SE123725C1 - - Google Patents
Info
- Publication number
- SE123725C1 SE123725C1 SE123725DA SE123725C1 SE 123725 C1 SE123725 C1 SE 123725C1 SE 123725D A SE123725D A SE 123725DA SE 123725 C1 SE123725 C1 SE 123725C1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- aluminum
- halide
- reaction
- temperature
- containing material
- Prior art date
Links
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 113
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 106
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 103
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 43
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 42
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 11
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 11
- -1 aluminum halide Chemical class 0.000 claims description 10
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 10
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminum fluoride Inorganic materials F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N alumanylidynemethyl(alumanylidynemethylalumanylidenemethylidene)alumane Chemical compound [Al]#C[Al]=C=[Al]C#[Al] CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 2
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 2
- PUGUQINMNYINPK-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 4-(2-chloroacetyl)piperazine-1-carboxylate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)N1CCN(C(=O)CCl)CC1 PUGUQINMNYINPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000272525 Anas platyrhynchos Species 0.000 description 1
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014548 Rubus moluccanus Nutrition 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- HRLHOWWCFUKTIY-UHFFFAOYSA-L dichloroalumanylium Chemical compound Cl[Al+]Cl HRLHOWWCFUKTIY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- UPFKFPDKDJPNJZ-UHFFFAOYSA-M fluoroalumane Chemical compound [AlH2]F UPFKFPDKDJPNJZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011872 intimate mixture Substances 0.000 description 1
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
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
- C22B21/02—Obtaining aluminium with reducing
-
- 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
- C22B21/06—Obtaining aluminium refining
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Uppfinnare: P. Gross.
Prioritet begiird frdn den 19 april 1944 (Storbritannien).
FOreliggande uppfinning avser ett forbattral clestillationsforfarande for framstallning eller raffinering av aluminium.
Man har tidigare framkastat tanken, att aluminium, nar det ãr intimt blandat med en fast halogenid som t. ex. aluminiumfluorid, magnesiumfluorid eller kryolit, kan destilleras vid temperaturer, som ligga langt under den vid vilken det dr praktiskt mojligt aft destillera det med naninvard hastighet medelst varme enbart, d. v. s. Mir det icke är blandat med en halogenid.
Utgaende fran detta ant agande bar man fiireslagit ett fOrfaringssatt for framstallning eller raffinering av aluminium, vilket bestar i att en intim fast blandning, som innehaller en halogenid och aluminium eller aluminiumhaltigt material, bildas, att blandningen uppYarmes i en gentemot aluminium neutral atmosfar fOr att fOranga metalliskt aluminiuni och halogeniden, att angorna kondenseras och att aluminiet avskiljes frail kondensatet, som bestar av en blandning av halogenid och Iialogenicler, som aro instabila vid den anyanda arbetstemperaturen eller som forangas latt vid derma temperatur eller lagre temperaturer och darfor Ora reaktionszonen fattigare pa halogenid f8re den effektiva reaktionen, aro icke onskvarda vid utforandet av detta forfarande.
Vidare liar man funnit (W. Klemm och E.
Voss, Zeitschrift fiir anorg. und allgemeine Chemie, vol. 251, sid. 232-40/1943), att niir det fran destillationen vid omkring 700° C ay aluminium blandat med aluminiumfluorid erballna kondensatet, vilket bestfir av en mycket intim blandning av aluminium och aluminiumfluorid, upprepade ganger underkastas en fornyad destination, kommer slutkondensatet att besta ay en molekylar blandning av 2A1 pa 1A1R. Haray bar man slutit sig till, att flyktigheten av aluminium, ndr det är blandat med aluminiurnfluorid, grundar sig pa bildningen ay en aluminium-monofluorid, som Or flyktigare On nagon av dem.
Till skillnad fran det foregaende har del enligt foreliggande uppfinning faststallts, att angor av halogenider, som tidigare bringats i angfas, reagera med aluminium yid temperaturer, som ligga langt under de temperaturer, yid vilka aluminium skulle avdestillera till foljd ay sitt angtryck, under bildande av flyktiga reaktionsprodukter, som genom aykylning leda till kondensation av aluminium och den ursprungliga halogeniden. Aluminiet uppvarmes i en atmosfar, som antingen endast innehaller angan ay halogeniden eller halogeniderna (foretradesvis under reducerat tryck) eller dessa angor blandade med en gas eller gaser, yilka Oro neutrala gentemot aluminium, sasom I. ex. vale. P0 liknande satt forflyktigas aluminium fran material, som innehalla tillgangligt aluminium, &Isom AlFe eller aluminiumkarbid.
