DE477500C

DE477500C - Process for the electrolytic extraction of pure aluminum from raw aluminum, alloys and the like like

Info

Publication number: DE477500C
Application number: DEA47948D
Authority: DE
Original assignee: Aluminium Industrie AG
Current assignee: Aluminium Industrie AG
Priority date: 1926-06-07
Filing date: 1926-06-08
Publication date: 1929-06-08

Description

Verfahren zur elektrolytischen Gewinnung von reinem Aluminium aus Robaluminium, Legierungen u. dgl. In einer früheren Erfindung ist ein Verfahren zur elektrolytischen Gewinnung von reinem Aluminium durch Raffination von Rohaluminium, Aluminiumlegierungen o. dgl. benutzt, bei dem sowohl die aus dem zu raffinierenden, Aluminium enthaltenden Gut bestehenden Anoden wie auch die Kathoden in fester Form und in senkrechter Anordnung angewendet werden unter Benutzung eines Elektrolytbades, dessen Schmelzpunkt niedriger als derjenige der Elektroden ist, und der aus Halogensalzen von Aluminium und von Alkali- und/oder Erdalkalimetallen besteht.Process for the electrowinning of pure aluminum Robal aluminum, alloys, and the like. In a previous invention is a method for the electrolytic extraction of pure aluminum by refining raw aluminum, Aluminum alloys or the like used, in which both the from the to be refined, Aluminum-containing good anodes as well as the cathodes in solid form and can be used in a vertical arrangement using an electrolyte bath, the melting point of which is lower than that of the electrodes and that of halogen salts of aluminum and of alkali and / or alkaline earth metals.

Es ist nun gefunden worden, daß besonders günstige Bedingungen für die Raffination sich ergeben, wenn die Zusammensetzung des Elektrolyten so gewählt wird, daß auf i Mol. Alkali-und/oder Erdalkalihalogenid mehr als i _Mol. Aluminiumhalogenid zugesetzt wird. Für die praktische Ausführung kommen dabei in erster Linie die billigen Chloride in Frage.It has now been found that particularly favorable conditions for Refining will result if the composition of the electrolyte is so chosen is that on i mol. Alkali and / or alkaline earth halide more than i _Mol. Aluminum halide is added. For the practical execution, the cheap ones come first and foremost Chlorides in question.

Als wesentlicher Vorteil ergibt sich dabei eine gleichförmige Ausbildung des Metallniederschlages, indem Salzeinschlüsse praktisch vollständig vermieden werden können.The main advantage here is a uniform design metal precipitate by practically completely avoiding salt inclusions can be.

Weiter ist es aber dadurch auch möglich, den Schmelzpunkt des Elektrolyten zu erniedrigen und seine Leitfähigkeit zu erhöhen.In addition, it is also possible to determine the melting point of the electrolyte to lower and increase its conductivity.

Entsprechend dem beträchtlichen Dampfdruck des Aluminiumchlorides in Salzschmelzen von so hoher Konzentration an Aluminiumchlorid ist es zweckmäßig, in geschlossenen Elektrolysiergefäßen zu arbeiten. Dies empfiehlt sich übrigens auch bei geringeren Aluminiumchloridgehalten, um jede Aufnahme von Feuchtigkeit durch den Elektrolyten mit Sicherheit auszuschließen. Ein Wegsublimieren von Aluminiumchlorid aus dem Elektrolyten, wodurch eine Veränderung seiner Zusammensetzung bedingt würde, kann durch Anwendung von Überdruck in geschlossenen Elektrolysiergefäßen leicht vermieden werden.According to the considerable vapor pressure of the aluminum chloride in molten salts with such a high concentration of aluminum chloride it is advisable to to work in closed electrolysis vessels. Incidentally, this is recommended to prevent any absorption of moisture even with lower aluminum chloride contents to be excluded with certainty by the electrolyte. A sublimation away of aluminum chloride from the electrolyte, which would change its composition, can easily be done by applying overpressure in closed electrolysis vessels be avoided.

Verwendet man z. B. einen Elektrolyten, bestehend aus i Mol. Natriumchlorid und il/, Mol. Aluminiumchlorid, so liegt der Schmelzpunkt bei etwa 8o bis ioo ° C, so daß die Elektrolyse am zweckmäßigsten bei iao bis =4o ° C durchgeführt werden kann. Arbeitet man unter Druck, so kann diese Temperatur zur Begünstigung eines glatten Verlaufs der Elektrolyse mit Vorteil noch gesteigert werden. Während der Elektrolyt dieser Zusammensetzung noch bei Atmosphärendruck verwendet- werden kann, empfiehlt es sich z. B. schon bei einem Elektrolyten mit a Mol. Aluminiumchlorid auf i Mol. Alkali- und/oder Erdalkalichlorid, dessen Schmelzpunkt bereits wieder höher liegt als der Schmelzpunkt des Elektrolyten der Zusammensetzung =1/z A1C13 i Alkali- und/oder Erdalkalichlorid unter Druck zu arbeiten.If you use z. B. an electrolyte consisting of one mole of sodium chloride and 1 /, mol. aluminum chloride, the melting point is about 80 to 100 ° C., so that the electrolysis is most expediently carried out at iao to = 40.degree can. If you work under pressure, this temperature can favor a smooth course of the electrolysis can be increased with advantage. During the Electrolyte of this composition can still be used at atmospheric pressure, it is recommended z. B. with an electrolyte with a mol. Aluminum chloride to i mol. Alkali and / or alkaline earth chloride, the melting point of which is already again higher than the melting point of the electrolyte of the composition = 1 / z A1C13 i alkali and / or alkaline earth chloride to work under pressure.

