154227. lajstromszámú szabadalom • Alumínium és alumíniumötvözetek előállítása alumíniumkloridból

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1965..XII. 30. (CO—181) Ausztráliai elsőbbsége: 1964. XII. 30. Közzététel napja: 1967. VII. 22. Megjelent: 1968. V. 15. 154227 Szabadalmi osztály: 40 c 3/12 Nemzetközi osztály: C 22 d 3/12 Decimái osztályozás: 669.713.7 Feltalálók: Foley Ernest East Burwoöd, Herwig George Lang, East Brighton, Ausztrália Tulajdonos: Conzinc Riotionto of Australia Limited, Melbourne, Ausztrália és Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization, East Melbourne, Ausztrália Alumínium és alumíniumötvözetek előállítása alumíniumkloridból A találmány tárgya eljárás és berendezés alumínium és alumíniumötvözetek elektrolízis útján történő előállítására, kiváltképpen alumíniumolvadék folyamatos előállítására olvadékelektrolízissel, ahol alapanyagként alumínium- 5 kloridot használunk. Az alumínium előállítására manapság használt elektrolízises eljárások üzemanyagként alumíniumoxidot alkalmaznak és azt nátriumalumínium-fluorid kettős sóban oldva elektrolizálják. io E módszer hátrányai a következők: 1. A nagytisztaságú szénelektródáknak az üzemanyag oxigéntartalmú komponensei által okozott fogyása, ami azt jelenti, hogy 0,454 kg (1 font) kitermelt alumínium 0,272M0,454 kg 15 (0,6—1,0 font) szenet fogyaszt. .2. A cellák alacsony, 35—45%-os áramkihasználása, amely alacsony értéket a következő tényezők okozzák: nagy feszültségesés az anódon át, melynek a folyamatos betápláláshoz 20 alkalmazkodni kell, ugyancsak nagy feszültségesés a szénbélésen át, melynek elég vastagnak kell lenni, hogy a cella magas hőmérsékletét tartani tudja, az elektródák közötti távolságon át, melynek elég nagynak kell lenni, hogy a 25 deformált katódfémfelület és az anód között megfelelő köz legyen, és végül az anódon végbemenő polarizációs effektus, melyet a csökkenő betáplálás és az elektrolit összetételének változása idéz elő. -0 3. A költséges elektrolit párolgás útján előálló vesztesége a cella nyitott konstrukciója következtében. A nyitott konstrukciót a szilárd timföldnek az elektrolitba történő szükségszerűen hol csökkenő, hol egyenletes betáplálása teszi szükségessé. 4. A nagymértékű korrózió és rövid cellaélettartam, mely a magas, 950—1000 C°-os cellahőmérséklet következménye, és végül 5. az üzemanyag betáplálásához szükséges meglehetősen nagy munkaráfordítás. Ismeretesek irodalmi adatok, amelyek szerint az alumíniumnak vízmentes alumíniumkloridból elektrolízissel történő előállítására kísérleteket végeztek, az alumíniumkloridot valamely fémhalogenid olvadékában oldva. Ennek az eljárásnak az elterjedését számos hátránya akadályozta meg. Az alumíniumklorid illékony szilárd anyag, mely kb. 178 C°-on szublimál. Bár a gőznyomása alkálifémklorid-olvadék fürdőkben nagymértékben csökkenthető, az alumíniumklorid ezekből a fürdőkből az alumínium olvadáspontján (661 C°) vagy ekörül dolgozva könnyen kidesztillálható. E folyamatok ismeretében a műveleteket alacsony hőmérsékleten vagy nyomás alatt hajtják végre. Az alumíniumkloridot tartalmazó eutektikumok vagy alacsony olvadáspontú sókeverék- olvadékok az elektromos áramot alig vezetik, különösen az alumínium ol-154227