DE407927C

DE407927C - Process for the production of aluminum, silicon or alloys of these substances

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Publication number: DE407927C
Application number: DEH92251D
Authority: DE
Original assignee: Individual
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Priority date: 1922-12-30
Filing date: 1922-12-30
Publication date: 1925-01-03

Description

Verfahren zur Herstellung von Aluminium, Silizium oder Legierungen dieser Stoffe. Bei der Herstellung von Metallen und Legierungen, die größere llengeri der leichten Grundstoffe Aluminium, Kalzium und Kiesel enthalten, auf dem jetzt gebräuchlichen `'Fege Min elektrischen Ofen vermittels Reduktionsmittel verflüchtigt sich ein großer Teil der genannten Stote. Besonders bei der Herstellung von Aluminiumlegierungen sind die Übelstände einer solchen Vergasung besonders groß gewesen. Die Herstellung in technischem :Maße nach dem genannten Verfahren von Legierungen mit höherem Aluminiumgehalt als z; Prozent hat deshalb bis jetzt auch nur ausnahmsweise stattgefunden, und auf alle Fälle ist die Ausbeute besonders schlecht geworden. Einigermaßen reines A1.uminiummetall hat man daher bis jetzt auch nicht auf rein elektrotechnischem Wege herstellen können. Auch bei der Herstellung von hochprozentigen Kiesellegierungen ist die Vergasung von Silizium bedeutend.Process for the production of aluminum, silicon or alloys these substances. In the manufacture of metals and alloys, the greater llengeri The lightweight base materials include aluminum, calcium and pebbles on the now common '' Fege Min electric furnace volatilized by means of reducing agents a large part of the named dead. Especially in the production of aluminum alloys the evils of such a gassing were particularly great. The production in technical: dimensions according to the mentioned process of alloys with a higher aluminum content as z; Percentage has therefore only taken place exceptionally so far, and on in all cases the yield has become particularly poor. Fairly pure A1 aluminum metal So up to now it has not been possible to manufacture them purely by electrical engineering. Gasification is also important in the production of high-percentage silica alloys of silicon.

Nach dein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung versucht man teils die Verrasnngscerltiste herabzusetzen, teils die Re-(luktionsgesch-,cindigkeit zu erhöhen und die erforderliche Reduktionstemperatur zu senken. Dies wird dadurch erreicht, daß der oder die ausgeschiedenen Stoffe im Ofen von einer dieselben bedeckenden Sulfid- oder stilfidhaltigen Schlacke niedrigen spezifischen Gewichtes geschützt werden. Hierzu geeignete Sulfide sind Aluminiumsulfid, Kalzitimstilfi(1 und '4agnesiumsulfid. Eine derartige Schlacke hat auch einen verhältnisriäßig niedrigen Schmelzpunkt. Der Sulfidgehalt der Schlacke soll mindestens so hoch sein, daß die Schlacke zum mindesten bei der im Ofen herr-#chenden Temperatur ein niedrigeres spezifisches Gewicht als das Metall oder die Legierung hat, die hergestellt werden sollen. Die genannte Schlacke stellt in geschmolzenem Zustande das Lösungsmittel sowohl für Oxvcle von Aluminium, Kalzium und Silizium als auch für Karbide dar, und hierdurch wird die Reduktion wesentlich erleichtert.The method of the present invention attempts partly to reduce the risk of disregard, partly to reduce the reduction rate to increase and to lower the required reduction temperature. This is because of this achieves that the precipitated substance or substances in the furnace are covered by one of them Low specific gravity slag containing sulphide or stilfide will. Sulphides suitable for this purpose are aluminum sulphide, calcium sulphide (1 and magnesium sulphide. Such a slag also has a relatively low melting point. The sulfide content of the slag should be at least so high that the slag to at least a lower specific temperature for the temperature in the furnace Has weight than the metal or alloy to be manufactured. the The so-called slag represents in the molten state the solvent for both Oxvcle of aluminum, calcium and silicon as well as for carbides represent, and thereby the reduction is made much easier.

