CH328508A - Dispositif pour l'extraction de l'aluminium - Google Patents

Description

      Dispositif        pour        l'extraction    de     l'aluminium       La présente invention concerne un dispo  sitif pour l'extraction industrielle de l'alumi  nium à partir de ses alliages ou de matières       contenant    de     l'aluminium.     



  Ce dispositif est     destiné    à la mise en     aeuvre     du procédé connu consistant à faire réagir sur  ces alliages ou matières, à une température  convenable, un     halogénure    d'aluminium, ' de  façon à former un     sous-halogénure    volatil, que  l'on     refroidit    ensuite, dans une chambre     s6pa-          rée,    de façon à provoquer la     séparation    à l'état  pur de l'aluminium absorbé et la libération de  l'halogénure initial, qui est récupéré et recyclé.  



  Ce procédé a, jusqu'à présent, été mené à  pression relativement basse, d'où des difficultés  d'isolement et d'étanchéité et obligation de  traiter des volumes     importants    de gaz en rai  son de la faible densité des gaz sous faible  pression.  



  Enfin, la durée de     contacf-dë        l'lràlogénure     et de la matière de départ étant faible, la con  centration . d'équilibre     nécessaire    en     sous-halo-          génure    ne peut être atteinte.  



  Le dispositif selon l'invention, qui remédie  aux inconvénients précités, est caractérisé par  une cuve supérieure pour la matière fondue  de départ, comprenant une     chambre    fermée  à sa partie     supérieure    et munie de moyens de  chauffage, une conduite d'amenée d'halogé-         nure        d'aluminium    débouchant à la     partie    infé  rieure de ladite cuve à travers un organe  diviseur de gaz, un tube d'évacuation des     sous-          halogénures    formés, débouchant à son extré  mité supérieure dans la chambre que comprend  ladite cuve, au-dessus du niveau prévu pour  la matière fondue et, à sa partie     inférieure,

       après     avoir    traversé de façon     étanche    la paroi  de la cuve, dans une chambre fermée de dé  composition,     munie    d'une conduite d'évacua  tion de gaz et en relation avec une cuve de  récolte de l'aluminium pur, des moyens étant  prévus pour chauffer ladite     chambre    de dé  composition et ladite cuve de récolte.  



  L'organe diviseur de gaz peut être constitué  par une     pastille    en matière poreuse, une plaque  percée de trous ou un diffuseur multitubulaire.  



  La présente invention est expliquée plus  en détail ci-après, avec référence au dessin  --,annexé,     illustrant    quelques exemples de réali  sation,:     -e        daa,ns    lequel  la     fig.    1 est u e en coupe schématique  d'un dispositif pour     l'extr        stion    de     l'aluminium,     conforme à la présente invention-,

    les     fig.    2 et 3 sont des     variantes--de    réali  sation d'un tel     dispositif.        _---          Tel    qu'il est illustré     @    à la     fig.    1, le dispo  sitif pour     l'extraction    de l'aluminium comporte      une cuve 1 surmontée d'une cloche 2 à double  paroi.  



  La cuve est percée, d'une part, d'un ori  fice obturé par une     pastille    poreuse 3 et qui  peut aussi être, par exemple, une plaque per  cée de trous ou un diffuseur multitubulaire,       communiquant    avec un tube 4 d'amenée     d'ha-          logénure    à une chambre 5.  



  Un autre orifice, d'autre part, est pratiqué       dans    ladite cuve pour le passage d'un tube 6  d'extraction, en matière     non        attaquable    à l'alu  minium fondu, tel que, par exemple, de     l'alu-          mine    frittée, débouchant dans une     enceinte    7  dont la partie     inférieure    constitue une cuve 8  et dont la partie     supérieure    est munie d'une  conduite 9 de libération de     l'halogénure.     



  Des moyens non représentés maintiennent  l'ensemble de la pastille poreuse 3, de la cuve 1  et de la cloche 2 à une température comprise  entre 1100 et     1400o,    tandis que l'enceinte 7  et la cuve 8 sont maintenus 'en dessous de  1000, mais au-dessus de la température de  fusion de     l'aluminium,    le     tube    4 et la conduite 9  étant     portés    à une température au     moins    égale  à la température pour laquelle la tension de  vapeur d'halogénure est égale à la pression  atmosphérique.  



  Un métal liquide 10 est prévu entre les  parois de la cloche 2. Ainsi la matière de  départ, liquide, fixe la température de la par  tie inférieure de la chambre de     .réaction    11,  celle du métal liquide 10     déterminant    celle de  la partie supérieure, le     choix    convenable de  cette température permettant de     ,répartir    uni  formément les     températures    et d'éviter les       condensations        prématurées    dans la chambre de  réaction 11.  



