+

NL8002381A - ELECTROLYTIC CELL. - Google Patents

ELECTROLYTIC CELL. Download PDF

Info

Publication number
NL8002381A
NL8002381A NL8002381A NL8002381A NL8002381A NL 8002381 A NL8002381 A NL 8002381A NL 8002381 A NL8002381 A NL 8002381A NL 8002381 A NL8002381 A NL 8002381A NL 8002381 A NL8002381 A NL 8002381A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
aluminum
anode
compound
reducing agent
electrolyte
Prior art date
Application number
NL8002381A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Pora Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/062,135 external-priority patent/US4338177A/en
Priority claimed from US06/118,972 external-priority patent/US4342637A/en
Application filed by Pora Inc filed Critical Pora Inc
Publication of NL8002381A publication Critical patent/NL8002381A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes
    • C25C3/12Anodes
    • C25C3/125Anodes based on carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic 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)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

N/29.552-Kp/vdM * * - 1 -N / 29552-Kp / vdM * * - 1 -

Electrolytische cel.Electrolytic cell.

De uitvinding heeft betrekking op een uniek systeem voor het electrolytisch bereiden van aluminium uit een verscheidenheid van ruwe materialen R, die aluminium bevatten in een electrolytisch bad B van lage temperatuur. De grondslag 5 voor de uitvinding is een unieke anode A, die de enige bron is van het aluminium, dat wordt afgezet op de kathode H. De anode A omvat een aluminiumbron, gewoonlijk aluminiumoxide, Al203, en een reduceermiddel, zoals koolstof. In de anode A kunnen geleiders D zijn opgenomen om het geleidingsvermogen van de 10 anode te verbeteren en kan een membraan M worden toegepast die de ruwe materialen R bevat.The invention relates to a unique system for the electrolytic preparation of aluminum from a variety of raw materials R containing aluminum in a low temperature electrolytic bath B. The basis for the invention is a unique anode A, which is the sole source of the aluminum deposited on cathode H. The anode A comprises an aluminum source, usually aluminum oxide, Al 2 O 3, and a reducing agent such as carbon. In the anode A, conductors D can be included to improve the conductivity of the anode and a membrane M can be used which contains the raw materials R.

Een electrolytische cel C, die de anode A en kathode H bevat, kan verschillende vormen hebben en electrodes met schuin aflopende wanden of met vertikale wanden bezitten.An electrolytic cell C, containing the anode A and cathode H, may have various shapes and electrodes with sloping walls or vertical walls.

15 In de voorkeursuitvoering van de uitvinding zijn electrodes met schuin aflopende wanden economischer en praktischer, indien deze worden toegepast bij lage temperaturen met de unieke anode.In the preferred embodiment of the invention, electrodes with sloping walls are more economical and practical when used at low temperatures with the unique anode.

Het electrolytische bad B kan zijn samengesteld 20 uit chlorides of fluorides of mengsels daarvan, waarbij de begintoevoeging van een aluminiumzout aan het bad niet nodig is. In een uitvoeringsvorm van de uitvinding, de aluminium-chloridecyclus, is aluminiumchloride in het bad aanwezig en wordt op een constante concentratie gehouden door de reactie 25 van de samengestelde anode A in het bad, waarbij aluminium-ionen worden gevormd voor reductie aan de kathode. In een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij een totaal fluoridebad wordt toegepast, wordt aluminium eveneens geïoniseerd aan de anode A voor afzetting aan de kathode H.The electrolytic bath B may be composed of chlorides or fluorides or mixtures thereof, the initial addition of an aluminum salt to the bath being unnecessary. In an embodiment of the invention, the aluminum chloride cycle, aluminum chloride is present in the bath and is kept at a constant concentration by the reaction of the composite anode A in the bath, forming aluminum ions for reduction at the cathode. In another embodiment of the invention using a total fluoride bath, aluminum is also ionized at the anode A for deposition at the cathode H.

3Q In het electrolytische systeem volgens de uitvin ding wordt een electrolytische cel C toegepast, die wordt beschreven aan de hand van de figuren, voor de unieke continue bereiding van aluminium.In the electrolytic system according to the invention, an electrolytic cell C, which is described with reference to the figures, is used for the unique continuous preparation of aluminum.

In de figuren 1-6 wordt een vorm van de electro-35 lytische celstructuur in het algemeen getoond bij IQ, samengesteld uit een stalen buitenomhulsel met een moeilijk smeltbare 800 23 81 - 2 - bekleding 14, die of alleen kan dienen als thermische isolator of zowel als isolator en als electrode. De moeilijk smeltbare bekleding kan van elk materiaal zijn, dat bestand is tegen de werking van het gesmolten electrolytische bad 16. De moeilijk 5 smeltbare bekleding, die conventionele vertikale zijden 15 en bodem 17 heeft, is ontworpen om de gewenste thermische balans bij de celwerking te handhaven en kan daarom in dwarsdoorsnede erg dun zijn om een kleine thermische gradiënt te verkrijgen, die leidt tot een dunne laag gestold zout op het oppervlak van 10 de bekleding en een warme buitenwand op het oppervlak van het stalen omhulsel 12. De moeilijk smeltbare bekleding kan ook tamelijk dik zijn om een "freeze-out"-zoutlaag te verkrijgen binnen de moeilijk smeltbare bekleding, die leidt tot een koel oppervlak op het stalen omhulsel, hoewel dit niet noodzakelijk 15 is in de vertikaal geplaatste cel volgens de figuren 1-6.In Figures 1-6, a shape of the electrolytic cell structure is generally shown at IQ, composed of a steel outer shell with a difficult-to-melt 800 23 81-2 coating 14, which can either serve alone as a thermal insulator or both as an insulator and as an electrode. The hard-to-melt coating can be of any material that can withstand the action of the molten electrolytic bath 16. The hard-to-melt coating, which has conventional vertical sides 15 and bottom 17, is designed to provide the desired thermal balance in cell operation. and therefore can be very thin in cross-section to obtain a small thermal gradient, leading to a thin layer of congealed salt on the surface of the coating and a warm outer wall on the surface of the steel casing 12. The hard-to-melt coating also be quite thick to obtain a "freeze-out" salt layer within the difficult-to-melt coating, which leads to a cool surface on the steel casing, although this is not necessarily in the vertically arranged cell of Figures 1-6.

Daarentegen is in de electrodecel met schuine wanden volgens figuur 7 kathode 19 een geleidende bekleding, die op beide zijden van de anode is gevormd. Een thermische en electrische isolerende bekleding kan desgewenst tussen de kathode 19 en 20 het omhulsel 12 worden geplaatst. Een bekleding om stollen tegen te gaan moet binnen de grenzen van deze geleidende bekleding of kathode 19 aanwezig zijn om te voorkomen, dat zich een vaste zoutlaag verzamelt op de badzijde van de electrodes. Een dergelijke zoutlaag zou werken als electrische isolatie en 25 een effectieve electrische stroom voorkomen.In contrast, in the oblique-wall electrode cell of FIG. 7, cathode 19 is a conductive coating formed on both sides of the anode. If desired, a thermal and electrical insulating coating can be placed between the cathode 19 and 20 the sheath 12. An anti-solidification coating must be present within the limits of this conductive coating or cathode 19 to prevent a solid salt layer from accumulating on the bath side of the electrodes. Such a salt layer would act as electrical insulation and prevent an effective electrical current.

De cel is aan de bovenzijde voorzien van een deksel 18, die deze luchtdicht kan afsluiten. Deze deksel is slechts nodig in een bad, dat chloride bevat. Deze deksel voorkomt dus dat lucht en vocht in de cel binnendringen of dat 30 dampen van de zoutsamenstelling 16 naar buiten lekken om met de omgeving te reageren. De deksel 18 kan bekleed zijn met het moeilijk smeltbare materiaal 20, dat hetzelfde materiaal kan zijn als de moeilijk smeltbare bekleding 14 of enig ander moeilijk smeltbaar materiaal, dat verenigbaar is met het hand-35 haven van een temperatuurbalans in de cel, alsmede chemisch inert is voor de zoutsamenstelling 16. De deksel 18 steunt op de afdichtingen 22. Deze afdichtingen zijn eveneens bevestigd tegen de electrodes 24, 25 en 26 om te voorkomen dat vocht en 800 2 3 81 6 % - 3 - lucht uit de atmosfeer in de cel binnendringen of dat dampen uit de cel naar de omgeving verdwijnen. De afdichting bij de deksel 18 en om de electrodes kan van allerlei materialen zijn die damplekken voorkomen en kan van standaard- of een conven-5 tioneel pakkingmateriaal, dat zowel bestand is tegen de bedrijf stemperatuur als electrolytische dampen, zijn. Aanvaardbare materialen voor dergelijke pakkingen zijn onder meer asbest, vezelachtig keramisch materiaal, Teflon, Vitron, siliconen, vloeibare metaalpakkingen, zoals kwik, vloeibaar 10 soldeer, tin, lood, enz.The cell is provided at the top with a cover 18, which can close it airtight. This lid is only needed in a bath containing chloride. Thus, this lid prevents air and moisture from entering the cell or 30 vapors of the salt composition 16 from leaking out to react with the environment. The cover 18 may be coated with the hard-to-melt material 20, which may be the same material as the hard-to-melt coating 14 or any other hard-to-melt material, compatible with maintaining a temperature balance in the cell, as well as chemically inert is for the salt composition 16. The cover 18 rests on the seals 22. These seals are also attached to the electrodes 24, 25 and 26 to prevent moisture and 800 2 3 81 6% - 3 - air from entering the atmosphere in the cell penetrate or vapor from the cell to the environment. The seal at the lid 18 and around the electrodes may be of any materials that prevent vapor leaks and may be of standard or conventional packing material that is resistant to both operating temperature and electrolytic vapors. Acceptable materials for such gaskets include asbestos, fibrous ceramic, Teflon, Vitron, silicone, liquid metal gaskets, such as mercury, liquid solder, tin, lead, etc.

