176637. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés aluminium előállítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 17663: 0 Bejelentés napja: 1977. V. 27. (AA—866) Nagy-Britannia-beli elsőbbsége: 1976. V. 28. (22474/76 sz.) Nemzetközi osztályozás: C 22 B 21/00 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI Közzététel napja: 1980. X. 28. 5 i HIVATAL Megjelent: 1981. IX. 30. Feltalálók: Szabadalmas: Dewing Ernest William vegyész, Arvida, Quebec, Hunt Jean-Paui Robert Alcan Research and Development fizikus, Kingston, Ontario, Sood Raman Radha mérnök, Arvida, Quebec, Limited, Montreal, Quebec, Kanada Southam Frederick William vegyész, Kingston, Ontario, Kanada Eljárás és berendezés alumínium előállítására 1 A találmány tárgya eljárás és berendezés alumínium előállítására timföldnek szénnel történő közvetlen redukciója útján. Timföld közvetlen karbotermikus redukciója már le van írva a 2 829 961 és 2 974 032 számú 5 Amerikai Egyesült Allamok-beli szabadalmi leírásokban, ezenkívül az eljárásnak a kémiával és a termodinamikával kapcsolatos tudományos alapelvei is nagyon jól ismertek. [P. T. Stroup, Trans. Met. Soc. AIME, 230, 356-372 (1964), W. L. Worrell, 10 Can. Met. Quarterly, 4, 87-95 (1965), C. N. Cochran, Metal-Slag-Gas Reactions and Processes, 299-316 (1975), és egyéb itt említett hivatkozások]. Mindezideig azonban még nem dolgoztak ki olyan eljárást, amely ezeken az alapelveken ala- 15 pulna. Ennek oka főként a szükséges hőmennyiségnek a reakcióba való bevitelénél és a rendkívül forró gáz, amely a reakcióban keletkező alumínium meglehetősen nagy mennyiségét tartalmazza, kezelésénél jelentkező nehézségekből adódik. A 2 974 032 20 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás például olyan eljárást ismertet, amelynél a reakcióelegy fűtését felülről egy szénelektródák által létesített nyílt ívvel végzik. Ennél az eljárásnál a rendkívül magas helyi túlmelegedés 25 elkerülhetetlen és ezzel együtt jár az, hogy jelentősen megnövekszik a füst-probléma. Ezen túlmenően a nyűt ívek elektromosan kis hatásfokúak, továbbá a szénelektródok nagyon agresszív környezet hatásának vannak kitéve. 30 2 Már régóta ismeretes (például a 2 829 961 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásból), hogy az előállításnál az A1203 + 3C = 2A1 + 3CO (I) egyenlet szerinti általános reakció játszódik le, amely két lépésben mehet végbe, mégpedig a 2A1203 + 9C =A14C3 + 6CO (II) és az A14C3 + Al2 03 = 6A1 + 3CO (III) j egyenletek szerint. Az alacsony hőmérséklet és az alumínium kis termodinamikai aktivitása miatt, amelynél a (II) egyenlet szerinti reakció lejátszódik, a (II) egyenlet szerinti reakcióból a gáz által szállított füst koncentrációja (gáz alakú A1 és gáz alakú A12Q alakjában), amennyiben az a reakciónak megfelelő hőmérsékleten megy végbe, kisebb, mint a (III) reakciónak megfelelő hőmérsékletű gázban elvitt füst koncentrációja, ezen túlmenően a (III) egyenlet szerinti reakcióból származó CO térfogata is csak fele a (II) egyenlet szerinti reakcióból származó CO térfogatának. Mindkét fent említett reakciólépés endoterm és a két lépés mindegyikéhez szükséges energia ugyanolyan nagyságrendű. 176637