Enligt fOreliggande uppfinning och i motsats till vad som tidigare har larts kunna lOgkokande eller -sublimerande halogenider sasom t. ex. aluminiuniklorid (sublimationspunkt vid normalt tryck 180,2° C) eller aluminiumbromid (kokpunkt vid normalt tryck 256,4° C) med fOrdel anvandas, fastan hogkokande eller -sublimerande halogenider sa.- som t. ex. alurninitunfluorid (sublimationspunkt yid normalt tryck 1260° C) yisat sig vara effektiva.
Beroende pa den anvanda halogeniden, saint pa upphettnings- och avlrylningsbetingelserna och det i systemet uppratthallna trycket kondenseras halogeniden antingen tillsammans !Tied aluminiet eller skill fran delta eller ej ails.
Om halogenidens forangningstemperatur yid det i systemet uppratthallna trycket ej Or under eller ej Or mycket under den praktiserbara reaktionstemperaturen, kondenseras aluminiet tillsammans med eller delvis tillsammans med halogeniden och maste efterat separeras frail denna. Om emellertid temperaturen I Or effektiy reaktion ligger tillraekligt Mgt Over halogenidens forangningstem- 2— — peratur under de i systemet radande forhallandena, kondenseras aluminiet vid en temperatur, sorn ligger tillrackligt hOgt Over halogenidens kondensationstemperatur och separeras darfor fullstandigt eller till storre delen fra.n halogeniden i kondensorns varmaste zon, eller um kondensorn och tillhorande delar av apparaten hallas mellan de hada kondensationstemperaturerna, kondenseras halogeniden ej ails, och stilunda Itimnas halogenidangan i systemet tillgiinglig far kontinuerlig reaktion. Helt skild eller ingen kondensation ails av halogeniden kan hitt ernas med aluminiumklorid eller -bromid. Dessa balogeniders reaktionstemperatur är mycket hogre an deras farangningstemperatur.
NOr halogenidangan ledes Over det upphettade aluminiet eller material innehallande tillgangligt aluminium kunna hastigheten ()eh partialtrycket av halogeniden samt arean och temperaturen av materialet s regleras, att synbarligen en maximimangd av aluminiet i forhallande till den anvanda halogeniden avdestilleras. Aluminiets forangningshastighet inom dessa granser — d. v. s. sâ hinge som den är under maximimangden i forhallande till hastigheten av halogenidangstrommen, alias i hog grad, medan andra forhallanden forbliva konstantagenom att det alumi- nium innehallande materialets speeifika area och temperatur Det forefaller som urn denim foreteelse — ehuru foljande forklaring 5r teoretisk och uppfinningen icke begransas &raykan far- klaras genom antagandet, att vid reaktionens temperatur upprattas en jamvikt mellan aluminiet eller det tillgOngligt aluminium innehallande materialet, angorna av den ursprungliga halogeniden och angorna av en 'Ogre aluminiumhalogenid, vilken vid avItylning gradvis overgax till den ursprungliga halogeniden och aluminiummetall, ehuru genom hastig avkylning bar erhallits inyeket litet av ett kondensat tillsammans med aluminium, vilket icke kunde identifieras som sadant och vilket visade sig vara instabilt och att undergO en forandring, efter vilken analysen visade endast aluminium och halogenid.
Med anvandning ay aluminiumklorid, som liar visat sig vara mycket tillfredsstiillande, skulle alltsa reaktionen fOrlOpa salunda: 2A1AICI, (anga) -->- 3A1C1 (anga). Med anvandning av en komplex halogenid, sasorn kryolit, skulle reaktionen bliva: 5A1(3NaF, AlF,) (sasom anga)-->- 6AIF (anga)3Na (Anga).
