RU2631215C1 - Method of producing metallic aluminium and device for its implementation - Google Patents
Method of producing metallic aluminium and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2631215C1 RU2631215C1 RU2016150804A RU2016150804A RU2631215C1 RU 2631215 C1 RU2631215 C1 RU 2631215C1 RU 2016150804 A RU2016150804 A RU 2016150804A RU 2016150804 A RU2016150804 A RU 2016150804A RU 2631215 C1 RU2631215 C1 RU 2631215C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- field
- electrostatic
- magnetic field
- chamber
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к получению или рафинированию металлов, предварительной обработке руд, в частности предназначено для электролитического получения алюминия и устройствам, предназначенным для этого.The invention relates to non-ferrous metallurgy, and in particular to the production or refining of metals, pre-treatment of ores, in particular, it is intended for the electrolytic production of aluminum and devices intended for this.
Известен карботермический способ получения алюминия из оксида алюминия с низким содержанием карбида алюминия, согласно которому смесь окиси алюминия и углерода или углеродсодержащего материала подвергают воздействию плазменной дуги. Полученный алюминий вытекает в направлении от дуги и содержит не более 5% вес. карбида алюминия. Устройство для получения алюминия содержит анод и катод, между которыми создают плазменную дугу, канал подачи глинозема и углерода и трубопровод для отвода газов, причем рабочее пространство устройства футеровано графитовым материалом (FR 2330772 (А1) - 1977-06-03).Known carbothermal method of producing aluminum from alumina with a low content of aluminum carbide, according to which a mixture of aluminum oxide and carbon or carbon-containing material is subjected to a plasma arc. The resulting aluminum flows out from the arc and contains no more than 5% weight. aluminum carbide. A device for producing aluminum contains an anode and a cathode, between which a plasma arc is created, an alumina and carbon feed channel and a gas exhaust pipe, the working space of the device being lined with graphite material (FR 2330772 (A1) - 1977-06-03).
Однако известный способ не позволяет получить алюминий достаточно высокой степени чистоты с использованием электростатического поля высокой напряженности.However, the known method does not allow to obtain aluminum of a sufficiently high degree of purity using an electrostatic field of high tension.
Известен способ получения первичного алюминия, включающий смешение глинозема и углерода с получением их механической смеси, восстановление смеси с использованием плазменной дуги и осаждение алюминия, в котором смесь подают непосредственно в плазменную дугу, при этом температуру осажденного расплава алюминия поддерживают с помощью индуктора. Для осуществления известного способа используют устройство, содержащее реактор с графитовыми блоками, канал подачи смеси глинозема и углерода, катод и анод, расположенные в верхней его части, и трубопровод для отвода газов, и снабженное соленоидом, индуктором и трубопроводами для отвода металла и удаления шлака, трубопровод для отвода газов размещен в средней части устройства, катод выполнен тугоплавким, канал подачи размещен между катодом и анодом, вокруг анода коаксиально размещен соленоид, а вокруг графитовых блоков, находящихся в нижней части устройства, коаксиально размещен индуктор (Патент RU №2170278. Опубл. 10.07.2001).A known method of producing primary aluminum, comprising mixing alumina and carbon to obtain a mechanical mixture, reducing the mixture using a plasma arc and precipitating aluminum, in which the mixture is fed directly into the plasma arc, while the temperature of the deposited aluminum melt is maintained using an inductor. To implement the known method, a device is used that contains a reactor with graphite blocks, a feed channel for a mixture of alumina and carbon, a cathode and anode located in its upper part, and a pipe for exhausting gases, and equipped with a solenoid, inductor and pipelines for removing metal and removing slag, a gas exhaust pipe is located in the middle part of the device, the cathode is made of refractory, the feed channel is placed between the cathode and anode, a solenoid is coaxially placed around the anode, and around graphite blocks located in It part of the device coaxially arranged inductor (Patent RU №2170278. Publ. 10.07.2001).
