140156. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumínium és más hasonló fém előállítására
Megjelent 1950. évi augusztus hó 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS • 140156 SZÁM 40a 18—51 OSZTÁLY E-6215 ALAPSZÁM — (XH/d) „Eljárás aluminium és más hasonló fém előállítására." Electronic Reduction Corporation cég, New-York, mint Charles Sheer elektrofizikus, Washington Heights-i és Sámuel Kormán vegyész, Brooklyn-i lakos jogutóda A bejelentés napja: 1947 augusztus 18. Északamerikai Egyesült-Államokbeli elsőbbsége: 1941 június 26. (A 8780/1948. Korm. számú rendelet alapján.) - A találmány tűzálló ércek, mint aluminium és hasonló fém érceinek ionizáló közeggel való redukálására vonatkozik. Ennek az eljárásnak az a lényege, hogy a tűzálló vegyületek stabilitását úgy szüntetjük meg, hogy elektronárammal való bombázásnak vetjük alá azokat olyan feszültségen, mely elég arra, hogy ionizálást idézzen elő. Magától értetődik az, hogy mindkét tényező, az ionizálás és a hőmérséklet is hozzájárul a disszociáció előidézéséhez. Ez az eljárás azon a különleges reakción alapszik, mely abból áll, hogy a vegyületeket úgy bontjuk szét, illetve bontjuk fel elemi alkatrészeikre, hogy a villamos ívben jelenlévő elektronok áramának ionizáló erejét használjuk erre. Az érceknek nagy csoportja van, melyek a szokásos kohászati eljárások segélyével szénnel egyáltalán nem, vagy csak igen nehezen olvaszthatok ki.' Ily esetekben a szokásos kohászati eljárás abból áll, hogy az ércet — rendesen oxidot vägy szilikátot — fémkloriddá alakítjuk át, akként, hogy az érc és szén keverékét klórgázban magasabb hőmérsékleten hevítjük. Ez a jól ismert Oersted-reakció. Ha a reakciót úgy hajtjuk végre, hogy az egyensúlyi feltételek legyenek előtérben, a reakció , a következő módon megy végbe, ha pl. valamely „M" fémnek az oxidjából indulunk ki: MO + C + Cl2 -*-MCl 2 + CO Ha ezt az egyensúlyi helyzetet elértük, minden oxid lényegileg kloriddá alakult át, a tekintetbe jövő fémek legnagyobb részére vonatkozólag. A gyakorlatban bizonyos nehézségekkel találkozunk, amelyek a folyamatot nagyon meglas.srtják. A kiindulási ércek és a szén u. i. nagyon tűzálló anyagok (vagyis igen magas hőfokon forrnak) s ezért a vegyszerek és a végtermékek (kivéve a kloridot és a szénoxidot) általában kondenzált halmazállapotban (folyékony vagy szilárd) maradnak és nagyon lassan keverednek egymással. Ebből az következik, hogy adott mennyiségű érc és szénadagra vonatkozólag az egyensúlyi állapot elérése igen nagy késedelmet szenved. Továbbá a klorid-termékek gyakran bevonják az egymással nem reagáló érc- és szénrészecskéket; ez azután a klór gyors hozzájutását megakadályozza és lényegében megszakítja a reakciót, még mielőtt a folyamat még nagyon messze van. a befejezéstől. Ezért ez az eljárás nem ad kielégítő eredményt. A találmánynak az a lényege, hogy olyan különleges fajtájú villamos ívet alkalmazzon, melyben az átalakulás eddig nem észlelt, váltakozó pályán megy végbe. Ennek a váltakozó pályának az a hatása, hogy lényegesen fokozza a kémiai átalakulás hatásfokát egész addig, hogy a villamos ívvel redukáló eljárás komoly versenyre kelhet a szokásos redukáló kemencével dolgozó eljárással. Továbbá ezt még any -nyira tökéletesítettük, hogy bizonyos fémekben szegény érceket is (agyagokat pl.) redukálhatunk, melyek redukálása a szokásos módon eddig nem volt gazdaságos. Abból a célból, hogy megmagyarázzuk ennek az új fajtájú váltakozó redukáló pályának a természetét, szükséges először megvizsgálnunk annak az Oersted-féle reakciónak a mechanizmusát, mely a szokásos villamos ívben végbemegy. Az ilyfajta reakció alatt, amelyben az ív hőfoka idézi elő a hőhatásra végbemenő reakciót, általában nem lényeges az, hogyan visszük be az ércet az ívbe. A mi új eljárásunkkal mind-
