Способ получения алюминия Советский патент 1987 года по МПК C22B5/10 C22B21/02 

113

Изобретение относится к производству алюминия и:з бедных руд карбо- термическим методом в шахтной печи. Цель изобретения - повышение выхода алюминия и обеспечение непре- рывности процесса.

Способ включает операцию подготовки шихты из руд с добавлением углеродосодержащего компонента, которую потом брикетируют и подвергают термообработке в печи коксования при температуре 600-900- в течение 20-- 50 мин в токе неокисляющих газов продуктов сгорания топлива в шахтной печи. Горячие брикеты подают « шахтную печь, где они по мере продвиже

20

25

30

ия вниз нагреваются до температур 000-2100 С, при которых протекает еакция карботермического восстановения окислов с образованием сплава еталлов: алюминия, кремния и железа. На образовавшиеся капли металла в районе фурм набрызгивают расплавленный свинец, который адсорбирует восстановленные металлы, в частности, алюминий.

Расплавленный свинец, содержащий алюминий, выводят со дна шахтной печи в печь ликвации, откуда верхний слой направляют на фракционную дистилляцию, а нижний слой возвращают на рециркуляцию в фурменную часть

шахтной печи. I

Пример. Чтобы установить шихте массовое молекулярное соотноение SiOj: AljOj 1,5:1, глину, соержащую, мае. %: 34,14; SiOj - 46,68 4,74, смешивают с другии компонентами шихты в следующем соотношении, мас.%: глина 43,5; окись алюминия 8,7; уголь спекшийся 47,8; добавляют рециркулирующую загрузку в количестве 8,7% от суммы ранее смешанных компонентов.

Материал размельчают, пропускают через сито № 10 меш и смешивают в мельнице с добавлением небольшого количества алюмината кальция в качестве связующего. Смесь брикетируется jfl кусками 110 75«65 массой около 0,5 кг и ококсовывают при температуре продуктов сгорания 800°С. В результате 30 мин обработки получены брикеты прочностью 137 кг/см, насыпном весом ff45 кг/м

Заполняя объем шахтной печи на 65% брикеты прогревают в ней до 2000- 2100°С и подвергают карботермическому

35

40

45

55

32

восстановлению. Образующийся при этом сплав алюминия с кремнием и железом стекают в-низ. Под уровнем фурм шахтной печи на наго набрызгивают расплав- ленньш свинец. Свинцово-алюминиевый сплав выводится со дна шахтной печи в тигель ликвации, где расслаивается. Верхний слой, содержащий алюминий, поступает на очистку от остатков свинца фракционной дистилляцией, а нижний слой и остатки свинца возвращаются в процесс.

Пример 2. При использовании глины, содержащей, мас.%: AljUj 27,96; SiOj 54,82; 1,76, ее смешивают с другими компонентами шихты, в следующем соотношении, мас.%: глина 37,0; алюминий 14,8; спекщийся уголь 48,2; рециркулирующая загрузка 9,3.

Материал размельчают, пропускают ч.ерез сито № 10 меш, смешивают в мельнице с добавлением алюмината кальция, после чего смесь брикетируют. Обработанные tio примеру в печи коксования брикеты подают в шахтную печь, где по мере продвижения вниз они нагреваются до 2000-2100 с. Образующийся при карботермическом восстановлении сплав алюминия с кремнием и железом после набрызгивания на него расплавленного свинца образует свинцово-алю- миниевый сплав, который подвергают сначала ликвации, а затем верхний слой фракционной дистилляции.

В таблице даны сравнительные результаты исследований.

fl

0

5

5

Формула изобретения 1. Способ получения алюминия кар- ботермическим восстановлением в шахтной печи брикетированной шихты из материалов, содержащих окис- лы алюминия, кремния, железа и углерод, с получением сплава алюминия с кремнием и железом и последующим извлечением из него алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода алюминия и обеспечения непрерывности процесса, восстановлению подвергают брикетированную шихту, содержащую 35 - 50 мас.% углерода, причем шихту предварительно ококсовывают в печи коксования при 600-900°С в течение 20- 50 мин в среде неокисляющего газа, содержащего менее 1% кислорода, восстановление щихты ведут при 2000 - 2100 С с получением алюминий-кремний

313

железного сплава, на сплав набрызгивают расплавленный свинец для извлечения из него алюминия с получением свинцово-алюминиевогс сплава, затем свинцово-алюминиевый сплав подверга- ют ликвации для разделения алюминия и свинца с последующей дистилляцией отликвированного алюминия для удаления из него остатков свинца.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что в качестве материала шихты, содержащего окислы алюминия, кремния и железа, используют глины, каолинит, агалматорит, алюминиевый сланец и боксит при массовом

А1 Si Ш РЬ

Редактор А.Козориз

Составитель А.Кальницкий Техред М. Ходанич

Заказ 1808/58 Тираж 605Подписное

ВНИЖМ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

154

молекулярном соотношении окиси кремния к окиси алюминия в шихте в пределах (1-2):1,

3.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что набрызгивание расплавленного свинца на алюминий- кремний-железный сплав проводят под уровнем фурм шахтной печи, образовавшийся на донной части печи свинцово-алюминиевый сплав подают в тигель ликвации с выделением из него основной части алюминия и оставшийся в нем свинец удаляют в следующе; тИгле фракционной дистилляцией.

99,0 0,04 0,16 0,00

Корректор М.Демчик

Изобретение относится к производству алюминия из бедных руд карботермическим методом. Целью изобретения является повышение выхода алюминия и обеспечение непрерывности процесса, которая достигается тем, что брикетированную шихту подвергают коксованию. Ококсованные брикеты .нагревают до температуры 2000-2100 С, при которой происходит карботермичес- кое восстановление окислов с образованием сплава алюминия, кремния и железа. На сплав набрызгивают расплавленный свинец. Полученный свин- цово-алюминиевый сплав направляют на ликвацию с последующей дистилляцией верхнего слоя. 2 з.п. ф-лы, 1 табл. в S СО со о со со ел СМ