De electrodes 24,25 en 26 kunnen anodes, kathodes of bipolaire electrodes zijn. Ze kunnen vaste of beklede geleiders omvatten om de electrische stroom voor de celwerking te dragen. Deze geleiders kunnen van elk materiaal zijn ver-15 vaardigd, dat bestand is tegen de temperatuur binnen de cel, die in de orde ligt van 150-1060°C, stabiel is ten opzichte van de halogenidesamenstelling 16 en goede electrische geleiding biedt. Materialen, die voor dat doel bruikbaar zijn, zijn koolstof, grafiet en titaniumcarbides, nitrides of bori-20 des en aluminiummetaal, dat in de geschikte vorm is gebracht door warmte-overdracht. De voorkeursmaterialen voor deze geleiders zijn grafiet en titaniumdiboride, indien wordt gewerkt in de vorm van een bipolair.The electrodes 24, 25 and 26 can be anodes, cathodes or bipolar electrodes. They can include solid or coated conductors to carry the electrical current for the cell operation. These conductors can be made of any material that can withstand the temperature inside the cell, which is on the order of 150-1060 ° C, is stable to the halide composition 16 and offers good electrical conductivity. Materials useful for that purpose are carbon, graphite and titanium carbides, nitrides or borides and aluminum metal, which has been suitably shaped by heat transfer. The preferred materials for these conductors are graphite and titanium diboride when working in the form of a bipolar.

De cel voor de aluminiumcyclus omvat ook een pijp 25 of uitgangsbuis 28, die een ventiel 30 heeft om de stroom van gasvormige elementen uit de buis te regelen en de drukopbouw in de cel voor continue werking in te stellen. De dampen, die uit de cel omhoog stijgen zijn afkomstig van het geoxideerde reductiemiddel en met name wordt in het geheel geen chloorgas 30 gedetecteerd uit een zout dat aluminiumchloride bevat. Indien chloor zou worden gevormd, zou dit bij anode 26 reageren en.worden teruggevoerd als aluminiumchloride. Het gesmolten aluminium 32 wordt afgetapt door de conventionele kraan 34 of anders door middel van standaard-sifontechnieken onder vacuum 35 naar buiten gevoerd, die wel bekend zijn.The aluminum cycle cell also includes a pipe 25 or output tube 28, which has a valve 30 to control the flow of gaseous elements from the tube and adjust the pressure build-up in the cell for continuous operation. The vapors rising from the cell are from the oxidized reducing agent, and in particular no chlorine gas at all is detected from a salt containing aluminum chloride. If chlorine were to be formed, it would react at anode 26 and be recycled as aluminum chloride. The molten aluminum 32 is drained by the conventional tap 34 or otherwise conveyed under vacuum 35 using standard siphon techniques, which are well known.

In figuur 4 wordt een wijziging van het celont-werp van figuur l weergegeven, opnieuw met vertikaal geplaatste electrodes 19. De celstructuur met het omhulsel 12 en 800 2 3 81 - 4 - de bekleding 14 is gelijk aan die, welke hiervoor is beschreven en de electrode 44 die als anode dient, kan een van de anodes zijn, die getoond is in de figuren 2, 2A of 2B, maar bij voorkeur, die in figuur 3. De anode 44 is ondergedompeld 5 in de electrolyt, die fluoride- of chloridezouten of mengsels daarvan bevat en die is verwarmd tot een temperatuur die in het algemeen ligt tussen 670 en 810°C. Op de bodem van de cel, rustend op kathodestaaf 45, die is geplaatst over de moeilijk smeltbare isolatie 14, ligt een blok 46, dat bij voorkeur iets 10 groter is dan de anode 44 en dat dient als kathode doordat het op geschikte wijze electrisch is verbonden met de kathodestaaf 45.Figure 4 shows a modification of the cell design of Figure 1, again with vertically placed electrodes 19. The cell structure with the sheath 12 and 800 2 3 81 - 4 - the coating 14 is similar to that described above and the electrode 44 serving as an anode may be one of the anodes shown in Figures 2, 2A or 2B, but preferably that in Figure 3. The anode 44 is immersed in the electrolyte containing fluoride or chloride salts or mixtures thereof which has been heated to a temperature generally between 670 and 810 ° C. At the bottom of the cell, resting on cathode rod 45, which is placed over the hard-to-melt insulation 14, is a block 46, which is preferably slightly larger than the anode 44 and serves as a cathode in that it is suitably electrical connected to the cathode rod 45.

Het blok 46 kan vervaardigd zijn uit een van de hiervoor beschreven electrodematerialen. Het blok 46 moet 15 dicht liggen bij de basis 50 van anode 44, hetgeen het enige oppervlak is voor erosie van de anode. Een kleinere anode-kathoderuimte voor een dergelijke vorm van electrodes is mogelijk indien het blok 46 ook boven het niveau van het gesmolten aluminium 32 uitkomt. Omdat het aluminium wordt afgezet op het 20 kathodeblok 46, wordt zijn oppervlak bevochtigd en loopt het aluminium van het blok in 'de'-pool 32 op de bodem van de cel, om desgewenst te worden afgetapt bij 34.Block 46 can be made from any of the electrode materials described above. Block 46 must be close to base 50 of anode 44, which is the only surface for erode erode. A smaller anode-cathode space for such a form of electrodes is possible if the block 46 also rises above the level of the molten aluminum 32. Since the aluminum is deposited on the cathode block 46, its surface is wetted and the aluminum of the block flows into "the" pole 32 at the bottom of the cell, to be drained at 34 if desired.

In figuur 4 is eveneens een klem 47 weergegeven voor de stroomverbinding, schematisch getoond, welke klem het-25 zij boven, maar bij voorkeur onder het niveau van het bad en grenzend aan de bodem van de anode in contact is met de anode 44, om het stroomverlies tengevolge van de weerstand van de anode, zo klein mogelijk te houden. De anode 44 kan bijv. zijn gevormd zoals getoond in de figuren 3, 12 en 13. De klem werkt 30 niet als anode, omdat de samengestelde anode bij voorkeur in het bad oplost. De klem 47 kan de anode 44 geheel of gedeeltelijk omgeven, zodat deze de anode voortdurend aan het bad kan voeden. De klem is vervaardigd uit een geschikt inert materiaal, dat electrisch geleidend is. Geschikte materialen zijn 35 o.m. grafiet, koolstof, T1B2 of mengsels daarvan. Het electri-sche contact tussen de klem en de anode kan plaatsvinden door uitstekende contactpunten of knobbels 48. De stroomvoorziening van klem 47 vindt plaats door bevestiging van geschikte ge- 800 2 3 81 - 5 - splitste cylindrische geleiders 49, die boven de bovenzijde van de cel uitsteken.Figure 4 also shows a clamp 47 for the power connection, schematically shown, which clamp is in contact with the anode 44 above, but preferably below the level of the bath and adjacent the bottom of the anode, to keep the current loss due to the resistance of the anode as small as possible. For example, the anode 44 may be formed as shown in Figures 3, 12 and 13. The clamp does not act as an anode because the composite anode preferably dissolves in the bath. The clamp 47 can completely or partially surround the anode 44 so that it can continuously feed the anode to the bath. The clamp is made of a suitable inert material that is electrically conductive. Suitable materials are, inter alia, graphite, carbon, T1B2 or mixtures thereof. The electrical contact between the clamp and the anode can take place through protruding contact points or bumps 48. The power supply of clamp 47 is effected by attachment of suitable split cylindrical conductors 49, which are above the top of stick out the cell.