Außer dein Reduktionsmittel, das aus Kohle oder Karbiden usw. bestehen kann, und den Rohstoffen (z. B. Tonerde, Ahindum, Bauxit, Tone, Quarz, Kalk usw.), aus denen (las Metall oder die Legierungen hergestellt werden soll, wird der Reaktionsmasse noch eins oder mehrere der Sulfide Al @S3, CaS, MgS oder auch Schlacken, z. B. von früheren Schmelzungen, die eines oder mehrere dieser Sulfide enthalten, zugesetzt. Man kann auch außer den genannten Sulfiden (z. B. um Verloste zu ersetzen) oder auch an Stelle derselben Sulfide zusetzen, die eine niedrigere äquivalente Bildungswärme (d. h. niedrigere Bildungswärme für äquivalente 'Mengen) als Al@S3 haben, z. B. FeS, Magnetkies, Pyrit, Kupferkies, Kupferglanz, Rohsteine verschiedener Art usw., oder auch entsprechende Sulfate oder Sulfite, welche Zusätze in Gegenwart von Reduktionsmitteln im Ofen ihren Schwefel an das in den Rohstoffen vorhandene Ca0, A103 oder 14g0 oder an zu diesem Zweck besonders gemachte Zusätze von kalzium-, aluminium- oder magnesiumhaltigen Stoffen abgeben, so daß CaS bzw. AIDS; oder MgS gebildet wird. Die Zusätze von CaS, MgS oder kalziumsulfid- bzw. magnesiumsttlfidhaltiger SAlacke können auch ganz oder teilweise durch solche kalzium- oder magne@itunhaltige Stoffe ersetzt werden, die Schwefel enthalten und durch Reduktion in CaS bzw. MUS, z. B. CaSO" Mg S04, überführt werden. Wenn das Reduktionsmittel beim Verfahren ganz oder teilweise aus einem oder beiden der zwei Karbide CaC. oder A1,C. besteht, können diese ganz oder teilweise als die zum Bilden von CaS oder AI,S" erforderlichen Zusätze von kalzium- bzw. aluminiumhaltigen Stoffen dienen, die bei gewissen der oben angegebenenAusführungsformen erforderlich sind.Except for your reducing agent, which is made of coal or carbides, etc. and the raw materials (e.g. alumina, ahindum, bauxite, clays, quartz, lime, etc.), From which (the metal or the alloys are to be made, becomes the reaction mass one or more of the sulfides Al @ S3, CaS, MgS or slags, e.g. B. from added to earlier melts containing one or more of these sulfides. You can also use the sulfides mentioned (e.g. to replace raffles) or also add sulphides in place of the same, which have a lower equivalent heat of formation (i.e. lower heat of formation for equivalent 'amounts) than Al @ S3, e.g. B. FeS, magnetic gravel, pyrite, copper pebbles, copper luster, rough stones of various types, etc., or corresponding sulfates or sulfites, which additives in the presence of reducing agents in the furnace their sulfur to the Ca0, A103 or 14g0 present in the raw materials or for this purpose specially made additions of calcium, aluminum- or release magnesium-containing substances, so that CaS or AIDS; or MgS formed will. The additions of CaS, MgS or calcium sulfide or magnesium sulfide containing SA lacquers can also be completely or partially replaced by those containing calcium or magnesium Substances that contain sulfur are replaced by reduction in CaS or MUS, z. B. CaSO "Mg S04, can be transferred. If the reducing agent in the process or partly from one or both of the two carbides CaC. or A1, C. exists, can these wholly or partially as the additives required to form CaS or Al, S " of calcium- or aluminum-containing substances, which are used in certain of the above-mentioned embodiments required are.

Die Größe der Zusätze, die zur Erreichung einer schützenden Sulfidschlackendecke gemacht «erden, kann innerhalb weiter Grenzen geändert werden, doch soll in der Regel die schützende Schlackendecke nicht dicker sein, als zum Schutze der Legierung oder des Metalls erforderlich ist, da sonst teils die Gefahr besteht, daß die Legierung in allzu hohem Grade mit aus den Schwefelverbindungen, z. B. FeS, ausgeschiedenem 1Ietall verdünnt wird, und teils daß ein großer Teil der zum Verfahren zugeführten Wärme zu anderem Zwecke als dem eigentlich beabsichtigten, nämlich zur Herstellung der Legierung, benutzt wird.The size of the additives needed to achieve a protective sulphide slag cover made «can be changed within wide limits, but should be in the As a rule, the protective slag cover should not be thicker than that used to protect the alloy or the metal is required, otherwise there is partly the risk that the alloy to a great extent with from the sulfur compounds, e.g. B. FeS, excreted 1Ietall is diluted, and partly that a large part of the supplied to the process Heat for a purpose other than that actually intended, namely for production the alloy is used.

