NO125219B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av aluminiumoksyd.

Foreliggende oppfinnelse går ut på en

fremgangsmåte for fremstilling av aluminiumoksyd under anvendelse av en sjakt-ovn med forholdsvis liten høyde, vanlig kaldt lav masovn.

Et av de naturlige utgangsmaterialer for aluminium er bauksit hvorfra det først trekkes ut aluminiumoksyd Al2Os, i almin-nelighet ved hjelp av Bayer-metoden.

Bayer-metoden, hvor bauksiten opp-sluttes med en alkalisk oppløsning, i al-minnelighet med en natriumforbindelse, passer dårlig for bauksit med høyt silisiuminnhold, da den fører til et for stort tap av natriumforbindelse og aluminiumoksyd.

For å behandle bauksit som inneholder silisium, er det foreslått en fremgangsmåte som består i å behandle en blanding, i passende forhold, av bauksit med høyt silisiuminnhold, kull og svovelkis i elektrisk ovn.

Det fremkommer da et blandingsslagg

A12,03 + A12S2 som inneholder ca. 80 pst. oksyd og 20 pst. sulfid, og som er lett-flytende ved en temperatur av størrelses-ordenen 1500° C, dvs. godt under smelte-temperaturen for aluminiumoksyd (2050°).

Samtidig oppnås jernet i den opprin-nelige bauksit i form av silisiumholdig støpejern, sammen med den største del av andre metalliske forurensninger.

Det blandete slagg blir deretter be-handlet med vann eller fortynnet syre for å hydrolysere sulfidet som derved gir amorft aluminiumoksyd foruten det aluminiumoksyd som allerede foreligger i blan-dingen og som er finkrystallisert i form av korund.

Fremgangsmåten fullføres deretter ved hjelp av sekundære behandlinger hvor-ved det blir mulig: Å gjenvinne den største del av svovlet i A12S3 ved en for-sulfurering av rå-bauksiten,

å fjerne, ved sur vasking, den største del av forurensningene Si, Ti, Fe som ennå er tilbake i det blandete slagg som opp-rinnelig ble oppnådd.

Til gjengjeld for disse fordeler har fremgangsmåten en vesentlig ulempe, nemlig at forbruket av elektrisk energi er temmelig stort, ca. 5000 kWh/tonn aluminiumoksyd, altså ca. 10 000 kWh/tonn aluminium i tillegg til de kWh som er nød-vendig for elektrolysen.

I områder eller til tider hvor det er . lite elektrisk kraft, er det av betydning å utføre denne kjente fremgangsmåte i et apparat hvor den nødvendige varme skaffes utelukkende ved hjelp av et brenn-stoff av vanlig kvalitet, f. eks. i en lav masovn. En slik utførelse skulle dog synes paradoksal, da svovlet og sulfidene er flyk-tige, spesielt ved de meget høye tempera-turer som oppnås ved utgangen fra munnstykkene med vind som inneholder overskudd av oksygen.

Denne fremgangsmåte kan imidler-tid gjennomføres i lave masovner som blåses med vind som inneholder 50—70 pst. oksygen, ved å anvende et desto større innhold av kis i chargen jo mindre ovnsdia-meteren er i høyde med munnstykkene, idet det derved bringes inn en tilstrek-kelig mengde jern til å danne et ferrosilisium med stor spesifikk vekt som lettere skiller seg fra aluminiumoksydet.

Et viktig trekk ved oppfinnelsen består i å regulere tilførselen til sjaktovnen og innblåsingen av vind slik at alle deler av chargen passerer et område med temperatur mellom 1750 og 1850° C, og hvor-dan laveste del av området ved 1850° C, befinner seg over munnstykkene omtrent midt mellom spissene av munnstykker som står overfor hverandre.

Slagget A12S3 + Al2Os danner seg i dette område, og forlater det i flytende tilstand og passerer raskt det oksyderende og overhetete område som ligger like over og i høyde med munnstykkene.

Slagget kommer så inn i det nedre område i ovnen hvor det skilles ved dekan-tering fra det ferrosilisium som er dannet og kan helles ut.

Med en lav masovn med 1 meter indre diameter i høyde med munnstykkene og 3 m nyttig høyde over dette nivå, og ved å anvende en bauksit med følgende sam-mensetning: er det anvendt charger som inneholdt:

Det har herunder kunnet frembringes et blandet slagg med følgende analyse i rå tilstand:

Etter magnetisk sortering var innhol-det av forurensninger så lave som 0,1 pst. Fe, 0,1 pst. Si, 0,2—0,3 pst. Ti.

Etter omhyggelig vasking med fortynnet saltsyre, ble det oppnådd:

Ved å benytte en lav masovn med 1,5 |

meter diameter i høyde med munnstykkene, sank svoveltapene merkbart og for-holdet mellom kis bauksit i chargen kan nedsettes.

For å utnytte det svovel som var inneholdt i kisen ennu mere fullstendig, kan det til chargen settes en viss mengde skrapjern som fastholder en del av det svovel som frigjøres i den øvre del av ovnen ved reaksjonen:

Bauksiten kan også svovelbehandles før den fylles i ovnen ved å bringes i be-røring med de frigjorte gasser, i et spesielt anlegg.

Det aluminiumoksyd som oppnås på denne måten kan sjelden utnyttes for fremstilling av aluminium ved elektrolyse på grunn av sitt innhold av titan, men det passer godt for fremstilling av aluminium-nitrid eller aluminiumkarbid hvorfra me-tallet kan trekkes ut ved termisk spalt-ning i vakuum.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av aluminiumoksyd fra en charge av bauk-sitt, pyriter og kullholdige materialer hvor chargen nedsmeltes under dannelse av metall og for å frembringe et slagg som inneholder aluminiumoksyd og alumini-umsulfid som så spaltes ved hydrolyse, karakterisert ved at nedsmeltingen utføres i en lav masovn som blåses med kold luft som inneholder overskudd av oksygen.

2. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at mengden av kis i chargen er desto større jo mindre diameter ovnen har i den høyde med de munnstykker hvor luften blåser inn, og jo mere silisium bestanddelene i chargen inneholder.

3. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1 og 2, karakterisert ved at ovnen blir blåst med kold vind som inneholder 50—70 pst. surstoff.

4. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 3, karakterisert ved at tilførselen til ovnen og vind-blåsingen reguleres slik at deler av chargen passerer et område med temperatur mellom 1750 og 1850° C, hvor den nedre del av området ligger over de munnstykker hvor luften blåses inn og omtrent midt mellom spissene og munnstykker som står rett overfor hverandre.