Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13604
.pdf
На прилагаемых чертежах, на рисунке 1 представлен схематический вид в разрезе одной из форм аппарата, в
котором может быть реализовано изобретение; и на рисунке 2 представлен другой схематический вид в
разрезе, иллюстрирующий модифицированную форму аппарата, который может быть использован для
реализации изобретения.
Один из вариантов устройства, в котором может быть реализовано изобретение, схематически показан на
рисунке 1, где изображен наклонный вращающийся барабан 1, имеющий футеровку 2, внутренняя часть
которой, по меньшей мере, выполнена из огнеупорного материала. В качестве облицовки 2 может
дополнительно использоваться изоляционный материал, например, инфузориальная земля. Футеровка 2
обладает достаточными теплоизоляционными свойствами, чтобы поддерживать температуру внутри
барабана выше точки плавления алюминия. 7,5 Облицовка 2 окружает реакционное пространство 3, которое,
как показано, в значительной степени заполнено рыхлым кирпичом или аналогичным материалом. Барабан 1
снабжен решетчатыми отверстиями 4 и 5, которые предназначены для удержания кирпича 6 внутри
реакционной камеры. В нижней части барабана 85 предусмотрено отверстие 7 для отвода расплавленного
алюминия, предназначенное для периодического извлечения расплавленного алюминия. Отверстие для
крана снабжено подходящей крышкой 8, которую можно открывать вручную или автоматически с помощью
соответствующего механизма открывания (не показана на рисунке 90). На рисунке показан лоток 9,
расположенный под отверстием для крана, предназначенный для приема расплавленного алюминия и
направления его в подходящие емкости.
Барабан 1 расположен таким образом, что вращается на роликах 10, взаимодействуя с цапфами 11,
закрепленными на барабане. Вращение барабана осуществляется с помощью соответствующего приводного
механизма, взаимодействующего с шестерней 12, закрепленной на кольце 13, показанном на верхнем конце
барабана 100.
Средство для введения алюминийсодержащего материала и хлора в реакционную камеру 3 показано рядом с
верхним концом барабана 1. В этом неподвижном корпусе 105 1.4 происходит взаимодействие с воротником
13 посредством уплотнения 15 и сальника 16. Корпус 14 показан с секцией 17, предназначенной для подъема,
и воронкой 18.
Внутри корпуса 14 расположен полый конвейер 19, вращающийся под действием шестерни 20 и любых
подходящих приводных механизмов. Трубка для хлора 21 расположена таким образом, что проходит через
полый конвейер 19 в верхнюю часть барабана. Трубка для хлора 21 герметично соединена с конвейером 19 с
помощью соответствующих уплотнительных элементов 22. При желании конец трубки для хлора,
прилегающий к реакционной камере B, может быть изготовлен из кремнезема или другого термостойкого
материала.
К нижнему концу барабана 1 прикреплено кольцо 98, которое герметично входит в корпус 24, нижняя часть
которого снабжена откидной крышкой 25. Корпус 24 крепится с помощью элемента 26 к конденсатору 27,
который может быть снабжен изоляционной крышкой 28, позволяющей конденсировать только менее летучие
нежелательные продукты реакции. Конденсатор 27, в свою очередь, крепится проводником 29 к конденсатору
30, проводнику 31, конденсатору 32 и выходной трубе или вентиляционному отверстию 33.
На рисунке 2 показана модифицированная конструкция аппарата, предназначенного для противоточного
потока хлора и алюминийсодержащего материала, а также снабженного множеством реакционных камер и
множеством выпускных отверстий для удаления расплавленного алюминия. На рисунке 2 показан барабан 34,
снабженный цапфами 35 для вращения на роликах. 36.
Барабан 34 снабжен теплоизолирующей облицовкой 37 и перфорированной перегородкой 38, разделяющей
барабан на две реакционные камеры 39 и 40, каждая из которых, как показано, в значительной степени
заполнена кирпичом 41 или эквивалентным материалом. Отверстия 42 в перегородке 38 и отверстия 43 и 44 в
верхнем и нижнем торцах барабана имеют решетчатую конструкцию, чтобы удерживать кирпич 41 внутри
соответствующих камер.
В камерах 39 и 40 предусмотрены отверстия для слива 45 и 46, а на внешней стороне барабана расположены
крышки отверстий для слива 47 и 48, которые могут открываться вручную или с помощью любого
подходящего механизма.
Барабан 34 может вращаться с помощью соответствующих средств, приводящих в действие шестерню 49,
закрепленную на кольце 50 в верхней части барабана.