Bei der Herstellung von Legierungen, die zusammen mehr als 5o Prozent des einen oder mehrerer der Stoffe Aluminium, Kalzium und Silizium enthalten, hat obengenanntes Verfahren besonders große Vorteile. So dürften beispielsweise Legierungen mit größerem Aluminiumgehalt als 5oProzent kaum in technischemMaße im elektrischen Reduktionsofen hergestellt werden können ohne Anwendung einer Schlackendecke der genannten Art. Das `erfahren dürfte auch bei der Herstellung von bedeutend niedrigerprozentigen Legierungen, z. B. von solchen, die zusammen 20 bis 30 Prozent des einen oder mehrerer der Stoffe Aluminium, Kalzium und Silizium enthalten, in vielen Fällen bedeutend bessere Resultate geben als Verfahren, die ohne derartige schützende Schlakkendecke arbeiten. Ein weiterer bedeutender Vorteil, der durch das Verfahren erreicht wird, ist, daß die Schlacke das ausgeschiedene Metall bzw. die Legierung daran verhindert, größere Mengen Kohle aufzunehmen.In the production of alloys which together contain more than 50 percent of one or more of the substances aluminum, calcium and silicon, the above-mentioned process has particularly great advantages. For example, alloys with an aluminum content of more than 5% can hardly be produced on a technical scale in an electric reduction furnace without the use of a slag layer of the type mentioned. B. from those which together contain 20 to 30 percent of one or more of the substances aluminum, calcium and silicon, in many cases give significantly better results than methods that work without such a protective slag cover. Another significant advantage achieved by the process is that the slag prevents the precipitated metal or alloy from absorbing large amounts of coal.

Als Flußmittel können Fluoride, z. B. CaF2, zugesetzt werden. Die Zusätze zur Erzielung der Sulfid- oder sulfidhaltigen Schlacke können entweder ständig oder periodisch z. B. immer sofort nach dem Ablassen oder auch in kürzeren Zwischenräumen gemacht werden. 1n dem Folgenden wird jetzt eine besondere Ausführungsform der Erfindung beschrieben, und zwar zur Herstellung von Aluminiummetall und Aluminiumlegierungen sowie im Zusammenhang damit auch zur Herstellung von Aluminiumverbindungen bzw. auch zum Reinigen derselben, nämlich besonders von Aluminiumsulfid und Mischungen von Alutninittmsulfid und Alttminiutnoxvd. Ein diese Ausführungsform kennzeichnender Zug ist, daß beim Verfahren ein aluminiumhaltiger Rohstoff benutzt -wird, der aus einem nach einem Schmelzprozeß oder Sinterverfahren hergestellten Produkt besteht, das sowohl Aluminiumoxyd als auch eines oder mehrere Sulfide, z. B. Sulfide von Aluminium, Kalzium, Magnesium usw., enthält. Ein derartiges Produkt wird der Kürze halber Sulfid-Aluminiumoxyd benannt.As a flux, fluorides, e.g. B. CaF2, can be added. the Additives to achieve the sulphide or sulphide-containing slag can either be constantly or periodically e.g. B. always immediately after draining or in shorter intervals be made. The following now describes a particular embodiment of the invention for the production of aluminum metal and aluminum alloys as well as in connection with this also for the production of aluminum compounds or also for cleaning the same, namely especially aluminum sulfide and mixtures of Alutninittmsulfid and Alttminiutnoxvd. A characteristic of this embodiment The advantage of this is that the process uses a raw material containing aluminum, which is made from consists of a product manufactured by a melting process or sintering process, both aluminum oxide and one or more sulfides, e.g. B. Sulphides of Contains aluminum, calcium, magnesium, etc. Such a product will be of brevity named half sulfide aluminum oxide.