Однако полученный описанными способом и устройством алюминий не обладает высокой степенью чистоты и требует дополнительных операций для доведения его до требуемой степени чистоты.However, the aluminum obtained by the described method and device does not have a high degree of purity and requires additional operations to bring it to the required degree of purity.
Известен способ получения алюминия, включающий термическую обработку оксида алюминия углеродом, получение парообразного субгалогенида алюминия, его последующий вывод из зоны реакции, охлаждение и выделение металлического алюминия, в котором термическую обработку углеродом ведут в расплаве оксида алюминия с солями галогеноводородных кислот и в присутствии тригалогенида алюминия при получении парообразного субгалогенида алюминия за одну операцию (Патент RU №2280703. Опубл. 27.07.2006 г.).A known method of producing aluminum, including heat treatment of aluminum oxide with carbon, obtaining a vaporous aluminum subhalide, its subsequent withdrawal from the reaction zone, cooling and separation of aluminum metal, in which the heat treatment with carbon is carried out in a melt of aluminum oxide with salts of hydrohalic acids and in the presence of aluminum trihalide with obtaining vaporous aluminum subhalide in one operation (Patent RU No. 2280703. Publ. July 27, 2006).
Однако в известном способе не используют для получения алюминия электростатическое поле высокого напряжения.However, in the known method, an electrostatic high voltage field is not used to produce aluminum.
Способ получения алюмосиликатов и кремния из воздушной взвеси частиц песка, включающий размещение исходного сырья во внутренней полости емкости, изолированной от окружающей ее среды, и воздействие на него генерируемым для его преобразования в конечный продукт физическим полем, которое осуществляется непосредственно в зоне его влияния, при этом в качестве объекта для проведения последнего выступает воздушная взвесь из частиц песка, содержащих окиси алюминия и кремния с размерами 1-8 мкм, и суммарный объем этих частиц относительно всего объема полости, которую ими заполняют, составляет 20-40%, а в качестве физического поля используется переменное вращающееся магнитное, напряженность которого, замеренная в зоне обработки, составляет 2,5⋅103-1⋅106 А/м, а частота 40-70 Гц, а сама емкость с загруженным в нее обрабатываемым сырьем выполняет функции замыкающего соединительного звена для генерируемого применяемой магнитной системой и создаваемого в ней потока, и в процессе выполнения обработки в толщу получаемого при ее осуществлении донного осадка производится подача струй сжатого воздуха под избыточным давлением, равным 0,1-0,6 кгс/см2, а временной промежуток, в течение которого такое преобразование исходного сырьевого материала в конечные продукты и производится, составляет 12-17 мин (Патент RU №2467950. Опубл. 27.11.2012 г.).A method of producing aluminosilicates and silicon from an air suspension of sand particles, comprising placing the feedstock in an internal cavity of a container isolated from its environment, and exposing it to a physical field generated to convert it into a final product, which is carried out directly in the zone of its influence, as an object for carrying out the latter, an air suspension of sand particles containing aluminum and silicon oxides with sizes of 1-8 μm is used, and the total volume of these particles relative to the whole bemsya cavity, which is filled with them, is 20-40%, but as the physical field uses alternating rotating magnetic whose intensity, measured in the treatment zone is 2,5⋅10 -1⋅10 6 3 A / m and frequency 40 -70 Hz, and the tank itself with the processed raw materials loaded into it serves as the closing connecting link for the flow generated in the magnetic system used and created in it, and during processing, the jets of compressed sediment are produced in the thickness of the bottom sediment obtained during its implementation air under excess pressure equal to 0.1-0.6 kgf / cm 2 and the time period during which such conversion of the starting raw material into final products is performed is 12-17 minutes (Patent RU No. 2467950. Publ. November 27, 2012).
Однако известный способ не предусматривает получения алюминия достаточно высокой степени очистки с использованием электростатического поля высокой напряженности.However, the known method does not provide for the production of aluminum of a sufficiently high degree of purification using an electrostatic field of high tension.