Da bildningen av aluminium-monolialogeniden forbrukar varme och forloper under volymokning, kommer reaktionen att bliva desto fullstandigare, ju hogre temperaturen och ju lagre trycket Or eller, em halogeniden är blandad rated en neutral gas sasom vale, ju hOgre dess partialtryck (koncentration) dr. Den absoluta mingden monobalogenid per volymenhet i gasblandningen (d. v. s. koncentrationen av forangat aluminium) minskas med minskande koncentration av den ursprungliga halogeniden. En praktisk undre grans far dess tryek (koncentration) Or given av de alltfor sma mangder aluminium, som avdestilleras vid alltfor lagt halogenidtryck. Den praktiska undre gransen for temperaturen beror i overensstammelse med dessa jamviktsbetingelser pa beskaffenheten av den anvanda halogeniden och det aluminiet innehallande materialet samt inskrankes ytterligare av den alltfor laga reaktionshastigheten yid for laga temperaturer.
Dâ reaktionen nOrmar sig fullbordan on salunda ger hogre effekt yid &ad reaktionstemperatur och minskat haIogenidtryck och da. reaktionshastigheten 'Ras med temperaturen, Or det radligt aft halla reaktionstemperaturen hagre On halogenidens forangningstemperatur under de i systemet radande farhalIandena. Denna skillnad mellan forangningstemperaturen och den temperatur, vid vilken reaktionen lampligen utfores, Or siisoni redan anffirts mycket slur yid aluminiumklorid eller -bromid, men Or Oven hell avseviird i andra fall, t. ex. 300-400° C beroende pa forlitillandena, vid natriumklorid. Det Or emellertid i allinanhet med hansyn till jamvikten mest ekonomiskt aft yam . tillfredsstalld med en effektivitet av mindre On 90 %. Om forsOk gams med hogre effektivitet, astadkomTiler en relativt stor ökning av temperaturen endast en relativt ringa oltning av effektiviteten. Likaledes beror den undre praktiska gr5nsen far temperaturen pa den anvinda halogenidens natur och del material, sum innehailer det tillgangliga aluminiet begransas av den alltfor laga effektiviteten och den ARM.- Figa reaktionshastigheten vid alltfor 14 reaktionstemperatur.
Farfaringssattet for framstallning eller ralfinering av aluminium enligt Hireliggande uppfinning hestar i att uppyhrmda aluminiumhaltiga material bringas att reagera med en halogenid, som overforts i angfas innan den bringas i kontakt och reaktion med materialet, varigenom aluminiet forflyktigas fran materialet under bildning av aluminiumhalogenforeningsangor, och att dessa angor avkylas for aft kondensera aluminiet. Det Or fordelaktigt att lata reaktionen aga rum vid temperaturer, vid vilka halogenidangan icke Or mattad.
Uttrycket »aluminiumhaltigt material» Or avsett att innefatta orent aluminium eller aluminiumlegeringar shsom I. ex. aluminiumkisel, avensom sa.dana foreningar som ferroaluminium (AlFe) och aluminiumkarbid samt blandningar av dessa fareningar med aluminium och aluminiumlegeringar. Det kan Oven innefatta ren eller râ aluminiumoxid eller annan aluntiniummalm tillsammans med lampliga reduktionsmedel sasom kol eller kisel el- — — ler blandningar av sadana aluminiumhaltiga material som forut namnts och deras mekaniska blandningar med andra material.
Uttry&et »halogenid» innefattar enkla eller sammansatta aluminiumhalogenider, halogeniderna av jordalkalimetallerna och av alkalimetallerna eller de f8reningar, som bilda halogenider med de aluminiumhaltiga materialen, sasom klor eller klorvate eller blandningar av tva eller flera siidana material med varandra.
Lagkokande eller -sublimerande halogenider, silsom aiuminiumbromid och pa grand av sift lagre pris sarskilt alunainiumklorid, hava visat sig effektiva och fordelaktiga, bland annat emedan de, om de overhuvud taget kondenseras, kondenseras skilda frau aluminiet. Halogeniden eller halogeniderna kunna avdunstas i de kamrar, som innehalla det aluminiumhaltiga materialet, eller i olika kamrar, och avdunstningen kan utforas under nor-malt, reducerat eller nagot Okat tryck eller genom att en inert gas eller gasblandning le-des genom eller Over halogeniden.
Alit after arten av det almniniumhaltiga materialet och halogeniden, soin anvandas, komma halogenidforeningens angor antingen att vara de enda gasformiga reaktionsprodukterna eller att bildas tillsammans med andra gaser eller angor, sasom t. ex. natriumanga eller koloxid. Sattet att utvinna aluminiet maste valjas i Overensstammelse harmed.
