DE2519080A1 - Verfahren zur rueckgewinnung wertvoller komponenten aus der gebrauchten aluminiumoxidisolierung einer aluminiumreduktionszelle - Google Patents
Verfahren zur rueckgewinnung wertvoller komponenten aus der gebrauchten aluminiumoxidisolierung einer aluminiumreduktionszelleInfo
- Publication number
- DE2519080A1 DE2519080A1 DE19752519080 DE2519080A DE2519080A1 DE 2519080 A1 DE2519080 A1 DE 2519080A1 DE 19752519080 DE19752519080 DE 19752519080 DE 2519080 A DE2519080 A DE 2519080A DE 2519080 A1 DE2519080 A1 DE 2519080A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- aluminum
- insulation
- reduction cell
- aluminum oxide
- alumina
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 13
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 9
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- -1 aluminum sodium fluoride Chemical compound 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 2
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000002001 electrolyte material Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035943 smell Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
26
Alcan Research and Development Limited, Montreal / Kanada
Verfahren zur Rückgewinnung wertvoller Komponenten aus der gebrauchten Aluminiumoxidisolierung einer Aluminiumreduktionszelle.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rückgewinnung wertvoller Komponenten aus der gebrauchten Aluminiumoxidisolierung
einer Aluminiumreduktionszelle.
In Aluminiumreduktionszellen befindet sich der im wesentlichen aus in geschmolzenem Kryolith (Aluminiumnatriumfluorid) gelösten
Aluminiumoxid bestehende Elektrolyt innerhalb einer Zelle, welche eine mit Kohlenstoff beschichtete äußere Schale
aus Stahl aufweist. Die Kathode bildet den Boden der Zelle und besteht aus Kohlenstoffblöcken. Zwischen den am Boden
- 2 5Q98A4/Q862
angeordneten Kohlenstoffblöcken der Kathode und der stählernen Schale ist gewöhnlich eine Schicht stark verdichteten Aluminiumoxids
eingeschlossen, die als Wärme-und elektrische Isolierung zwischen den Kohlenstoffblöcken der Kathode und der
stählernen Schale dient.
Es ist bekannt, daß die Kohlenstoffbeschichtung einer Reduktionszelle
von den Komponenten des Elektrolyten einschließlich unerwünschter Verunreinigungen, die sich im Elektrolyten
während längeren Gebrauchs entwickeln^ immer mehr durchdrungen wird. Zusätzlich zur Verschmutzung der Kohlenstoffbeschichtung
wird die darunterliegende Schicht aus Aluminiumoxid vom Elektrolyten durchdrungen. Die Konzentration des Materials des Elektrolyten
im Aluminiumoxid wächst progressiv in Richtung der Zwischenfläche zwischen dem Aluminiumoxid und den Kohlenstoffblöcken
an. Die Isolierungseigenschaften der Aluminiumoxidschicht werden
infolge dieses Eindringens des Elektrolytmaterials zerstört und daher ist es üblich, diese Aluminiumoxidschicht zu entfernen
und wegzuwerfen, wenn die Kohlenstoffbeschichtung der Zelle zur
Erneuerung entfernt wird. Das weggeworfene Aluminiumoxidmaterial is*·· ?iicht sur Wiederverwendung bei der Beschichtung von Reduktionszellen
geeignet und ist aufgrund seines hohen Gehalts an Verunreinigungen auch nicht als direkter Zusatz zum Elektrolyten
anderer Reduktionszellen geeignet, obwohl es zusätzlich
zum Aluminiumoxid einen wesentlichen Bestandteil wertvoller Fluoride enthält.
Das Hauptargument gegen den Zusatz von weggeworfenem Aluminiumoxid
zu Reduktionszellen sind die strengen Gerüche die auftreten, wenn das Material erwärmt wird, nachdem es der festen
Kruste einer Reduktionszelle zugesetzt wurde.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben,
durch das die gebrauchten Aluminiumoxidmaterialien
- 3 509844/0862
zur Wiederverwendung aufbereitet werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gebrauchte Isolierung zerkleinert und trockenem Dampf mit einem
Druck in der Größenordnung von 1 bis 7 kg/cm bei einer Temperatur von 120 bis 175°C in einem Druckbehälter während einer
Zeit ausgesetzt wird, die ausreicht, um einen im wesentlichen vollständigen Abbau der enthaltenen Karbide und Nitride zu bewirken
und daß das so behandelte teilweise hydratisierte Material der Aluminiumoxidisolierung dem Elektrolyten einer
Aluminiumreduktionszelle ohne weitere Behandlung zugesetzt wird, wodurch die Aluminiumoxid- und Fluoridbestandteile der
gebrauchten Aluminiumisolierung surückgeleitet werden.
