответствующих нужд строительного производства.Clay multicomponent rock, delivered to the processing site from the nearest quarry located near the installation, in which it was developed to meet the corresponding needs of the construction industry, was used as the initial ore-containing aluminum compound.

Для разделения собранных в полости накопительного бункера конечных продуктов - т.е. гранул металлического алюминия и сброшенных в нее же пластинчатых шлаков, извлеченная из бункера масса последних, пропускалась через систему, состоящую из набора обычных калиброванных сит.To separate the final products collected in the cavity of the storage hopper - i.e. granules of aluminum metal and lamellar slags dumped into it, the mass of the latter extracted from the hopper was passed through a system consisting of a set of ordinary calibrated sieves.

Так как указанные выше компоненты имеют существенное отличия в габаритных размерах, то после прохождения этих накопленных в бункере 9 продуктов через указанную выше калибровочную систему, они легко разделяются на составляющие общую насыпную массу фракции - гранулы металлического алюминия, и синтезированные в процессе обработки из входящих в исходное сырье примесей шлаковые отходы.Since the above components have significant differences in overall dimensions, after passing these products accumulated in the bunker 9 through the above calibration system, they are easily divided into fractions that make up the total bulk mass - aluminum metal granules, and synthesized during processing from the initial raw materials impurities slag waste.

Для подачи воздуха к раздаточным соплам 6 используется внешняя питающая магистраль (на чертеже не показана), сжатый воздух под избыточным давлением в которую подается при помощи обычного компрессора. Указанный выше компрессор может иметь любое конструктивное исполнение.To supply air to the dispensing nozzles 6, an external supply line is used (not shown in the drawing), compressed air under excessive pressure into which is supplied using a conventional compressor. The above compressor may be of any design.

Для проведения ремонта или необходимого технического обслуживания работающей в «непрерывном» режиме установки выбирается момент времени, когда загрузочный бункер, а так же весь объем полости корпуса 3 будут освобождены от проходящего по ним сырьевого материала, т.е. последний должен быть выработан до нуля. После этого отключаются все обслуживающие устройства системы - т.е. отсоединяются от источника питания все входящие в состав магнитного контура 5 обмотки - катушки 15, а также останавливают привод вращения подающего сырье шнека 4 и перекрывают подающую сжатый воздух к соплам 6 внешнюю магистраль.To carry out repairs or necessary maintenance of the installation operating in the “continuous” mode, the time moment is chosen when the loading hopper, as well as the entire volume of the cavity of the housing 3, will be freed from the raw material passing through them, i.e. the latter must be worked out to zero. After that, all service devices of the system are disconnected - i.e. all windings - coils 15 that are part of the magnetic circuit 5 are disconnected from the power source, and they also stop the rotation drive of the feed screw 4 and shut off the external supply pipe to the nozzles 6.

После выполнения всех указанных выше этапов, устройство может быть использовано для выполнения на нем необходимого комплекса работ, обеспечивающих возможность проведения его дальнейшей эксплуатации.After performing all of the above steps, the device can be used to perform the necessary complex of work on it, providing the possibility of its further operation.

Повторный запуск его в работу осуществляется следующим образом. Прежде всего загрузочный бункер 1 заполняют необходимым объемом перерабатываемого сырья 2, затем в указанном ранее порядке производится включение всех обслуживающих работу устройства систем, и после этого процесс переработки исходного сырья 2 в металл протекает в соответствии с уже указанной выше схемой его выполнения (т.е. опять используется так называемый «непрерывный цикл»).Re-launch it in the work as follows. First of all, the loading hopper 1 is filled with the necessary volume of processed raw materials 2, then, in the above order, all systems serving the device are turned on, and after that the process of processing the raw materials 2 into metal proceeds in accordance with the scheme for its implementation already indicated (i.e. again used the so-called "continuous cycle").