Om aluminiumhalogenforeningsangorna Aro de enda gasformiga produkterna, eller om de bildas tillsammans med andra gaser eller angor, som ej aro potentiellt reoxiderande, foredrages direkt och gradvis skeende kylning. Om potentiellt reoxiderande angor bildas tillsammans med aluminiumhalogenforeningsangorna (t. ex. koloxid om det aluminiumhaltiga materialet ar en blandning av kol och aluminium eller aluminiumhaltigt material) maste snabbaykylning eller alternativt absorption atfoIjd av omdestillation och kylfling valjas i overensstaminelse med foreskrifterna pa omradet for den karbotermiska reduktionen av magnesiumoxid.
Vid utovandet av uppfinningen bringas det aluminiumhaltiga materialet lampligen i ett tillstand, i vilket det erbjuder en stor specifik yta at halogenidangan eller den halogenidhaltiga angan. I small tillstand kan del upptagas i uppyarinda flata behallare eller skit-Tar eller spridas over uppyarmda, krossade material, vilka aro anbragta i kamrar, som aro fyllda med halogenidangan (foretradesvis under reducerat tryck) eller med en blandning av halogenidangan och inerta gaser sasom irate, varvid namnda kamrar aro forhundna med lampliga kondensorer for att kondensera aluminiet eller aluminiet tillsammans med halogeniden. Aluminiet kan droppa genom torn fylida med krossat material eller plattorn eller Dar, som aro forbun.dna med en kondensor, genom vilka torn halogenidiingan eller gasblandningen ledes under normalt, nagot forhOjt eller reducerat tryck. Halogenidanga eller sadan anga innehallande gas kan aven bubblas genom det flytande aluminiumhaltiga materialet, varvid den darefter passerar genom kondensorn for att kondensera aluminiet eller aluminiet tillsammans med halogenid.
Om det aluminiumhaltiga materialet Or fast vid reaktionstemperaturen, brytes det lanapIigen i sma styclien eller krossas till ett grovt pulver, -varvid det i senare fallet lompligen pressas till porosa briketter och anbringas i namnda reaktionskammare (eller torn), Or det bringas i beroring med eller bespolas av halogenidanga eller sadan anga innehallande gas.
Alternativt kan del aluminiumhaltiga materialet blasas in i reaktionskammaren som ett skum medelst halogenidangan eller den halogenidanga innehallande gasen, varigenom fasta eller flytande aterstoder avsatta sig pa bottnen av reaktionskammaren eller sarskilda kamrar, som hallas pa lampliga temperaturer, medan reaktionsangorna ledas till lampliga kondensorer liir kondensering av aluminiet. NOr lagkokande eller lagsublimerande halogenider anvandas, behover halogenidangan Overhuvud taget icke kondenseras. mar da reaktionen agar ruin i ett statiskt system (lampligen under reducerat tryck), kan detta uppnas helt enkelt genom att hOila varje del av hela systemet, inbegripet kondensorn for aluminiet, Over halogenidens kondensationstemperatur. Emellertid kan en strom av halogenidangan eller den halogenid innehallande gasen ledas genom kondensorerna fOr att kondensera endast aluminiet och sedan cirkuleras pa nytt medeIst lampliga pumpanordningar Over det aluminiumhaltiga materialet. Mir lagkokande eller -sublimerande halogenider anvandas och halogenklangan kondenseras under loppet av processen, Or det Iiimpligt att anvanda mina tva halogenidkondensorer, VII-ha hada kunna anylindas vaxelvis som kondensor och som trvdunstare. Genom alt samtidigt den ena (eller den ena gruppen) anvandes sasom kondensor och den andra (eller den andra gruppen) sasorn avdunstare kan en stor mangd aluminium destilleras eller kan t. o. In. en oavbruten destillation av aluminium utforas med en mycket begransad mangd halogenid.
I varje fall kan mid anvandning av lagkokande eller -sublimerande halogenider det genom kondensationen av aluminiet alstrade varmet utnyttjas for att foranga halogeniden, om den kondenseras, och/eller for att forvarma halogenidangan.
