157534. lajstromszámú szabadalom • Kriolit kád aluminium elektrolizises előállításához

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI Li ÍRÁS Bejelentés napja: 1967. VII. 06. (MO—686) Olaszországi elsőbbsége: 1966. VII. 06. Közzététel napja: 1969. XI. 22. Megjelent: 1970. XII. 10. 157534 Nemzetközi osztályozás: C 04 b; C 22 d 3/12 Feltaláló: de Varda Giuseppe vegyész, Milánó, Olaszország Tulajdonos: Montecatini Edison S. p. A. cég, Milánó, Olaszország és Giuseppe de Varda vegyész, Kriolit kád alumínium elektrolízises előállításához Mint ismeretes, az alumínium elektrolitikus előállítására használt, hagyományos egycellás kemencékben — pl. a Soederberg-típusú, önsülő anódú, vagy előre kiégetett anódú készülékekben — széntartalmú anyaggal bélelt kádakat alkalmaznak. Ezek a kádak tartalmazzák az olvadt fluorid-fürdőt, mint pl. olvadt kriolit-fürdőt, amelyben a timföld (AI2O3) fel van oldva. E kemencék működése közben az olvadt fürdőben feloldott timföldből elektrolízis közben képződött fémalumínium a katódként működő szénikád fenekén gyűlik össze. Ismeretes, hogy az említett szénkád, amely az olvadt fürdőt és a keletkezett fémolvadékot tartalmazza, hőálló és hőszigetelő rétegekkel el van szigetelve a külső környezettől. Ismeretes továbbá, hogy a széntartalmú anyag, a hőálló és szigetelőanyagok folytonos rétegei külső fémburkolatba vannak beépítve. Az elektromos áram —• amely itt egyenáram — az említett katódkádból fém- (rendszerint vas-) rudakon távozik, melyek a kád széntartalmú, jó áramvezető belső fenékrétegét az áraimszállító sínrendszer külső vezetékeivel kötik össze. E sínrendszer a külső vezetékeken sorbaköti. a kemence-terem hagyományos alumíniumgyártó elaktrolíziskemencéinek hosszú sorát. Ismeretes, hogy az ilyen katódkád sok 10 15 20 25 £0 hátránnyal rendelkezik, amelyek közül kettőt emelünk ki: 1. A szén oldalfalak (peremek) gyorsan elhasználódnak a fluortartalmú fürdő kémiai és elektrokémiai agresszivitása, valamint a fürdő összetételének és hőmérsékleténeik a kemence működése közben bekövetkező változása (pl. anódeffektus, A^Os^betáplálás, Al-csapolás, az elektródok közötti távolság változtatása stb.) miatt. A fürdő hőmérsékletében és összetételében bekövetkező változások a peremeken átkúszó fürdő folyamatos megszilárdulásához és újrakioldódásához vezetnek, és ez néhány hét alatt gyorsan tönkreteszi az oldalfalak széntartalmú anyagát. Az a veszély azonban, hogy az a folyékony fürdő, amely a szénkád belső élén képződött szénrétegen egyszer keresztülhaladt, megszökne, azaz az általában 50 C° és 200 C° közötti hőmérsékletű fémburkolatból kiszivárogna, a gyakorlatban nem áll fenn. Amint az eléktrolizáló fürdő hőmérséklete 50—100 C°-fcal az elektrolízis hőmérséklete — azaz 950 C° körüli hőmérséklet-érték •—• alá esik, a kriolit-fürdők megszilárdulásra hajlamosak. A szénkád belső falain a megszilárdult fürdő féligszilárd-szilárd rétege képződik, s ez részben vagy egészben helyettesíti az eredetileg ottlevő széntartalmú rétegeket. 157534