Учитывая все изложенное выше можно прийти к следующему заключению. Использование предлагаемого способа получения металлического алюминия а так же применяемого для его осуществления устройства, обеспечивает существенное уменьшение необходимых для проведения переработки исходного сырья в конечный продукт затрат электрической энергии. То есть применение предлагаемых технических решений создает условия для сокращения ее расхода в 8-15 раз по отношению к количеству необходимому при выполнении процесса электролиза расплавов из соединений алюминия с добавками фтористых солей.Given all of the above, we can come to the following conclusion. Using the proposed method for producing metallic aluminum as well as the device used for its implementation provides a significant reduction in the cost of electric energy required for processing the feedstock into the final product. That is, the application of the proposed technical solutions creates the conditions for reducing its consumption by 8-15 times in relation to the amount necessary when performing the process of electrolysis of melts from aluminum compounds with the addition of fluoride salts.

Кроме того, в случае осуществления переработки содержащего глину исходного сырья, с применением предлагаемого метода, полностью отпадает необходимость использования веществ и материалов, попадание которых в атмосферу (газообразный фтор), может привести к загрязнению окружающей это производство природной среды, и нанести вред здоровью человека.In addition, in the case of the processing of clay-containing raw materials using the proposed method, the use of substances and materials, the ingress of which into the atmosphere (fluorine gas), completely eliminates the need for environmental pollution of this production and harm human health.

Следует дополнительно отметить еще и то, что в отличие от известных в настоящее время способов, для такого рода технологии производства металла проводимых с помощью предложенного способа, в качестве пригодного для использования при его осуществлении исходного сырья могут применяться руды, содержащие любые возможные формы имеющихся в природе соединений алюминия, в своем первозданном «сыром» виде.It should be further noted that, in contrast to the currently known methods, for this kind of technology for the production of metal carried out using the proposed method, ores containing any possible forms of nature can be used as suitable raw materials for use in its implementation. aluminum compounds, in its original "raw" form.

Сам процесс переработки сырья в алюминий в котором будет использоваться предложенный способ, может выполняться в непрерывном режиме без необходимости проведения каких либо дополнительных технологических остановок. Получаемый из широко распространенной в природной среде глиняной породы по предлагаемому способу металл отличается высокой степенью чистоты, значение которой относительно содержания в нем алюминия соответствует величине 99,99992%, т.е. он является «химически чистым».The process of processing raw materials into aluminum in which the proposed method will be used can be performed continuously without the need for any additional technological stops. The metal obtained from clay rock widely used in the natural environment by the proposed method has a high degree of purity, the value of which relative to the aluminum content in it corresponds to a value of 99.99992%, i.e. it is “chemically pure”.

Таким образом, можно утверждать, что использование предлагаемого способа обработки, а так же осуществляющего его выполнение устройства, исходя из всего изложенного ранее, позволит применять в качестве исходного сырья широкую гамму из содержащих окись алюминия глиняных пород, которые ранее никогда не рассматривали в качестве пригодных для достижения этой цели сырьевых продуктов.Thus, it can be argued that the use of the proposed processing method, as well as the device implementing it, proceeding from the foregoing, will make it possible to use a wide range of clay rocks containing aluminum oxide that have never been considered as suitable for achieve this raw material goal.

Внедрение предлагаемого процесса, а так же и применяемого в ходе его выполнения устройства в производство не требует привлечения значительных капиталовложений, и не связано с необходимостью использования существенных трудовых затрат, а так же длительных сроков времени необходимых для подготовки производства.The introduction of the proposed process, as well as the device used during its implementation, into production does not require attracting significant investment, and is not associated with the need to use significant labor costs, as well as long periods of time necessary for the preparation of production.

Выбор входящих в состав предлагаемого, устройства материалов и узлов произведен с учетом возможности использования в качестве последних аналогичных, широко распространенных и применяемых в оборудовании, предназначенном для осуществления похожих на предложенную технологий.The selection of materials and components included in the proposed device was made taking into account the possibility of using them as similar, widespread and used in equipment designed to implement technologies similar to the proposed one.

Т.е. применяемое в ходе обработки сырья в соответствии с предлагаемым способом устройство, учитывая указанные выше особенности его конструктивного исполнения, будет отличаться простотой изготовления, а, следовательно и обладать, высокой степенью надежности при осуществлении его эксплуатации.Those. used in the processing of raw materials in accordance with the proposed method, the device, taking into account the above features of its design, will be distinguished by ease of manufacture, and, therefore, possess a high degree of reliability during its operation.