Es wurde gefunden, daß die oben geschilderten Schwierigkeiten durch das erfindungsgemäße Verfahren überwunden werden können,
bei welchem das Aluminiumoxidmaterial einer Hydratisierung durch trockenen Dampf unter erhöhtem Druck ausgesetzt wird.
Dieses hat die Wirkung, daß die darin enthaltenen Karbide und/oder Nitride abgebaut werden. Die Dampfbehandlung kann
fox';gesetzt werden bis die Entwicklung von I'ohl ^wasserstoff en
und/oder Ammoniak aufgehört hat. Typisch enthält eine aus einer Reduktionszelle entfernte Aluminiumoxidschicht bis zu
20$ Fluor in Form von Fluoriden und bis zu 10$ unerwünschter
Karbide und/oder Nitride. Diese unerwünschten Karbide und Nitride können im wesentlichen vollständig eliminiert werden,
indem das Aluminiumoxidmaterial nach einem Mahlen auf eine geeignete Größe trockenem Dampf mit einer Temperatur im
Bereich von 120 bis 175°C und einem Druck von 1 bis 7 kg/cra in einem Druckbehälter etwa 7 Stunden lang ausgesetzt wird.
Das behandelte Material erfährt aufgrund der Hydratisierung des Aluminiumoxids-eine Gewichtszunahme von ungefähr
- 4 509844/0862
Das so behandelte teilweise hydratisierte Material, welches wertvolle Fluoride enthält, ist zur Verwendung als zu einer
Reduktionszelle zugeführtes Aluminiumoxid selbst oder gemischt mit üblichem geröstetem Aluminiumoxid geeignet.
Bei einem Beispiel wurde die aus einer Reduktionszelle entfernte Isolierung aus Aluminiumoxidmaterial grob zu Partikeln
unter 1 cm Größe zerkleinert und auf offenen Platten in einem wärmeisolierten Druckbehälter behandelt, der mit einer
Druckmeßeinrichtung, einem Thermometer und einem Überdruckventil zum Absaugen von Ammoniak und Kohlenwasserstoffen ausgerüstet
war. Die Beschichtung aus Aluminiumoxidmaterial wurde in einer Charge von 500 kg eingegeben. Frischdampf mit einem
Druck von 1,5 kg/cm wurde in den Druckbehälter geleitet und
der Druck würde aufrechterhalten bis das Vorhandensein von Ammoniak oder Kohlenwasserstoffen durch Geruch oder periodische
Probennahme an den Abgasen, die durch Offenen des Überdruckventils
abgelassen wurden, nicht mehr bemerkbar war. Die zur Erreichung dieses Stadiums erforderliche Zeit beträgt ungefähr
7 Stunden. In diesem Zeitraum wird der Gehalt an Aluminiumkarbiden und Nitriden im wesentlichen vollständig abgebaut und
ein kleiner Anteil an Aluminiumoxid wird hydratisiert, was,
wie oben erwähnt wurde, zu einem Gewichtszuwachs von ungefähr 7% führt.
Das behandelte Material kann dann ohne weitere Behandlung direkt dem Elektrolyten einer elektrolytischen Reduktionszelle zugefügt werden und auf diese Weise i<tfird der wertvolle
Gehalt an Fluorid der benutzten Aluminiumbeschiehtung auf einfache Weise zurückgewonnen.