Известен 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, в котором 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 А/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. (Патент RU №2501870. Опубл. 20.12.2013).A known method for producing metallic aluminum, comprising loading aluminum-containing clay into a cavity of a device for producing aluminum, reducing it in said cavity when exposed to a generated magnetic field in a treatment zone, depositing and unloading the resulting aluminum, in which 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 crushed clay to obtain an aqueous suspension, which is loaded into the cavity, is blown through the processing zone heel 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 -1⋅10 4 6 A / m, frequency of 40-70 Hz by moving the aqueous suspension through the processing zones mentioned in series located in the device body, the number of which is from 2 to 6, and the said treatment zones of the aqueous suspension are used 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. (Patent RU No. 2501870. Published. 12/20/2013).
Однако известный способ не предусматривает получения алюминия достаточно высокой степени очистки с использованием электростатического поля высокой напряженности.However, the known method does not provide for the production of aluminum of a sufficiently high degree of purification using an electrostatic field of high tension.
Известен электролизер для производства алюминия, включающий катодное устройство, содержащее ванну с угольной подиной, выложенную из угольных блоков с вмонтированными катодными токоподводами, заключенных в металлический кожух, с размещенными между металлическим кожухом и угольными блоками огнеупорными и теплоизоляционными материалами, анодное устройство, содержащее угольные аноды, соединенные с анодной шиной, размещенные в верхней части ванны и погруженные в расплавленный электролит, в котором на угольной подине под каждым из анодов расположены поплавки с более высокой удельной электропроводностью, чем удельная электропроводность электролита, стойкие к разрушению в криолитоглиноземных расплавах и жидком алюминии, причем верхняя поверхность поплавков выступает выше уровня катодного алюминия, а поплавки выполнены с возможностью перемещения и/или замены (Патент RU №2499085. Опубл. 20.11.2013).A known cell for the production of aluminum, including a cathode device containing a bath with a carbon bottom, laid out of coal blocks with mounted cathode current leads, enclosed in a metal casing, placed between the metal casing and the coal blocks refractory and heat-insulating materials, the anode device containing carbon anodes, connected to the anode busbar, located in the upper part of the bath and immersed in a molten electrolyte, in which on the coal bottom under each of the anodes floats with higher electrical conductivity than electrolyte electrical conductivity are located, resistant to destruction in cryolite-alumina melts and liquid aluminum, the upper surface of the floats protruding above the level of cathode aluminum, and the floats are movable and / or replaceable (Patent RU No. 2499085. Publ. . 11/20/2013).
Однако известный электролизер не позволяет получить электростатическое поле высокой напряженности для производства алюминия достаточно значительной степени очистки.However, the known electrolyzer does not allow to obtain an electrostatic field of high tension for the production of aluminum of a sufficiently significant degree of purification.
Известен электролизер для электрохимического получения алюминия из оксида алюминия, растворенного во фторсодержащем расплавленном электролите, содержащий горизонтальное углеродное катодное днище, защищенное смачиваемым алюминием поверхностным покрытием, при этом такое покрытое катодное днище является стойким к коррозии и износу, ряд пластин, изготовленных из смачиваемого алюминием сетчатого пористого материала, заполненных алюминием и размещенных плашмя на смачиваемом алюминием поверхностном покрытии, тонкий донный слой алюминия между заполненными алюминием пористыми пластинами и смачиваемым алюминием поверхностным покрытием на верхней части углеродного катодного днища, при этом тонкий слой алюминия смачивает поверхностное покрытие и донную часть заполненных алюминием пористых пластин, и верхний слой алюминия, который образован на заполненных алюминием пористых пластинах и покрыт электролитом (Патент RU №2283372. Опубл. 10.09.2006).A known cell for the electrochemical production of aluminum from aluminum oxide dissolved in a fluorine-containing molten electrolyte containing a horizontal carbon cathode bottom protected by a wettable aluminum surface coating, while such a coated cathode bottom is resistant to corrosion and wear, a number of plates made of aluminum wettable mesh porous material filled with aluminum and placed flat on an aluminum wettable surface; thin aluminum bottom layer I am between an aluminum-filled porous plate and an aluminum-wetted surface coating on the top of the carbon cathode bottom, while a thin layer of aluminum wets the surface coating and the bottom of the aluminum-filled porous plates, and the upper layer of aluminum, which is formed on the aluminum-filled porous plates and coated with an electrolyte ( Patent RU No. 2283372. Published on 09/10/2006).
