Способ прямого получения металлического алюминия из содержащих окись алюминия материалов (руд и пр.) термическим путем

 

Л 51794

Класс 40 а, 49

ОпиСАник иаоь1ктения

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

3ирегистрировано в Госгдарс пвенном бюро посведуши ей регистрлции иаобретении при Госп.гине С(;с., П. Г. Елизаров и В. Н. Веригин.

Способ прямого получения металлического алюминия из содержащих окись алюминия материалов (ру термическим путем.

Заявлено 26 августа 1935 года за № 176361.

Опубликовано 30 сентября 1937 года.

В настоящее время алюминий получается исключительно путем электролиза окиси алюминия, растворенно" в расплавленном криолите. Основным недостатком этого способа является необходимость приготовления чистой окиси алюминия, что связано с коллоссальными затратами материальных средств и труда, так как окись алюминия в чистом виде в природе почти не встречается и выделяется из природных соединений алюминия в результате переработки их по черезвычайно сложной схеме. Прецлагаемый метод дает возможность получить алюминий непосредственно из его руд термическим путем, используя большую упругость паров алюминия по сравнению с целым рядом других и в частности более дешевых металлов.

По этому методу окись алюминия восстанавливается до металлического алюминия путем нагрева ее с неорганическими восстановителями (напр., металлами и сплавами), менее летучими, чем алюминий, в нейтральной для данной реакции среде или в вакууме.

Применение вакуума является более целесообразным, так как при этом облегчается удаление образующихся в результате восстановления паров алю1 миния и исключается необходимость в установке для получения нейтрального газа и обеспечения его циркуляции.

Наличие нейтральной среды или вакуума и применение неорганических восстановителей, не образующих, в результате протекания реакций восстановления, газообразных продуктов, исключает возможность протекания побочных реакций, а постоянное удаление (конденсирование) паров алюминия, в свою очередь, обеспечивает течение реакции восстановления до конца. В частности, при восстановлении ферросилицием процесс восстановления схематично представится в следующем виде:

1) 2 ЙI,О,+3Si 3SIO+4RI (пары), 2) RI.,Од+3Fe ->-3 Fе 0+2 й1 (пары) или

4 й1вОв+9 Ге — )-3 Р е,0,8RI (пары) В случае применения в качестве восстановителя силикоалюминия будет иметь место не только восстановление окиси алюминия кремнием, но и отгонка алюминия, содержащегося в силикоалюминии.

При получении алюминия из его руд, содержащих обычно наряду с окислами алюминия окислы других металлов (примеси), можно использовать эти примеси в качестве восстановителей окиси алюминия. В этом случае из алюминиевой руды должны быть сначала полностью или частично восстановлены известными способами, напр., при помощи окиси углерода, окислы металлов, содержащихся в ней в виде примесей. В обработанной таким образом руде примеси будут присутствовать в виде металлов, равномерно и дисперсно распределенных по всему продукту. При нагревании этого продукта в нейтральной среде или вакууме присутствующие в нем металлы восстановят окись алюминия до металлического алюминия, образующегося в виде паров, конденсирующихся в конденсаторной установке.

В случае применения в качестве исходного материала для получения алюминия руд, не содержащих R1,,0„ такие руды должны быть предварительно переведены известным способом в окисные.

Предмет и зоб ретен ия.

1. Способ прямого получения металлического алюминия из содержащих окись алюминия материалов (руд и пр.) термическим путем, отличающийся тем, что нагрев ведут в вакууме или в нейтральной для реакции среде в присутствии более высококипящих, по сравнению с алюминием, неуглеродистых восстановителей, не дающих газообразных продуктов реакции, в частности металлов и сплавов.

2. Прием выполнения способа по и. 1, отличающийся тем, что для возможности использования в качестве восстановителя обычно имеющихся в исходном материале примесей других металлов исходный материал подвергают предварительному восстановлению известными способами (напр., восстановление окислов железа с помощью CO до металла), 3. Прием выполнения способа по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что процесс ведут в высокотемпературной вакуумной печи или печи с нейтральным для реакции восстановления га-зом с раздельными реакционным и конденсационным пространствами.

Тип. „Печатный Труд . Зак. 5677 — 400