177164. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminiumötvözetek tisztítására
7 177164 8 A találmány szerinti eljárás és berendezés előnye az, hogy segítségével nagyon alacsony szintre lehet csökkenteni az alumíniumötvözetben levő szilícium, vas és hasonló anyagok mennyiségét. Ezenkívül a találmány szerinti eljárás és berendezés alkalmazásával el lehet különíteni magnéziumot és hasonló anyagokat az alumíniumtól. Abban az esetben tehát, ha magnéziumot vagy hasonló anyagokat, például alumíniumnál kevésbé nemes fémet tartalmazó alumíniumötvözetet kívánunk tisztítani, ilyen anyagok át tudnak jutni a pórusos membránon, de rendszerint nem válnak ki a katódon. Magnézium és hasonló anyagok rendszerint oldódnak a fürdőben és ily módon megelőzhető az, hogy a katódon levált alumínium szennyeződjék. A találmány szerinti eljárás és berendezés azért is előnyös, mert segítségükkel nagy tisztaságú szilíciumot lehet előállítani. Ezenkívül vas-szilícium-vegyületeket lehet kinyerni, mivel ezek az anyagok nem mennek át a pórusos membránon. Ezen túlmenően — ahogy már említettük — a találmány szerinti eljárás különösen előnyös nagy szilíciumtartalmú ásványokból előállított alumíniumötvözetek tisztítására, így tehát használható vasat és szilíciumot tartalmazó alumíniumhulladékok tisztítására is. A találmány szerinti eljárás ezenkívül alkalmas bevonattal ellátott termékek például bronzötvözetek tisztítására is. A következő példákon a találmányt közelebbről is bemutatjuk. 1. példa 11,4 súly% szilíciumot és 0,21 súly% vasat tartalmazó alumíniumötvözetet egy elektrolizáló cella anódterében helyezünk el olvadt formában. Olvadt elektrolitként 5 súly% alumíniumfluoridból és 95 súly% lítiumkloridból álló elektrolitot alkalmazunk. Az elektrolit hőmérsékletét 750 °C-ra állítjuk be. Az anódrészt pórusos szénből készítjük, amelynek az átlagos pórusátmérője 120 mikron, pórustérfogata pedig 48%. Az anód és a katód közötti távolságot 1,0 cm-re állítjuk be. A cellán 4,2 Volt feszültségű és 125 amper erősségű elektromos áramot vezetünk át 0,7 amper/cm2 áramsűrűség mellett. A katódon tisztított alumínium válik le, amely 0,011 súly% szilíciumot és 0,05 súly% vasat tartalmaz. 2. példa Az 1. példában megadott összetételű alumíniumötvözetet tisztítjuk az 1. példában ismertetett módon, elektrolitként azonban 5 súly% A1F3 -bői, 10 súly% KCl-ből és 85 súly% LiCl-ből álló elektrolitot alkalmazunk. A cellát 4,2 Volt feszültségnél 0,77 amper/cm2 áramsúrűség mellett üzemeltetjük. A katódon levált tisztított alumínium 0,009 súly% Si-t és 0,015 súly% Fe-t tartalmaz. 3. példa Egy alumíniumötvözetbéllel rendelkező 3105-ös bevont terméket (0,5 súly% Mn, 0,5 súly% Mg és a maradék lényegében alumínium) és annak mindkét felén bevonatként felvitt anyagot (9,75 súly%), Si, 1,5 súly% Mg és a maradék lényegében alumínium) megolvasztunk. Ily módon olyan alumíniumötvözetet kapunk olvadt állapotban, amely 3,10súly% Si-t, 0,45 súly% Fe-t, 0,llsúly% Cu-t, 0,16súly% Mn-t és 0,56 súly% Mg-t tartalmaz. Tisztítás céljából az olvadékot egy elektrolizáló cella anódterébe visszük és az 1. példában leírt módon kezeljük azzal az eltéréssel, hogy olyan elektrolitot használunk, amely 10 súly% AlF3-ból és 90 súly% LiCl-ből áll. Az alkalmazott áramsűrűség 0,55 amper/cm2. A tisztított alumínium elemzése azt mutatja, hogy 0,002 súly% Si-t, 0,004 súly% Fe-t, 0,001 súly% Cu-t, 0,004 súly% Mn-t és 0,0003 súly% Mg-t tartalmaz, így lényegében 99,99 súly% tisztaságú alumíniumot kapunk. A példákból látható, hogy az alumínium szilícium- és vastartalma jelentős mértékben csökkenthető, így tehát a találmány szerinti eljárás és berendezés alkalmas nagy tisztaságú fémalumínium előállítására. A találmányt példaszerűen előnyös megvalósítási formában írtuk le, de a találmány körében más megvalósítások is létezhetnek. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás alumíniumötvözeteknek az ötvöző alkotóktól való olvadt elektrolitban történő elektrolitikus tisztítására, melynek során egy olyan pórusos falon keresztül, amely az olvadt elektrolitot átengedi, elektromos áram segítségével alumíniumot szállítunk egy katódhoz az elektroliton át és azt a katódon elkülönítjük, azzal jellemezve, hogy az alumíniumötvözetet olvadt állapotban olyan pórusos fallal ellátott tartályba visszük, amelynél a pórusos fal az olvadt alumíniumot és az ötvöző alkotókat meg tudja tartani, és az egy vagy több alumínium atomot tartalmazó ionokat elektromos áram hatására átengedi, elektrolitként pedig alumíniumfluorid, alumíniumklorid, illetve nátrium-, kálium-, lítium-, mangán- vagy magnéziumhalogenid, előnyösen klorid közül legalább egyet tartalmazó anyagot használunk és az alumínium továbbítását 0,5 amper/cm2 mél nagyobb áramsűrűségnél végezzük. (Elsőbbség: 1977. II. 23.) 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy olyan pórusos falat használunk, amelynek legnagyobb átlagos pórusátmérője 635 mikron. (Elsőbbség: 1977. II. 23.) 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy pórusos falként olyan pórusos szenet használunk, amelynek az előnyös átlagos pórusátmérője 5-425 mikron. (Elsőbbség: 1976. IX. 22.) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