Die Herstellung eines solchen Sulfid-Alutnriniumoxy des ist nicht direckt der Zweck dieser Erfindung, doch werden der Deutlichkeit halber einige Verfahren zur Herstellung desselben angeführt. Es kann z. B. durch Schmelzen im elektrischen Ofen von Bauxit Aluminiumsulfid und eventuell, um u. a. im Bauxit vorhandenes Si0_, FeO" TiO2 auszuscheiden, ein Reduktionsmittel, z, B. Kohle, hergestellt werden. Das Sulfid-Aluminiumoxyd kann auch durch Schmelzen von Bauxit zusammen mit FeS und Kohle hergestellt werden, wodurch FeS sich mit ausgeschiedenem Aluminium verbindet. Man kann dasselbe auch durch Zusammenschmelzen von Tonerde oder Alundum mit einem oder mehreren Sulfiden, z. B. A12S3, CaS, MgS, herstellen. Verschiedene andere Verfahren können gegebenerweise hierfür benutzt werden, und statt des Schmelzverfahrens kann man auch das Sinterverfahren benutzen.The production of such a sulfide aluminum oxide is not The purpose of this invention is straightforward, but some procedures are provided for clarity for the production of the same. It can e.g. B. by melting in the electrical Furnace of bauxite aluminum sulphide and possibly, in order to inter alia. Si0_ present in the bauxite, FeO "TiO2 precipitate, a reducing agent, e.g. coal, can be produced. The sulphide aluminum oxide can also be produced by melting bauxite together with FeS and Coal can be produced, whereby FeS combines with precipitated aluminum. You can do the same by fusing clay or alundum with one or more sulfides, e.g. B. A12S3, CaS, MgS. Various other procedures can possibly be used for this, and instead of the melting process can you can also use the sintering process.

DasSulfid-Aluminiumoxydwird in passende Größe zerkleinert und dann in einen elektrischen Ofen gefüllt, z. B. in einen elektrischen Flatnmenbogenofen der Karbidofenart, zusammen mit einem oder mehreren Reduktionsmitteln sowie mit eventuellen weiteren Zusätzen, Durch die Einwirkung des Wärme erzeugenden Stromes wird hierbei Aluminium abgeschieden, wodurch je nach dem Reinheitsgrad der Rohstoffe Aluminiummetall oder Aluminiumlegierung erhalten wird, die im Ofen von einer leicht schmelzenden Sulfid-oder sulfidhaltigen Schlacke von niedrigem spezifischen Gewicht bedeckt ist. Diese Schlacke beschützt, wie oben angegeben, das ausgeschiedene Metall gegen das Verdampfen durch die Einwirkung des Flammenbogens und trägt auch zur Erleichterung der Reduktion bei. Die Hauptbestandteile der Schlacke bestehen gewöhnlich aus dem oder den Sulfiden, die in dem aluminiumhaltigen Rohstoff enthalten sind, jedoch kann dieselbe auch, je nachdem wie weit die Reduktion getrieben wird, eine größere oder kleinere Menge Aluminiumoxvd enthalten. Die Schlacke kann auch Karbide, z. B. A],('", enthalten. Ein Gehalt von io Prozent Sulfid im Rohstoff kann ausreichend sein, um den Schutz gegen das Verdampfen des Metalls zu erzielen, und in gewissen Fällen kann man sich mit noch geringerein Sulfidgehalt begnügen. -Man -kann auch, besonders wenn man zu später angegebenem Zweck die erhaltene Sulfid- oder sulfidlialtige Schlacke ausnutzen will, einen so hohen Sulfidgehalt im Rohstoff benutzen, daß die Herstellung der Schlacke das Wesentliche des Schmelzverfahrens wird. Das V erfahren ist dann gleichzeitig ein Reinigungsverfahren für Sulfid bzw. Sulfid-Aluminiumoxt-cl.The sulfide-alumina is crushed to the appropriate size and then filled in an electric furnace, e.g. B. in an electric flatnmenbogenofen of the carbide furnace type, together with one or more reducing agents and with any other additives, due to the effect of the heat-generating electricity Here aluminum is deposited, whereby depending on the purity of the raw materials Aluminum metal or aluminum alloy is obtained, which is easily put in the furnace by a melting sulphide or sulphide-containing slag of low specific gravity is covered. As stated above, this slag protects the precipitated metal against evaporation due to the action of the flame arc and also contributes to the relief the reduction. The main components of the slag usually consist of the or the sulfides found in the aluminous Contain raw material are, however, depending on how far the reduction is carried out, the same can also be contain a larger or smaller amount of aluminum oxide. The slag can too Carbides, e.g. B. A], ('", contain 10 percent sulfide in the raw material be sufficient to achieve protection against evaporation of the metal, and in certain cases one can be satisfied with an even lower sulphide content. -Man -can also, especially if one uses the obtained sulphide- or wants to use sulphide-containing slag, such a high sulphide content in the raw material Use that making slag is the essence of the fusion process will. The process is then at the same time a cleaning process for sulphide or Sulphide-aluminum oxt-cl.

