177164. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminiumötvözetek tisztítására
3 177164 4 alkalmaznak elektrolitként. Az ahimínium-szilíciumötvözet szolgál an ódként valamely perforált grafít-anód tégelyben. Egy perforált grafit ernyő van elhelyezve egy katód és egy aluminiumoxid tégely körül annak megakadályozására, hogy az elektrolízis folyamán felszabaduló szilícium bejusson a katódtérbe. Ennél a módszernél nem kísérlik meg, hogy az alumínium-szilíciumötvözetet a tégelyben tartsák, és az ötvözet - ami szilárd állapotban van — maga funkcionál anódként. A tégely perforációjának mikéntje nem kritikus. Tisztított alumínium előállításának ennél a módszernél határt szab a módszer hatásos áramsűrűsége is, amely csupán 0,16-0,21 amper/cm1 2 a klorid-fluorid-elektrolitban. Az eddig ismert nehézségek kiküszöbölésére szolgáló találmány szerinti eljárás segítségével az alumíniumot nagyon gazdaságos módon különíthetjük el az ötvöző alkotótól, így a szilíciumtól, a vastól és hasonlóktól. A találmány tárgya tehát eljárás alumíniumötvözetek tisztítására, amely abban áll, hogy a) az alumíniumötvözetet olvadt állapotban olyan pórusos fallal ellátott tartályba visszük, amelynél a pórusos fal az olvadt alumíniumot meg tudja tartani, míg az olvadt elektrolit ezen a pórusos falon át tud jutni, és magával viszi b) elektrolitikusan az alumíniumot egy kátédhoz valamely elektrolit jelenlétében. A találmány szerinti eljárást célszerűen olyan berendezés alkalmazása mellett folytatjuk le, amely a) egy, az elektrolit és az olvadt alumínium befogadására képes, katóddal rendelkező elektrolizáló cellát foglal magában, és b) egy pórusos falból és anóddal rendelkező tartályból áll, míg a tartály úgy van kialakítva, hogy olvadt alumíniumötvözet befogadására képes, az anód elektromos kapcsolatban áll a katóddal akkor, ha az elektrolit a cellában van, a pórusos fal pedig olyan, hogy elektrolitikusan átjárható az alumínium számára miközben az a katódhoz vándorol, és ezalatt lényegében elválasztja az alumíniumot az ötvöző alkotóktól és tiszta alumíniumot szolgáltat. Az eljárás során az olvadt alumíniumötvözetet olyan pórusos fallal rendelkező tartály fogadja be, amelynek a legnagyobb átlagos pórusmérete 635 mikron. A pórusos falon olvadt elektrolit átjuthat, míg az olvadt alumínium a falon nem tud átjutni. Alumíniumot elektrolitikusan szállítunk vagy továbbítunk a pórusos falon át, és elektrolit segítségével visszük azt a katódhoz, miközben lényegében elkülönítjük az alumíniumot az ötvöző alkotóktól. A csatolt rajzok közül az 1. ábra a találmány szerinti eljárás kivitelezésére alkalmas berendezés keresztmetszeti rajza, a 2. ábra olyan berendezés vázlatát mutatja, amely alumínium folyamatos tisztítására alkalmas. Az itt használt alumíniumötvözet legfeljebb 99,9 súly% alumíniumot tartalmaz. Azok az ötvözetek, amelyek a találmány szerinti eljárással tisztíthatok, nagy mennyiségű szennyező anyagot tartalmazhatnak. Az alumíniumötvözetek például 50súly% Si-t is tartalmazhatnak. Az ötvözetek nagy mennyiségű, például 20súly% Fe-t is magukban foglalhatnak. Ezenkívül más ötvöző anyagok, például Ti, is társulhatnak alumíniummal, amelyek szintén eltávolíthatók a találmány szerinti eljárással. Az ötvöző alkotók nagyon alacsony szintre csökkenthetők, így tehát a találmány nagy tisztaságú alumínium előállítására alkalmazható akkor, ha a kiindulási anyag viszonylag tiszta. » Az 1. ábrán egy 10 elektrolizáló cellát mutatunk be, amelyben valamely alumíniumötvözet lényegében a találmány szerinti eljárással tisztítható. A cella egy 20 külső tartállyal rendelkezik, amelynek legalább egy része grafitból vagy hasonló anyagból készült és így katódként szolgálhat a cellában. A cella például oly módon lehet kialakítva, hogy annak csupán a 21 alsó része vagy más része szolgál katódként. A 10 elektrolizáló cella egy második 30 tartállyal is rendelkezik, amely 24 elektrolit útján van kapcsolatban a katóddal. A 30 tartály egy kád, ahogy az 1. ábrán látható, amelyben 32 olvadt alumíniumötvözet helyezkedik el. A 30 tartály olyan anyagból készülhet, amely ellenáll a 32 olvadt alumíniumötvözetnek és a 24 elektrolitnak. A tartály falának vagy a fal egy részének áteresztőnek vagy átjárhatónak kell lennie egy vagy több alumíniumatomot tartalmazó ionok számára, amelyek elektrolitikusan szállíthatók vagy továbbíthatók a falon keresztül a katódhoz. A 30 tartály valamely vezető vagy nem-vezető pórusos anyag lehet. Abban az esetben, ha a 30 tartály nem-vezető pórusos anyag, akkor egy anódnak be kell nyúlnia a 32 alumíniumötvözetbe avégett, hogy az alumínium elektrolitikusan szállítható legyen a katódhoz. Az esetben, ha a 30 tartály valamely vezető, pórusos anyag, akkor az anódként szolgálhat, ahogy az 1. ábrán is látható. Az áteresztő fal előnyösen valamely széntartalmú anyag abban az esetben, ha az alumíniumból szilíciumot, vasat és hasonló anyagokat kívánunk eltávolítani. A találmány szerinti eljárásnál és berendezésben természetesen alkalmazható minden egyéb olyan anyag is, amelyen egy vagy több alumíniumatomot tartalmazó ion át .tud jutni, de amely megakadályozza az említett alkotók átfutását. A találmány szerinti eljárás során alkalmazott előnyös széntartalmú anyag olyan pórusos szén vagy pórusos grafit, amelynek az átlagos pórusátmérője legfeljebb 635 mikron. Általában 5-425 mikron átlagos pórusátmérő tartományba eső anyagok alkalmazhatók, az előnyös pórusátmérő pedig 20 mikrontól 220 mikronig teljed. A FC-25 jelű pórusos szén, amelynek a hatásos pórustérfogata körülbelül 48%, és az átlagos pórusátmérője Körülbelül 120 mikron, megfelelőnek bizonyult erre a célra. A találmány szerinti eljárásnál és berendezésnél használt pórusos szár re vagy más pórusos anyagra 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
