Способ получения алюминия

 

Изобретение относится к производству алюминия из бедных руд карботермическим методом. Целью изобретения является повышение выхода алюминия и обеспечение непрерывности процесса, которая достигается тем, что брикетированную шихту подвергают коксованию. Ококсованные брикеты .нагревают до температуры 2000-2100 С, при которой происходит карботермическое восстановление окислов с образованием сплава алюминия, кремния и железа. На сплав набрызгивают расплавленный свинец. Полученный свинцово-алюминиевый сплав направляют на ликвацию с последующей дистилляцией верхнего слоя. 2 з.п. ф-лы, 1 табл. в S СО со о со со ел СМ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 С 22 В 5/10, 21/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К flATEHTV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Ro делАм изОБРе Гений и ОтнРытий (21) 3263846/22-02 (22) 30.03.81 (31) 53374/80 (32) 22,04.80 (33) JP (46) 07.05.87. Бюл. Р 17 (71) Мицуи Алюминиум Ко, Лтд (ХР) (72} Кенси Кувахара (JP) (53) 669.713.1.054 (088.8) (56) Патент США Ф 3661561, кл.75-68, 1974.

Патент CHIA У 4046558, кл. 75-65, 1977. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ (57) Изобретение относится к производству алюминия из бедных руд карбо..SU„„1309915 АЗ термическим методом. Целью изобретения является повьппение выхода алюминия и обеспечение непрерывности процесса, которая достигается тем, что брикетированную шихту подвергают коксованию. Ококсованные брикеты нагревают до температуры 2000-2100 С, при которой происходит карботермическое восстановление окислов с образованием сплава алюминия, кремния и железа. На сплав набрызгивают расплавленный свинец. Полученный свинцово-алюминиевый сплав направляют на ликвацию с последующей дистилляцией верхнего слоя. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1 13099

Изобретение относится к производ-! ству алюминия из бедных руд карботермическим методом в шахтной печи.

Цель изобретения — повышение выхода алюминия и обеспечение непрерывности процесса.

Способ включает операцию подготовки шихты из руд с добавлением углеродосодержащего компонента, которую потом брикетируют и подвергают 10 термообработке в печи коксования при температуре 600-900 . в течение 2050 мин в токе неокисляющих газов— продуктов сгорания топлива в шахтной печи. Горячие брикеты подают<в шахтную печь, где они по мере продвижения вниз нагреваются до температур

2000-2100 С, при которых протекает реакция карботермического восстановления окислов с образованием сплава металлов: алюминия, кремния и железа. На образовавшиеся капли металла в районе фурм набрызгивают расплавленный свинец, который адсорбирует восстановленные металлы, в частности, алюминий.

Расплавленный свинец, содержащий алюминий, выводят со дна шахтной печи в печь ликвации, откуда верхний слой направляют на фракционную дистилляцию, а нижний слой возвращают на рециркуляцию в фурменную часть шахтной печи.

Пример 1. Чтобы установить в шихте массовое молекулярное соотношение SiOz . Al О = 1,5:1, глину, содержащую, мас. : Alzus 34,14; SiOz

46,68 Fe>0> 4,74, смешивают с други— ми компонентами шихты в следующем со — щ отношении, мас. .: глина 43,5; окись алюминия 8,7; уголь спекшийся 47,8; добавляют рециркулирующую загрузку в количестве 8,7 от суммы ранее смешанных компонентов. 45

Материал размельчают, пропускают через сито Ф 10 меш и смешивают в мельнице с добавлением небольшого количества алюмината кальция в качестве связующего. Смесь брикетируется кусками 110 7565 массой около 0,5 кг и ококсовывают при температуре продуктов сгорания 800 С. B результате

30 мин обработки получены брикеты прочностью 137 кг/см, насыпным весом

845 кг/м

Заполняя объем шахтной печи на 65 . брикеты прогревают в ней до 20000

2100 С и подвергают карботермическому

l5 2 восстановлению. Образующийся при этом сплав алюминия с кремнием и железом стекают вниз. Под уровнем фурм шахтной печи на него набрызгивают расплавленный свинец. Свинцово-алюминиевый сплав выводится со дна шахтной печи в тигель ликвации, где расслаивается.

Верхний слой, содержащий алюминий, поступает на очистку от остатков свинца фракционной дистилляцией, а нижний слой и остатки свинца возвращаются в процесс.

Пример 2. При использовании глины, содержащей, мас. .: А1 О 27,96;

Si0z 54,82; Fe О 1,76, ее смешивают с другими компонентами шихты, в следующем соотношении, мас. .: глина 37,0; алюминий 14,8; спекщийся уголь 48,2; рециркулирующая загрузка 9,3.

Материал размельчают, пропускают через сито 1<=- 10 меш, смешивают в мельнице с добавлением алюмината кальция, после чего смесь брикетируют. Обработанные по примеру l в печи коксования брикеты подают в шахтную печь, где по мере продвижения вниз они нагреваются до 2000-2100 C. Образующийся при карботермическом восстановлении сплав алюминия с кремнием и железом после набрыэгивания на него расплавленного свинца образует свинцово-алюминиевый сплав, который подвергают сначала ликвации, а затем верхний слой фракционной дистилляции.

В таблице даны сравнительные результаты исследований.

Ф о р м у л а и з обретения

1. Способ получения алюминия карботермическим восстановлением в шахтной печи брикетированной шихты из материалов, содержащих окис- < лы алюминия, кремния, железа и углерод, с получением сплава алюминия с кремнием и железом и последующим извлечением из него алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода алюминия и обеспечения непрерывности процесса, восстановлению подвергают брикетированную шихту, содержащую 35 — 50 мас. углерода, причем шихту предварительно ококсовывают в печи коксования при 600-900 С в течение 2050 мин в среде неокисляющего газа, содержащего менее 1 кислорода, восстановление шихты ведут при 2000 о

2100 С с получением алюминий-кремний

Выход,мас.X,ñîãëàñíî способу

Компонент сплава

Предлагаемому Известному

99,0

99,0

0,34

0,04

0,16

0,03

0,00

0,02

Составитель А.Кальницкий

Техред M. Ходанич

Редактор А.Козориз

Корректор М. Демчик

Заказ 1808/58 Тираж 605

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

3 13099 железного сплава, на сплав набрызгивают расплавленный свинец для извлечения иэ него алюминия с получением свинцово-алюминиевого сплава, затем свинцово-алюминиевый сплав подверга5 ют ликвации для разделения алюминия и свинца с последующей дистилляцией отликвированного алюминия для удаления из него остатков свинца.

2. Способ по п.l, о т л и ч а ю- fO шийся тем, что в качестве материала шихты, содержащего окислы алюминия, кремния и железа, используют глины, каолинит, агалматорит, алюминиевый сланец и боксит при массовом f5 молекулярном соотношении окиси кремния к окиси алюминия в шихте в пределах (1-2):1.

3.Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что набрызгивание расплавленного свинца на алюминийкремний-железный сплав проводят под уровнем фурм шахтной печи, образовавшийся на донной части печи свинцово-алюминиевый сплав подают в тигель ликвации с выделением из него основной части алюминия и оставшийся в нем свинец удаляют в следующем тигле фракционной дистилляцией.