TDie zur Erreichung des erforderlichen Abbaugrades der Karbide
und Nitride erforderliche Behandlungsseit ändert sieh mit den
- 5 50984A/0862
Verfahrensbedingungen, insbesondere mit der Partikelgröße des in den Druckbehälter eingegebenen Materials, der Tiefe
des auf den Platten angeordneten zerkleinerten Materials, eiern Druck und der Temperatur des Dampfes (der ein wenig überhitzt
sein kann) ebenso wie mit dem Gehalt an Verschmutzungen im Isoliermaterial. Jedoch ist eine angemessene Kontrolle des
Verfahrens außerordentlich einfach, weil die Behandlung vollständig abgeschlossen ist, wenn das Ablassen von Dampf über
das Überdruckventil nicht mehr von schlechten Gerüchen begleitet ist. Im allgemeinen dauert die Behandlung je nach den
Umständen 4 bis 10 Stunden«
- 6 509844/0862
Claims (1)
- PatentanspruchVerfahren zur Rückgewinnung wertvoller Komponenten aus der 'gebrauchten Aluminiumoxidisolierung einer Aluminiumreduktionszelle, dadurch gekennzeichnet, daß die gebrauchte Isolierung zerkleinert und trockenem Dampf mit einem Druck in der'Größenordnung von 1 bis 7 kg/cm bei einer Temperatur von 120 bis 175°C in einem Druckbehälter während einer Zeit ausgesetzt wird, die ausreicht, um einen im wesentlichen vollständigen Abbau der enthaltenen Karbide und Nitride zu bewirken und daß das so behandelte teilweise hydratisierte Material der Aluminiumoxidisolierung dem Elektrolyten einer Aluminiumreduktionszelle ohne weitere Behandlung zugesetzt wird, wodurch die Aluminiumoxid- und Pluoridbestandteile der gebrauchten Aluminiumisolierung zurückgeleitet werden.5098A4/0862
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1877374 | 1974-04-29 | ||
| GB1877374 | 1974-04-29 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2519080A1 true DE2519080A1 (de) | 1975-10-30 |
| DE2519080B2 DE2519080B2 (de) | 1976-12-23 |
| DE2519080C3 DE2519080C3 (de) | 1977-09-01 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2268877A1 (en) | 1975-11-21 |
| NO751515L (de) | 1975-10-30 |
| CH594745A5 (de) | 1978-01-31 |
| ES437060A1 (es) | 1977-01-16 |
| CA1054970A (en) | 1979-05-22 |
| IT1037724B (it) | 1979-11-20 |
| DE2519080B2 (de) | 1976-12-23 |
| JPS5339245B2 (de) | 1978-10-20 |
| JPS50151711A (de) | 1975-12-05 |
| NL7505082A (nl) | 1975-10-31 |
| AU8062175A (en) | 1976-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1065625B (de) | Rückgewinnung von Fluoriden aus gebrauchten Aus kleidungen von Alumimumreduktionszellen | |
| DE1207360B (de) | Verfahren zur Herstellung von kristallinem, NaO-armen alpha-Aluminiumoxyd | |
| DE1207362B (de) | Verfahren zur Rueckgewinnung von Kryolith aus kohlenstoffhaltigen Zellenauskleidungen | |
| DE2141181C3 (de) | Verfahren zur Aufarbeitung von ver brauchten Kohlenstoffauskleidungen einer Aluminiumreduktionszelle | |
| DE2519080C3 (de) | Verfahren zur Rückgewinnung wertvoller Komponenten aus der gebrauchten Aluminiumoxidisolierung einer Aluminiumreduktionszelle | |
| DE2519080A1 (de) | Verfahren zur rueckgewinnung wertvoller komponenten aus der gebrauchten aluminiumoxidisolierung einer aluminiumreduktionszelle | |
| DE1184967B (de) | Verfahren zur Wiedergewinnung von Fluor aus festen Rueckstaenden der Aluminium-Schmelzflusselektrolysc | |
| DE1802787A1 (de) | Verfahren zur Begrenzung eines Anodeneffektes in einer elektrolytischen Zelle zur Herstellung von Aluminium | |
| DE846993C (de) | Verfahren und Vorrichtung zur elektrolytischen Herstellung von Fluor | |
| DE2008335A1 (de) | Verfahren zum Entfernen von leitenden Schichten auf formbeständigen Elektroden | |
| DE2050375A1 (de) | Verfahren zur Wiedergewinnung von Nitrozellulose aus gealtertem Explosiv pulver | |
| DE2144278C (de) | Verfahren zur Behandlung von Material, welches beim Schmelzen von Aluminium anfallt | |
| DE853823C (de) | Verfahren zur Herstellung oder Reinigung von Aluminium | |
| AT233524B (de) | Verfahren zur Wiedergewinnung von Kryolith | |
| DE1139475B (de) | Verfahren zum Reinigen von unreinem Silicium | |
| DE1190680B (de) | Verfahren zur Wiedergewinnung von Fluor bei der Aluminiumelektrolyse | |
| CH261436A (de) | Verfahren zur Herstellung von Metallen. | |
| DE650331C (de) | Verfahren zum Chlorieren von geroesteten Zinkerzen | |
| AT217944B (de) | Verfahren zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften von auf Magnesiumoxyd aufgebautem feuerfestem Material | |
| DE2144278A1 (de) | Verfahren zur Behandlung von abgeson dertem Material, welches sich aus einem Korper von geschmolzenem Aluminium abge schieden hat | |
| DE589403C (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Magnesium durch Schmelzflusselektrolyse von Magnesiumchlorid | |
| DE511808C (de) | Verfahren zur elektrolytischen Gewinnung von Fluor | |
| DE583391C (de) | Verfahren zur Herstellung von Beryllium-Aluminium-Legierungen | |
| DE533374C (de) | Verfahren zur elektrolytischen Gewinnung von reinem Aluminium aus Legierungen des Aluminiums mit weniger elektropositiven Komponenten | |
| DE1084705B (de) | Verfahren zur Herstellung von feinkoernigem Korund, der sich besonders fuer metallkeramische Zwecke eignet |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |