160683. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminium elektrolizáló kádak szénanód elektródjának előállítására

3 160683 4 a lehető legegyenletesebb legyen. Ezen intézkedések többsége azonban jelentős többletköltséggel jár. Ezt vonja maga után pl. a szurok kötőanyagának különleges minősége, vagy az alacsonyabb véghőmérsékleten kiizzított kokszanyag nagyobb elektromos ellenállása stb. Az anód pergésének csökkentésére és minőségük javítására ismeretes olyan anódmassza, amely koksz és féketeszénszurok keverékéből áll, és ehhez bórtartalmú vegyületeket adagolnak (576 151 sz. olasz szabadalom, C 22 oszt., bejelentve 1957. VIII. 6-án) és egy módszer, amelynél a kötőanyagot szerves foszforvegyülettel kezelik) 1 245 060 sz. francia szabadalom, CO 4B oszt., bejelentve 1959. XI. 3-án), amelyek ugyancsak csökkentik a szénanódák égésének sebességét, de csak kis mértékben csökkentik az olvadékelektrolit felszínérői eltávolítandó szénsalak mennyiségét, mert annak széntartalma égését is nehezítik, ugyanakkor feszültségnövekedését és más hátrányokat eredményeznek. Ezen módszerek további hiányossága vagy az, hogy a kapott fém szennyezett, vagy az, hogy az adalékok az elektrolízis folyamatára káros hatást gyakorolnak (különösen a foszforvegyületek). Megfigyeléseink és kísérleti adataink szerint az alumíniumfluoridnak vagy 51—95% alumíniumfluoridot tartalmazó keveréknek a kiinduló elektróda massza keverékhez, vagy a száraz alapanyaghoz, vagy az olvadt, vagy szemcsézett kötőanyaghoz való és ezen utóbbinak 0,1—6%-át kitevő ^mennyiségű keverése, a koksz, vagy más száraz alapanyag és a kiégett kötőanyagkoksz közötti tulaj donságkülönbségeket az alumíniumkohászatnál alkalmazott üzemi hőfokon olyan mértékben csökkenti, ami a kiégett anódelektróda pergésének ugrásszerű csökkenéséhez, vagy gyakorlatilag teljes megszűnéséhez vezet. Olyan anödmasszát ajánlunk, amely szurokkoksz, vagy petrolkoksz és feketeszénszurok keverékéből, vagy kokszok és kis hamutartalmú szénanyagok, valamint féketeszénszurok keverékéből áll, a kötőanyag 6 súly%-ig terjedő menynyiségben alumíniumfluorid hozzáadásával. Példa: a következő összetételű anódmassza: Szurok-(vagy petrol-)koksz — 70 súly% Féketeszénszurok — 29 súly% Alumíniumfluorid — 1 súly% Az alumíniuimfluorid tartalom a kötőanyaghoz viszonyítva jelen esetben 3,4%. Az anódmasszához adagolt alumíniumfluorid az elektrolitnál használt alkotó. 1. példa: Szakaszos üzemű anódmassza keverő esetében a keverőbe adagolt száraz keverékhez a frakciók beadagolási sorrendjében második, vagy harmadik adagként beiktatjuk az alumíniumfluorid, vagy 51—95% alumíniumfluorid tartalmú sókeverék — AI2O3, NaCl tartalmú — adagolását. Pl. 2200 kg anódmassza gyártása esetében a beadagolt kokszkeverékkel együtt 20—22 kg vízmentes alumíniumfluoridot töltünk a keverőbe és ezt a száraz kokszkeverékkel, a keverő kb. 160 C°-os hőmérsékletén, 20 percig keverjük. E keverés után a dagasztó keverőbe a szükséges mennyiségű kötőanyag szurkot olvadt, s esetleg aprított szilárd állapotban beadagoljuk és mintegy 40 percig folytatjuk a száraz keverék és a kötőanyag homogén elkeverését a fűtött keverőben, a megfelelő minőségű elektróda massza előállítása érdekében. 10 2. példa: Folyamatos üzemi masszakeverés esetében az alumíniumfluoridot a teljes anyagmennyiség 0,5%-ának megfelelő mennyiségben a 0,1—1 mm szemnagyságú kokszfrakcióhoz keverve homogén állapotban, a teljes anyagmeny-15 nyiség 72%-ának megfelelő mennyiségű kokszanyaggal együtt juttatjuk be a folyamatos keverő kokszbeadagoló részébe. A szükséges előkeverési szakasz után történik a már alumíniumfluoridot tartalmazó szárazanyaghoz a 27,5% 20 mennyiségnek megfelelő kötőanyag hozzáadása, illetve a massza folyamatos előállítása. Az említett példák alapján bármilyen rendszerű elektróda massza gyártó berendezésben, bármilyen kokszfrakcióban, vagy kötőanyaggal el-25 keverten, részarányos mennyiségben is adagolható az alumíniumfluorid, vagy az 51—95% alumíniumfluorid tartalmú keverék. Kísérleteink során egy kb. 70 kA-es áramerősségű, Sőderberg anódú, függőleges tüskés anód-3Q áram bevezetésű kísérleti kádat tartósan a kötőanyag súlyára vonatkoztatva kb. 3 súly% alumíniumfluorid tartalmú anódmasszával üzemeltettünk. A kísérleti kádon több hónapos átlagban — a termelt fémalumíniumra számítva — 35 mindössze néhány kg/t szénsalakot szedtünk le, szemben az összehasonlító és megegyező minőségű, de alumíniumfluorid-mentes anódmasszával üzemelő kádakról azon időszakban leszedett kb. 90 kg/t szénsalak mennyiséggel. 40 Az anódra gyakorolt pozitív hatáson kívül (mint a szén oxidációs reakciójának inhibitora, az alumíniumfluorid elősegíti az anód egyenletes oxidációját és a pergés csökkentését) ez az adalék az ismertetett adalékhoz képest a következő előnyökkel rendelkezik: 1. Nem szennyeződik a nyert alumínium. 2. Állandóbb összetételű elektrolitot lehet SQ fenntartani, ésszerűbben használják fel az értékes alumíniumfluoridot, mivel amikor szakaszosan adagolják közvetlenül az elektrolitba, annak nagyobb része (30—^50%-a) visszanyeafoetetlenül elvész. 55 Az alumíniumfluorid anódmassza adalék további pótlólagos hatásaként laboratóriumi vizsgálataink során megfigyeltük, hogy az elektróda hamu szilícium- és vastartalma jelentős mér-60 tékben csökkent. Ezt a csökkenést az elektróda kiégése közben képződött illó szilíciumfluorid és vasfluorid termékeknek tulajdonítjuk. Ennek eredményeként eljárásunk alkalmazásával a termelt kahőalumínium minősége is ja-65 vul. 2