In plaats van de anodes periodiek te wisselen om vers aluminiummateriaal aan te voeren, kan de onderhavige uit-5 vinding worden aangepast aan een voedingsmechanisme voor continue werking, zoals getoond in figuur 5 of de continue voeding van een electrode, zoals getoond in figuur 4 van het voorgebakken of Soderberg-type.Instead of periodically changing the anodes to supply fresh aluminum material, the present invention can be adapted to a continuous operation power supply mechanism, as shown in Figure 5, or the electrode power supply, as shown in Figure 4 of the pre-baked or Soderberg type.

Uitstekend door cel C van figuur 5 komt een ano-10 de-electrode 52, die diep in de smelt 16 doordringt, maar die boven het gesmolten aluminiumbad van aluminium 32 of het kathodeblok 46 blijft. Om de anode 52 heen bevinden zich de ruwe anodematerialen, algemeen aangeduid met R, die het alumi-niummateriaal en het reduceermiddel bevatten. Dit anodische 15 mengsel kan van kleine deeltjes zijn gevormd met een afmeting van ca. 2,5 mm tot 2,5 cm of groter en kan zijn bereid door extrusie, smelten, e.d. en in de cel zijn gebracht door de trechter 54. De ruwe materiaaldeeltjes van het aluminiummate-riaal en het reduceermiddel zijn speciaal aangegeven bij 58 en 20 zijn in nauw contact met de anode 52 om de noodzakelijke alu-miniumbron en het reduceermiddel te verschaffen.Protruding through cell C of FIG. 5, an anode 10 electrode 44 penetrates deeply into the melt 16, but remains above the molten aluminum bath of aluminum 32 or the cathode block 46. Surrounding the anode 52 are the raw anode materials, generally designated R, which contain the aluminum material and the reducing agent. This anodic mixture can be formed of small particles with a size of about 2.5 mm to 2.5 cm or larger and can be prepared by extrusion, melting, etc. and introduced into the cell through the funnel 54. The crude material particles of the aluminum material and reducing agent are specifically indicated at 58 and 20 are in close contact with the anode 52 to provide the necessary aluminum source and reducing agent.

Deze anodische ruwe materialen worden in nauw contact met elkaar en met de anode 52 gehouden door een poreuze membraanhouder 60, die de anode 52 omgeeft. Indien de ano-25 dematerialen 58 worden verbruikt en het niveau ervan onder het niveau van gesmolten bad 16 komt, wordt door middel van de voeding 54 extra anodisch materiaal 58 aan de poreuze membraanhouder 60 toegevoegd.These anodic raw materials are held in close contact with each other and with the anode 52 by a porous membrane holder 60 surrounding the anode 52. If the anode materials 58 are consumed and their level falls below the level of molten bath 16, additional anodic material 58 is added to the porous membrane container 60 by means of the feed 54.

In de uitvoering volgens figuur 6 is een bipolai-30 re cel aangegeven. Opnieuw zijn bij de aanduidingen dezelfde cijfers aangehouden.In the embodiment according to figure 6, a bipolar cell is indicated. Again the same figures have been used for the indications.

Bij de werking van de bipolaire cel wordt hetzelfde basisprincipe gehanteerd, behalve dat een paar van electrodes aan elk eind van de cel aanwezig is, die verbonden zijn 35 met een geschikte electrische voeding. Een van de electrodes 64 is een kathode en aan het andere eind is een anode 66.In the operation of the bipolar cell, the same basic principle is followed, except that a pair of electrodes are present at each end of the cell, which are connected to a suitable electrical supply. One of the electrodes 64 is a cathode and at the other end is an anode 66.

Tussen de electrodes 64 en 66 bevindt zich een groep electrodes 68 met tussenruimte, die niet met elkaar of met enige 800 2 3 81 - 6 - electrische voeding zijn verbonden. Aan ieder van deze electrodes 68 en de anode 66 is een poreuze membraanhouder 60 bevestigd van hetzelfde type als beschreven bij 60 in figuur 5. Het poreuze membraan 60 in de bipolaire cel heeft echter als één 5 zijde een van de electrodes 66 of 68, die de omsluiting vormen voor het anodische ruwe materiaal 58.Between the electrodes 64 and 66 there is a group of electrodes 68 with spacing, which are not connected to each other or to any 800 electrical supply. A porous membrane holder 60 of the same type as described at 60 in Figure 5 is attached to each of these electrodes 68 and anode 66. However, the porous membrane 60 in the bipolar cell has as one side one of the electrodes 66 or 68, which provide the enclosure for the anodic raw material 58.

In de bipolaire cel wordt de zijde van de electrode 68 die het dichtst ligt bij de anode 66, negatief geladen en wordt de zijde van de electrode 68, die aan de kant ligt 10 van de kathode 64 positief geladen. Deze zijde 72 van de electrode 68 zal werken als anode en is de zijde, die in contact is met het anodische ruwe materiaal 58. De electrolyse levert vervolgens aluminium op de negatieve zijde van de electrode 68 en C02 op de positieve of anodische zijde van dezelf-15 de electrodes. Het aluminium valt omlaag naar de pool 32, op de bodem en wordt op de gebruikelijke manier verzameld.In the bipolar cell, the side of the electrode 68 closest to the anode 66 is negatively charged, and the side of the electrode 68, which is on the side of the cathode 64, is positively charged. This side 72 of the electrode 68 will act as an anode and is the side in contact with the anodic raw material 58. The electrolysis then supplies aluminum on the negative side of the electrode 68 and CO2 on the positive or anodic side of the same. -15 the electrodes. The aluminum falls down to the pole 32 on the bottom and is collected in the usual way.

In de figuren 7-11 wordt de electrolytische cel met schuin aflopende electrodes aangegeven, die in combinatie met de anodesamenstelling van de onderhavige uitvinding tot 20 een aanzienlijk economie in de procesvoering leidt bij de afzetting van aluminium langs electrische weg.Figures 7-11 show the electrolytic cell with sloping electrodes, which in combination with the anode composition of the present invention leads to a considerable economy in the process of depositing aluminum by electrical means.

Bij de typische Hall-celwerkwijzen hebben alumi-niumreductiecellen een anode-kathodetussenruimte, waarbij rekening moet worden gehouden met de werking van het magneti-25 sche veld en de "terugreactie", door de golving van de poel met aluminium. Daardoor kon de ruimte tussen het bodemoppervlak van de anode waar alle erosie plaatsvindt en de bovenkant van de poel met aluminium of de kathode electrode niet kleiner zijn dan ca. 4-5 cm. Een andere en eveneens belangrijke reden 30 om de ruimte tussen de kathode en anode groter te maken, of het nu de Hall-celconstructie met vertikale wanden of een poging om electrodes met schuine wanden toe te passen betreft, is de ernstige moeilijkheid om dimensionale stabiliteit te handhaven door de hoge temperaturen die nodig zijn en de 35 agressieve zouten, die noodzakelijkerwijs moeten worden toegevoegd om een hoge temperatuur aan te houden voor het oplossen van het aluminiumoxide. Door de combinatie van de cellen met schuin aflopende electrodes en de anode, die aluminiumoxide en 800 23 81 # * - 7 - een reduceermiddel gebruikt als enige bron voor het aluminium brengt met toepassing van temperaturen juist boven de smelttem-peratuur van aluminium de problemen met betrekking tot de dimensionale instabiliteit tot een minimum terug, waardoor de 5 cellen van de onderhavige uitvinding van een kleinere anode-kathodetussenruimte kunnen worden voorzien, hetgeen in het verleden niet kon worden bereikt. Het is dus de bijzondere combinatie van de anode en de aflopende wanden voor de constructie van de cel, die een lagere IR-stroomval in het zout 10 teweeg.brengt door de kleine tussenruimte tussen aflopende wanden en de afname van de stroomdichtheid van de anode.In the typical Hall cell methods, aluminum reduction cells have an anode-cathode gap, taking into account the action of the magnetic field and the "return reaction", due to the undulation of the pool with aluminum. Therefore, the space between the bottom surface of the anode where all erosion takes place and the top of the pool with aluminum or the cathode electrode could not be less than about 4-5 cm. Another and equally important reason to increase the space between the cathode and anode, whether it be the vertical-wall Hall cell construction or an attempt to use oblique-wall electrodes, is the serious difficulty of dimensional stability. by the high temperatures required and the aggressive salts, which must necessarily be added to maintain a high temperature for the dissolution of the alumina. Due to the combination of the cells with sloping electrodes and the anode, which uses aluminum oxide and 800 23 81 # * - 7 - a reducing agent as the sole source for the aluminum, using temperatures just above the melting temperature of aluminum, the problems with minimized dimensional instability, allowing the cells of the present invention to be provided with a smaller anode-cathode gap, which has not been achieved in the past. Thus, it is the particular combination of the anode and the sloping walls for the construction of the cell that produces a lower IR current drop in the salt 10 due to the small gap between sloping walls and the decrease in the current density of the anode.

