Способ прямого получения металлического алюминия из содержащих окись алюминия материалов (руд и пр.) термическим путем Советский патент 1937 года по МПК C22B4/02 C22B21/02 

в настоящее время алюминий получается исключительно путем электролиза окиси алюминия, растворенной в расплавленном криолите. Основным недостатком этого способа является необходимость приготовления чистой окиси алюминия, что связано с коллоссальными затратами материальных средств и труда, так как окись алюминия в чистом виде в природе почти не встречается и выделяется из природных соединений алюминия в результате переработки их по чрезвычайно сложной схеме. Прецлагаемый метод дает возможность получить алюминий непосредственно из его руд термическим путем, используя большую упругость паров алюминия по сравнению с целым рядом других и в частности более дешевых металлов. По этому методу окись алюминия восстанавливается до металлр;1ческого алюминия путем нагрева ее с неорганическими восстановителями (напр., металлами и сплавами), менее летучими, чем алюминий, в нейтральной для данной реакции среде или в вакууме. Применение вакуума является более целесообразным, так как при этом облегчается удаление образуюш,ихся в

результате восстановления паров алюминия и исключается необходимость в установке для получения нейтрального газа и обеспечения его циркуляции.

Наличие нейтральной среды или вакуума и применение неорганических восстановителей, не образующих, в результате протекания реакций восстановления, газообразных продуктов, исключает возможность протекания побочных реакций, а постоянное удаление (конденсирование) паров алюминия, в свою очередь, обеспечивает течение реакции восстановления до конца. В частности, при восстановлении ферросилицием процесс восстановления схематично представится в следующем виде:

1) 2 Al,03 + 3Si- 3SiOo-l-4fll (пары), 2) А1.,0, +3Fe- 3Fe64-2Al (пары)

или 4 ftlA + 9 Fe - 3 F езО 8 А1 (пары)

В случае применения в качестве вое-, становителя силикоалюминия будет иметь место не только восстановление окиси алюминия кремнием, но и отгонка алюминия, содержащегося в силикоалюминии.

При получении алюминия из его руд, содержащих обычно наряду с окислами алюминия окислы других металлов (примеси), можно использовать эти примеси в качестве восстановителей окиси алюминия. В этом случае из алюминиевой руды должны быть сначала полностью или частично восстановлены известными способами,, напр., при помощи окиси углерода, окислы металлов, содержащихся в ней в виде примесей. В обработанной таким образом руде примеси будут присутствовать в виде металлов, равномерно и дисперсно распределенных по всему продукту. При нагревании этого продукта в нейтральной среде или вакууме присутствующие в нем металлы восстановят окись алюминия до металлического алюминия, образующегося в виде паров, конденсирующихся в конденсаторной установке.

В случае применения в качестве исходного материала для получения алюминия руд, не содержащих ftljOg, такие руды должны быть предварительно переведены известным способом в окисные.

Предмет изобретения.

1.Способ прямого получения металлического алюминия из содержащих окись алюминия материалов (руд и пр.) термическим путем, отличающийся тем, что нагрев ведут в вакууме или в нейтральной для реакции среде в присутствии более высококипящих, по сравнению с алюминием, неуглеродистых восстановителей, не дающих газообразных продуктов реакции, в частности металлов и сплавов.

2.Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что для возможности использования в качестве восстановителя обычно имеющихся в исходном материале примесей других металлов исходный материал подвергают предварительному восстановлению известными способами (напр., восстановление окислов железа с помощью СО до металла).

3.Прием выполнения способа по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что процесс ведут в высокотемпературной вакуумной печи или печи с нейтральным для реакции восстановления газом с раздельными реакционным и конденсационным пространствами.