Однако известный электролизер не позволяет получить электростатическое поле высокой напряженности для производства алюминия достаточно значительной степени очистки.However, the known electrolyzer does not allow to obtain an electrostatic field of high tension for the production of aluminum of a sufficiently significant degree of purification.
Известен электролизер для производства алюминия, включающий катодное устройство, содержащее шахту с угольной подиной, выложенную из угольных блоков, заключенных в металлический кожух, с размещенными между металлическим кожухом и угольными блоками огнеупорными и теплоизоляционными материалами, анодное устройство, содержащее угольные аноды, соединенные с анодной шиной, размещенные в верхней части ванны и погруженные в расплавленный электролит и систему автоматической подачи глинозема (АПГ), содержащую пробойник электролитной корки и питатель глинозема, в котором для сбора и постепенного растворения подаваемого в электролит глинозема на угольной подине под каждым из питателей АПГ установлен блок, стойкий к разрушению в криолитоглиноземных расплавах и жидком алюминии, верхнее основание которого расположено на уровне или выше уровня жидкого алюминия (Патент RU №2454490. Опубл. 27.06.2012).A known cell for the production of aluminum, including a cathode device containing a shaft with a coal hearth, laid out of coal blocks enclosed in a metal casing, with refractory and heat-insulating materials placed between the metal casing and the coal blocks, an anode device containing carbon anodes connected to the anode bus located in the upper part of the bath and immersed in a molten electrolyte and an automatic alumina feeding system (APG) containing an electrolyte crust punch and alumina extractor, in which, for collecting and gradually dissolving the alumina supplied to the electrolyte, on the coal hearth, under each APG feeder, a block is installed that is resistant to destruction in cryolite-alumina melts and liquid aluminum, the upper base of which is located at or above the level of liquid aluminum (RU Patent No. 2454490. Published on June 27, 2012).
Однако известный электролизер не позволяет получить электростатическое поле высокой напряженности для производства алюминия значительной степени очистки.However, the known electrolyzer does not allow to obtain an electrostatic field of high tension for the production of aluminum of a significant degree of purification.
Известен электролизер для производства алюминия, содержащий катодное устройство, имеющее ванну с угольной подиной, выложенную из угольных блоков с вмонтированными катодными токоподводами, заключенными в металлический кожух, с размещенными между металлическим кожухом и угольными блоками огнеупорными и теплоизоляционными материалами, анодное устройство, содержащее угольные аноды, соединенные с анодной шиной, размещенные в верхней части ванны и погруженные в расплавленный электролит, который снабжен блоками в виде тумб или поплавков, размещенными по периметру анода в межполюсном зазоре на границе поверхностей катодный алюминий-электролит, верхняя поверхность которых выступает над уровнем катодного алюминия, выполненными с возможностью перемещения и/или их замены при необходимости (Патент RU №2550683. Опубл. 10.05.2015 г.).A known cell for the production of aluminum, containing a cathode device having a bath with a coal bottom, laid out of coal blocks with mounted cathode current leads, enclosed in a metal casing, placed between the metal casing and the coal blocks refractory and heat-insulating materials, the anode device containing carbon anodes, connected to the anode bus, placed in the upper part of the bath and immersed in a molten electrolyte, which is equipped with blocks in the form of bollards or floats, azmeschennymi perimeter of the anode in the interpolar gap on the boundary surfaces of the aluminum cathode-electrolyte, the upper surface which protrudes above the cathodic aluminum, adapted to move and / or replace them if necessary (Patent RU №2550683. Publ., the 05/10/2015).
