DE587802C

DE587802C - Verfahren zur Herstellung von Aluminium und Aluminiumlegierungen aus Tonerde

Info

Publication number: DE587802C
Application number: DEM96223D
Authority: DE
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1926-09-18
Filing date: 1926-09-19
Publication date: 1933-11-09

Description

Es wurde gefunden, daß bei der Erzeugung von Aluminium und Aluminiumlegierungen durch Elektrolyse von aus dem Schmelzfluß durch Abkühlen verfestigter Tonerde besondere "Vorteile erzielt werden durch Verwendung einer Tonerde, die zu-' nächst in flüssigem Zustande, z. B. in Luft, fein zerteilt und gleichzeitig oder danach in noch hocherhitztem Zustande mit Wasser oder einem gleichwertigen Kühlmittel in Berührung gebracht und dadurch besonders rasch und energisch abgeschreckt worden ist.

Es ist bekannt, daß die nach bekannten

Verfahren erhältliche kristallisierte Tonerde

»5 bei der Anwendung für die elektrolytische Erzeugung von Aluminium zwar durch ihre geringeren Herstellungskosten und die geringeren Verstäubungsverluste Vorteile¹ bietet, daß aber diese Vorteile dadurch wieder aufgehoben werden, daß sich die kristallisierte Tonerde im Kryolithbade zu langsam löst und infolge ihrer großen Dichte beim Nachchargieren auf den Boden des Bades niedersinkt, noch bevor sie sich völlig aufgelöst hat.

Hier gelangt sie durch das flüssige Kathodenmetall hindurch auf den aus Kohle bestehenden Tiegelboden und erhöht dort den Übergangswiderstand zwischen diesem und dem Kathodenmetall unter Wärmeentwicklung, was dann zur Carbidbildung und weiterer Erhöhung des Übergangswiderstandes führt. Infolge der gleichzeitigen Verarmung des Bades an Tonerde tritt ferner der so gefürchtete Anodeneffekt auf.

Es sind schon verschiedene Vorschläge gemacht' worden, die darauf hinzielten, die genannten Schwierigkeiten zu beseitigen. U. a. wurde empfohlen, die kristallisierte Tonerde besonders fein zu mahlen oder sie mit calcinierter Tonerde zu mischen. Beide Vorschläge haben aber zu befriedigenden Ergebnissen nicht geführt. Das übermäßige feine Mahlen von kristallisierter, in bekannter Weise erzeugter Tonerde erfordert wegen der außerordentlichen Härte derselben einen außerordentlich hohen Kraftaufwand, ist daher sehr teuer und außerdem mit erheblichen Verstaubungsverlusten verbunden. Durch Zumischen von calcinierter Tonerde werden diese Unzuträglichkeiten nur im Verhältnis des Anteils an calcinierter Tonerde behoben.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die in der obenerwähnten Weise unter besonders rascher und energischer Abschrekkung aus dem flüssigen in den festen Zustand übergeführte kristallisierte Tonerde bei der Verwendung für die elektrolytische Herstellung von Aluminium und Aluminiumlegierungen die erwähnten Nachteile nicht zeigt. Wie Versuche gezeigt haben, ist eine derartige Tonerde selbst bei einer Körnung von 3 mm viel besser verwendbar, als eine nach

anderen Verfahren hergestellte, nicht derart abgeschreckte kristallisierte Tonerde einer Körnung von 0,2 mm und, darunter. Sie löst sich in dem Kryolithbad mit solcher Schnelligkeit auf, daß die einzelnen Körner nicht zuvor zu Boden sinken können. Infolgedessen kann bei Anwendung solcher Tonerde weder eine Verarmung des Bades an Tonerde noch eine unerwünschte Erhöhung des Badwiderstandes erfolgen.

Eine Erklärung für diese Tatsache dürfte einerseits darin zu suchen sein, daß die Tonerde bekanntlich bei 1100 bis 1200⁰ C einen Umwandlungspunkt hat und beim raschen «5 Abkühlen wahrscheinlich in der labilen und leichter löslichen Form gewonnen wird.

Andererseits trägt auch die besondere äußere Form, in der die Tonerde nach dem oben beschriebenen Verfahren erhalten wird, dazu, bei, ihre Lösung im Bade zu befördern und ein zu schnelles Untersinken zu verhüten. Denn die Tonerde fällt bei jenem Verfahren in Form kleiner Hohlkugeln an, deren Wände aus sehr· kleinen, durch Hohlräume voneinander getrennten, nur an den Kanten-und Ecken lose miteinander v.erfritteten Kristallen zusammengesetzt sind, so daß das Raumgewicht dieser Masse ein wesentlich niedrigeres ist als das der nach bekannten Verfahren in geschlossener Masse langsamer erstarrten Tonerde.

Die Anwendung der derart abgeschreckten Tonerde bietet noch den Vorteil, daß ihre Zerkleinerung infolge des nur losen Zusammenhanges der Kristallkonglomerate außerordentlich leicht und mit sehr geringem Kraftaufwand zu bewerkstelligen ist.

Es ist schon vorgeschlagen worden, Tonerde zu verwenden, die gewonnen wurde durch Einblasen eines Gasstrahles in einen Strahl der flüssigen Tonerde. Infolge der weit stärkeren Abschreckung hat sich aber die in der oben beschriebenen Weise aus dem schmelzflüssigen in den festen Zustand übergeführte Tonerde als noch weit geeigneter für die Verwendung bei der Abscheidung des Aluminiums oder seiner Legierungen durch Schmelzflußelektrolyse erwiesen.

Claims

Patentansprüche: 5<>

τ. Verfahren zur Erzeugung von Aluminium und Aluminiumlegierungen durch Elektrolyse von aus dem schmelzflüssigen Zustande durch Abschrecken in fester kleinstückiger Form erhaltener Tonerde, gekennzeichnet durch Anwendung einer Tonerde, die zunächst in noch flüssigem Zustande in einem Gase fein zerteilt und in noch hocherhitztem Zustande mit Wasser oder einem gleichwertigen Kühlmittel in Berührung gebracht wurde, wobei gegebenenfalls die Einwirkung der Kühlflüssigkeit auch gleichzeitig mit dem Zerteilungsvorgang erfolgt sein kann. 6g
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anwendung der Tonerde in einer nicht bis zum üblichen Feinheitsgrade, z. B. nur bis zu einer Korngröße von 3 mm herab, zerkleinerten Form.