Wenn man ein verhältnismäßig reines Aluininitimmetall herstellen will und die zum Verfahren benutzten Rohstoffe nennenswerte Mengen solcher Verunreinigungen enthalten, die bei der Reduktion im Ofen die Bildung von Silizium, Eisen u. a. Stoffen veranlassen, die sich mit dem ausgeschiedenen Aluminiumnietall verbinden und dasselbe verunreinigen, ist es am besten, die Reduktion in zwei verschiedenen Schmelzprozessen auszuführen. In dem ersten wird nur ein Teil des im Rohstoff enthaltenen A103 sowie die genannten Verunreinigungen ausgeschieden werden. Hierdurch wird ein verhältnismäßig unreines Altuniniummetall bzw. Aluminiumlegierung erhalten sowie eine Sulfid Aluminiumoxvdschlacke, die verhältnismäßig frei von solchen schüdlicbenVertinreinigungen, «-ic Si0=,TiO_" Fe0, FeA usw., ist. Der Prozentgehalt von A120.1 in auf diese Weise hergestelltem (gereinigtem) Sulfid-Aluminiumoxyd kann durch Regelung der Reduktion und des Sulfidgelialtes im Rohstoff innerhalb weiter Grenzen verändert werden, aber sollte doch nicht höher gehalten werden, als daß die Sulfid-Aluniiniuinoxvdschlacke bei der im Ofen herrschenden Temperatur niedrigeres spezifisches Gewicht hat als das ausgeschiedene Metall bzw. die Legierung. Das auf diese Weise hergestellte gereinigte - Sulfid Aluminiumoxv<I muß, wenn es zur Herstellung von Aluminium auf elektrothermischem Wege benutzt werden soll, abgekühlt, zerkleinert und dann in den elektrischen Ofen gefüllt werden, zusammen mit Reduktionsmitteln, welche möglichst frei von Asche sein müssen, z. B. Holzkohle. Hierdurch im Ofen ausgeschiedenes Aluminiummetall wird verhältnismäßig rein. Die Reduktion wird passend so weit getrieben, daß das im Sulfid-Aluminiumoxvd enthaltene Aluminumoxyd ganz oder größtenteils zu Al reduziert wird. Man kann jedoch, falls es erwünscht ist, die Reduktion so regeln, daß größere oder kleinere Mengen Aluminiumoxyd in der das Aluminiummetall schützenden Sulfid- bzw. sulfidhaltigen Schlacke erhalten werden. Bei diesem zuletzt angegebenen Verfahren zur Herstellung eines verhältnismäßig reinen Aluminiummetalls ist es am zweckmäßigsten, daß man als aluminiumhaltiges Rohmaterial Sulfid-Aluminiumoxyd benutzt, dessen Sulfid ganz oder größtenteils aus Aluminiumsulfid besteht. Die in diesem Falle erhaltene Aluminiumsulfid-bzw. Aluminitimsulfid-Aluminiumoxvdschlacke wird besonders frei von solchen Verunreinigungen, die Kiesel, Eisen, Titan usw. enthalten, und eignet sich daher als aluminiumhaltiges Zusatzmittel bei der Herstellung von Aluminiummetall durch Schmelzelektrolyse sowie auch zur Herstellung von reiner Tonerde und reinen Tonerdesalzen.If you want to produce a relatively pure aluminum aluminum and the raw materials used in the process, significant amounts of such impurities contain, which during the reduction in the furnace, the formation of silicon, iron, etc. Fabrics cause that connect with the precipitated aluminum rivet and the same contaminate, it is best to do the reduction in two different melting processes to execute. In the first only part of the A103 contained in the raw material is used as well the named impurities are excreted. This makes a proportionate impure aluminum metal or aluminum alloy received as well as a sulfide aluminum oxide slag, which are relatively free from such harmful pollutants, "-ic SiO =, TiO_" Fe0, FeA, etc. The percentage of A120.1 in this way made (Purified) sulphide aluminum oxide can be achieved by regulating the reduction and sulphide gelialtes in the raw material can be changed within wide limits, but should not be higher be kept than that the sulphide aluminum oxide slag in the prevailing in the furnace Temperature has a lower specific weight than the precipitated metal or the alloy. The purified - sulfide aluminum oxv <I produced in this way must if it is used for the production of aluminum by electrothermal means should be cooled, crushed and then put in the electric furnace with reducing agents, which must be as free of ash as possible, e.g. B. charcoal. Aluminum metal precipitated in the furnace as a result becomes relatively pure. the Reduction is carried out so far that that contained in the sulfide aluminum oxide Aluminum oxide is wholly or largely reduced to Al. One can, however, if it is desirable to regulate the reduction so that larger or smaller amounts of aluminum oxide obtained in the sulfide or sulfide-containing slag protecting the aluminum metal will. In this last-mentioned method for producing a relatively Pure aluminum metal, it is most expedient that one as aluminum-containing Raw material used sulphide aluminum oxide, the sulphide of which is completely or largely made up Consists of aluminum sulfide. The aluminum sulfide or aluminum sulfide obtained in this case. Aluminum sulfide-aluminum oxide slag becomes particularly free of such impurities as pebbles, iron, titanium, etc. and is therefore suitable as an aluminum-containing additive in production of aluminum metal by melting electrolysis as well as for the production of pure Clay and pure clay salts.