Известно устройство для получения алюмосиликатов и кремния из воздушной взвеси частиц песка, содержащее в своем составе емкость для размещения в ней обрабатываемой сырьевой массы, а также рабочие элементы, обеспечивающие формирование воздействующего на составляющие ее частицы физического поля, которые подключаются к внешнему источнику электрического питания, в котором упомянутые рабочие элементы выполнены в виде состыкованных между собой пластин из магнитопроводящего материала, образующих в процессе их монтажа замкнутый прямоугольный контур, а в теле составляющих этот контур отдельных деталей размещены три обмотки-катушки, каждая из которых соединена с соответствующей фазой внешнего трехфазного источника электрического питания, и в одном из этих входящих в состав контура элементов выполнен сквозной паз, габариты которого обеспечивают размещение в нем содержащей воздушную взвесь емкости, а верхняя ее часть имеет установленную на торце последней крышку, изолирующую внутренний объем емкости от прямой его связи с окружающей емкость внешней средой, и на дне ее проложен заглушенный с торцевой части патрубок, в стенках которого выполнены отверстия перфорации, обеспечивающие вывод в окружающие его придонные слои обрабатываемого сырья струй подаваемого через них сжатого воздуха, и внутренняя полость этого патрубка сообщается с внешней, подающей объемы последнего под избыточным давлением магистралью (Патент RU №2467950. Опубл. 27.11.2012 г.).A device for producing aluminosilicates and silicon from an air suspension of sand particles, comprising a container for accommodating the processed raw material in it, as well as working elements that ensure the formation of a physical field acting on its constituent particles, which are connected to an external electric power source, in wherein said working elements are made in the form of plates of magnetically conductive material joined together, forming a closed rectangular angle during their installation three loops-coils, each of which is connected to the corresponding phase of an external three-phase electric power supply, and in one of these elements included in the circuit there is a through groove, the dimensions of which provide placement in it containing an air suspension of the container, and its upper part has a lid installed on the end of the latter, isolating the internal volume of the container from its direct connection with the external environment surrounding the container, and at the bottom wives are muffled from the end of the pipe, the walls of which have perforation holes that allow the outflow of compressed air supplied through them to the surrounding bottom layers of the processed raw material, and the internal cavity of this pipe communicates with the external supply line of the latter under overpressure (Patent RU No. 2467950. Publ. November 27, 2012).
Однако известное устройство не позволяет получить электростатическое поле высокой напряженности.However, the known device does not allow to obtain an electrostatic field of high tension.
Известно 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, которое 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 (Патент RU №2501870. Опубл. 20.12.2013).A device for producing metallic aluminum is known, 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 electrical power, a solenoid placed on the working element, and means for loading said clay and unloading the obtained aluminum, which is equipped with a screw located in the inner cavity of the aforementioned housing, rotating around its axis to move the treated aqueous suspension of aluminum-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 obtained aluminum from it into a drive installed under the hatch, the working elements are made in the form of plates of magnetically conductive materials joined together Series mounted in a closed rectangular circuit in an amount of 2 to 6, the solenoids are made in the form of three electrical winding coils located 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 electric power source moreover, in each circuit in one of the working elements a through groove is made covering the housing mentioned therein, and the circuits are sequentially set to equal m distance from each other (Patent RU No. 2501870. Publ. 12/20/2013).
Однако известное устройство не позволяет создавать электростатическое поле высокой напряженности для получения алюминия, обладающего значительной степенью очистки, приближающейся к 100%.However, the known device does not allow creating an electrostatic field of high tension to produce aluminum, which has a significant degree of purification, approaching 100%.
