182924. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szennyezéseket tartalmazó aluminium tisztítására
1 182 924 2 ban olvasható, frakcionálva kristályosítjuk másodszor is és kb. 22,68 kg (50 Ibs) tisztított, kb. 99,993 súly%-os alumíniumot összekeverjük a Hoopes cellából érkező anyaggal, és a frakcionált kristályosító 1 fokozatába tápláljuk. Az anyalúgot, a szennyezett 99,98 sűly%-os 5 anyagot, amely kb. fele mennyiségű az R fokozatba táplált anyag mennyiségének, és amelynek szennyezőit „R fokozat szennyezett maradék” fejléc alatt a táblázatban soroltuk fel, a Hoopes cellában keringtettük vissza betáplálandó anyagként, amint ezt fentebb jeleztük. 10 Amint a fenti példából látható az elhanyagolható szállítási veszteségektől eltekintve majdnem 45,36 kg (100 lbs) 99,999 súly%-os alumínium állítható elő minden 45,36 kg rendszerbe bevezetett szennyezett alumíniumból. így két kristályosítási fokozatot alkalmazva a Hoopes termék 67 %-a nyerhető ki közvetlenül 99,999 súly%-os alumínium alakjában anélkül, hogy a Hoopes cellába visszakeringtetnénk. Ennek nagy a jelentősége, mert a Hoopes cellába visszakeringtetendő szennyezett fém mennyiségét amennyire lehet kis értéken kell tartani, mert amint előzőleg megjegyeztük a Hoopes cellában végzett tisztítás költsége többszöröse a frakcionált kristályosítás költségének. Továbbá a táblázatokból az is megállapítható, hogy az eljárás segítségével a kriogen felhasználás szempontjából kritikus szennyezők, így a titán a vanádium, a cirkónium, a króm, a mangán és a vas mennyisége jelentősen csökkenthető. Táblázat Nyersanyag (ppm) A kevert nyersanyag (ppm) Hoopes termék (ppm) 1 fokozat termék (ppm) 1 fokozat szennyezett maradéka (ppm) R fokozat terméke (ppm) R fokozat szennyezett maradéka (ppm) Si 400 286 20 3 37 20 54 Fe 400 282 15 1 29 15 43 Cu 20 33 25 3,5 47 25 59 Mn 10 7 0,2 0,18 0,22 0,2 0,24 Mg 10 9 2,0 0,5 3,5 2,0 5,0 Ni 10 10 3,0 0,1 6,0 3,0 9,0 Zn 20 17 1,0 0,5 1,5 1,0 2,0 Ga 200 167 1,0 0,3 1,7 1,0 2,4 B 2 3 3,0 0,4 5,6 3,0 8,2 Cr 5 4 <0,1 <0,15 0 0 0 Ti 30 20 <0,1 <0,15 0 0 0 V 30 20 <0,1 <0,15 0 0 0 Zr 20 17 <0,1 <0,15 0 0 0 Teljes 1160 878 71 10 131 70 182 Tisztaság (súly%-ban) 99,88 99,91 99,993 99,999 99,987 99,993 99,982 SZABADALMI IGÉNYPONTOK 45 1. Eljárás szennyezéseket tartalmazó alumínium tisztítására, amelynek során a) a szennyezett alumíniumot egy olyan elektrolizáló cella anódrétegéhez vezetjük, amelyben az anódul szol- 50 gáló fenékréteg, továbbá a katódul szolgáló felső réteg olvadt alumíniumból áll és ezeket a rétegeket elektrolitréteg választja el egymástól, b) az alumíniumot elektrolitikus úton az anódrétegből az elektrolit rétegen át a kátédhoz juttatjuk, miköz- 55 ben az alumíniumot részben tisztítjuk, és a katódnál előnyösen 99,993 súly%-os alumíniumot nyerünk ki, c) ezután a katódrétegből a részlegesen tisztított olvadt alumínium egy részét elvezetjük, azzal jellemezve, hogy 60 d) a katód rétegből elvezetett olvadt alumíniumból az eutektikus szennyezőket egy kristályosító cellában frakcionált kristályosítással eltávolítjuk oly módon, hogy az olvadt alumínium egy részét megszilárdítjuk, e) az eutektikus szennyezőkben feldúsult, olvadt 65 frakciót a szilárd frakciótól elválasztjuk, a tisztított alumíniumot kinyerjük, és adott esetben egy második frakcionálva kristályosító művelettel tovább tisztítjuk, f) az első vagy a második kristályosítóban keletkező szennyezett frakciót - előnyösen olvadt állapotban - a kristályosító cellából az elektrolizáló cella anódrétegéhez vezetjük vissza. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a tisztított alumíniumot egy második frakcionálva kristályosító művelettel tovább tisztítjuk. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a szennyezett alumínium frakciót egy további, második frakcionálva kristályosító műveletnek vetjük alá, és ennek során az itt keletkező szennyezett olvadt frakciót - előnyösen olvadt állapotban - az elektrolizáló cella anódrétegéhez vezetjük és a tisztított frakciót az elektrolizáló cella katódrétegéből érkező alumíniummal összekeverve, az első frakcionálva kristályosítóba vezetjük. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az első frakcionálva kristá-8