De cellen volgens de figuren 7-11 zijn in essentie gelijk aan die, welke hiervoor zijn beschreven, met uitzondering van de hellende oppervlakken die de electrodes 15 vormen. Bij deze celstructuur is de anode 74 voorzien van aflopende wanden 76, die zoals getoond, uitwendig zijn en naar beneden en naar binnen gericht zijn, hoewel de richting van de hoek in het geheel niet kritisch is. De helling van de wanden kan in iedere richting of iedere hoek zijn vanaf het niveau 20 van het bad B. De hoek kan zelfs variëren van 10 tot 80° of meer vanaf het badniveau. Door de toepassing van de schuin aflopende wanden van de anodebodem van de electrode en dat gedeelte van de zijde van de aflopende anode, die in het bad 16 is ondergedompeld, zal de anode over een groter gedeelte 25 van het oppervlak eroderen en een zo groot mogelijkehoeveelheid aluminium op de kathode afzetten.The cells of Figures 7-11 are essentially the same as those described above, except for the inclined surfaces forming the electrodes. In this cell structure, the anode 74 is provided with sloping walls 76, which, as shown, are exterior and downward and inward, although the direction of the angle is not critical at all. The slope of the walls can be in any direction or any angle from the level 20 of the bath B. The angle can even vary from 10 to 80 ° or more from the bath level. The use of the sloping walls of the anode bottom of the electrode and that part of the side of the sloping anode immersed in the bath 16 will cause the anode to erode over a larger part of the surface and as much as possible deposit aluminum on the cathode.

De kathode 78 heeft oppervlakken 79, die op dezelfde wijze (complementair) zijn gevormd als de aflopende wanden 76 van de anode, zodat een electrode ontstaat met een 30 tussenruimte aan de zijden, zoals aangegeven bij de tussenruimte Y. Deze tussenruimte kan ca. 0,6 tot 6 cm bedragen.The cathode 78 has surfaces 79, which are formed in the same manner (complementary) as the sloping walls 76 of the anode, so that an electrode is created with a spacing on the sides, as indicated at the spacing Y. This spacing can be approx. 6 to 6 cm.

Grotere tussenruimtes hebben een groter energieverbruik ten gevolge. De ruimte tussen de bodem 80 en de anode 74 in figuur 7 en het oppervlak van de aluminiumlaag 82, die deel uitmaakt 35 van de poel 84 met aluminium, is aangegeven bij X en kan ca.Larger gaps result in greater energy consumption. The space between the bottom 80 and the anode 74 in Figure 7 and the surface of the aluminum layer 82, which is part of the aluminum pool 84, is indicated at X and may be approx.

0,6-6 cm bedragen. Bij voorkeur zijn de tussenruimtes X en Y tussen ca. 0,6 en 2,5 cm.0.6-6 cm. Preferably, the interspaces X and Y are between about 0.6 and 2.5 cm.

De tussenruimte tussen de anode en de kathode 800 23 81 - 8 - boven de vast geworden badlaag 86 is niet significant voor de toepassing van de uitvinding. De ruimtes X en Y tussen de anode en de kathode kunnen echter gelijk of verschillend zijn, afhankelijk van de gewenste stroomdichtheid en anode-erosie, 5 maar indien de boven aangegeven waarden dicht worden aangehouden, zal dit leiden tot aanzienlijke besparingen in het energieverbruik.The spacing between the anode and the cathode 800 23 81-8 above the solidified bath layer 86 is not significant for the practice of the invention. However, the spaces X and Y between the anode and the cathode may be the same or different depending on the desired current density and anode erosion, but if the above values are kept close, this will lead to significant savings in energy consumption.

De bekleding 78, die de kathode van de cel vormt, kan van materiaal zijn dat kenmerkend is voor gebruik bij 10 electrolytische cellen, zoals koolstof, titaniumdiboride, of dergelijke en is gevormd zoals hiervoor is beschreven in overeenstemming met de uitwendige vorm van de anode 74. Bovendien heeft de basis van de bekleding een hellende vloer 90 voor de poel met aluminium, die leidt naar een opvangput 92 15 voor het aluminium. Zoals kan worden gezien, is de hellende vloer 90 zodanig gemaakt, dat deze slechts een beperkte diepte van de aluminiumlaag kan vasthouden, welke laag kan worden geregeld door aftapmiddelen (niet aangegeven) van het aluminium uit de opvangput. Het doel van de dunne aluminiumlaag onder de 20 basis 80 van de anode is hoofdzakelijk om de rimpels of golven van de gesmolten aluminiumlaag, die door de magnetische effecten in de cel worden teweeggebracht, te elimineren.The coating 78, which forms the cathode of the cell, may be of material typical of use with electrolytic cells, such as carbon, titanium diboride, or the like, and is formed as described above in accordance with the external shape of the anode 74 In addition, the base of the cladding has an inclined floor 90 for the aluminum pool, leading to a collection well 92 for the aluminum. As can be seen, the inclined floor 90 is made to retain only a limited depth of the aluminum layer, which layer can be controlled by draining means (not shown) of the aluminum from the sump. The purpose of the thin aluminum layer below the base 80 of the anode is mainly to eliminate the wrinkles or waves of the molten aluminum layer caused by the magnetic effects in the cell.

In andere opzichten lijkt de cel van figuur 7 op die van figuur 1, n.l. dat deze is voorzien van een deksel 18 25 met een uitlaatpoort 28, die deel uitmaakt van omhulsel 12.In other respects, the cell of Figure 7 is similar to that of Figure 1, i.e. that it is provided with a cover 18 with an outlet port 28, which is part of casing 12.

De cel kan eveneens worden voorzien van moeilijk smeltbare isolatie met iedere geschikte vorm, zoals getoond bij figuur 14.The cell can also be provided with hard-to-melt insulation of any suitable shape, as shown in Figure 14.

De combinatie van de toepassing van de anode vol-30 gens de onderhavige uitvinding met aflopende zijden in overeenstemming met de aflopende kathodes, maakt verschillende vormen van de cel en anode mogelijk, zoals bijv. aangegeven in de figuren 8-11.The combination of the use of the anode according to the present invention with tapered sides in accordance with the tapered cathodes allows for different shapes of the cell and anode, as indicated, for example, in Figures 8-11.

In de figuren 8 en 9 is de vorm van de anode 74 35 gevariëerd en heeft deze centraal geplaatste, naar buiten toelopende zijden 94, die een top 96 in de anode vormen. De kool-stofbekleding of ander bekledingsmateriaal, zoals Tiï^/ enz. dat als kathode dient, steekt omhoog in overeenstemming met de 800 2 3 81 - 9 - inwendige vorm van de anode, zoals het best is getoond in figuur 8. De werking van een cel, zoals is aangegeven in de figuren 8 en 9, is essentieel gelijk aan die welke is beschreven in figuur 7, in het bijzonder met betrekking tot de toe-5 genomen erosie-oppervlakken 94.In Figures 8 and 9, the shape of the anode 74 is varied and has centrally located, outwardly tapering sides 94, which form a tip 96 in the anode. The carbon coating or other coating material, such as Ti2 / etc, which serves as the cathode, protrudes in accordance with the 800 2 3 81 - 9 - internal shape of the anode, as best shown in Figure 8. The operation of a cell, as shown in Figures 8 and 9, is essentially the same as that described in Figure 7, particularly with regard to the increased erosion surfaces 94.

In de figuren 10 en 11 zijn 2 anodes, 100 en 102, met tegenover gesteld gevormde aflopende zijden 104 en 106, geplaatst in een cel met kathode 98, die identiek is aan die welke beschreven is in figuur 8.In Figures 10 and 11, 2 anodes, 100 and 102, with oppositely shaped sloping sides 104 and 106, are placed in a cell with cathode 98, which is identical to that described in Figure 8.