Задачей настоящего изобретения является разработка экологически безопасных и энергосберегающих способа и устройства для получение алюминия, результат которых проявляется в возможности значительной степени извлечения чистого алюминия из его окислов, путем воздействия переменного электромагнитного поля на предварительно активированные молекулы окислов алюминия с помощью электростатического поля высокой напряженности.The objective of the present invention is to develop an environmentally friendly and energy-saving method and device for producing aluminum, the result of which is manifested in the possibility of a significant degree of extraction of pure aluminum from its oxides, by the action of an alternating electromagnetic field on pre-activated aluminum oxide molecules using a high-voltage electrostatic field.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения металлического алюминия, включающем использование бентонитовой глины, восстановление алюминия, использование магнитного поля, установленной напряженности и частоты, осуществляют двухстадийную непрерывную обработку бентонитовой глины, мелкодисперстный состав аэровзвеси которой составляет от 0,001-0,05 мм, затем предварительно подготовленный состав бентонитовой глины активируют электростатическим полем напряженностью Е≈1000 В/м не менее 10 минут, после этого мелкодисперстную бентонитовую глину подвергают воздействию переменным магнитным полем напряженностью от 1⋅104-4⋅104 А/м, чистотой от 20-50 Гц в течение 20-40 минут в замкнутом изолированном диэлектрическом пространстве, в котором под действием переменного магнитного поля происходит восстановление чистого алюминия.The problem is solved in that in a method for producing metallic aluminum, including the use of bentonite clay, the restoration of aluminum, the use of a magnetic field, the set intensity and frequency, a two-stage continuous processing of bentonite clay is carried out, the finely dispersed composition of the air suspension of which is from 0.001-0.05 mm, then pre-prepared composition of bentonite clay is activated by an electrostatic field of intensity E≈1000 V / m for at least 10 minutes, after which fine-grained bent nits clay is subjected to an alternating magnetic field intensity from 1⋅10 -4⋅10 4 4 A / m, a purity of 20-50 Hz for 20-40 minutes in a closed insulated dielectric space in which under the action of the alternating magnetic field occurs recovery of pure aluminum.
Целесообразно, для обеспечения энергетической готовности молекул окислов алюминия к разрыву межатомных связей осуществляют энергетическую активацию бентонитовой глины посредством воздействия электростатического поля.It is advisable to ensure the energy readiness of the molecules of aluminum oxides to break the interatomic bonds carry out the energy activation of bentonite clay through exposure to an electrostatic field.
Для осуществления способа используют устройство для получения металлического алюминия, содержащее корпус, бункер, элементы, создающие магнитное поле, в котором корпус выполнен из двух камер (1, 4), одна (1) из которых соединена с бункером-дозатором 3 (2) и предназначена для электростатической активации аэровзвеси посредством электродов (3) генератора статического поля соединенного с батареей (10) статического конденсатора (10), вторая - диэлектрическая (4), предназначена для электромагнитной обработки аэровзвеси, при этом диэлектрическая камера (4) оснащена вакуумным насосом (5), бункером-накопителем (6), расположенными в нижней части упомянутой диэлектрической камеры (4), и двумя парами фокусирующих элементов 9 (7), электрически связанных с концентрационным генератором переменного электромагнитного поля, при этом пары фокусирующих элементов расположены симметрично по отношению в продольной оси 10 (12) и друг друга по отношению к поперечной плоскости 11 (13).To implement the method, a device for producing aluminum metal is used, comprising a housing, a hopper, elements creating a magnetic field, in which the housing is made of two chambers (1, 4), one (1) of which is connected to the metering hopper 3 (2) and it is intended for electrostatic activation of aerosuspension by means of electrodes of a static field generator connected to a battery (10) of a static capacitor (10), the second is dielectric (4), it is intended for electromagnetic processing of aerosuspension, while the dielectric chamber ( 4) is equipped with a vacuum pump (5), a storage hopper (6) located in the lower part of the dielectric chamber (4), and two pairs of focusing elements 9 (7), electrically connected to a concentration generator of an alternating electromagnetic field, while the pairs of focusing elements are located symmetrically with respect to the longitudinal axis 10 (12) and each other with respect to the transverse plane 11 (13).
Настоящее изобретение поясняют подробным описание, примером выполнения и схемами, на которых:The present invention is explained in a detailed description, an example implementation and diagrams in which:
Фиг. 1 - характеризует вид спереди устройства для получения алюминия, согласно изобретению;FIG. 1 is a front view of a device for producing aluminum according to the invention;
Фиг. 2 - показывает вид сверху в разрезе плоскостью А-А диэлектрической камеры электромагнитной обработки аэровзвеси на уровне фокусирующих элементов.FIG. 2 shows a top sectional view by plane AA of the dielectric chamber of the electromagnetic processing of the air suspension at the level of the focusing elements.
Способ получения металлического алюминия при помощи устройства осуществляют следующим образом.A method of producing metallic aluminum using the device is as follows.
Устройство для получения металлического алюминия содержит корпус выполнен из первой камеры 1, предназначенной для электростатической активации аэровзвеси, и второй - диэлектрической камеры 2 (Фиг. 1). Камера 1 соединена с бункером-дозатором 3. Электростатическая активация аэровзвеси возможна посредством электродов 4 генератора статического поля, соединенного с батареей статического конденсатора 5. Вторая камера 2 - диэлектрическая, предназначена для двухстадийной электромагнитной обработки аэровзвеси. При этом диэлектрическая камера 2 оснащена вакуумным насосом 6, бункером накопителем 7. Вакуумный насос 6 и бункер-накопитель 7 расположены в нижней части упомянутой диэлектрической камеры 2. Кроме того, диэлектрическая камера 2 оснащена двумя парами фокусирующих элементов 8 (Фиг. 2). При этом пары фокусирующих элементов 8 расположены симметрично относительно продольной оси 9 и друг друга по отношению к поперечной оси 10.A device for producing aluminum metal contains a housing made of the first chamber 1, intended for electrostatic activation of air suspension, and the second dielectric chamber 2 (Fig. 1). Camera 1 is connected to a
Для получения металлического алюминия Al используют мелкодисперсную бетонитовую глину Al2O3. Мелкодисперстную бентонитовую глину предварительно очищают от органических загрязнений, просушивают в сушильной камере при температуре 150°C. Затем фракционируют путем перемалывания до получения фракций в виде частиц размером от 0,001-0,5 мм. После чего фракции бентонитовой глины засыпают в бункер дозатора 3 (Фиг. 1). Из бункера дозатора 3 упомянутая бентонитовая глина поступает в первую камеру 1 электрической активации, в которой создается электрическое поле высокой напряженности с Е≈1000 G/M. Под воздействием электростатического напряжения происходит электризация фракционированных частиц сырьевой массы бентолитовой глины, которая находится в камере 1 электростатической активации в виде аэровзвеси и предварительной энергетической активации межатомных связей в молекулах окислов алюминия. Полученная аэровзвесь принудительно поступает в камеру 2 (Фиг. 2). Перепад давлений в камерах 1 и 2 образуется в результате откачки воздуха из камеры 2 с помощью насоса 6. Принудительное поступление аэровзвеси обеспечивается за счет воздействия на нее избыточного давления, которое образуется в результате перепада давлений в камере 1 и камере 2. Мелкодисперсные частицы аэровзвеси, обладая определенным электрическим зарядом, под воздействием переменного магнитного поля (ПМП) напряженностью 1⋅104-4⋅104 А/м поляризуются и происходит реакция восстановления алюминия. Восстановленный алюминий под действием силы тяжести поступает в бункер 7 накопитель.To obtain metallic aluminum Al, finely dispersed concrete clay Al 2 O 3 is used . Fine bentonite clay is preliminarily cleaned of organic impurities and dried in a drying chamber at a temperature of 150 ° C. Then fractionated by grinding to obtain fractions in the form of particles with a size of from 0.001-0.5 mm Then the fractions of bentonite clay are poured into the hopper of the dispenser 3 (Fig. 1). From the hopper of the
Предлагаемое изобретение позволяет использовать экологически безопасные и энергосберегающие способ и устройство для получение алюминия.The present invention allows the use of an environmentally friendly and energy-saving method and device for producing aluminum.
Кроме того, осуществить возможность в значительной степени извлечения чистого алюминия из его окислов посредством воздействия переменного электромагнитного поля на предварительно активированные молекулы окислов алюминия с помощью электростатического поля высокой напряженности.In addition, it is possible to substantially extract pure aluminum from its oxides through the action of an alternating electromagnetic field on pre-activated aluminum oxide molecules using a high-intensity electrostatic field.