Halogenidangorna kunna forvarmas genom att anvanda den som kylmedium for alumniniumkondensorn, eller ocksa kan nagot annat kylmedium, t. ex, on gas, bringas att cir- 4— — kulera Indian aluminiumkondensorn och -Ormevaxiaren, genom vilken halogenidangan passe:ear. Man kan anviinda det slutligen àterstnce varmet i kylmediet for att Minna forangningsvarmet fOr halogeniden. Bada metodenna, direkt och indirekt upphettning av balogeniden genom almniniets kondensationsvarme, kunna kombineras.
En fordel med foreliggande upplinning ar, att mekaniska bearbetningar av halogeniden sa.som mining ()eh pressning till briketter aro onodiga. Till oeh med det altiminiumhaltiga materialet kan i malign fall inforas i destillittionskammaren i sin ursprungliga styekeform.
En annan fordel med foreliggande uppfin- ning Or, att den inedfor en avseyard besparing i den miingd halogenid, som maste avdunstas for varje del aluminium. Mr t. ex. angtal av aluminiumfluorid (som IOU kan aydunslas yid omkring 750' G under reducerat tryek) leddes Over sma droppar (trent aluminium, som befann sig i ett torn med kristallinisi; lerjord yid en temperatur ay omkring 1000' C, var den mangd aluminitunfluorid, seem anvandes for att avdestillera en del aluminium, omkring 1,6 delar, under det att, nar man -rid (lestillationen utgick ifran en brikett, som pressats av orent aluminium twit fast fluorid, tie delar ay fluoriden erfordrades fOr varje del aluminium.
Ytterligare fordelar med fOreliggande upp- finning, nar lagkokande eller -sublimerande haIngenider anvandas, grunda sig diirpii, att halogeniden kondenseras skild frith aluminiet, och dessa fordelar Oro: iu Ingen avskiljning, mckanisk eller tty annat slag, Or nodvantlig eller deslillationen. Spillvarmet, som atervinnes fran alumniratmaikondensorn, kan anyandas till att avdunsla eventuellt kondenserad halogenid och till att foryarma angan. c) Den mangd halogenid, som befinner sig I systemet, kan i lulig grad forminskas i forhallande till det i ett arbetsforlopp avdunstade nhuniniet, vilket liar till faljd en minskning i storleken ay apparaturen fOr destination av en given mangd aluminium eller till ()eh med mojliggiir en kontinnerlig destination. andamal att upprepade ganger anvanda en lagkokande eller sublimerande halogenid titan at avbryta destillationen Italics halogeniden antingen i det angformiga tilistandet eller kondensation av aluminiet och bringas upprepade ganger i kontakt med det aluminium- , haltiga materialet eller ocksa kan den kondenseras i en, tva eller flera kondensorer, 'vii- kaanvandas som forangare. Om balogenidangan icke kondenseras kan den atereirkuleras Iran aluminiumkondensorn till reaktionskammaren med hjalp av en cirkulationspump, som liimpar sig for att arbeta vid forhojda temperaturer, sag Over 120° C, nar aluminiumklorid anyandes vid O,om atmosfar, , eller ockii kan cirkulationen av halogenidiingan itstadkommas genom konvektion och diffusion inom reaktionskammaren. For detta iindamat kan destillationen utforas i satser genom upphettning av det aluminiumhaltiga materialet (elektriskt) inom reaktionskarlet, yam's vaggar avkylas, men ej under kondensationstempexaturen for halogeniden vid ett Iiimpligt tryck, och vilket tillslutes hell, sedan det almniniumhaltiga materialet och halogeniden anbrinqats ditri och sedan luft och and- ! ra permanenta gaser avlagsnats.
FOljande exempel pa utforandet av Codaringssaltet givas: Exempel I.
Ett torn fyllt med kristalliserad lerjord an' vandes som reaktionskanunare, varvid alumninlet !tolls i flytande form eller som smalla sma droppar pa lerjorden och langsamt rorde sig friin toppen till bottnen. Tornet bringades upp till de onskade temperaturerna medelst elektriska strommar, som indueerades i en mantel fIX kolfattigt jam. Den undre anden av tornet var fOrbunden med en halogenidavdunstare, yilken inneholl halogeniden, som skittle anvandas, °eh uppvarmdes elektriskt och (less owe ande var fOrbunden med en kondensor, som var vattenkyld vid sin ovre ande och forbunden med en vakuumpump. .Aluminiet kondenseras vanligen i en zon nara reaktionskainmaren vid en temperatur, som uppskattas till ungefar 700 G, medan den anviinda halogeniden kondenseras i den vattenkylda zonen av kondensorn. Det aterstaelide trycket var j varje fall mindre On 0,5 inm FIg ()eh for det mesta betydligt mindre. Destillationstiden var mellan en och fyra tint-nine.
