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pour: PERFECTIONNEMENTS RELATIFS A LA FABRICATION DE L'ALUMINIUM.
La présente invention se rapporteaux perfec- tionnements relatifs à la fabrication de l'aluminium métallique à partir de ses minerais, partioulièrement à partir d'argiles ou de silicates d'alumine tels que, par exemple, le kaolin, les différents feldspath et autres.
Dès 1858 il avait été proposéde préparer l'alu- minium à partir de l'argile en mélangeant 100 parties en poids d?argile lavée au préalable et séchée aveo 600 parties en poids d'acide chlorhydrique et en chauffant le mélange .dans un oreusetentre400 et 500 0.
La masse résultante était mélangée avec 200 parties en
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poids de ferrooyanure de potassium et 150 parties en poids de chlorure de sodium et chauffée au blano dans un creuset. Par refroidissement on pensait trouver l'aluminium au fond du creuset. Le métal obtenu par ce procédé était très impur et comprenait beaucoup de fer.
La. présente invention a pour objet une méthode de fabrication de l'aluminium à partir de silicates d'alu- mine ou d'aluminium contenant des argiles, caractérisée par le chauffage de l'argile ou d'un autre silicate avec du chlorure de sodium, du ferrooyanure de potassium et de l'acide chlorhydrique dans une atmosphère réduo- trice.
La réaction est de préférence effectuée dans un creuset ouvert,en fer, et de préférence à une tempéra- ture d'environ 800 à 900 0. Le creuset estmuni de préférence d'une ouverture au fond par laquelle s'écoule l'aluminium liquide. L'atmosphère peut être maintenue réductrice d"une manière convenable quelconque, par exemple en plaçant le creuset dans un four de façon à ce que les vapeurs réductrices du four atteignent le contenu de ce creuset.
Un rendement en aluminium presque égal au rendement théorique est obtenu par le procédé suivant cette inven- tion et un métal ayant un poids spécifique d'environ 2,62 a été obtenu qui correspond à une pureté d'environ 99.
En plus de l'aluminium liquide une scorie pulvé- rulente est également obtenue qui peut être utilisée comme ciment.
Si on le désire, le conduit d'écoulement peut être courbé légèrement dans le bas et âtre muni d'une conduite verticale d'écoulement pour l'aluminium liquide et. d'une
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conduite d'écoulement inclinée pour la soorie qui, sortant avec une force considérable,est déviée sur le fond du tube d'écoulement à cause de la courbure et est ainsi séparée de l'aluminium.
Pour réaliser l'invention, on emploie un four de préférence composé d'une chambre en argile réfractaire muniesoit de barreaux de grille à sa base sion emploie du charbon ou du coke, soit de brûleurs convenables si on utilise de l'huile ou du gaz, d'une fermeture à sa partie supérieure et d'une conduite pour emmener les gaz du four, cette conduite entrant de préférenoe dans le fouf sur le oôté et verslehaut.Une conduite d'écoule- ment en fer ou en argile réfracta ire traverse la base de la chambre de combustion et descend verticalement,
elle est évasée en haut de telle sorte que sa partie supérieure est'en réalité conique et disposée au centre de la ohambre du four et à l'intérieur de cette chambre* Un récipient convenable est placé au-dessous du tube d'écoulement pour reoevoir l'aluminium liquides Cette portion évasée est adaptée pour recevoir l'extrémité inférieure d'un creuset en fer. également de forme conique et ouvert en haut et en bas. Cependant l'extrémité inférieure du creuset peut être fermée par un bouohon ou un obturateur de fusible ou de substance combustible ou simplement par un morceau de papier de telle façon que le creuset puisse être chargé et introduit dans le four; le bouohon ou l'obturateur brûlera ou fondera alors et l'aluminium liquide coulant au fond de la masse de réao- tion peut passer par le tube d'évacuation.
Un bouchon ou robinet quelconque convenable peut être prévu sur le tube d'écoulement pottr régler le débit de métal qui passe au travers.
Pour que l'invention soit bien comprise, les
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exemples suivants sont donnés et un mode de réalisation préféré de l'invention sera décrit., seulement à titre d'exemple, en se reportant aux dessins annexés.
La figure 1 est une coupe d'une forme préférée de four.
La figure 2 est une ooupe d'une variante de ce four.
En se reportant au dessin, le four 1 est prévu avecune chambre de combustion 2 ayant des barreaux de grille 3. Au centre de la base de la chambre de combustion est un tube d'écoulement 4;dirigé vers le bas supporté par un mur transversal de la chambre aux cendres 5 et se terminant à l'intérieur de l'espace 6 qui est prévu pour recevoir un récipient convenable 7 pour l'aluminium*
Le haut du tube d'écoulement est évasé comme montré en 8 pour recevoir l'extrémité inférieure d'un. creuset conique en fer 9 qui est ouvert en haut et en bas. Le haut du fourneau, forme dôme et est muni d'une ouverture 10 qui, quand le four fonctionne, est normale- ment fermée par un couvercle 11.
Sur le oôté du four vers le haut, se trouve une ouverture conduisant à une conduite 12. Des portes convenables 13 et 14 sont prévues pour donner accès à l'intérieur du four. Le creuset en fer 9 est chargé avec de l'argile ou un autre silicate contenant de l'aluminium introduit dans le four par l'ouverture 10, un bouchon convenable de substance fusible étant placé, si on le désire, à la base du creuset pour empêcher la charge de tomber. Le four est maintenu à une température de 800 à 900 C.