Материал, содержащий алюминий, может быть введен в бункер 5.1, взаимодействуя с выступающим
удлинителем 52 неподвижного корпуса 53, который, в свою очередь, находится в газонепроницаемом
соединении с верхним концом барабана. Полый конвейер 54 проходит через корпус 53 и предназначен для
подачи материала в барабан 34 с желаемой скоростью посредством соответствующего привода шестерни 55.
Удлинитель 56 конвейера 54 взаимодействует с элементом 57 и сообщается через полый проводник 58 70 с
конденсатором 59, а через проводник 60 — с конденсатором 61, при этом в конденсаторе 61 предусмотрена
вентиляционная или выходная труба 62. Соединения конвейера 54 с корпусом 53 и элементом 57 75
герметичны, чтобы предотвратить утечку воздуха в барабан 34.
Кольцо 63 закреплено на нижнем конце барабана и обеспечивает герметичное соединение с выпускным
корпусом 64 80, который снабжен срабатывающим запорным клапаном 65. Проводящая трубка для хлора 66
проходит через корпус 64 и входит в нижний конец барабана 34. Внутренний конец проводящей трубки 66
может быть изготовлен из кремнезема 854 или другого термостойкого материала.
При выполнении процесса способом, указанным на рисунке 1, материал, содержащий металлический
алюминий в относительно мелких частицах, такой как шлам, стружка, отходы обогащения, окалина и тому
подобное, загружается в бункер iS, откуда он попадает в корпус 14 и транспортируется со скоростью a.
желаемая скорость подачи в вращающийся барабан 1.
Хлор одновременно подается в реакционную камеру через хлорную трубку 21. Как правило, для выделения
достаточного количества экзотермического тепла в результате реакции с хлором требуется приблизительно
5% хлора.
алюминий для расплавления оставшихся 100 атомов алюминия. В начале работы реакционную камеру
предпочтительно нагревают до температуры не менее 2000 °C любым подходящим способом, чтобы реакция
между алюминием и хлором протекала с относительно высокой скоростью. Соотношение хлорита к
содержанию металлического алюминия в обрабатываемом материале таково, что обычно требуется
превращение приблизительно 0,5% или более 110 содержания алюминия в хлорид алюминия, чтобы в
результате реакции выделялось достаточное количество экзотермического тепла для поддержания
температуры в реакционной камере выше точки плавления 115 алюминия. Соотношение хлора и алюминия,
разумеется, может сильно варьироваться в зависимости от количества хлорида алюминия, необходимого в
качестве побочного продукта. 120 Благодаря действию кирпича 6 алюминийсодержащий материал тщательно
распределяется по реакционному пространству, и обнажаются новые поверхности для реакции. Кроме того,
хлор 125 движется по извилистому пути по всей реакционной камере, благодаря чему происходит тщательная
реакция хлора относительно равномерно по всей реакционной камере, так что экзотермические продукты 130
370,6394 39 и 40, а также расплавленный алюминий, образующиеся в каждом из них, отводятся отдельно
через выпускные отверстия 45 и 46.
Газообразные продукты реакции, а именно хлорид алюминия и хлориды 70 примесей, выходят из верхнего
конца реакционной камеры через полый конвейер 54 и попадают в конденсаторы -59 и 61. В данном случае
следует отметить, что мы опустили изолированный первый конденсатор, как показано на рисунке 1. Если
состав обрабатываемого алюминийсодержащего материала таков, что образуется мало хлоридов, то
изолированный первый конденсатор может быть установлен. 80 Остатки алюминийсодержащего материала
выходят из нижней части барабана и могут быть удалены через разгрузочный корпус 64.
Как видно, мы предложили усовершенствованный процесс, в рамках которого основная часть алюминия,
содержащегося в алюминии, может быть извлечена в виде расплавленного алюминия, а оставшаяся часть
алюминия – в виде ценного побочного продукта.
Следует также отметить, что мы предложили экономичный и выгодный процесс извлечения алюминия в
расплавленном виде, который обеспечивает собственное тепло в количестве 95% для его дальнейшей
обработки.
Также будет показано, что усовершенствованный процесс позволяет легко обрабатывать материал,
содержащий алюминий в относительно мелких частицах, благодаря чему алюминий в таком материале может
быть расплавлен и объединен в расплавленный алюминий, что дает преимущества, вытекающие из прямого
извлечения алюминия в расплавленном виде. 105 Кроме того, следует понимать, что показанный и описанный
процесс представлен в целях объяснения и иллюстрации, и в него могут быть внесены различные
модификации без отступления от изобретения, как оно определено в прилагаемых пунктах формулы
изобретения.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты