102455. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminiumnak, ill. ötvözeteinek agyagból és agyagot tartalmazó anyagokból való előállítására elektrotermikus redukcióval

— 3 — Al-.Oa önmagáiban vagy egyéb oxidokkal keverve, az SiOa kivételével, olvasztott állapotban vezető, ezt csakis az áramsűrűségnek növelésével érhetjük el. Hogy az 5 áramsűrűséget mennyire kell növelni, az az elektróda össziterhelésétől függ. Ismeretes, hogy mindegyik elektrotermikus redukciós folyamat neki sajátos, minimális elektródterhelést követel meg és hogy 10 növekvő elektródterheléssel az áramsűrűség csökkenthető. Nagy százalékban alumíniumot tartalmazó aluminiumötvözeteknél az alsó terhelési határ kb. 1000 KW és a találmány szerint 1000 KW elektród-15 terhelés mellett négyzeteentiméterenkint 10—12 Amper áramsűrüseggel kell dolgoznunk, kivéve azon esetet, ha természetes vagy mesterséges agyagszilikátot kell redukálnunk. 20 Az alábbiakban különböző nyersanyagokkal kapcsolatban néhány kiviteli példát mutatunk be. 1. Agyag és kaolin annyi Si02

-t tartalmaznak, hogy redukálásuknál elegendő 25 csekély aluminiumtartalmu nyersötvözet keletkezik, miért is az elgőzölés számba veendő aluminiumveszteséget nem okozhat, mivel ily aluminiumtartalmu aluminmmszilicium-ötvözetből elsődlegesen min-30 dénkor a silicium merevedik meg, ill. dermed meg, a keletkező nyersötvözet annyi alumíniumot tartalmaz, hogy a 2. pont szerinti munkafolyamat alapján dolgozhatunk. A szükséges redukáló szénen kí-35 vül egyéb anyagot nem adunk hozzá. Redukáló szénként, mivel a hamutartalom semmiféle tekintetben sem káros, morzsalék-kokszot alkalmazhatunk, melyet bármely alkalmas készülékkel, az agyaggal 40 előnyösen összegyúrunk. Ezáltal a kemence töltésének ellenállását fokoztuk. Mivel az agyag olvasztott állapotában önmagában is már ellenállás, azért közönséges, négyzetcentiméterenkint 4—6 Am-45 peres áramsürüséggel dolgozunk. A különválasztott nyersötvözetet még folyékonyan pl. lángkemencébe hozzuk, melyet célszerűen Saiger-kemenceként, tehát ferde talpazattal képezünk ki. A kemencében a 50 nyersötvözetet lassan lehűtjük, azután pedig állandó hőfokon, pl. 600°-on tartjuk, miközben a silicium tűk alakjában dermed meg, melyek az egész olvasztókban eloszlanak, míg a vas sziliciumtartalmú alu-55 ininiumvasvegyület alakjában lesűlyed, együttesen az összes titánnal Al4

Ti alakjában. A kályha tartalma nehezen folyós massza, melynek mindenek előtt felső részét alkalmas, előmelegített készülékekben lesajtoljuk vagy kicentrifugáljuk, ami 60 után a kályhatartalom alsó része következik. A különváló dúsötvözet mindkét esetben kb. 12% sziliciumot, továbbá kevés vasat és titánt tartalmaz. E dúsötvözetet villamos fűtésű desztilláló kemencé- 65 ben megolvasztjuk és alumínium-tartalmát ledesztilláljuk. A lepárlási maradékot ismét a Saiger-kemencébe adagoljuk. A Saiger-kemence felső részéből származó sajtolási vagy centrifugálási maradék még 70 tisztátalan sziliciumfém, melyet savval való kezeléssel tisztíthatunk, míg a kemence alsó részéből származó maradék szilícium és titán-tartalmú ferroaluminium. Mindkettőt melléktermékként kell, 75 hogy nyerjük, utóbbiból azonban csak kis mennyiségek jönnek tekintetbe. 2. Fehér, magas Si02

-tartalmu bauxit feldolgozásakor, ha azt minden további nélkül redukálólag megolvasztjuk, az 80 aluminium-veszteségek, annak elgőzölgése folytán túlnagyok; a megfelelő nyersötvözet ellenben további feldolgozásra alkalmas. E nyersötvözetet ugyanúgy dolgozzuk fel, miként a fentiekben agyaggal és 85 kaolinnal kapcsolatban leírtuk. Az aluminiumveszteségek elkerülésére két út kínálkozik, és pedig vagy a sziliciumszénnek egy részét, melyet sajtolással vagy centrifugálással nyertünk, a redukálókemencébe 90 ismét visszaadagoljuk, vagy pedig mindjárt a redukáláskor Si02

~t, tehát kvarcot, homokot vagy pedig agyagot is a redukálószénen kívül, hozzáadunk, amiáltal kezdettől fogva elegendően alacsony alu- 95 miniumtartalmu nyersöcvözet keletkezik. Mindkét esetben melléktermékként annyi sziliciumfémeí kapunk, mint amennyi azon Si02

mennyiségnek megfelel, amelyet a redukálókemencébe bevittünk, leszá- 100 mítva természetesen az elgőzölési veszteségeket. Kivéve azon esetet, ha a redukálókemencébe agyagot, kvarcot vagy homokot is adunk, amikor nagy áramsűrűségekkel kell dolgoznunk. 105 3. Ugyanez az eset áll fenn akkor is, ha vörös bauxitot, mely kb. ugyanannyi SlOí-t, mint FeoO.i-t tartalmaz, közvetlenül kell megolvasztanunk. A keletkező nyersötvözet ugyancsak kb. 60% alumíniumot tar- 110 talmaz, azonban belőle mégis dúsötvözetet, azután pedig tiszta fémet kaphatunk, mivel az alumíniumnak csak egy része van a vashoz kötve. Ez esetben azonban az agyag és fehér bauxit feldolgozásával 115 ellentétben, sziliciumfém mellett, melléktermékként még lényeges mennyiségben szilícium és titántartalmn ferroaluminiu-