10 Bij de toepassing van electrolytische cellen met een kathode met aflopende zijden, zoals getoond in de figuren 7-11, is gebleken dat zich geen gestolde zoutlaag mag bevinden' op de oppervlakken van de aflopende kathodewand, die in het bad is ondergedompeld en geplaatst is tegenover een deel van 15 het anode-oppervlak, daar anders de gewenste ruimte tussen de kathode en anode niet kan worden gehandhaafd. Verder is het gestolde zout dat aan de wand van de kathode zou kleven, een goede electrische isolator, die de stroom die van de anode naar de schuin aflopende kathodewand loopt zou remmen. Bij het 20 gebruik van dergelijke electrodes met aflopende wanden in het verleden werd door het probleem van de zouten, die op de zijden stolden en door de dimensionale instabiliteit van de bekleding geen uitgebreid gebruik van dergelijke cellen gemaakt. Met de anodesamenstelling van de onderhavige uitvinding 25 en de lagere temperaturen van het bad, kan een verscheidenheid van laag-smeltende zoutsamenstellingen, die niet op de zijkanten zullen uitvriezen, gemakkelijk worden toegepast. In het ideale geval worden het smeltpunt van het zout en de thermische balans van de cel zo geregeld, dat de vrieslijn van het 30 zout binnen de bekleding of bij het stalen omhulsel ligt i.p.v. bij de bekleding of kathode-badscheidingsvlak. Het is niet belangrijk waar de vrieslijn zich bevindt, zo lang deze binnen de bekleding ligt en het zout in een vloeibare toestand wordt gehouden op het oppervlak van de kathodebekleding, die in het 35 bad is ondergedompeld. In zo’n geval wordt de juiste kathode-anodetussenruimte zonder moeite gehandhaafd.When using electrolytic cells with a sloped-side cathode, as shown in Figures 7-11, it has been found that no solidified salt layer should be on the surfaces of the sloping cathode wall immersed and placed in the bath opposite a part of the anode surface, otherwise the desired space between the cathode and anode cannot be maintained. Furthermore, the solidified salt that would adhere to the wall of the cathode is a good electrical insulator which would inhibit the current flowing from the anode to the sloping cathode wall. The use of such sloping wall electrodes in the past has not made extensive use of such cells due to the problem of the salts solidifying on the sides and the dimensional instability of the coating. With the anode composition of the present invention and the lower temperatures of the bath, a variety of low melting salt compositions, which will not freeze on the sides, can be easily used. Ideally, the melting point of the salt and the thermal balance of the cell are controlled so that the freezing line of the salt is within the coating or steel casing rather than the coating or cathode bath interface. It is not important where the freezing line is located as long as it is within the coating and the salt is kept in a liquid state on the surface of the cathode coating immersed in the bath. In such a case, the correct cathode anode gap is maintained without difficulty.

De werkwijze a. Chloride bevattend bad.The method a. Chloride-containing bath.

800 23 81 - 10 -800 23 81 - 10 -

De electrolytische werkwijze volgens de onderhavige uitvinding voor de unieke continue produktie van alu-miniumionen bij de anode maakt gebruik van de electrolytische cel met gesloten bovenkant, zoals afgeheeld in figuur 1, of 5 van een van de andere cellen, die in het voorgaande zijn beschreven, indien de bovenzijde is afgesloten of een geschikte voorziening is gemaakt om te voorkomen dat: (a) vocht in aanraking komt met de chloride-electrolyt, of (b) het aluminiumchloride wordt geoxideerd, terwijl het 10 bad de dampvormige badzouten bevat.The electrolytic method of the present invention for the unique continuous production of aluminum ions at the anode utilizes the closed top electrolytic cell as depicted in Figure 1, or 5 of any of the other cells described above if the top is sealed or an appropriate device is made to prevent: (a) moisture from contacting the chloride electrolyte, or (b) the aluminum chloride from being oxidized while the bath contains the vaporous bath salts.

De voordelen van de onderhavige uitvinding bij toepassing van het chloride-bevattende bad zijn niet alleen gelegen in de continue in situ produktie van aluminiumionen bij de anode, maar ook in het gebruik van aanzienlijk minder energie om 15 aluminium van een hoge kwaliteit te bereiden, zonder dat enig chloorgas uit de cel ontwijkt.The advantages of the present invention when using the chloride-containing bath lie not only in the continuous in situ production of aluminum ions at the anode, but also in the use of considerably less energy to prepare high quality aluminum, without that any chlorine gas escapes from the cell.

De continue produktie van aluminiumionen bij de anode wordt teweeggebracht door de vorming van de anode uit een aluminium houdend materiaal, dat aluminiumoxide en een 20 reduceermiddel bevat. Deze anode wordt gedompeld in een gesmolten bad, dat alkalimetaal- en/of aardalkalimetaalhalogeni-dezouten van welke samenstelling dan ook, bevat, mits aluminiumchloride in het bad aanwezig is. Bij electrolyse wordt geïoniseerd aluminium in het bad afgezet als aluminiummetaal op 25 de kathode, terwijl bij de reactie aan de anode behalve aluminiumionen ook CO2 wordt gevormd. Het aluminium wordt verzameld als gesmolten aluminium en afgetapt, maar het is de reactie aan de anode, waarbij opnieuw aluminiumionen worden gevormd, die een belangrijk deel van de onderhavige uitvinding 30 uitmaakt.The continuous production of aluminum ions at the anode is brought about by the formation of the anode from an aluminum-containing material containing aluminum oxide and a reducing agent. This anode is immersed in a molten bath containing alkali metal and / or alkaline earth metal halide salts of any composition, provided that aluminum chloride is present in the bath. In electrolysis, ionized aluminum is deposited in the bath as aluminum metal on the cathode, while in the reaction at the anode, in addition to aluminum ions, CO2 is also formed. The aluminum is collected as molten aluminum and tapped, but it is the anode reaction to reform aluminum ions that is an important part of the present invention.

Het is mogelijk dat het halogeenchloor, of het nu het chloride-ion, chlooratoom of chloorgas is, deel uitmaakt van de chloridereactie met het aluminiumoxide van het aluminium houdende materiaal en het reduceermiddel van de anode om 35 aluminiumionen plus het oxide van het reduceermiddel te vormen. Het aluminium uit de anode wordt in het gesmolten bad geïoniseerd ter continuering van de cyclus en de anionen, die chlorides, oxides of andere kunnen zijn, handhaven het ladings- 800 2 3 81 - 11 - evenwicht met de aluminiumionen.It is possible that the halogen chlorine, be it the chloride ion, chlorine atom or chlorine gas, is part of the chloride reaction with the alumina of the aluminum-containing material and the reducing agent of the anode to form 35 aluminum ions plus the reducing agent oxide. . The anode aluminum is ionized in the molten bath to continue the cycle and the anions, which may be chlorides, oxides or others, maintain charge 800 2 3 81-11 balance with the aluminum ions.

Het aluminium, dat aan de kathode wordt geproduceerd is in het algemeen even zuiver als het aluminium houdend materiaal dat de anode vormt. Volgens de uitvinding is het 5 mogelijk om zeer zuiver aluminium te bereiden door een zeer zuivere aluminiumoxidebron toe te passen of om licht onzuiver aluminium te bereiden door directe toepassing van aluminium houdende ertsen, zoals bauxiet of aluminiumhoudende klei zoals kaolien of mengsels van deze ertsen. Het is in het alge-10 meen mogelijk om een zuiverheid van het aluminium te verkrijgen van tenminste 99,5 %.The aluminum produced at the cathode is generally as pure as the aluminum-containing material forming the anode. According to the invention it is possible to prepare very pure aluminum by using a very pure alumina source or to prepare slightly impure aluminum by directly using aluminum-containing ores, such as bauxite or aluminum-containing clay such as kaolin or mixtures of these ores. It is generally possible to obtain an aluminum purity of at least 99.5%.

Het is bekend in de Hall-Heroult-celreactie, dat de koolstof van de anode bijdraagt tot de totale reactie voor het winnen van aluminium door de ontledingsspanning van ΑΙ,^Ο^ 15 te verlagen. De ontledingsspanning van A^O^ in cryoliet op een platina anode is bijv. ca. 2,2 volt, maar op een koolstof-electrode is de ontledingsspanning ca. 1,2 volt, in aanmerking nemend dat ongeveer 50 vol.% CO en 50 % CO2 wordt bereid. Dezelfde ontledingsspanning wordt bij benadering bij Al203 ver-20 kregen, indien methaan wordt geïnjecteerd onder de platina anode, waarbij hoofdzakelijk C02 wordt geproduceerd.It is known in the Hall-Heroult cell reaction that the carbon of the anode contributes to the overall aluminum recovery reaction by lowering the decomposition voltage of ΑΙ, Ο Ο ^ 15. For example, the decomposition voltage of A ^ O ^ in cryolite on a platinum anode is about 2.2 volts, but on a carbon electrode, the decomposition voltage is about 1.2 volts, taking into account that about 50 vol.% CO and 50% CO2 is prepared. The same decomposition stress is obtained at Al 2 O 3 approximately when methane is injected under the platinum anode, producing mainly CO2.

De toepassing van de samengestelde anode in de onderhavige uitvinding leidt tot een lagere ontledingsspanning dan die zou zijn verkregen indien AlCl^ zou worden ontleed met 25 de vorming van chloorgas aan de anode. Bij iedere electroche-mische reactie wordt, indien de stroomspanningscurve wordt geëxtrapoleerd naar stroom 0, een getal verkregen dat de ontledingsspanning benadert. Bij een electrolyseproces van alumi-niumchloride, waarbij een grafietanode wordt gebruikt, kan een 30 ontleding van 1,3-2,0 volt worden verkregen, die in overeenstemming is met waarden die in de literatuur zijn beschreven en met de theoretische waarde, die met behulp van de thermodynamica wordt berekend.The use of the composite anode in the present invention results in a lower decomposition voltage than would have been obtained if AlCl2 were to decompose with the formation of chlorine gas at the anode. In each electrochemical reaction, if the current voltage curve is extrapolated to current 0, a number approaches the decomposition voltage. In an electrolysis process of aluminum chloride, using a graphite anode, a decomposition of 1.3-2.0 volts can be obtained, which is in accordance with values described in the literature and with the theoretical value, which is is calculated using thermodynamics.