  Par     ailleurs,    le tube d'extraction 6 traverse       la        matière        de        départ        liquide        et        est-_donc-à#-la        _        _@     température de celle-ci.

       _    -     --          L'avantage    d'un tel     dispositif    est d'en per  mettre le     onctionnement    en     semi-continu.        11          ësf     t possible     d'extraire    de temps à       autre-la_nat@ère    de départ fondue ou non par       l'intervalle        axmu#a        e        entre-    la cloche et la cuve  et d'en     soutirer    les résidus provenant de.

   l'action  de     l'halogénure    sur la     matière    de départ.    On peut, de même,     prélever,    dans la cuve 8,  les quantités     d'aluminium    pur formé, dans les  limites nécessaires pour     maintenir    le niveau  convenable de ce métal liquide dans l'en  ceinte 7.  



  La     fig.    2 illustre une     variante    de réalisation  dans laquelle la cuve 21 en matière     réfractaire     telle que de     1'     Al 90      ,    par exemple, est  munie d'une cloche 22, en même matière.

         L'     Al 90   présente sensiblement la     compo-          sition        suivante    :     80        %        d'alumine        pure        alpha          dont        48        %        passant        au        tamis        14        (diamètre          moyen        des        grains    :

       0,14        cm)        et        32        %        passant     au     tamis    150 (diamètre moyen des     grains          0,0126        cm)    ;

       20        %        d'argile,        dont        12,5%          d'argile          SZ          (de        Sezanne)        et        7,5        %        d'argile       AC   (de     Clairac,        France).    La cuve est per  cée d'un seul orifice obturé par une pastille  poreuse 23 à travers laquelle passe l'halo  génure, amené par un tube 24 en fer,

   dans la  chambre 25     limitée    par ailleurs     par    un bou  chon de métal, par exemple de plomb fondu,  21c, reposant sur un     lit    21a dont la nature  est     définie    ci-après.  



  Un tube d'extraction 26, par exemple en  alumine frittée, débouche dans une     enceinte    27  à travers un bouchon 27a et un joint 27b  à la     partie        inférieure    de laquelle est prévue  une cuve 28, par exemple en graphite, d'où       l'halogénure    s'échappe en 29 et peut être re  cyclé en 30.  



  La cuve 21 repose sur un     lit    isolant 21a  contenu     dans    un plateau 21b, qui peut être  un isolant     thermique    granuleux tel que celui  qui est     connu        dans    le commerce sous la marque        -Cristalba         ,    et qui consiste en de     l'alumine     pure alpha.  



  A la     fig.    3, la cuve 31 en     réfractaire          (e=Al---90- =        =par-'exemple)    est     munie    d'une  cloche 32 de même     matière.    La cuve est per  cée d'un orifice muni d'une pastille poreuse 33  à travers laquelle passe     l'halogénure,    amené  par un tube 34 en fer, dans la chambre 35  dont les parois sont en porcelaine alumineuse  et traversent     im    bouchon 35a et un     joint   <I>35b.</I>  



  Le tube d'extraction 36 en alumine frittée  permet au     sous-halogénure    d'être évacué,     l'ha-          logénure        étant    recyclé comme     précédemment         décrit, à partir d'une     enceinte    surmontant une  cuve, non illustrées,     dans    lesquelles on recueille       respectivement    l'halogénure et     l'aluminium    pur  formé.  



  On voit que dans toutes les formes de  réalisation représentées (cuve à fond plat, sur  élevé ou abaissé), il a été prévu un passage  étanche du tube d'évacuation des     sous-halo-          génures    formés.  



  A la     fig.    1, seul le métal fondu contenu  dans la cuve 1 sert de     joint    pour le passage  étanche du tube d'évacuation 6 dans la cuve 7.  



  A la     fig.    2, c'est à la fois le métal fondu  contenu dans la cuve 21, le plomb fondu 21c  et le     joint    27b qui     assurent    le passage étanche  de là conduite 26.  



  A la     fig.    3, le métal fondu contenu dans  la cuve 31 et le joint 35b jouent le même  rôle.  



  Aux     fig.    2 et 3, on n'a pas représenté le  dispositif de maintien de la température de  la cuve supérieure, non plus que les détails  de la cloche qui peut être avantageusement  une cloche à double paroi,     identique    à celle  de la     fig.    1.  



