Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ АЛЮМИНИЯ С КРЕМНИЕМ

До настоящего времени изготовление сплавов алюминия с кремнием производится путем сплавления чистого алюминия с силикоалюминием или кремнием.

Силикоалюминий, как известно, в свою очередь получается электротермическим путем из каолина и кварца. При этом извлечение алюминия из каолина достигает небольшой величины. Максимальное содержание алюминия в силикоалюминии достигает 30%. Таким образом, чтобы изготовить сплав алюминия с кремнием необходимо к силикоалюминию добавить в большом количестве металлический алюминий, для изготовления которого руда предварительно очищалась от кремния.

Такой способ получения сплава алюминия с кремнием сам по себе еще обладает рядом недостатков, основными из которых являются: трудность сплавления силикоалюминия с алюминием благодаря значительной разности их удельных весов и образованию окисных планок на металле, и большой угар как алюминия, так и кремния в результате многократных переплавок, следствием чего являются высокие расходы материалов и энергии.

Попытки получения сплавов алюминия с кремнием в электролите Холла-Эру не увенчались успехом благодаря течению реакции взаимодействия кремнезема с электролитом, приводящей к разрушению последнего

3SiO₂+4Na₃Al₂F₆=3SiF₄+12NaF+2Al₂O₃

В то же время было установлено, что в этом электролите кремнезем растворяется в незначительных количествах. Как показали опыты, электролит, составленный из хлористого натрия и криолита, растворяет в себе значительные количества кремнезема или руд, его содержащих. Это обстоятельство, а также то, что в присутствии ионов хлора возможно течение следующей реакции

3SiO₂+12NaCl+4AlF₃=SiCl₄+12NaF+2Al₂O₃

создает условия для нормального течения процесса. Согласно изобретению, с целью повышения растворения кремнезема, в электролит вводят добавку хлористого натрия в количестве до 18%. Кроме того, в шихту для приготовления электролиза кремний вводят в количестве, не менее, чем вдвое превышающем необходимое его количество в сплаве.

Осуществленный в производственных условиях этот способ показал возможность получения таким путем сплавов алюминия с кремнием определенного состава и использование для этих целей каолина или кианита, тем самым снижая расход чистого глинозема.

Кроме того, то количество алюминия, которое должно быть добавлено, может быть введено в виде загрязненного кремнием глинозема.

При этом нет необходимости облагораживания сплавов, так как в этом случае они получаются модифицированными.

Для осуществления способа возможно использование обычных элетролизеров. Так, например, в обычном электролизере расплавляется электролит из криолита и хлористого натрия, причем содержание последнего не должно превышать 18%. Затем во время анодных эффектов как это практикуется при электролитическом получении алюминия, вводится смесь из кремнеземосодержащей руды из расчета получения сплава с определенным содержанием кремния, глинозема и некоторых количеств хлористого натрия и фтористого алюминия, позволяющих сохранять электролит в нормальном состоянии.

Обслуживание ванн не отличается от обычно принятого. По накоплении металла последний вычерпывается и разливается в чушки, которые могут быть применены для соответствующих целей.

Содержание кремния в смеси должно быть не меньше, чем в два раза выше задаваемого его содержания в сплаве.

При осуществлении нового способа возможно предупреждение анодного эффекта, так как перед наступлением вспышки на ванне начинает выделяться хлор.