Предлагаемое изобретение позволяет получить химически чистый алюминий с минимальным техногенным воздействием на природную окружающую среду и с пониженным энергопотреблением процесса.The present invention allows to obtain chemically pure aluminum with a minimal technogenic impact on the natural environment and with reduced energy consumption of the process.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150804A RU2631215C1 (en) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Method of producing metallic aluminium and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150804A RU2631215C1 (en) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Method of producing metallic aluminium and device for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2631215C1 true RU2631215C1 (en) | 2017-09-19 |
Family
ID=59894057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016150804A RU2631215C1 (en) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Method of producing metallic aluminium and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2631215C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114400333A (en) * | 2022-01-18 | 2022-04-26 | 江苏擎动新能源科技有限公司 | Catalyst and preparation method thereof |
Citations (6)
| 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 |
| JPH02277506A (en) * | 1988-10-25 | 1990-11-14 | Rhone Poulenc Chim | Process for recovering valuable metals from aqueous solution |
| 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 |
| RU2501870C2 (en) * | 2012-03-11 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" | Production of aluminium metal from water suspension of clay particles and device to this end |
-
2016
- 2016-12-22 RU RU2016150804A patent/RU2631215C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| 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 |
| JPH02277506A (en) * | 1988-10-25 | 1990-11-14 | Rhone Poulenc Chim | Process for recovering valuable metals from aqueous solution |
| 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 |
| RU2501870C2 (en) * | 2012-03-11 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" | Production of aluminium metal from water suspension of clay particles and device to this end |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114400333A (en) * | 2022-01-18 | 2022-04-26 | 江苏擎动新能源科技有限公司 | Catalyst and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7504017B2 (en) | Method for electrowinning of titanium metal or alloy from titanium oxide containing compound in the liquid state | |
| JP6774474B2 (en) | Equipment and methods for the extraction and refining of titanium | |
| Huan et al. | Recovery of aluminum from waste aluminum alloy by low-temperature molten salt electrolysis | |
| Habashi | Extractive metallurgy of aluminum | |
| WO2017031798A1 (en) | Apparatus for treating and recycling aluminum electrolysis solid waste | |
| CN203999841U (en) | Electrolyzer, electrolyzer system and electrolyzer assembly | |
| RU2768897C2 (en) | Systems and methods for electrolysis of molten oxides | |
| CN104313643A (en) | High-purity antimony producing method by two-section fused salt electrolysis method | |
| CN106894052B (en) | A kind of conjuncted-multilevel aluminum electrolysis unit and its application method preparing rafifinal | |
| RU2631215C1 (en) | Method of producing metallic aluminium and device for its implementation | |
| RU2455599C2 (en) | Device and method for producing metals or metal compounds | |
| Xu et al. | Current efficiency of recycling aluminum from aluminum scraps by electrolysis | |
| Xu et al. | Extracting aluminum from aluminum alloys in AlCl3-NaCl molten salts | |
| RU2679224C9 (en) | Thermochemical resistant anode for electrolysis of aluminum | |
| US8917754B2 (en) | Aluminum melting apparatus | |
| RU2518805C2 (en) | Aluminium slag processing | |
| RU2696124C1 (en) | Electrolytic cell for aluminum production | |
| JP2010248608A (en) | Lead electrolytic method (1) | |
| RU2796566C1 (en) | Method for aluminium recycling by scrap melt electrolysis and a device for implementing this method | |
| RU2522920C1 (en) | Electrolytic cell for fine-ply electrolytic refining of metal lead | |
| RU2418083C2 (en) | Electrolyser for refining lead in salt melt | |
| RU2621084C1 (en) | Electrolytic cell for production of aluminium | |
| Kuhn | Production of Titanium Ingots by Melting Sponge Metal in Small Inert‐Atmosphere Arc Furnaces | |
| RU2529264C1 (en) | Aluminium production method | |
| CN104032334A (en) | Long-acting composite basket type anode forming device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191223 |