Ein wesentlicher Vorteil der Elektrolyte mit hohem Aluminiumchloridgehalt liegt in ihrer außerordentlich hohen Leitfähigkeit, so daß eine Zellenspannung zwischen Kathode und Anode von o,og, bis 0,04 Volt bei einer Stromdichte von 0,5 Amp. auf i qdm erreicht wird. Bei höheren Stromdichten wird entsprechend dem Ohmschen Gesetz auch die Spannung höher. Bei Elektrolyten dieser Zusammensetzung ist es zweckmäßig, die Stromdichten niedriger zu halten als bei Elektrolyten mit geringerem Aluminiumchloridgehalt.A major advantage of electrolytes with a high aluminum chloride content lies in their extraordinarily high conductivity, so that a cell voltage between Cathode and anode from above to 0.04 volts at a current density of 0.5 amp i qdm is reached. At higher Current densities will be accordingly Ohm's law also increases the voltage. With electrolytes of this composition it is advisable to keep the current densities lower than with electrolytes lower aluminum chloride content.

Da es sehr schwierig ist, den Elektrolyten in solcher Reinheit, wie sie für die Erzielung dichter Niederschläge erforderlich ist, im technischen Betriebe herzustellen, so muß der Elektrolyt vor der eigentlichen elektrolytischen Raffmation des Aluminiums gereinigt werden. Dies kann zweckmäßig so ausgeführt werden, daß während einer gewissen Zeit unter Verwendung beliebiger Kathoden elektrolysiert wird, wobei sich sämtliche schädlichen Verunreinigungen auf diese Kathoden niederschlagen. Sobald der Elektrolyt genügend gereinigt ist, werden diese Kathoden durch die Mutterbleche, auf welche das raffinierte Aluminium niedergeschlagen werden soll, ersetzt, und die eigentliche elektrolytische Raffination kann beginnen. Dieser Reinigungsprozeß kann auch in besonderen Zellen durchgeführt werden, aus denen der so gereinigte Elektrolyt erst in die eigentliche Elektrolyse eingeführt wird.Since it is very difficult to get the electrolyte in such purity as it is necessary for the achievement of dense precipitation in technical operations the electrolyte must be prepared before the actual electrolytic refining of the aluminum can be cleaned. This can expediently be carried out so that electrolyzed for a period of time using any cathode all harmful impurities are deposited on these cathodes. As soon as the electrolyte has been sufficiently cleaned, these cathodes are on which the refined aluminum is to be deposited, replaced, and the actual electrolytic refining can begin. This cleaning process can also be carried out in special cells from which the so purified Electrolyte is only introduced into the actual electrolysis.

Die elektrolytische Behandlung ist zwar früher schon vorgeschlagen worden; jedoch handelte es sich dabei um die möglichst vollständige Reinigung des Aluminium-Natrium-Doppelchlorids, das als Ausgangsstoff für das abzuscheidende Aluminium diente.Electrolytic treatment has been suggested earlier been; however, it was a matter of cleaning the as completely as possible Aluminum-sodium double chloride, which is used as the starting material for the aluminum to be deposited served.

Ein weiterer Weg zur Reinigung des Elektrolyten ist auch die Zementation durch metallisches Aluminium. Leitet man den unreinen Elektrolyten in geschmolzenem Zustande z. B. über Aluminiumgries, so reagieren die Schwermetallchloride wie Eisenchlorid mit Aluminium, und es entsteht Aluminiumchlorid und Eisen. Man kann auch das Aluminiumchlorid in Gegenwart von Aluminium, am zweckmäßigsten in Form von Aluminiumgries, umsublimieren, wobei ebenfalls wieder die beigemischten Chloride sich mit Aluminium in der erwähnten Weise umsetzen.Another way of cleaning the electrolyte is also by cementation through metallic aluminum. One conducts the impure electrolyte in molten one Conditions z. B. via aluminum powder, the heavy metal chlorides react like iron chloride with aluminum, and aluminum chloride and iron are formed. You can also use the aluminum chloride sublimate in the presence of aluminum, most expediently in the form of aluminum grit, again, the added chlorides are mixed with aluminum in the mentioned Way to implement.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Process for the electrowinning of pure Aluminum from raw aluminum; Alloys and the like, characterized in that under Use of the goods to be raffmievenden as a fixed anode and a cathode as well in solid form, both arranged vertically, an electrolyte bath is used, which consists of halides of aluminum and of alkali and / or alkaline earth metals, with the proviso that on = mol. alkali or alkaline earth metal halide more than 1 mol. aluminum halide is available.

2. The method according to claim i, characterized in that in closed Vessels, if necessary under excess pressure, is worked.

3. The method according to claim i or 2, characterized in that the electrolyte salt mixture before it is used for refining If aluminum is used, it is cleaned, be it by special electrolysis or by treatment with metallic aluminum. .