La charge comprend de l'argile contenant de l'aluminium ou un autre silicate d'alumine, du chlorure de sodium, du ferrocyanure de potassium et de l'acide chalorhydrique et certaines proportions seront données comme exemple
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Sur la figure 2 des dessins les mêmes références se rapportent aux mêmes partes que celles représentées sur la figure le Cependant, le tube d'écoulement 4 est tout d'abord vertical, puis s'incurve en 15. Juste après le coude 15, le tube est divisé en deux branches, une branche verticale 16 et une branche inclinée 17.
Le fonctionnement du four est le même que celui décrit pour le four de la figure 1, mais la disposition du tube d'écoulement muni d'un coude et terminé par deux branches agit, dans une certaine mesure, pour séparer l'aluminium produit de la cendre ou de la scorie. Cette dernière frappe le coude 15 et est déviée de telle sorte que la presque totalité passe par le tube d'écoulement incliné 17 tandis que l'aluminium liquide s'écoule par le tube vertical 16 et est recueilli dans le récipient 17. exemple 1. -
150 parties en poids d'argile contenant environ 20% d'alumine sont mélangées avec 23 parties en poids de chlorure de sodium. A ce mélange qui sera écrasé finement sont ajoutées 5 parties en poids de ferrocyanure de potassium.
Ces substances finement pulvérisées sont inti- mement mélangées et placées dans un oreuset en f er tel que celui décrit ci-dessus. 5 parties en poids d'acide ohlorhydrique sont alors versées sur le mélange et le creuset est introduit dans le four et chauffé comme il a été dit précédemment. On verrait que les pourcentages des produits calculés d'après le poids de l'alumine contenu dans l'argile sont les suivants.
EMI5.1
<tb>
- <SEP> chlorure <SEP> de <SEP> sodium, <SEP> approximativement <SEP> ..... <SEP> 76,6 <SEP> o/o
<tb>
<tb> - <SEP> ferrooyanure <SEP> de <SEP> potassium, <SEP> approximativement.. <SEP> 16,6 <SEP> o/o
<tb>
<tb> aoide <SEP> chlorhydrique, <SEP> . <SEP> -d - <SEP> I6,6 <SEP> o/o
<tb>
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EXEMPLE 2 -
60 parties en poids d'argile à porcelaine sont intimement mélangées, après avoir été finement pulvérisées, avec 10 parties en poids de chlorure de sodium et une partie en poids de ferrocyanure de potas- sium.
Le mélange est introduit dans un creuset en fer et 1/2 partie en poids d'acide chlorhydrique concentré est ajoutée*
Le processus ultérieur est le même que dans ltexemple précédente
On voit que les proportions des réactifs variés employés eu égard à la quantité d'argile traitée sont beaucoup plus faibles que celles nécessaires dans le prenier @ procédé etque, de plus, le chlorure de sodium, relativement bon marché, est utilisé en beaucoup plus grandes proportions que le ferrooyanure de potassium ou l'acide ohlorhydrique, de telle sorte que le procédé n'est pas seulement efficace chimiquement mais également économique aussi bien pour les matières premièresque pour l'appareil.
Tandis que les exemples spécifiques précédents illustrant cette invent'ion ont été décrits en détail, on comprend que des modifications variées peuvent être faites sans sortir des limites de l'invention,% Ainsi, par exemple, une forme convenable quelconque de four ou un creuset quelconque ou les deux simultanément peuvent être employés du moment que la masse de réaction est toujours soumise à une atmosphère réductrice à l'intérieur du four. De même les quantités des réactifs employés peuvent être modifiées suivant le minerai d'aluminium particulier, tel que l'argi- le, qui est employé. De même on peut employer toute subs- tance chimique équivalente aUx divers réactifs sus-mention- nés.
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Le four, en outre, peut être adapté pour recevoir un certain nombre de charges, soit à la fois, soit successivement, et tout moyen convenable pour permettre au creuset et aux creusets d'être ohargés ou vidés à des intervalles convenables peut être utilisé, permettant: ainsi au procédé d'être appliqué d'une façon continue.
REVENDICATIONS "Ayant ainsi décrit mon invention et me réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui me paraitraient nécessaires, je revendique comme ma propriété exclusive et privative".
I.- Méthode de fabrication de l'aluminium à partir de silicates d'alumine ou d'argiles contenant de l'aluminium caractérisée par le chauffage de l'argile ou d'un autre silicate avec du chlorure de sodium, du ferrocyanure de potassium et de 1'acide chlorhydrique, dans une atmosphère réductrice.
2.- Modes de réalisation de l'invention, caractérisée par les dispositions suivantes: - les réactifs sont chauffés dans un creuset en fer, la température est maintenue à environ 800-900 0, - les gaz du four agissent sur les réactifs, - l'argile ou un autre silicate est chauffé avec environ 77% de chlorure de sodium,, environ 7% de ferrocyanure do potassium et environ 17% d'acide chlorhydrique concentré, les pourcentages correspondant au poids d'alumine*
3.- Un produit nouveau constitué par l'aluminium fabriqué par la méthode de l'invention.
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