88543. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminium gyártására
cella fürdőjét merevítő oldhatlan anyagok, pl. titánt tartalmazó vegyületek jelenléte folytán nem mindig alkalmas az elektrolytikus finomító cellában való közvetlen 5 további feldolgozásra. Ennek folytán ajánlatos és sok esetben szükséges az ötvözetet ezen anyagok eltávolítása céljából közbenső tisztító kezelésnek alávetni. A nevezett tisztátlanságok főtömege azáltal 10 távolítható el, hogy az ötvözetet (a kemencéből való lecsapolás után) kb. 1000°-ig hagyjuk lehűlni s pl. sugárzó kemencében egyideig e hőfokon tartjuk. Ilyenkor ezen anyagok egy része hab alakjában elkülö-15 nödik úgy, hogy leszedhető és azon szakaszba vihető vissza, amelyben az ötvözet létesíttetett. Egy másik módszer abban áll, hogy az ötvözetet megdermedni hagyjuk. Általában ez utóbbi mód tökéletesebb 20 tisztulást látszik eredményezni, de hátránya, hogy utána az ötvözetet újból meg kell ömleszteni. A részleg megtisztított ötvözetből a még megmaradt kifogásolandó anyagok tetemes része mindenesetre 25 — szükség esetén — az elektrolytikus kezelés egy faja által távolítható el, azáltal, hogy az ötvözetet a Hali-eljárásban használatos typusu cellában olvadt állapotban szénéiektródákkal és olvadt elektrolyttai 20 kezeljük, még pedig úgy, hogy fürdő gyanánt a Hali-eljárásban szokásos kryolithelektrolytot a kathoda gyanánt az ötvözetet használjuk és a cellán át bizonyos ideig, pl. kb. 2 órán át bocsátunk áramot. 35 A fürdő oldhatásának, az áram redukálóliatásának és a fürdőben lévő szilárd alkatrészek mechanikus elkülönödése járulékos lehetőségének összohatása révén tiszta ötvözethez jutunk, mely az elektro-40 lytikus finomító cellába adagolható. Ezen elektrolytikus tisztítást váltakozó árammal is végezhetjük, de az egyenáram előnyösebb. Tetszés szerinti alkalmas feszültség és áramsűrűség alkalmazható, pl. 45 6—l() V és kb. a fürdőkeresztmetszet dm2 jére számított kb. 86—129 A. A jelen eljárás. elektrolytikus finomítószakaszában a fenti módon előállított aluminium-réz-silicium-ötvözeitet anóda 50 gyanánt használjuk, mely célszerűen olvadt íluoridokból álló reáréregzett íürdővel vagy elektrolyttai érintkezik; a kivont tiszta alumíniumot olvadt alumíniumból álló kathodára választjuk le. 55 Ezen szakasz egy fontos részlete abban áll, hogy az anód gyanánt használt finomítandó aluminiumtar'talmvi ötvözetet kellően mozgékony állapotban kell tartani, oly célból, hogy a benne lévő alumínium szakadatlanúl pótolhassa a íelii- 60 letérői az elektrolyzis folytán kivont alumíniumot. Ha az ötvözet felületén nincs állandóan elég alumínium jelen, tisztátlanságok oldódhatnak ki az ötvözetből s a finomított fém tisztaságát számbavehe- 65 tőén csökkentő mennyiségben rakódhatnak le a kathodára. Egy másik fontos részlet abban áll, hogy olyan sekundar reakciókat segítünk elő, melyek révén az anódaötvözetből kioldott tisztátalnságok 70 az ötvözetre újra leválasztatnak, a kathodára leválasztott tisztátlanságok pedig a fürdőben újból oldatnak; ily célból pl. hatékony keringetést létesítünk, melynek révén a fürdő erélyesen öblíti az 75 anóda és a kathoda vele érintkező felületeit, vagy viszont. Egy további előnyös részlet abban áll, hogy az anódötvözetben legalább is egy bizonyos minimális alumíniumtartalom jelenlétéről gondos- 80 kódunk, pl. az ötvözet kisebb vagy nagyobb részének lecsapolása és friss ötvözettel való helyettesítése révén, oly célból, hogy a fürdőnek selektív aluminiumoldó hatását megóvjuk. 85 Fontos továbbá, hogy az alvadt fürdőt, vagy elektrolytot oly körülmények között használjuk, hogy a fürdő és az alatta lévő anódafém, valamint a fürdő és a felette lévő kathodafém között ele- 90 gendő nagy érintkezési felület tartassék fenn, mert különben a fürdő vagy eléktrclyt összetétele módosulna, ami hátrányosnak s néha az eredményre végzetesnek bizonyult. 95 A jelen eljárásnál előnyben részesítjük az olyan alektrolytot vagy lürdőt, mely aluminium-fluoridon kívül az alumíniumnál elektropositivabb fémek egy vagy több fluoridját tartalmazza. Előnyös a 100 közelítőleg következő összetételű ííirdő: Aluminiumfluorid 25—30% báriumfluorid 30—38% nátriumiluoTÍd 25—30% timföld 0.5—3% 105 kalcium- és inagnéziumfluoridok mint elkerülhetetlen fertőzménvek kb. 2% Más allkali- vagy alktvliföldfém flu- 110 cridja is használható. Ellenben mas nalogan-anionnak, mint fluornak jelenléte nem kívánatos, de sőt nagymérvben hátrányos, ha nagy tisztasági fokú alumíniumot kell előállítani. Másrészt rend • 115 szerint oxigén-anionok jelenléte nem