Bei den genannten Schmelzprozessen kann inan gleichzeitig mit dem aus Sulfid-Aluininiumoxyd bestehenden aluminiumhaltigen Rohmaterial den Ofen auch mit größeren oder kleineren Mengen eines anderen aluminiumhaltigen Rohstoffes, wie Tonerde, Alundum, Bauxit usw., beschicken sowie auch mit einem oder mehreren Sulfiden, wie A12S3, CaS, MgS. Ebenfalls kann man, wenn man durch das Verfahren ausgeschiedenes Aluminium, legiert mit einem besonderen Metall o. dgl., erhalten will, solche Zusätze machen z. B. von C a0, MnO, Si0, usw., durch deren Reduktion derartiges Metall erhalten wird. Flußmittel können auch zugesetzt werden, z. B. Fluoride wie CaFz. In gewissen Fällen ist us auch zweckmäßig, etwas Metall oder Legierung zuzusetzen, z. B. Eisen, Aluminiumlegierungen usw. Zugabe von Eisen oder anderem schweren Metall kann z. B. zweckmäßig sein, wenn das Verfahren die Reinigung von Sulfid .Aluminiumoxyd bzw. die Herstellung voa verhältnismäßig reinem Aluminiumsulfid bezweckt. Wenn nämlich das Rohmaterial bei solchem Verfahren nennenswerte Mengen Kieselsäure enthält, erleichtert ein derartiger Eisenzusatz clie Reinigung der Schlacke von Kieselsäure. Eventuelle mechanische Beiinischttngen von Eisen in der erhaltenen Schlacke können durch ein bekanntes Separierungsverfahreii ausgeschieden werden, z. B. durch magnetische Ausscheidung.In the above-mentioned melting processes, inan can simultaneously with the aluminum-containing raw material consisting of sulphide-aluminum oxide also makes the furnace with larger or smaller amounts of another aluminum-containing raw material, such as Load clay, alundum, bauxite, etc., as well as with one or more sulfides, like A12S3, CaS, MgS. You can also, if you are eliminated through the procedure Aluminum alloyed with a special metal or the like wants to receive such additives make z. B. of C a0, MnO, Si0, etc., obtained by reducing such metal will. Fluxes can also be added, e.g. B. fluorides such as CaFz. In certain In some cases it is also useful to add some metal or alloy, e.g. B. iron, Aluminum alloys etc. Addition of iron or other heavy metal can e.g. B. be useful if the process is the purification of sulfide .Aluminiumoxyd or the production of relatively pure aluminum sulfide is intended. If namely the raw material in such a process contains significant amounts of silica, facilitates Such an addition of iron would clean the slag from silica. Eventual mechanical admixtures of iron in the slag obtained can be caused by a known separation processes are eliminated, e.g. B. by magnetic precipitation.

