DE186182C

DE186182C -

Info

Publication number: DE186182C
Application number: DENDAT186182D
Authority: DE
Priority date: 1905-04-01
Also published as: FR364521A

Description

* ί

^; für kt-

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 4Oi-. GRUPPE 6.

ANSON GARDNER BETTS in TROY, V. St. A.

elektrolytische Raffination.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. März 1906 ab.

20. März 188·? ,. ,. . .

■—— die Priorität

Das vorliegende Verfahren zur Darstellung von reinem Aluminium aus unreinem, metallischem Aluminium oder dessen metallisch leitenden Verbindungen durch schmelzflüssige elektrolytische Raffination gestattet die Anwendung großer, dicht aneinandergerückter und daher schnell und' mit niedriger Spannung arbeitender Elektrodenflächen bei sicherer Vermeidung eines Kurzschlusses.

Diese technischen Vorteile werden im wesentlichen dadurch erreicht, daß ein geschmolzener, Aluminium abscheidender Elektrolyt von größerer Dichte als reines Aluminium und geringerer Dichte als das Anodenmaterial benutzt wird. Da das Ausgangsmaterial sich leicht mit einer ebenen, genau wagerechten Oberfläche versehen läßt und im Falle des Schmelzens von selbst eine derartige Oberfläche annimmt, und da ferner auch das abgeschiedene geschmolzene Aluminium sich infolge seines flüssigen Zustandes stets von selbst in Form einer wagerechten ebenen Fläche anordnet, so kann man die Elektroden ohne Gefahr eines Kurzschlusses infolge Be-

«5 rührung sehr dicht aneinanderrücken, also die Höhe des zwischenbefindlichen Elektrolyten und damit den inneren Widerstand der Zelle wesentlich herabsetzen.

~) Um hierbei auch die Anwendung von Elektrolyten zu ermöglichen, die spezifisch schwerer als das Anodenmetall sind, kann als Anode eine Legierung des Aluminiummaterials mit schwereren Metallen benutzt werden, wie solche beispielsweise durch Reduktion von sauerstoffhaltigen Aluminiumverbindungen mit schwereren Metallen oder deren Oxyden erhalten werden.

Die praktische Ausführung des neuen Verfahrens kann beispielsweise folgendermaßen erfolgen:

1. Bauxit wird in bekannter Weise durch Elektrolyse in einem Bade von Fluoriden (ähnlich dem Hall-Prozeß) oder durch starkes Erhitzen mit Kohle reduziert, sodann das Reduktionsprodukt in festem oder geschmolzenem Zustande auf den Boden einer elektrolytischen Zelle gebracht, die als Elektrolyt Kryolith, gesättigt mit Tonerde oder ähnlich wirkenden Materialien, z. B. Chlorbarium, Fluorcalciujn und Fluornatrium, und als Kathode Aluminium, Kupfer <53er~dergl. enthält. Das durch die Elektrolyse bei Schmelzhitze abgeschiedene Aluminium steigt an die Oberfläche. Der Bodenrückstand von Eisen, Kohle, Silicium und Titan wird zu bekannten Zwecken verwendet. _x

2. Man reduziert Bauxit, Ton und andere tonerdehaltige Materialien, legiert das Pro-

dukt mit geschmolzenem Eisen, Kupier, Zink, Zinn und dergl. und extrahiert das Aluminium

* wiederum elektrolytisch. Das Eisen, Kupfer und Zinn läßt sich in ziemlich reinem Zu-

_u 5 stände durch · Oxydation und Verschlackung, flas Zink durch Destillation wiedergewinnen. Beispielsweise kann man das zurückbleibende, Silicium enthaltende Eisen mit Eisen und Kalk schmelzen.

ίο Auch unreines Aluminium läßt sich auf diese Weise durch Legierung mit schwereren Metallen und Elektrolyse als Anode reinigen.

3. Ton oder dergl. wird mit Eisenerz, metallischem Eisen oder Kupfer geschmolzen, in der beschriebenen Weise elektrolysiert· und der erhaltene Rückstand von Ferrosilicium bezw. Siliciumbronze zu bekannten Zwecken verwertet.

4. Da es jetzt leicht ist, Aluminium aus seinen Legierungen zu gewinnen, so kann man auch, eine Kathode aus Zink, Zinn, Aluminiumbronze oder dergl. benutzen und bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes von reinem Aluminium arbeiten, so daß sich auch andere Bäder als die Fluoride des Hall-Prozesses, z. B. der bekannte Elektrolyt von geschmolzenem Natriumaluminiumchlorid, verwenden lassen.

Auch feste Kathoden aus Eisen, Kupfer und dergl. sind verwendbar, da die auf der Oberfläche der Kathode gebildete, leicht schmelzbare Aluminiumlegierung ständig auf den Boden der Zelle herabtröpfelt.

Die Zeichnung stellt eine Vorrichtung im Querschnitt dar, wie sie beispielsweise zur Ausführung des neuen Verfahrens benutzt werden kann.

Das Gußeisengefäß 1 mit Kohlenfutter 2 · enthält die geschmolzene Aluminiumverbindung 3 als Anode, darüber den Elektrolyten 5, z. B. aus Kryolith gesättigt mit Tonerde, welcher eine Schicht 6 aus geschmolzenem reinen Aluminium als Kathode trägt. Das positive Kabel 9 ist ετη Eisengefäß 2 befestigt, das negative 10 durch einen Kanal 11 in dem feuerfesten (z. B. aus Tonerde bestehenden) Aufsatz 4 zur Aluminiumkathode geführt. Zum Schütze des Aluminiums gegen Oxydation durch die Luft ist die ganze Zelle durch einen mit- feuerfesten Ziegeln 8 gefütterten Gü'ßeisendeckel 7 geschlossen.

Claims

Pate nt-Ansprüche:

1. Verfahren zur Darstellung von reinem ' Aluminium aus unreinem, metallischem Aluminium oder dessen metallisch leitenden Verbindungen durch schmelzflüssige elektrolytische Raffination, dadurch gekennzeichnet, daß ein geschmolzener, Aluminium abscheidender Elektrolyt von größerer Dichte als reines Aluminium und geringerer Dichte als das Anodenmaterial benutzt wird, um die Anwendung großer, dicht aneinandergerückter Elektrodenflächen ohne Gefahr eines Kurzschlusses zu ermöglichen.

2. Verfahren zur Darstellung von reinem Aluminium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anode eine Legierung des Aluminiummaterials mit schweren Metallen, insbesondere das Reduktionsprodukt einer Mischung von Aluminiumerzen mit schweren Metallen oder Metalloxyden benutzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.