156688. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumínium és alumíniumötvözetek előállítására alumíniumkloridból

MAGTAB NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1966. IX. 08. Ausztráliai elsőbbsége: 1965. IX. 08. Közzététel napja: 1969. VI. 28. Megjelent: 1970. VII. 25. (CO—186) 156688 Nemzetközi osztályozás: C 22 d 3/12 ~ytt »'.rift *.*., . .J^'f^V*-*' Feltalálók: Herwig George. Lang tervező mérnök, Foley Ernest kutatómérnök, Tulajdonos: . Conzinc Riotinto of Australia Limited and Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization, Melbourne, Australia Eljárás alumínium és alumíniumötvözetekelőállítására alumíniumkloridból A találmány tárgya eljárás és berendezés alumínium és alumíniumötvözetek előállítására alumíniumkloridból és alumíniumklorid-tartalmú sókból, kiváltképpen alumíniumkloridtartalmú sóknak egy fémes redukálószerrel, pl. magnéziummal való reagáltatása útján alumíniummá történő redukálására, továbbá alumínium előállítására olvadékelektrolízissel, ahol alapanyagként, alumíniumkloridot használunk. Az alumíniumkloridot célszerűen kettőssó, például nátriumklorid- és alumíniumklorid-tartalmú, alacsony olvadáspontú kettőssó alakjában alkalmazzuk. A kettőssó az alumíniumklorid gőznél lényegesen könnyebben kezelhető és a sóban levő A1C13

gőznyomása kb. 750 "C-ig viszonylag kicsi. Attól függően, hogy a sós fázisban jelenlevő alumíniumklorid mennyisége sztöchiometriai arányú, annál több vagy annál kevesebb, vagy valódi kettőssó alakjában, vagy az alumíniumklorid sóoldatának alakjában lesz jelen. A „kettősó" kifejezés a leírásban és az igénypontokban vagy (a) az alumíniumklorid és egy alkálifémhalogenid kettőssóját, vagy (b) az alumíniumkloridnak legalább egy alkálifémet tartalmazó sóban vagy sós fázisban lévő oldatát jelenti. Az alumínium előállítására manapság használt elektrolízises eljárások alapanyaga alumíniumoxid, amelyet nátrium-alumíniumfluorid kettős sójában oldva elektrolizálnak. E módszer hátrányai a következők: 1. A nagy tisztaságú szénelektródáknak az üzemanyag oxigéntartalmú komponensei által 5 okozott fogyása, ami, azt jelenti, hogy 0,454 kg (1 font) kitermelt alumínium 0,272—0,454 kg (0,6—1,0 font) szenet fogyaszt. 2. A cellák alacsony, 35—40%-os áramkihasználása, mely alacsony értéket a következő té-10 nyezők okozzák: nagy feszültségesés az anodon át, melyet a folyamatos betápláláshoz alkalmazni kell, ugyancsak nagy feszültségesés a szénbélésen át, melynek elég vastagnak kell lenni, hogy a cella magas hőmérsékletét tartani 15 tudja, az elektródák közötti távolságon át, melynek elég nagynak kell lenni, hogy a deformált katódfelület és az anód között megfelelő köz legyen, és végül az anódon végbemenő polarizációs effektus, melyet a csökkenő betáplá-20 lás és az elektrolit összetételének változása idéz elő. 3. A költséges elektrolit párolgási vesztesége a cella nyitott konstrukciója következtében. A - nyitott konstrukciót a szilárd timföldnek az 25 elektrolitba történő szükségszerűen hol csökkenő, hol egyenletes betáplálása teszi szükségessé. 4. A nagymértékű korrózió és rövid celláélettartam, iiíiely a magas 950.—1000 C°-ois cella-IQ hőmérséklet következménye, és végül, 156688