Gevonden werd, dat de ontledingsspanning volgens 35 de onderhavige uitvinding licht varieert met de samenstelling van de electrolyt. Met zuiver NaAlCl^ is de ontledingsspanning het laagst, maar indien de AlCl^-component van de electrolyt wordt verminderd, neemt de ontledingsspanning licht toe. De 800 2 3 81 - 12 - laagst verkregen ontledingsspanning was 0,5 volt en de hoogste 1,5 volt. De gemiddelde waarde was 1,2 volt. Uitgaande van de meest voorkomende gemiddelde ontledingsspanning van 1,2 volt, kan worden opgemerkt dat in de onderhavige uitvinding de ont-5 ledingsspanning 0,6 volt lager is dan die voor AlCl^, waarbij chloor wordt ontladen en de thans verkregen waarde benadert die van Al203 en koolstof, hetgeen erop duidt dat zowel in de Hall-Heroult-cel als in de onderhavige uitvinding hetzelfde totale reactiemechanisme plaatsvindt. Deze lagere ontledings-10 spanning leidt tot een aanzienlijke energiebesparing voor de electrolytische produktie van aluminium, niet alleen in vergelijking met de klassieke aluminiumchloridesystemen, waarin chloor wordt ontladen aan de anode, maar ook indien men kijkt naar de extra energie die nodig is om AlCl^ te bereiden uit 15 Al203, koolstof en chloor.It has been found that the decomposition voltage of the present invention varies slightly with the composition of the electrolyte. With pure NaAlCl 2, the decomposition voltage is lowest, but if the AlCl 2 component of the electrolyte is reduced, the decomposition voltage increases slightly. The 800 2 3 81-12 - lowest decomposition voltage obtained was 0.5 volts and the highest 1.5 volts. The average value was 1.2 volts. Starting from the most common average decomposition voltage of 1.2 volts, it can be noted that in the present invention the decomposition voltage is 0.6 volts lower than that for AlCl 2, discharging chlorine and approaching the currently obtained value to that of Al2 O3 and carbon, indicating that the same overall reaction mechanism takes place in both the Hall-Heroult cell and in the present invention. This lower decomposition voltage leads to significant energy savings for the electrolytic production of aluminum, not only in comparison to the classic aluminum chloride systems, in which chlorine is discharged at the anode, but also when looking at the extra energy required to AlCl ^ to be prepared from 15 Al 2 O 3, carbon and chlorine.

De procescondities voor de electrolytische bereiding van aluminium zijn niet kritisch, ten aanzien van de toegepaste spanning of de stroomdichtheid. De temperatuur van het bad kan aanzienlijk variëren en moet eenvoudigweg zodanig 20 zijn dat het bad gesmolten blijft, hetgeen, afhankelijk van de samenstelling van de aanwezige halogenidezouten, kan worden bereikt in het termperatuursgebied van 150-1000°C, maar in het algemeen tussen het smeltpunt van aluminium en het kookpunt van de celcomponenten, bij voorkeur 10-400°C en in het bijzon-25 der 10-150°C tot minder dan 250°C boven het smeltpunt van aluminium. De drukomstandigheden in de afgesloten cel zijn niet kritisch, vooral niet omdat er geen chloorgas ontsnapt, zoals het geval is bij de bekende zoutprocessen met aluminium-chloride. Hoewel bij de onderhavige werkwijze CO of C02 of 30 beide kunnen worden gevormd, zijn deze gassen niet zo corrosief als chloor. De druk, die niet belangrijk is, kan variëren van atmosferische druk tot 10 of meer psi.The process conditions for the electrolytic preparation of aluminum are not critical with regard to the applied voltage or the current density. The temperature of the bath can vary considerably and should simply be such that the bath remains melted, which, depending on the composition of the halide salts present, can be achieved in the temperature range of 150-1000 ° C, but generally between melting point of aluminum and the boiling point of the cellular components, preferably 10-400 ° C and especially 10-150 ° C to less than 250 ° C above the melting point of aluminum. The pressure conditions in the closed cell are not critical, especially since no chlorine gas escapes, as is the case with the known salt processes with aluminum chloride. Although CO or CO2 or 30 can be formed in the present process, these gases are not as corrosive as chlorine. The pressure, which is not important, can range from atmospheric pressure to 10 or more psi.

b. Uitsluitend fluoride bevattend bad.b. Fluoride-containing bath only.

De Hall-cel werkt chemisch, gebaseerd op het feit 35 dat aluminiumoxide in het cryoliet-fluoridezoutbad zal oplossen bij een temperatuur van 950-1000°C. Bayer-aluminiumoxide is oplosbaar in het cryoliet bevattende bad bij een minimumtemperatuur van tenminste 900°C of daarboven. Een fluoride 800 2 3 81 » 4> - 13 - bevattend bad bij een temperatuur die lager is dan ca. 900°C zal niet gemakkelijk het gewoon bereide Bayer-aluminiumoxide oplossen, zodat het aluminiumoxide als bron voor het aluminium niet aan de reductiereactie kan deelnemen en het evenmin moge-5 lijk is dat aluminium op de kathode wordt afgezet. Zonder deze algemene oplosbaarheid van aluminiumoxide in het fluoridezout-bad is het niet doenlijk om aluminium langs electrochemische weg te winnen.The Hall cell operates chemically based on the fact that aluminum oxide will dissolve in the cryolite fluoride salt bath at a temperature of 950-1000 ° C. Bayer alumina is soluble in the cryolite-containing bath at a minimum temperature of at least 900 ° C or above. A fluoride 800 2 3 81 »4> - 13 - containing bath at a temperature lower than approx. 900 ° C will not easily dissolve the normally prepared Bayer alumina, so that the alumina as source of the aluminum cannot enter the reduction reaction and it is also not possible for aluminum to be deposited on the cathode. Without this general solubility of aluminum oxide in the fluoride salt bath, it is not feasible to recover aluminum electrochemically.

Volgens de uitvinding werd gevonden, dat in alle 10 baden die fluoride bevatten, de temperatuur in het gebied kan liggen tussen het smeltpunt van aluminium en het kookpunt van de celcomponenten, bij voorkeur 10-400°C en in het bijzonder 10-150°C tot minder dan 250°C boven het smeltpunt van aluminium. Om op de hier beschreven wijze aluminium te winnen uit 15 het overeenkomstige oxide of een andere zuurstof bevattende verbinding zal de temperatuur van het bad in het algemeen ca. 670-800°C en bij voorkeur 700-750°C zijn. .In accordance with the invention, it has been found that in all 10 baths containing fluoride, the temperature may range from the melting point of aluminum to the boiling point of the cell components, preferably 10-400 ° C and especially 10-150 ° C to less than 250 ° C above the melting point of aluminum. In order to recover aluminum from the corresponding oxide or other oxygen-containing compound in the manner described herein, the temperature of the bath will generally be about 670-800 ° C and preferably 700-750 ° C. .

Eên belangrijk aspect van de uitvinding, die deze van de gebruikelijke methodes met de Hall-Heroult-cel doet 20 verschillen, is dat de samengestelde anode, die het mengsel van aluminiumoxide en reduceermiddel bevat een verandering van het aluminiumoxide bewerkstelligt en aluminiumionen produceert in het fluoridebad bij lage temperatuur. Aangenomen wordt echter dat de totale reactie in hoofdzaak gelijk is aan de 25 Hall-celreactie, zoals hiervoor reeds is gesteld. Het aluminium wordt bereid in vloeibare vorm in de vloeibare metaalplas die dienst doet als kathode. Verondersteld wordt, dat een reactie plaatsvindt aan het anodeoppervlak op een unieke wijze, die leidt tot de reactie van aluminiumoxide, waarbij aluminium-30 ionen worden geproduceerd, gelijk aan het mechanisme dat in de Hall-cel plaatsvindt, hoewel de temperatuur slechts weinig boven het smeltpunt van aluminium ligt.One important aspect of the invention, which makes it different from the conventional Hall-Heroult cell methods, is that the composite anode containing the mixture of alumina and reducing agent effects alumina production and produces aluminum ions in the fluoride bath at low temperature. However, it is believed that the overall reaction is essentially equal to the Hall cell reaction, as stated above. The aluminum is prepared in liquid form in the liquid metal pool that serves as the cathode. It is believed that a reaction takes place at the anode surface in a unique manner, which leads to the reaction of alumina, producing aluminum ions, similar to the mechanism that takes place in the Hall cell, although the temperature is only slightly above melting point of aluminum.

Het belang van de toepassing van de samengestelde anode in de onderhavige uitvinding zal duidelijk zijn, omdat 35 onder dezelfde omstandigheden als die volgens de uitvinding, maar met een koolstofanode of een andere anode die niet wordt verbruikt, de toevoeging van aluminiumoxide aan het bad niet zal leiden tot de oplossing van het aluminiumoxide, of de af- i 800 2 3 81 - 14 - zetting van het aluminium langs electrochemische weg. Een opmerkelijk kenmerk van de uitvinding is, dat bij de toepassing van de samengestelde anode in een electrolytisch bad dat uitsluitend fluoride bevat bij een lage temperatuur van 670-800°C, 5 de Hall-cel kan werken op een wijze zoals in figuur 4 is aangegeven, zonder de gesloten bovenzijde, die nodig is bij het chloridebad, zoals is aangegeven in figuur 1. De samenstelling van het bad, stroomdichtheden en andere procesvariabelen zijn niet kritisch voor de werking van de chloridebad of fluoride-10 bad bevattende cel.The importance of using the composite anode in the present invention will be apparent, because under the same conditions as those of the invention, but with a carbon anode or other anode not consumed, the addition of alumina to the bath will not lead to the dissolution of the aluminum oxide, or the deposition of the aluminum by electrochemical means. A notable feature of the invention is that when using the composite anode in an electrolytic bath containing only fluoride at a low temperature of 670-800 ° C, the Hall cell can operate in a manner as shown in Figure 4 indicated, without the closed top, required by the chloride bath, as shown in Figure 1. The composition of the bath, flow densities and other process variables are not critical to the operation of the chloride bath or fluoride bath containing cell.

De anode.The anode.

De belangrijkste pijler voor het bereiken van de gunstige resultaten volgens de uitvinding is de toepassing van een unieke samengestelde anode, die is samengesteld uit een 15 zuurstof bevattende aluminiumhoudende verbinding, gewoonlijk aluminiumoxide en een reductiemiddel.The main pillar for achieving the favorable results according to the invention is the use of a unique composite anode, which is composed of an oxygen-containing aluminum-containing compound, usually aluminum oxide and a reducing agent.

De anode verschaft de enige bron van aluminium-ionen voor de electrolytische reductie tot aluminium aan de kathode en, met een koolstofreductiemiddel, de middelen om 20 electrische stroom te leiden door het dielectrische aluminiumoxide naar de reactieplaats voor het aluminiumoxide, dat in contact is met en ondergedompeld in de electrolyt. De anode verschaft ook tenminste gedeeltelijk een noodzakelijke bron voor een reductiemiddel, dat het aluminiumoxide in staat stelt 25 om in de anodische omgeving te reageren om aluminium te produceren voor afzetting als aluminiummetaal aan de kathode.The anode provides the sole source of aluminum ions for the electrolytic reduction to aluminum at the cathode and, with a carbon reducer, the means to conduct electric current through the dielectric alumina to the reaction site for the alumina which is in contact with and immersed in the electrolyte. The anode also provides, at least in part, a necessary source of a reducing agent that allows the alumina to react in the anodic environment to produce aluminum for deposition as aluminum metal at the cathode.

Het reductiemiddel wordt bij voorkeur, tenminste gedeeltelijk, gemengd met het aluminiumoxide om een goed contact te verschaffen tussen het reductiemiddel en het aluminium-30 oxide. Indien het op de juiste wijze is gekozen, kan het reductiemiddel ook nadat het gemengd is met het aluminiumoxide, de functie van een geleider van de electrische stroom vervullen naar de reactieplaats voor het aluminiumoxide. De reactie volgend van elk deeltje aluminiumoxide, dat op een bepaalde 35 plaats in contact is met de electrolyt en een electrische stroom bij de hand hebbend, is een ander deeltje op dezelfde plaats nu onbedekt en kan reageren. Dit patroon vindt over het gehele oppervlak van de anode plaats en gaat door tot er geen 800 23 81 - 15 - aluminiumoxide meer is om te reageren. Indien het reductiemid-del niet geleidend is en niet gemengd is met het aluminium-oxide, moet de electrische geleidingsfunctie op een andere wijze worden bewerkstelligd door geleidingsstaven, om het alu-5 miniumoxide anodisch te houden op de reactieplaats.The reducing agent is preferably, at least in part, mixed with the alumina to provide good contact between the reducing agent and the alumina. If properly selected, the reducing agent can also function as a conductor of the electric current to the reaction site for the alumina after it has been mixed with the alumina. Following the reaction of each alumina particle in contact with the electrolyte at a given location and having an electric current at hand, another particle at the same site is now uncovered and can react. This pattern occurs over the entire surface of the anode and continues until there is no more 800 23 81-15 aluminum oxide to react. If the reducing agent is non-conductive and is not mixed with the aluminum oxide, the electrical conduction function must be otherwise accomplished by conducting bars to keep the aluminum oxide anodic at the reaction site.

In een bad met aluminiumchloridezout heeft de anode de functie om een reductiemiddel te verschaffen, dat helpt bij de theoretische reactie van de aluminiumhoudende bron met het chloride of de zuurstof, of beide, teneinde een 10 constante concentratie van aluminiumchloride te handhaven. Het handhaven van een constante concentratie aan aluminiumchloride is een belangrijk deel van de chloridecyclus volgens de uitvinding, omdat het de noodzaak elimineert voor een aanvulling van buitenaf van het aluminiumchloride dat electrisch ontleed 15 wordt of waarvan het chloor op de anode ontladen is.In an aluminum chloride salt bath, the anode has the function of providing a reducing agent, which aids in the theoretical reaction of the aluminum-containing source with the chloride or oxygen, or both, to maintain a constant concentration of aluminum chloride. Maintaining a constant concentration of aluminum chloride is an important part of the chloride cycle of the invention, because it eliminates the need for an external replenishment of the aluminum chloride which is electrically decomposed or whose chlorine is discharged on the anode.

In de werkwijze met het totale fluoridebad, verschaft de anode volgens de uitvinding, evenals in de chloridecyclus, het aluminiumoxide dat in het fluoridebad reageert tot aluminiumionen bij een unieke lage temperatuur, in de orde van 20 670-800°C. De cel kan ook open zijn, zoals is aangegeven in de figuren 4, 5 of 7.In the total fluoride bath process, the anode of the invention, as in the chloride cycle, provides the aluminum oxide which reacts in the fluoride bath to aluminum ions at a uniquely low temperature, of the order of 670-800 ° C. The cell can also be open, as shown in Figures 4, 5 or 7.

De aluminiumbron is aluminiumoxide, Al2C>3, maar het kan ook ieder ander aluminiumoxidehoudend materiaal zijn, zoals bauxiet of een klei, zoals kaolien, of ander materiaal 25 dat aan de anode reageert tot aluminiumionen, die aan de kathode worden gereduceerd tot het gesmolten metaal, zoals in de fluoride- of chloridecycli.The aluminum source is aluminum oxide, Al2C> 3, but it can also be any other alumina-containing material, such as bauxite or a clay, such as kaolin, or other material which reacts at the anode to aluminum ions, which are reduced at the cathode to the molten metal. , such as in the fluoride or chloride cycles.

Indien de anode wordt gevormd door het mengsel, is de verhouding van tenminste 1,5 tot aan een aanvaardbare 30 bovengrens van 7,5, 20,0 of zelfs 50,0 of meer gewichtsdelen aluminiumoxide in het aluminiumhoudende materiaal per gewichts-deel van het reductiemiddel. Bij voorkeur is in de onderhavige uitvinding de hoeveelheid aluminiumoxide in het mengsel van aluminiuinhoudend materiaal 2,0-6,5 en in het bijzonder 2,5-6,0 35 gew.dln. aluminiumoxide per deel reductiemiddel.If the anode is formed by the mixture, the ratio of at least 1.5 to an acceptable upper limit of 7.5, 20.0 or even 50.0 or more parts by weight of alumina in the aluminum-containing material per part by weight of the reducing agent. Preferably, in the present invention, the amount of alumina in the mixture of alumina material is 2.0-6.5, and especially 2.5-6.0, by weight. alumina per part reducing agent.

Het reductiemiddel dat in de uitvinding gebruikt kan worden is niet beperkt tot enig bijzonder materiaal, maar kan elk materiaal zijn dat werkzaam is in reactie met het 800 2 3 81 - 16 - aluminiumoxide. De reactie in de fluoride- en chloridebaden is niet duidelijk bepaald, maar het kan zijn dat het reductiemid-del reageert met het tot aluminiumionen, die zich uit eindelijk afzetten op de kathode en waarbij CC^ wordt gevormd 5 aan de anode. Het reactiemengsel kan in alle chloride-, alle fluoride- of gemengde chloride/fluoridezoutelectrolyten gelijk zijn.The reducing agent that can be used in the invention is not limited to any particular material, but can be any material that is active in reaction with the 800 2 3 81-16 alumina. The reaction in the fluoride and chloride baths has not been clearly determined, but it may be that the reducing agent reacts with it to form aluminum ions which eventually settle on the cathode to form CC 2 at the anode. The reaction mixture can be the same in all chloride, all fluoride, or mixed chloride / fluoride salt electrolytes.