Das Ablassen des Metalls und der Schlacke bei allen oben angegebenen Verfahren kann Teichzeitig geschehen, oder man kann sie für sich ablassen, z. B. durch verschiedene Ablaßlöcher. Wenn man mit niedrigem Sulfidgehalt des Beschickungsgutes arbeitet, ist es zweckmäßig, beim Ablassen etwas Schlacke im Ofen zurückzulassen. Um eine vollständigere Trennung zwischen Schlacke und Metall zu erhalten, als man direkt durch Ablassen aus dem Ofen erzielen kann, ist es zweckmäßig, beim Ablassen das geschmolzene ',Material in einem Mischapparat o. dgl. zu sammeln, in dem das Metall und die Schlacke sich vollständig voneinander trennen können. 'Man kann auch, um das durch die Verfahren erhaltene 'Metall oder die Legierung von Schlackenbeimischungen und ähnlichem zu befreien, dieselben in einem besonderen Ofen o. dgl. umschmelzen, eventuell unter Benutzung einer Schlackendecke, uin gegen Oxydierung zu schützen.Draining the metal and slag in all of the above Procedure can be done pond time, or you can drain it for yourself, e.g. B. through various drainage holes. If you have low sulphide content of the feed works, it is useful to leave some slag in the furnace when draining. To get a more complete separation between slag and metal than one can directly by draining the furnace, it is advisable to to collect the molten material in a mixer or the like when draining, in which the metal and the slag can completely separate from each other. 'One can also order the' metal or alloy obtained by the process to free from slag admixtures and the like, the same in a special way Melting the furnace or the like, possibly using a slag cover, uin against Protect from oxidation.

Für das Verfahren geeignete Reduktionsmittel sind besonders Kohle oder kohlehaltige Stoffe verschiedener Art, wie Koks, Koksstaub, Anthrazit, Graphit, Holzkohle, Holzkohlenstaub, Karbide, z. B. Kalzium- und Aluminiumkarbide. Da die Herstellung von verhältnismäßig reinem Aluminium stattfinden soll, muß man solche Reduktionsmittel anwenden, die niedrigen Aschegehalt haben.Particularly suitable reducing agents for the process are coal or carbonaceous substances of various kinds, such as coke, coke dust, anthracite, graphite, Charcoal, charcoal dust, carbides, e.g. B. Calcium and aluminum carbides. Since the If production of relatively pure aluminum is to take place, one must have such Use reducing agents that have low ash content.

Enthält das Reduktionsmittel oder der Rohstoff im übrigen Feuchtigkeit, so ist es zweckmäßig, dieselben vorher zu trocknen, da sonst ein nennenswerter Teil des Sulfides durch Einwirkung des Wassers oder Wasserdämpfe im oberen Teil des Ofens für sich zersetzt werden kann.If the reducing agent or the raw material otherwise contains moisture, so it is advisable to dry them beforehand, otherwise a significant part the sulphide due to the action of water or steam in the upper part of the furnace can be decomposed by itself.

Zur Durchführung der oben angegebenen Verfahren können elektrische Ofen verschiedener Art benutzt werden. Eine geeignete Ofenform ist der für die Karbidherstellung gewöhnlich benutzte Ofen. Der Ofen kann Kohlenrahmenboden haben, aber man kann auch, besonders wenn man ein möglichst kohlefreies Aluminiummetall oder Legierung erzielen will, einen Ofen benutzen, der ganz oder teilweise aus anderem Metall hergestellt ist, z. B. Alundum, Aluminiumiiitrid usw.To carry out the above methods, electrical Furnaces of various types can be used. A suitable furnace shape is that for carbide production usually used ovens. The stove can have a coal frame bottom, but you can also especially if you achieve an aluminum metal or alloy that is as carbon-free as possible want to use a furnace made entirely or in part of a different metal is e.g. B. alundum, aluminum nitride, etc.

Die Schlacke kann, während sie noch in geschlossenem Zustande sich befindet, z. B. beim Ablassen, einer Granulierung vermittels Dampf, Druckluft oder Wasser unterworfen werden. Das Aluminiumsulfid wird hierbei in Aluminiumoxyd oder Aluminiumhydrat überführt. Geht die Granulierung durch Druckluft oder überhitzten Dampf vor sich, erhält man in einigen Fällen direkt ein zur Herstellung von Aluminiummetall durch Schmelzelektrolyse geeignetes Rohmaterial. Die Schlacke kann auch in geschmolzenem Zustande oder auch nach dem Abkühlen und Zerkleinern als aluminiumhaltiges Rohmaterial einem Elektrolvten zugesetzt werden, aus dein Aluminium durch Schmelzelektrolyse hergestellt wird.The slag can while it is still in the closed state is located, e.g. B. when draining, a granulation by means of steam, compressed air or To be subjected to water. The aluminum sulfide is here in aluminum oxide or Aluminum hydrate transferred. The granulation goes through compressed air or overheated Steam in front of it, in some cases, is obtained directly for the production of aluminum metal raw material suitable for melting electrolysis. The slag can also be in molten form Condition or after cooling and crushing as aluminum-containing raw material be added to an electrolyte from the aluminum by fused electrolysis will be produced.

