149207. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vízmentes alumíniumoxidok gyártására

Q Megjelent: 1962. március 31. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG "0T Hfr SZABADALI ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149.207. SZÁM 12 m. 5—9. OSZTÁLY — EE—810. ALAPSZÁM Eljárás vízmentes alumíniumoxidok gyár íására Société d'Electrochimie, d'Electrométallurgie et des Acieries Electriques d'Ugine cég, Paris, Franciaország Feltalálók: Griffon du Bellay Marc mérnök és-Sanlaville Joseph mérnök A bejelentés napja: 1960. október 28. Franciaországi elsőbbsége: 1959. október 28. A találmány tárgya eljárás alfa-alumíniumoxid alapú semleges és stabilis alumíniumoxidok, így az elektrolitikus úton történő alumíniumgyártásnál alkalmazott alumíniumoxid gyártására timföldhidrátokból, pl. hidrargillitból vagy bayeritből kiindulva. Ismeretes, hogy főleg az utolsó 10 év folyamán számos közleményt szenteltek a timföldhidrát iz^ zítás útján való kezelésének. Az ilyen módon szerzett ismeretek révén világosan megmagyarázhatók az ezzel kapcsolatos jelenségek. Ha megfelelő készülékben timföldhidráttal hőt közlünk, először a szilárd anyag felmelegedését figyelhetjük meg egészen addig a hőmérsékletig, ahol megkezdődik a dehidratáció (a kötött víz eltávozása). Ez a hőmérséklet az anyagok szerint különböző; például kb. 200 C° körül van a hidrargillit és a bayerit és 600 C° körül a böhmit esetében. Ezt követően a szilárd anyag hőmérsékletének alakulását két tényező határozza meg: egyrészt magának a timföld dehidratációjának sebessége, másrészt a hőközlés sebessége. A víztelenítés sebessége, amely a hőmérséklettel gyorsan emelkedik, 400 C°-tól kezdve már olyan nagy, hogy néhány másodperc elégséges a víztartalom 85—95%-ának eltávozásához. A szilárd anyag ekkor amorf, csaknem vízmentes fázisból áll, amely adalékként egy kevés böhmitet tartalmaz. Amikor ez a szakasz befejeződik, a további hőmennyiség már csak a visszamaradt néhány százalék víz eltávolítására és arra szolgál, hogy olyan hőmérsékletet létesítsen, hegy az átkristályosodás, amelynek végső á1

!"«

•><»*•> i zr' alfa-timföld, megfelelő gyorsasággal r> ~ s be. Termokémiai megfontolások alapi ni moqo'ic pi tottuk, hogy ez a második, átkristályosodási szakasz, az exoterm, és hogy ilyen módon a timföldhidrát átalakulása alfa-timfölddé két egymástól merőben különböző szakaszban történik. Az egyik egy víztelenítő, erősen endoderm folyamat, amely nagyon gyorsan végbemegy mérsékelt hőmérsékleten (400°); a másik, az átkristályosodási folyamat exoterm, lassan következik be és amellett 1100 C° nagyságrendű hőmérsékletet igényel. A timföldhidrát kalcmálása általában forgódobos kemencékben történik, amelyekben a folyamatosság megszakítása nélkül zajlanak le a dehidrálás és az átkristályosodás különféle folyamatai. Az ilyen eljárás azonban éppen a hivatkozott termokémiai megfontolásokra való tekintettel logikátlan, mert egy és ugyanazon készülékben egy sorozat egymással homlokegyenest ellenkező folyamatot hajtanak végre. Ezek a berendezések ezenkívül elvi megoldásukból fakadó hátrányokat is mutatnak. Így a hőátadás csak a kilépő vég felé eső melegzónában elég gyors, vagyis ott, ahol a timföld alfa-timfölddé kristályosodik; ezzel széniben a hőátadás a belépő oldal felé egyre gyengül, éppen abban a zónában, ahol a dehidratáció történik, és ahol különösképpen sok hőre lenne szükség. Másrészt a felszabadult vízből képződött vízgőzök jelentősen növelik a füstinennyiséget és szilárd szemcséket ragadnak magukkal, amelyeket újra fel kell fogni és körforgásba kell hozni, ami újabb hőenergia-veszteséghez és így rossz hőhatc'i F

->1

ho"7

ve^et A s I V 1 lei

-> r L "í T

I ) e T c

i^

1

ibb i