146612. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés alumíniumnak ötvözeteiből való előállítására
2 146-612 nium fázis tartalmazta higany részleges és vezérelt elgőzölgése a hőmérséklet csökkenését okozza, ez pedig kiváltja a fázisban levő1 alumínium kis részének kristályosodását és így elősegíti a kívánt elkülönülést. A folyékony higany-alumínium fázisban keverék alakjában jelenlevő alumíniumot ekkor 360 C° alatti, célszerűen 300 C° közelébe eső hőmérsékletre való hűtés útján tiszta állapotban kapjuk, ez ugyanis elősegíti az; alumínium kristályosodását és a folyékony higanyfázistól való elkülönülését. A találmányt részletesebben az alábbiakban ismertetjük. Az előkezelés műveletét légköri nyomáson, vagy ennél nagyobb nyomáson foganatosítjuk. Ha nyomást alkalmazunk, az alumíniumötvözetet előződ leg megfelelő nyomáson semleges gázt, például argont tartalmazó berendezésibe helyezzük. Ez azzal a nagy előnnyel jár, hogy az ötvözetnek a higannyal való érintkezés zónájába eszközölt bevezetése végett az ismert eljárásokkal ellentétben nincs szükség nagy hidrosztatikus nyomások alkalmazására. A folyékony higanyt vagy ötvözeteinek egyikét bármilyen önmagában ismert módon előzőleg ugyancsak ilyen nyomás alá helyezzük. Eljárhatunk úgy is, hogy kezdetben csak a két folyadék egyikét helyezzük nyomás alá, a másikat viszont alkar ugyanazon a nyomáson tartjuk, mint az előkezelő1 zónában uralkodó nyomás, akár ez utóbbi nyomás és az első folyadék nyomása közötti nyomás alá helyezzük. Ebben az esetben a berendezés szerkezete olyan, hogy a nyomás alatt álló folyadék előidézi a másik folyadékkal való benső keveredését. A találmány értelmében célszerű, ha a folyékony alumíniumötvözetet vagy ötvözeteinek egyikét és a folyékony higanyt ugyanabban a térben egyidejűleg porlasztjuk mégpedig úgy, hogy az ily módon keletkezett porlasztott fémből álló' kúpok jól egymásba hatoljanak. Az ilyen eljárás lehetővé teszi igen finom szemcsék képződését és kiküszöböl mindenféle agglomerálódást. Ogy találtuk továbbá, hogy a folyékony alumíniumötvözetet és a folyékony higanyt vagy higanyötvözetet injektor vagy keverőcső egy-egy bemeneti nyílásán át egyidejűleg vezethetjük be. Az előkezelés során az alumíniumötvözetnek a higanyhoz vagy ötvözetéhez való viszonyát, valamint kezdeti hőmérsékleteiket az oldóként ható higany és az oldott alumínium viszonyának, valamint a hőmérsékletnek függvényében szabályozhatjuk. Ezek az értékek a későbbi extraháló zónában vannak rögzítve. Ily módon a folyékony alumíniumötivözetben felhalmozódott melegmenynyiség teljes egészében az oldó' higany hevítésére hasznosul. Ha ez a melegmennyiség nem bizonyulna elegendőnek, további melegmennyiséget vezethetünk be. A higannyal kevert alumíniumötvözetet ezután különleges (berendezések alkalmazása nélkül a kívánt legnagyobb hőmérsékleten az extraháló zónába irányítjuk. A találmány szerinti eljárás tehát igen gazdaságos berendezést, energia- és higanyfelhasználást tesz lehetővé. Az a tény továbbá, hogy kisebb mennyiségű higannyal dolgozhatunk, nagyimértékben megkönnyíti az oldhatatlan részecskék utólagos elkülönítését. Az egyenáramban való extrahálást bármilyen önmagában ismert módon foganatosíthatjuk. Az alumíniumötvözetből és folyékony higanyból vagy higanyötvözetből álló keveréket körülbelül 530 C° hőmérsékleten például gondosan keverjük, majd végnélküli csavar szállító csiga útján vízszintes hengeren vezetjük át, amint ezt a továbbiakban ismertetjük. Az extrahálást a továbbiakban a 4. ábrával kapcsolatban leírt módon foganatosíthatjuk. Az ilyen üzemeljárás lehetővé teszi mindenféle .mechanikai segédberendezés mellőzését. Lehetővé teszi továbbá az alumíniumötvözet szilárd részecskéi és a folyékony higany közötti érintkezés idejének szabályozását és így e részecskék nagyságától függően a 'maximális mennyiségű alumíniumnak a higany által való extrahálását. Ily módon könnyen megakadályozhatjuk, hogy az eljárás következő szakaszában oldatlan alumínium távozzék. Némely esetben, amelynek fennforgását szakértő könnyen megállapíthatja, ezzel az eljárással por alakú alumíniumötvözetet higannyal vagy ötvözeteinek egyikével közvetlenül is kezelhetünk. Ilyenkor azonban oly alumíniumötvözetekből kell kiindulni, amelyek többek között a higanyban való könnyű oldhatóságot biztosító kezelésnek voltak alávetve, például a műszaki gyakorlatban szokásos és a fentiekben ismertetett eljárással lettek kezelve. Az ily módon kapott folyékony higany-alumínium fázist, amely a fázis tartalmazta oldhatatlan anyagokból egyszerűen dekantálás útján részben már meg lett tisztítva, szabályozható porlasztó csövön át expanziós térbe porlasztjuk. Az expanziós tér oly tartály, amelyben bizonyos higanygőznyomást tartunk fenn, anélkül hogy ehhez különleges szállító berendezésre volna szükség. Az expanziós kamrában a higanygőz nyomását oly értéken tartjuk, amelynél a porlasztott higanyalumínium fázis részleges elgőzölgése a hőmérséklet némi csökkenését okozza, amíg a hőmérséklet valamivel kisebb nem lesz, mint az alumíniumnak a kérdéses fázishoz tartozó telítési hőmérséklete. Ekkor az alumínium kristályosodik és ez maga után vonja, hogy az oldhatatlan anyagok teljes egészükben gyorsan dekantálódnak. A szilárd anyagokból álló ily módon keletkezett réteget hengeres alakú csaváFfelületes szállító berendezésen át evakuáljuk, amint azt a következőkben részletesebben ismertetjük. E szállító berendezések eltömődésének megakadályozása végett a találmány értelmében célszerű, ha rézsútosan vannak elrendezve. Az elkülönítő tartálytól távoleső végük alacsonyabb szinten helyezkedik el, mint az elkülönítő tartályhoz csatlakozó végük. A találmány értelmében célszerű továbbá, ha a folyékony higany-alumínium fázis az elkülönítő tartály fenekén lényegesen alacsonyabb szinten van, mint a szállító berendezések csatlakozási pontja. Ez nemcsak a szállító berendezések eltömődésének teljes kiküszöbölését mozdítja elő, hanem lehetővé teszi a folyékony higany^alumínium fázis gyors és könnyű dekantálását is.