I en serie forsok, som gjordes i derma apparat, bestod det altuniniumhaltiga materialet aY orent aluminium innehallande 8,86 Cu, 0,75 t Ni, lenFe, 1,n cn', Si och 0, Mn, men fOroreningarna i destillatet utgjorde i nenomsnitt mindre On 0n-,3 % Cu, mindre On 00.3 Fe, mindre On 0,61 t Si och spar av upp till 0,o5 c;, mangan. Den anvanda halogeniden var aluminiumklorid, som avduastades yid ungeffir 120° C.
Niir reaktionstornets temperatur bOils yid 900 till 1000° C var fOrhallandet median vikten alumininniklorid, soni bade passerat genom det aluminiumhaltiga materialet och vikten avdestillerat aluminium omkring 2,3 till 2,6 oeh steg till ungefar 2,8 till 3,o, nar realmlionstemnperaturen sanktes till ungefar 800° C samt blev ogynnsammare med varden mellan 4 och 7, nar reaktionstemperaturen reducers-des till ungefar 700° G eller nar aluminiumkloridens farangningstemperatur hiijdes till 130° C eller mera.
Vid anvandning av A1Br3 i samma apparat destillerades aluminium med halogenidavdunstaren hallen vid en temperatur av unge- — — far 100° C och reaktionstornet vid omkring 1000° C.
Exempel II.
I en annan fOrsoksserie i en liknande apparat anvandes aluminiumkisel innehallande 46,% Si sasom aluminiurnhaltigt material. Den infordes i reaktionskainmaren som ett grovt pulver, och inget understOdjande material anvandes. AlCL avdunstad yid ungefar 120° C anvandes sasom halogenid. Destillatet inneholl vid alla tillfallen mindre an. 0,03 % kisel. Forhallandet mellan aluminiumkloridens vikt och det avdestillerade aluminiets vikt var i genomsnitt 2,7 vid reaktionstemperaturer p omkring 930° C och steg till varden av omkring 7 och hogre -vid temperaturer ph 8° C och lagre.
Exempel I en tredje forsOksserie anvandes ferroaluminium av olika sammansattningar. Dessa material infordes i reaktionskammaren sasom ett grovt pulver, utan att nagot understodjande material begagnades. De nedan angivna resultaten uppnaddes med anvandning av aluminiumklorid sasom halogenid och en avdunstningstemperatur av 120° C.
Nar ferro-aluminium innehallande 45,2 % jam och i huvudsak bestaende av foreningen ALFe,, eller fOreningarna ALFe .och Al2Fe bringades att reagera med aluminiumkloridangan -vid omkring 9° C, maste omkring 2,5 till 2,7 delar aluminiumklorid ledas igenom ferro-aluminiet for att avdestillera en del aluminium, under det att vid omkring 8° C approximativt 8 delar AICI maste destilleras for varje del aluminium under de givna betingelserna. Destillatets jarnhalt var av storleksordningen 0,1 eller mindre.
Nar ferro-aluminium innehallande 71,4 % jarn och i huvudsak bestaende av foreningen AlFe infOrdes i reaktionskammaren -vid ungefor 1000° C, blev forhallandet mellan avdestillerat aluminium och aluminiumklorid ungefar 2,5 till 2,7. Vid ungefir 950° C blev forhallandet mellan 3 och 8 beroende pa och minskande med hoj den av ferroaluminiumbeskickningen. En temperatur av 800° C visade sig (med detta aluminiumhaltiga material) vara for lag for en tillfredsstallande destillation.
Claims (8)
1. Forfaringssatt for framstallning eller raffinering av aluminium, kannetecknat darav, att uppyarmt aluminiumhaltigt material bringas att reagera med en halogenid, som Overforts i iingform innan den bringas i kontakt och reaktion med materialet, varigenom aluminiet fOrflyktigas fran materialet under bildning ay aluminiumhalogenforeningsangor, och att dessa anger avkylas for att kondensera aluminiet.