Claims (7)

1. Способ получения металлического алюминия, включающий загрузку в полость корпуса устройства для получения алюминия алюмосодержащей глины, ее восстановление в упомянутой полости при воздействии в зоне обработки генерируемым магнитным полем, осаждение и выгрузку полученного алюминия, отличающийся тем, что алюмосодержащую глину размалывают на частицы азмерами 0,001-1,0 мм, перемешивают с водой в количестве 30-40% от суммарной массы размолотой глины с получением водяной суспензии, которую загружают в упомянутую полость, продувают через зону обработки сжатый атмосферный воздух, восстановление осуществляют углеродом, входящим в состав газов, присутствующих в струях продуваемого через зону обработки упомянутого воздуха, при воздействии на водяную суспензию переменным вращающимся магнитным полем напряженностью в зонах обработки 4·104-1·106 A/м, частотой 40-70 Гц путем перемещения водяной суспензии через последовательно расположенные в корпусе устройства упомянутые зоны обработки, количество которых составляет от 2 до 6, причем упомянутые зоны обработки водяной суспензии используют в качестве замыкающих соединительных звеньев для генерируемого магнитного потока при воздействии на водяную суспензию, а загрузку водяной суспензии и выгрузку готового алюминия осуществляют без остановки устройства для получения алюминия.1. A method of producing aluminum metal, comprising loading an aluminum-containing clay into the cavity of the device for producing aluminum, its recovery in the said cavity when exposed to a generated magnetic field in the treatment zone, precipitation and unloading of the obtained aluminum, characterized in that the aluminum-containing clay is ground into particles with dimensions of 0.001 -1.0 mm, mixed with water in an amount of 30-40% of the total mass of ground clay to obtain an aqueous suspension, which is loaded into the cavity, is blown through the zone about rabotki compressed air, reduction is carried out with carbon, forming part of the gases present in the jets of air blown through said treatment zone, when subjected to a water slurry alternating rotating magnetic field intensity in the processing zones 4 × 10 4 -1 × 10 6 A / m, at a frequency of 40-70 Hz by moving the aqueous suspension through the processing zones mentioned in series in the device’s body, the number of which is from 2 to 6, moreover, the said treatment zones of the aqueous suspension using t as coupling elements for closing the magnetic flux generated when exposed to a water suspension, and loading and unloading of a water slurry of the finished aluminum performed without stopping the apparatus for producing aluminum. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в толщу водяной суспензии подают струи сжатого воздуха под избыточным давлением 0,1÷0,6 кгс/см2.2. The method according to claim 1, characterized in that in the thickness of the aqueous suspension serves a stream of compressed air under an excess pressure of 0.1 ÷ 0.6 kgf / cm 2 . 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что перемещение водяной суспензии внутри полости корпуса осуществляют с помощью вращающегося шнека при ее непрерывном механическом перемешивании.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the movement of the aqueous suspension inside the cavity of the housing is carried out using a rotating screw with continuous mechanical stirring. 4. Устройство для получения металлического алюминия, содержащее корпус для размещения в его полости обрабатываемой алюмосодержащей глины, рабочие элементы для создания магнитного поля, соединенные с внешним источником их электрического питания, соленоид, размещенный на рабочем элементе, и средства загрузки упомянутой глины и выгрузки полученного алюминия, отличающееся тем, что оно снабжено размещенным во внутренней полости упомянутого корпуса, вращающимся вокруг своей оси шнеком для перемещения обрабатываемой водяной суспензии из алюмосодержащей глины и воды от переднего конца корпуса к заднему его концу, приводом шнека для обеспечения угловых перемещений шнека с заданной скоростью и соплами для подачи сжатого воздуха, причем в переднем конце корпуса выполнено отверстие, сообщенное с полостью находящегося над ним загрузочного бункера для подачи упомянутой суспензии, а в заднем его конце расположен люк для выгрузки из него полученного алюминия в установленный под люком накопитель, рабочие элементы выполнены в виде состыкованных между собой пластин из магнитопроводящего материала, смонтированных в замкнутый прямоугольный контур в количестве от 2 до 6, соленоиды выполнены в виде трех электрических обмоток-катушек, размещенных в теле рабочих элементов, составляющих каждый замкнутый прямоугольный контур, каждая электрическая обмотка-катушка соединена с соответствующей фазой внешнего трехфазного источника электрического питания, при этом в каждом контуре в одном из рабочих элементов выполнен сквозной паз, охватывающий размещенный в нем упомянутый корпус, причем контуры последовательно установлены на равном расстоянии друг от друга.4. A device for producing metallic aluminum, comprising a housing for placement of a processed aluminum-containing clay in its cavity, working elements for creating a magnetic field connected to an external source of electric power, a solenoid placed on the working element, and means for loading said clay and unloading the obtained aluminum characterized in that it is equipped with a screw located in the inner cavity of the said body, rotating around its axis to move the treated water suspension from al humus-containing clay and water from the front end of the casing to its rear end, the auger drive to provide angular movements of the auger at a given speed and nozzles for supplying compressed air, and in the front end of the casing there is a hole in communication with the cavity of the loading hopper located above it for supplying the said suspension and at its rear end there is a hatch for unloading of the aluminum obtained from it into a drive installed under the hatch, the working elements are made in the form of magnetically conductive plates joined together feeding material mounted in a closed rectangular circuit in an amount of from 2 to 6, the solenoids are made in the form of three electrical winding coils placed in the body of the working elements that make up each closed rectangular contour, each electrical coil is connected to the corresponding phase of an external three-phase source of electrical power supply, while in each circuit in one of the working elements a through groove is made covering the housing mentioned therein, and the circuits are sequentially installed s equally spaced. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что корпус смонтирован с наклоном его продольной оси симметрии к уровню горизонта под углом наклона 10-20°, при этом его передний конец приподнят, а задний конец опущен.5. The device according to claim 4, characterized in that the housing is mounted with an inclination of its longitudinal axis of symmetry to the horizon at an inclination angle of 10-20 °, while its front end is raised and the rear end is lowered. 6. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что сопла для подачи сжатого воздуха размещены на наружной поверхности корпуса в виде равномерно отстоящих один от другого рядов с наклоном по отношению к последней.6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that the nozzle for supplying compressed air is placed on the outer surface of the housing in the form of evenly spaced one from another rows with an inclination with respect to the latter. 7. Устройство по любому из пп.4-6, отличающееся тем, что на корпусе закреплены проходящие сквозь его стенки полые патрубки с редукционными клапанами, установленные в его переднем и заднем концах и сообщенные с полостью корпуса для удаления избыточных объемов подаваемого сжатого воздуха. 7. The device according to any one of claims 4 to 6, characterized in that hollow pipes with pressure reducing valves installed through its walls are mounted on the housing, installed in its front and rear ends and communicated with the housing cavity to remove excess volumes of supplied compressed air.
RU2012109243/02A 2012-03-11 2012-03-11 Production of aluminium metal from water suspension of clay particles and device to this end RU2501870C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012109243/02A RU2501870C2 (en) 2012-03-11 2012-03-11 Production of aluminium metal from water suspension of clay particles and device to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012109243/02A RU2501870C2 (en) 2012-03-11 2012-03-11 Production of aluminium metal from water suspension of clay particles and device to this end