Die Schlacke kann auch als sulfidhaltiges Rohmaterial angewendet werden, uni gemäß einem passenden Verfahren Stilfi(-l-Aluminitinioxvd herzustellen.The slag can also be used as a sulphide-containing raw material, uni according to an appropriate process to prepare stilfi (-l-aluminitinioxvd.

Claims

PATENT CLAIM '. T. Process for the production of aluminum, silicon or those alloys that contain a high percentage of one or more of the Basic materials aluminum, calcium, silicon have, through the reduction of oxides Raw materials, e.g. B. in the electric furnace, characterized in that the deposited Alloy or aluminum metal or silicon in the furnace by a covering it Sulphide or sulphide-containing slag layer of low specific weight protected will.

2. The method according to claim T, characterized in that the slag layer consists of one or more of the sulfides of aluminum, calcium or magnesium or contains such.

3. The method according to claim r and 2, characterized in that that the load to achieve the Stilfid or. sulphide-containing slag layer as well as the reducing agent and the raw materials that make up the base metal or the Alloy is to be obtained, additions of one or more of the sulfides of Aluminum, calcium.) Which contains magnesium or slim or similar, that one or more of such sulphides contains. Embodiment of the method, according to Claim 3, characterized in that the additions of sulfide or sulfide-containing Material of the type specified in claim 3 can be replaced in whole or in part either against one or more such additives, e.g. B. CaSO "by reduction excrete directly named sulfides, or against a mixture of calcium, aluminum or magnesium compounds with such sulfur metals or sulfur ores (sulfur iron, Pyrite and the like), which increase their sulfur content in the presence of reducing agents which release calcium, aluminum or magnesium. 5. The method according to claim 3 and .1, characterized by such a content of aluminum oxide or other oxides in proportion to the amount of reducing agent that only part of the Aluniiniumoxy ds is reduced to metal, another part in the floating above stilfidhaltigen Slag passes over, so that later this slag is processed for itself on aluminum can be. 6. The method according to claim i, characterized in that according to produced by the method according to claim 5 Slag (sulphide aluminum oxide) is suitably subjected to a further reduction after cooling and crushing, z. B. in an electric flame arc furnace, under such an embodiment of the Process that deposited aluminum metal or aluminum alloy in the furnace of a sulphide or sulphide-containing slag covering the same is protected, where, if relatively pure aluminum metal is to be produced, appropriate Relatively low ash reducing agents can be used, e.g. B. Charcoal. 7. The method according to claims i to ö, characterized in that additives also of metals or alloys with a relatively high specific weight, z. B. iron, can be made. B. The method according to claims i to 7, characterized in that that the reducing agent and other additives used in the process, if they are significant Contain amounts of moisture, are subjected to drying z. B. by a Drying process known in and of itself, before it is added to the load The raw material containing sulphides may come together for the purpose of decomposition of the sulphide with the formation of hydrogen sulphide. G. Procedure according to Claims i to ä, particularly suitable in the event that the sulfide is in the raw material consists wholly or largely of aluminum sulfide, characterized in that the slag produced according to the process specified in these claims (sulfide or sulfide aluminum oxide) while it is still in a molten state, z. B. during discharge from the furnace, is subjected to granulation, e.g. B. by means of steam, compressed air or water. ok Process according to claims i to 9, particularly suitable in the event that the sulfide in the raw material is wholly or largely consists of aluminum sulfide, characterized in that according to the in these Slag produced according to the claims (sulphide or sulphide aluminum oxide) in the molten state or, after cooling and crushing, as containing aluminum Raw material is added to an electrolyte, made of aluminum in a known manner is produced by fused electrolysis, with another aluminum-containing one at the same time Raw material, e.g. B. alumina, can be added. ii. Method according to claims i to io, characterized in that according to those specified in these claims Process produced sulphide or sulphide-containing slag as sulphide-containing additive is applied to the aluminum-containing raw material of the im Claim 5 to produce specified type.