100668. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kristályos aluminiumoxid előállítására
— 5 — Az össEeolvasztásiból eredő kriolit-Ai0.isalak folyékony állapotban elektroütke-1 jrnencébe viheltő át, amelyben elöktroilitikugan az Fe, Sí, Ti utolsó nyomait s esetleg 5 egy kevés Al-t távolítunk: el. Ha az így kapott tiszta kriolit-AlaOa-olvadékot egy másik elektrolizáló kemencéibe visszük át, úgy ott ismert módon elektralitürusian tiszta alumíniumot választhatunk ki, mi-10 közben az olvadék AlsOs-tartalmia fogy. A három művelet úgy iktatható egymás mögé, hogy a salak egyszerűen szakadatlanul folyik az első olvasztókemencéből az első e 1 ek t rol i zál ó -kemencét) e s ebből a 15 másodikba. Természetesen mindegyik művelet több kemencére osztható fel. A második műveletben keletkező vas-szilicium-aluminium-ötvözet ömlesztett FeS-dal (vagy más nehézfémszulfiddal) való 20 eserebomlás révén ferroszilioiumra és AhSs-ra dolgozható fel s az utóbbit részben az első krioliit-ömledék tisztítására használhatjuk fel, részben pedig aluminiumra dolgozhatjuk fel. 25 A kriolit-olvadéJkból a CaS éts egyéb könnyűfémszulfid (NasS) kivonását valamely szabad fémnek és szulfidnaik olyan megömleisztett oldatával (pl. ú. n. kővel) is eszközölhetjük, melyet egyébként vala-80 mely más eljárás szerint kellene könnyűfémszulfid hozzáadása névén amíúgyis szulfidfázisra éis fémfázisra felbontani; ilyen módon metallurgiai kettős hatást érünk el. Ez annál fontosabb, mert a CaS ma-35 gas olvadáspontja folytán a nehézfémlfázis csak korlátolt mennyiséget képes belőle felvenni. Az olvadáspont további csökken-/ tésére a szulfidfázishoz nátriumszmlfidot is adagolhatunk. 40 A találmány szerint nemcsak ALOs-ot bauxitból, hanem más nehezein olvadó oxidos vegyületet, pl. rutilt, zirkont, spi-1 nellt, titanitot, topázt, berillt sifcb. is állíthatunk elő az őket tartalmazó temniészetes 45 ásványokból vagy más eljárások hulladékanyagaiból. Példa: Nyersanyag gyanánt norvég titántartalmú vasérc szolgált, mely következő 50 összetételű volt: 53.84% Fe, 15.41% Ti02 , 2.32% Si02 , 4.6°/(( A12 03 , 3.66% MgO, 0.13% kalciumoxid, 0.38% Y, 0.004% P. A cél az volt, hogy ezen ércből az elektromos kemencében redukáló kohászás révén vaná-55 diumtartalmú nyersvasat termeljünk s egyidejűleg az érc titántartalmát folypát és bauxit adagolása révén egy oxidíluorid-salakba vigyük át, melyet azután a találmány szerinti módon lehűtés, kikristályosítás és ezt követő feldolgozás 60 révén kristályos titánsavra (rutil), kristályos spinellre (MgO. A12 03 ) és folypátra bontunk fel. Az ömlesztést rövidaknájú elektromos háromfázisú fényív-kemencében végeztük, mely az aknába nyúló három 65 elektródával bír. A redukálásra kokszot használtunk. Ennek felét olcsó gázkokszdara, másik felét jó minőségű darabos koksz alakjában adagoltuk, hogy a kemence ömlesztési zónájában az olvadt 70 adag fölött kokszréteget tartsunk fenn, ami az eljárásnál előnyösnek bizonyult. 1000 kg ércre 150 kg folypátot és 400 kg kokszot adagoltunk: a kohászás eredménye 580 kg kitűnő vanádiumtartalmú 75 nyersvas volt 0.6% V, 1.8% Si, 0.8% Ti és. 3.5% C-tartalommal, továbbá 370 kg oxidfluoridsalak a következő összetétellel: 40.6% Ti02 , 12.3% A12 03 , 9.6% MgO, 2.5»/0 CaO és 35% CaF2 . A salakot nagy salak- 80 üstökbe csurgattuk s abban lassan hagytuk kikristályosodni. A lehűlt salak bensően összenőtt következő kristályfajtákból állott: Körülbelül 25% kristályos titánsav 85 (rutil). Körülbelül 15% spinell (MgO. A12 03 ). Körülbelül 24% magnéziumtitanát és kalciumtitanát. Körülbelül 35% folypát. 90 A salakot kőzúzóban és hengerműben előaprítottuk, dobmágneses szeparátorban a belékerült vasrészecskéktől megszabadítottuk s azután csőmalomban 100 szemes szitanagyságig aprítottuk. E közben a 95 kristályszemcsék között mintegy kötőanyag gyanánt szereplő lágyabb és ridegebb kriolit finomabbra aprózódott el, mint a többi kristály. Csúcsszekrényes iszapolás révén 38% finom iszapot válasz- 100 tottunk ki, mely 79% CaF2 tartalommal bírt. A visszamaradó (iszapmentes) kristálykeveréket ezután rázószérűn osztályoztuk. E közben a nagyobb fajsúlyú rutil (Ti02 ), geikielit (MgTi03 ) és perowskit 105 (CaTiOís) jól elkülönődött a könnyebb spinelltől és folypáttól. A mosáskor 100 kg salak a következő alkatrészeket szolgáltatta: 1 38 kg iszap (79% CaF2 tar- 110 talommal). 2 43 kg titánsavtartalmú anyag. 3 18 kg. spinellkoncentrátum (72.7% spinell és 27.3% CaF2 ). 115