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012109243A RU2012109243A (en) 2013-09-20
RU2501870C2 true RU2501870C2 (en) 2013-12-20

Family

ID=49182878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012109243/02A RU2501870C2 (en) 2012-03-11 2012-03-11 Production of aluminium metal from water suspension of clay particles and device to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2501870C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2631215C1 (en) * 2016-12-22 2017-09-19 Общество с ограниченной ответственностью "Эко Технопарк" Method of producing metallic aluminium and device for its implementation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2330772A1 (en) * 1975-11-07 1977-06-03 Reynolds Metals Co Carbothermic prodn. of aluminium from aluminium oxide - giving a prod with low aluminium carbide content
US4533386A (en) * 1984-03-27 1985-08-06 Process Development Associates, Inc. Process for producing aluminum
RU2170278C2 (en) * 1999-02-16 2001-07-10 Общеобразовательный лицей № 1 Method of production of primary aluminum and device for realization of this method
RU2173727C2 (en) * 1995-11-02 2001-09-20 Индустриконтакт, Инг. О. Эллингсен Энд Ко. Method of preparing metals such as aluminium, magnesium silicon of the like from metal oxide compounds
US6440193B1 (en) * 2001-05-21 2002-08-27 Alcoa Inc. Method and reactor for production of aluminum by carbothermic reduction of alumina
RU2301842C2 (en) * 2003-03-06 2007-06-27 Алкоа Инк. Method and reactor for production of aluminum by carbothermal reduction of aluminum oxide

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2330772A1 (en) * 1975-11-07 1977-06-03 Reynolds Metals Co Carbothermic prodn. of aluminium from aluminium oxide - giving a prod with low aluminium carbide content
US4533386A (en) * 1984-03-27 1985-08-06 Process Development Associates, Inc. Process for producing aluminum
RU2173727C2 (en) * 1995-11-02 2001-09-20 Индустриконтакт, Инг. О. Эллингсен Энд Ко. Method of preparing metals such as aluminium, magnesium silicon of the like from metal oxide compounds
RU2170278C2 (en) * 1999-02-16 2001-07-10 Общеобразовательный лицей № 1 Method of production of primary aluminum and device for realization of this method
US6440193B1 (en) * 2001-05-21 2002-08-27 Alcoa Inc. Method and reactor for production of aluminum by carbothermic reduction of alumina
RU2301842C2 (en) * 2003-03-06 2007-06-27 Алкоа Инк. Method and reactor for production of aluminum by carbothermal reduction of aluminum oxide

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2631215C1 (en) * 2016-12-22 2017-09-19 Общество с ограниченной ответственностью "Эко Технопарк" Method of producing metallic aluminium and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012109243A (en) 2013-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI386526B (en) Production process for high purity polycrystal silicon and production apparatus for the same
CN104446022A (en) Method for preparing steel slag sand, activated slag powder and RO phase from steel slag
CN103601388B (en) The technique of high-titanium blast furnace slag production and construction rubble or sand
RU2501870C2 (en) Production of aluminium metal from water suspension of clay particles and device to this end
CN103896275A (en) Plasma refining and purifying furnace for producing solar energy polysilicon through metallurgy method
JP2007145663A (en) Method for producing high purity polycrystalline silicon
RU2528941C2 (en) Method of producing metal titanium and device to this end
CN109110789B (en) Method for preparing beryllium fluoride and method for preparing ultra-pure metallic beryllium
WO2007119605A1 (en) Method and apparatus for producing silicon
RU2521175C2 (en) Iron production from water suspension of particles of iron compounds ore and device to this end
RU2528940C2 (en) Method of producing metal copper and device to this end
CN102746086B (en) Technique and device for coproducing carbide slag cement in a dry-method acetylene process
CN202229617U (en) Electromagnetic stirring device for zinc-aluminum alloy smelting furnace
CN107673389B (en) The strontium chloride that strontium slag produces the method for strontium chloride and prepared with this method
RU2476612C2 (en) Method for obtaining metallic aluminium from air suspension of clay particles, and device for its implementation
WO2012064046A2 (en) Apparatus for manufacturing fine powder of high purity silicon.
RU2575899C2 (en) Method of producing alloy containing aluminium and titanium and device for its implementation
RU2567768C2 (en) Method of alloy production based on titanium from water suspension of particles of ore containing compounds of titanium, and device of its implementation
Wen et al. Efficient leaching of manganese from electrolytic manganese residue and recovery of the leaching solution: Reuse and purification
RU2484155C2 (en) Method of producing metallic copper from air suspension of copper pyrite particles and device to this end
RU2634562C2 (en) Method for producing "superalloy" based on titanium, aluminium, iron, chromium, copper and silicon from water suspension of particles containing compounds of these ore elements, and device for its implementation
CN206940966U (en) The equipment that a kind of high ferro waste residue activation separation utilizes
Li et al. An environmental-friendly process for efficient recovery of Cr and harmless utilization of stainless steel slag via supergravity
RU2575897C2 (en) Production of two-component alloy containing copper and silicon and device to this end
JP2020105045A (en) Method for recovering gypsum dihydrate from waste gypsum board

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140312