2. Forfaringssatt enligt patentanspraket 1, kannetecknat darav, att den anvanda halogenidangan am onnittad under de givna betingelserna for dess reaktion med det aluminiumhaltiga materialet.
3. Forfaringssatt enligt patentanspraket 1 eller 2, kannetecknat darav, att reaktionstemperaturen är hOgre an avdunstningstemperalumen for halogeniden under de i den aminda apparaten radande forhallandena.
4. Forfaringssatt enligt nagot ay patentanspraken 1-3, kannetecknat darav, att reaktionen utf Ores under reducerat tryck och/eller i narvaro av vate eller annan gentemot aluminium neutral gas.
5. FOrfaringssatt enligt nagot av patentanspraken 1-4, kannetecknat darav, att lagkokande eller -sublimerande halogenider sasom aluminiumklorid (AICL) anvandas.
6. Forfaringssatt enligt patentanspritken 1 —5, kannetecknat darav, att aluminiet och halogeniden kondenseras i separata zoner.
7. FOrfaringssatt enligt patentanspraket 6, kannetecknat darav, att minst tva halogenidkondensorer komma till anvandning och utnyttjas vaxelvis sasom halogenidkondensor och sasom halogenidavdunstare, varvid samma mangd halogenid anvandes upprepade b aanaberreaktion med det aluminiumhalti- ga materialet I huvudsak utan att destillationen avbrytes. 8. Forfaringssatt enligt patentanspraket 5, kannetecknat darav, att aluminiumkondensorns temperatur halles mellan aluminiets och halogenidens kondensationstemperaturer, sâ att halogeniden halles i angform Mom reak-- tionskammaren eller i cirkulation genom denna. 9. Forfaringssatt enligt patentanspraken 5 —8, kannetecknat darav, att det genom kon-- densationen av aluminiet alstrade varmet anvandes for att foranga halogeniden oin den kondenseras, och/eller for att forvarma ha-- logenidangan. 10. Forfaringssatt enligt nagot av foregaende patentansprak, kannetecknat darav, att det aluminiumhaltiga materialet bringas i ett dispergerat tillstand, d. v. s. i form av pulver - eller droppar, som erbjuda en hog specifik. area. Stockholm 194
8. Kungl. Boktr, P. A. Norstedt & Miler 4.80089
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE123725T |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE123725C1 true SE123725C1 (sv) | 1948-01-01 |
Family
ID=38399503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE123725D SE123725C1 (sv) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE123725C1 (sv) |
-
0
- SE SE123725D patent/SE123725C1/sv unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2470305A (en) | Process for the production and refining of aluminium | |
| US2607675A (en) | Distillation of metals | |
| US2184705A (en) | Refining and producing aluminum | |
| EA010932B1 (ru) | Способ и устройство для получения металлических соединений | |
| US2744060A (en) | Process for separating hafnium tetrachloride from zirconium tetrachloride | |
| JP3838717B2 (ja) | マグネシウムの精製方法 | |
| US2470306A (en) | Process for the production and refining of metals | |
| US2874039A (en) | Extraction of scandium from its ores | |
| SE123725C1 (sv) | ||
| US3853541A (en) | Method for producing aluminum metal directly from ore | |
| Carlson et al. | Preparation and Refining of Yttrium Metal by Y‐Mg Alloy Process | |
| Jeoung et al. | An electrolytic process using an Ag cathode and vacuum distillation for Mg metal production from MgO | |
| US2783142A (en) | Method of producing titanium | |
| Kroll | Vacuum metallurgy: its characteristics and its scope | |
| NO124001B (sv) | ||
| Li et al. | Vacuum carbothermal reduction for treating tin anode slime | |
| CA2358070C (en) | Carbothermic aluminium production using scrap aluminium as coolant | |
| US3856511A (en) | Purification of crude aluminum | |
| US2069705A (en) | Process of manufacture of metallic glucinum and its alloys | |
| US3836357A (en) | Direct reduction process for production of aluminium | |
| Akhmetova et al. | Achievements in the titanium production development | |
| US4349516A (en) | Process for treating the gas stream from an aluminum value chlorination process | |
| US2764480A (en) | Production and purification of titanium | |
| US2867527A (en) | Process of simultaneously producing calcium metal and a silicon-aluminum alloy | |
| Wang et al. | Highly Efficient and Environmental Process for Removing Alkali Metals from Aluminum Melt |