88742. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminium gyártására

A felsoroltakon kívül más alkali- vagy alkali-földfém fluoridja is használható, ellenben más halogén-anionnak, mint a fluornak jelenléte nem kívánatos, de sőt 5 igen hátrányos akkor, ha nagy tisztasági fokú alumíniumot kell előállítani. Másrészt oxigén-anionok jelenléte rendszerint nem káros és ennek megfelelően a fürdő egyik alkatrésze timföld lehet. Némely 10 esetben a timföld kívánatos alkatrész, általában azonban csak oly mennyiségben, amely a fürdő telítésére nem elégséges. Áitalarosságban a használandó fürdőnek vagy elektrolytnak rendes körülmények 15 között képesnek kell lennie arra, hogy az alumíniumra szelektív hatást fejtsen ki, úgy, hogy az alumíniumot az anódaötvözetből az ötvözet egyéb alkatrészeinek lényegileg teljes kizárása mellett tudja ki-20 oldani. Az előbb ismertetett typusu elektrolytek nagymérvben bírják ezen fontos sajátságot. A fentemlített fürdő az alkalmas üzemi hőmérsékek határai között folyékony és 25 alacsonyabb fajsúlyú, mint az eljárás foganatosítására általában legalkalmasabbnak bizonyult tisztátlan alumínium, vagy alumíniumötvözet. E mellett azonban a fürdő a finomított, vagy tiszta alu-30 miniumnál nagyobb fajsúlyú, úgy, hogy utóbbi a fürdőn úszhat. Az ismertetett fürdő ezenkívül tetemes mennyiségű timföldet képes feloldani. Általában bármely olyan aluminiumöt-35 vözet finomítható, mely nagyobb sűrűségű, mint a fürdő vagy elektrolyt és a finomítási művelet tartama alatt eléggé mozgékony marad. Ha az ötvözet sűrűsége alacsony lenne, egy vagy több súlyosabb 40 fém hozzáadása révén fokozható. E célra legajánlatosabbnak bizonyult a réz. A gyakorlatban az ajánlott fürdő üzemhőmérséke 850 és 1100" között fekszik, legalkalmasabb hőmérséke pedig kb. 950°. A fent 45 ismertetett fürdő a legjobb említett üzemi hőmérséken 2.5 és 2.7 g. pr. ccm. sűrűséggel bír. Ugyané hőmérséken az alumínium 2.3 sűrűségű s ha csak kevés súlyos fémet, vagy pedig akár nagymennyiségű siliciu-50 mot vagy egyéb kisfajsúlyú tisztátlanságot tartalmaz, nem sűlyed át a fürdőn, hanem úszni fog rajta. Körülbelül 25% réz jelenléte oly ötvözetet szolgáltat, melynek 950°-on kb. 2.8 a sűrűsége. Ez eléggé ha-55 ladja meg a fürdő sűrűségét ahhoz, hogy az ötvözet a fürdő alatt maradjon. Nagyobb aránymennyiségű réz is használható, feltéve, hogy az ötvözet még elegendően mozgékony marad a zavartalan üzemet biztosító felső hőmérsékhatáron, vagyis kb. 1050 60 és 1100° közt. A tiszta réz megmerevedési pontja 1083° körül van. De már két % silicium 1050°-ra csökkenti a fagypontot, míg 82% rezet és 18% siliciumot tartalmazó ötvözet fagy- 65 pontja 815°. A siliciumtartalom növelése a fagypontot ezen eutektikus hőmérsék fölé emeli, úgy, hogy 31% siliciumot és 69% rezet tartalmazó ötvözet már 1050° fagy pontú. A silicium a réz-aluminium-ötvöze- 70 tek fagypontját is képes csökkenteni. Így pl. a CU3

A1 képletnek (87.6% Cu 12.4% AL) megfelelő összetételű aluminium-rézötvözet fagypontja 1050°-ról 5% silicium hozzáadása révén kb. 930°-ra, 10% silicium ál 75 tal pedig kb. 795°-ra csökkenthető. Ha tehát a réz-silicium-összsúlyban 2 és 32 közötti mennyiségű a silicium, az ötvözet 1050°-on vagy magasabb hőmérséken nem fagy meg, úgy, hogy az ötvözetből az ösz- so szes, vagy lényegileg az összes alumínium kivonható anélkül, hogy a nevezett hőfokon a maradékötvözet megdermedne. Vasnak vagy titánnak vagy mindkettőnek jelenléte a fagypontot növelni igyekszik, ami §5 természetesen hátrányos. Az alumínium kivonása után az ötvözet megdermedésének meggátolására a silicium helyett más anyagok is alkalmasak, de a silicium előnyösebb és olcsósága megengedi, hogy 90 salak alakjában félredobassék, ha a maradékötvözet utólag a réz visszanyerése céljából feldolgoztatik. Alumíniummal és rézzel keverődő más alacsony olvadáspontu anyag, mint pl. ón a réz visszanyerésekor 95 vagy veszendőbe megy, vagy külön nyerendő vissza. Mindegyik eset növelné az eljárás költségeit. Az alumínium is képes a réz fagypontját csökkenteni s e tényt szükség esetén 100 hasznosíthatjuk oly módon, hogy a cellákból az ötvözetet már akkor távolítjuk el, amikor még tartalmaz alumíniumot. Vagyis más szavakkal az alumínium mennyiségét és a silicium mennyiségét a 105 többi alkatrészhez képest úgy szabjuk meg, hogy azon üzemi hőmérsékek határain belül, amelyek még nem idézik elő pl], egyik vagy másik alkatrész eli'llanása révén a fürdő hátrányos változá- 110 sát, az anódaötvözet mindig mozgékony maradjon. Ha tehát az ötvözetből az öszszes alumíniumot ki akarjuk vonni, az alumínium kivonása után a réz-siliciummaradéknak legalább 2% siliciumot kell 115 tartalmaznia; ha azonban a kívánt moz-