  Dans tous les     dispositifs    illustrés, le pro  cessus est le suivant : l'halogénure traverse la  pastille poreuse de bas en haut, la pression  nécessaire étant     prévue    à     cet        effet,    et barbote  dans la matière de départ fondue. Le     sous-          halogénure    .résultant de la réaction est recueilli  dans la partie supérieure de la cloche et passe  dans une chambre de décomposition à la base  de laquelle on recueille de     l'aluminium    pur,  liquide, qui se rassemble dans la cuve disposée  à cet     effet.     



  On citera, à titre d'exemples, quelques  résultats de traitements effectués dans les dis  positifs     illustrés    en     fig.    1 et 2.    <I>Exemple 1</I>    En mettant en     oeuvre    le dispositif repré  senté sur la     fig.    1, on a chauffé à 12500 pen  dant 3 heures 30 un     bain    de métal à     purifier     à travers lequel on a fait passer 275 grammes  de chlorure d'aluminium. On a     recueilli    42  grammes     d'aluminium    pur.

   Le rendement de  l'opération était de 38     19/o.       <I>Exemple \2</I>  En mettant en     #uvre    le' dispositif repré  senté sur la     fig.    2, on a     chauffé    à     1200o    pen  dant 5 heures un bain de métal à purifier à  travers lequel on a fait passer 370 grammes  de chlorure     d'aluminium.    On a     recueilli    45  grammes     d'aluminium    pur. Le- rendement de       l'opération        était        de        30        %.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif pour l'extraction de l'aluminium à partir d'une matière métallique fondue conte nant ce métal par action sur cette matière d'un halogénure d'aluminium et refroidissement du sous-halogénure volatil formé de façon à provoquer la séparation d'aluminium pur et la régénération de l'halogénure initial, carac térisé par une cuve supérieure pour la matière fondue de départ,

   comprenant une chambre fermée à sa partie supérieure et munie de moyens de chauffage, une conduite d'amenée d'halogénure d'aluminium débouchant à la pamtie inférieure de ladite cuve à travers un organe diviseur de gaz, un tube d'évacuation des sous-halogénures formés, débouchant à son extrémité supérieure dans la chambre que comprend ladite cuve, au-dessus du niveau prévu pour la matière fondue et, à sa partie inférieure, après avoir traversé de façon étan che la paroi de la cuve,

   dans une chambre fermée de décomposition, munie d'une conduite d'évacuation de gaz et en relation avec une cuve de récolte de l'aluminium pur, des moyens étant prévus pour chauffer ladite chambre de décomposition et ladite cuve de récolte. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que ladite chambre que comprend la cuve supérieure est réalisée au moyen d'une cloche à double paroi qui plonge dans la cuve jusqu'à un niveau inférieur à celui prévu pour la matière fondue à traiter dans cette cuve.

   2. Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que la cuve supérieure présente un fond sensiblement plat et comporte deux ori- fices dont l'un reçoit l'organe diviseur de gaz pour le passage de l'halogénure d'aluminium tandis que l'autre constitue un passage étanche pour le tube d'évacuation, dont la partie com prise entre la cuve supérieure et la chambre de décomposition est calorifugée. 3.

   Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que le fond de la cuve supérieure présente une partie surélevée percée d'un orifice unique dans lequel est -disposé un organe divi seur de gaz, annulaire, muni d'une ouverture pour le passage du tube d'évacuation. 4.

   Dispositif selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce qu'une chambre est formée autour du tube d'évacuation, entre les parois de l'orifice du fond de la cuve, l'organe divi seur de gaz, annulaires et un joint étanche formé par un bouchon de métal fondu autour d'un conduit tubulaire d'arrivée d'halogénure, co axial au tube d'évacuation et débouchant dans ladite chambre. 5.

   Dispositif selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce que la cuve supérieure pré sente une base annulaire reposant sur un lit de matière granulée thermiquement isolante portée par un plateau et servant également de support au joint de métal fondu assurant l'étanchéité autour de la conduite tubulaire d'arrivée d'halogénure. 6.

   Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que le fond de la cuve supérieure comporte une partie centrale plus profonde, limitée par des parois épaisses servant de sup port à une cloche formant chambre de réaction, le fond de ladite partie centrale étant muni d'un orifice fermé par un organe diviseur an nulaire au centre duquel passe le tube d'éva cuation, une chambre étant formée sous ledit organe par un conduit tubulaire entourant ledit tube d'évacuation et servant pour l'amenée de l'halogénure. 7. Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que l'organe diviseur de gaz est un bouchon en matière poreuse. 8.

   Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que l'organe diviseur de gaz est une plaque à trous multiples. 9. Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que l'organe diviseur de gaz est un diffuseur multitubulaire.