168158. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagytisztaságú aluminiumklorid ipari gyártására alkalmas, szénnel impregnált timföld előállítására

MAGTAB NÉPKÖZTÁRSASÁG -#r^ ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1972. IX. 06. (AÜ-310) Amerikai Egyesült Államok-beli elsőbbsége: 1971. IX. 07. (178 080,178 079) Közzététel napja: 1975. X. 28. Megjelent: 1977.1.31. 168158 Nemzetközi osztályozás: C 01 f 7/56 itífí*? 3,"ft*VQ3i(f;;;^i V* Feltalálók: Rüssel Allen Stevenson vegyész, New Kensington, Jarnett Noel vegyészmérnök, Lower Burrel, Stroup Philip Trimbel vegyész, New Kensington, Bruno Marshall Joseph mérnök, Greensburg, Remper John Alan vegyészmérnök, Lower Burrel, Amerikai Egyesült Államok Tulajdonos: Aluminum Company of America, Pittsburgh, Amerikai Egyesült Államok Eljárás nagytisztaságú alumíniumklorid ipari gyártására alkalmas, szénnel impregnált timföld előállítására 1 2 A találmány tárgya javított eljárás alumíniumklorid 'gyártására alkalmas, szénnel impregnált timföld előállítására. Ismeretes, hogy a fémalumínium iparilag előnyösen alumíniumklorid elektrolízisével állítható 5 elő. E célra azonban az alumíniumkloridot nagy tisztaságban és nagy mennyiségben, gazdaságosan kell előállítani. Régen ismeretes, hogy az alumíniumklorid előállítása céljából aluminiumoxid-tartalmú anyagokat 10 szén jelenlétében klórral redukálnak. Az egyik változat szerint aluminiumoxid-tartalmú anyagként bauxitot használnak. A bauxit azonban sokféle szennyezőanyagot, így vasoxidot, szilíciumot és titánt tartalmaz. E szennyezőanyagok szén jelen- 15 létében klórral vas-, szilícium- és titánklorid keletkezése közben reagálnak és a képződő gáz alakú alumíniumkloridot csak körülményes és költséges, utólagos tisztítási eljárásokkal lehet elektrolízis céljára alkalmassá tenni. 20 Az is ismert, hogy ha az alumíniumklorid előállításánál a bauxit klórral végzett redukálása során szilárd halmazállapotú szenet használnak, akkor egy bonyolult fázisjelenség megy végbe, melynek során két szilárd halmazállapotú anyagnak 25 kell egy gázzal reagálnia. Ismeretes, hogy ez az exoterm reakció valamivel alacsonyabb hőmérsékleten megy végbe, ha a szén, például koksz formájában már a bauxitszemcséken van. Ezt eddig úgy biztosították, hogy szénport vagy szénszem- 30 cséket mechanikusan kevertek össze bauxittal, a keveréket ezután brikettezték, majd általában az illó anyagokat a brikettezett keverékből eltávolították. A szén bauxitszemcsék felületén való jelenlétét mint ismeretes, úgy is biztosíthatják, hogy a bauxitot egy szénhidrogénnel, pl. metánnal vagy viszkózus, ül. szilárd, aszfalttartalmú anyaggal úgy kezelik elő, hogy a szénhidrogént -szénnel bevont bauxit részecskék kialakítása céljából -krakkolják és/vagy kokszosítják. Ez a krakkolás konvencionális módon igen magas hőmérsékleten történik. Mint ismeretes, az alumíniumklorid alumíniumoxidból vagy alumíniumoxidot tartalmazó anyagokból való előállítására olyan alumíniumoxidot vagy aluminiumoxid-tartalmú anyagokat is használtak, amelyekben a redukáló szén foszgén, széntetraklorid és/vagy szénmonoxid alakjában van jelen. Ennek az eljárásnak ipari realizálását kizárta, ill. legalábbis megakadályozta a nyersanyagok drága volta, és azok veszélyessége. Azt találtuk, hogy elektrolízis céljára alkalmas tisztaságú, könnyen kezelhető, jól szóródó alumíniumklorid nagyiparilag gazdaságos módon timföldből állítható elő. (Ilyen alumíniumklorid előállítási eljárásra vonatkozik egy előző szabadámi bejelentésünk.) Az eljárásban használt timföld a jól ismert Bayer-féle eljárással úgy nyerhető, hogy a nyers bauxitot á benne levő alumínium kioldása céljából nátronlúggal tárjuk fel. 168158