Reductiemiddelen die bijzonder geschikt zijn voor aluminiumoxide en andere oxides zijn o.m. koolstof of een 10 reducerende koolstofverbinding voor toepassing in het mengsel. Zwavel, fosfor of arseen kunnen ook worden gebruikt, onafhankelijk of in combinatie met koolstof. Koolstof geniet in het bijzonder de voorkeur, omdat het zowel in staat is om de stroom te voeren naar de reactieplaats van het aluminiumoxide, 15 als wel een reducerende werking uitoefent en een gasvormig produkt aan de anode kan geven.Reducing agents which are particularly suitable for alumina and other oxides include carbon or a reducing carbon compound for use in the mixture. Sulfur, phosphorus or arsenic can also be used independently or in combination with carbon. Carbon is particularly preferred because it is capable of both feeding the current to the reaction site of the alumina, but also exerting a reducing action and giving a gaseous product to the anode.

De koolstofbron in het mengsel kan elk organisch materiaal zijn, in het bijzonder van fossiele oorsprong, zoals teer, pek, kool en koolprodukten, reducerende gassen, bijv.The carbon source in the mixture can be any organic material, especially of fossil origin, such as tar, pitch, coal and coal products, reducing gases, e.g.

20 koolmonoxide en kan ook natuurlijke en synthetische harsachtige materialen omvatten, zoals was, gom, fenolen, epoxies, vinylen, enz., die desgewenst in kool kunnen worden omgezet, zelfs in aanwezigheid van het aluminiumhoudende materiaal. De omzetting tot kool van de koolstofbron, die gemengd is met de 25 aluminiumoxideverbinding kan worden uitgevoerd door middel van bekende technieken, zoals die welke worden toegepast bij voorgebakken anodes, die worden gebruikt in de Hall-Heroult-cel.Carbon monoxide and may also include natural and synthetic resinous materials, such as wax, gum, phenols, epoxies, vinyls, etc., which can be converted to carbon if desired, even in the presence of the aluminum-containing material. The conversion to carbon of the carbon source mixed with the alumina compound can be performed by known techniques, such as those used with pre-baked anodes used in the Hall-Heroult cell.

Dit wordt uitgevoerd door gieten, vormen, extruderen, enz., van een samengestelde anode, zoals A^O^-pek in de gewenste 30 verhouding van bijv. 6,5 dln. aluminiumoxide tot 1 deel koolstof in de juiste toestand voor omzetting tot kool en langzaam de gevormde anode te verwarmen in een niet-oxiderende atmosfeer tot een temperatuur van 700-12Q0°C. Nadat de samenstelling is omgezet in kool (coking) is de samengestelde anode klaar 35 voor gebruik.This is done by casting, molding, extruding, etc., of a composite anode, such as A 2 O 3 pitch in the desired ratio of, for example, 6.5 parts. alumina to 1 part carbon in the proper state for conversion to carbon and slowly heating the formed anode in a non-oxidizing atmosphere to a temperature of 700-12Q0 ° C. After the composition has been converted to coal (coking), the composite anode is ready for use.

Binnen de omvang van de onderhavige uitvinding is eveneens beoogd om bijv. koolstof als reductiemiddel te bereiden in het mengsel met aluminiumoxide door de koolstofbron in 800 23 81 - 17 - het gesmolten electrolytische bad, zowel vóór als gedurende de electrolyse in koolstof om te zetten. Gunstige temperaturen voor het bad liggen hierbij in de orde van 670-850°C. De tijd, die voor deze reactie nodig is, is niet kritisch, maar kan 5 verscheidene minuten tot verscheidene uren zijn, afhankelijk van de temperatuur van het gesmolten bad en het gewicht van het mengsel van aluminiumhoudend en reducerend koolstofmate-riaal.Within the scope of the present invention, it is also contemplated to prepare, for example, carbon as a reducing agent in the mixture with alumina by the carbon source in 800 23 81-17 - converting the molten electrolytic bath to carbon both before and during electrolysis. Favorable temperatures for the bath are on the order of 670-850 ° C. The time required for this reaction is not critical, but can be from several minutes to several hours, depending on the temperature of the molten bath and the weight of the mixture of aluminum-containing and reducing carbon material.

Voortdurende omzetting is mogelijk met behulp van 10 de verbindingsklem volgens figuur 4 door een anode aan de bovenzijde van de klem in te voeren; aangezien de anode wordt verbruikt wordt deze voortdurend kleiner totdat hij volledig is verbruikt en de volgende zijn plaats inneemt, enz. De anode kan voortdurend in de groene toestand aan de cel worden toege-15 voerd, zoals het geval is bij de traditionele Soderberg- electrode. In dit geval worden van ouds her stalen pinnen gebruikt om contact te maken, maar de contacten kunnen ook worden gemaakt met grafiet, koolstof, Tiï^, aluminium of samenstellingen daarvan. Het groene samengestelde anodemateriaal 20 wordt geleidelijk omgezet door de warmte van de cel op zodanige wijze, dat het einde van de anode in het zout altijd volledig wordt omgezet tot de werktemperatuur van de cel. Omzetting op de Soderberg-wijze in de cel bij 670-850°C geeft een anode met een lager geleidingsvermogen in vergelijking met samenge-25 stelde anodes, die bij veel hogere temperaturen zijn voorgebakken .Continuous conversion is possible with the aid of the connecting clamp according to figure 4 by inserting an anode at the top of the clamp; since the anode is consumed it continually shrinks until it is completely consumed and the next one takes its place, etc. The anode can be continuously supplied to the cell in the green state, as is the case with the traditional Soderberg electrode . In this case, steel pins have traditionally been used to make contact, but the contacts can also be made with graphite, carbon, Ti, aluminum, or compositions thereof. The green composite anode material 20 is gradually converted by the heat of the cell in such a way that the end of the anode in the salt is always fully converted to the operating temperature of the cell. Soderberg conversion into the cell at 670-850 ° C gives a lower conductivity anode compared to composite anodes which are pre-baked at much higher temperatures.

Zoals hiervoor is gesteld, behoeft de gehele bron van het reductiemiddel desgewenst niet met de aluminiumoxide-bron te worden gemengd om de anode te vormen. Gevonden werd 30 bijv., dat de enige eisen die aan het reductiemiddel moeten worden gesteld zijn dat het in contact moet zijn met het ano-dische aluminiumoxide en in voldoende hoeveelheid aanwezig moet zijn om aluminiummetaal aan de kathode te vormen. Het is echter duidelijk, dat electrische stroom naar de reactieplaats 35 moet worden gevoerd om de reactie te laten verlopen.As stated above, if desired, the entire source of the reducing agent need not be mixed with the alumina source to form the anode. For example, it has been found that the only requirements to be placed on the reducing agent is that it must be in contact with the anodic alumina and be present in sufficient amount to form aluminum metal on the cathode. It is clear, however, that electric current must be fed to the reaction site 35 for the reaction to proceed.

Indien het reductiemiddel, zoals koolstof, niet gemengd wordt om de stroom te dragen, is het denkbaar dat een andere geleider, die verenigbaar is met de cel en de inhoud 800 2 3 81 -18 - daarvan, kan worden gebruikt. Combinaties van aluminium of edele metalen en hoog-smeltende geleidende oxides, zoals zilver-tinoxide of TiB2/ alleen of in samenstellingen met koolstof of grafiet, kunnen bijv. worden gemengd met aluminium-5 oxide in hoeveelheden, die louter voldoende zijn om de electri-sche stroom te voeren naar de reactieplaats. Een dergelijke hoeveelheid is niet kritisch, mits het aluminiumoxide anodisch is gemaakt op de reactieplaats. Hoeveelheden van ca. 0,001 tot tenminste ca. 0,75 dln. geleidend materiaal per deel aluminium-10 oxide kunnen worden gebruikt. Grotere hoeveelheden doen het geleidingsvermogen toenemen ten koste van de beschikbaarheid van het reactieve materiaal, maar zijn mogelijk zonder een bepaalde bovengrens. Vanzelfsprekend moet er nog een reductie-middel aanwezig zijn om de noodzakelijke reactie te bewerk-15 stelligen.If the reducing agent, such as carbon, is not mixed to carry the current, it is conceivable that another conductor compatible with the cell and its contents 800 2 3 81-18 can be used. For example, combinations of aluminum or precious metals and high-melting conductive oxides, such as silver-tin oxide or TiB2 / alone or in compositions with carbon or graphite, can be mixed with aluminum-oxide in amounts that are merely sufficient to generate the electri current to the reaction site. Such an amount is not critical provided the alumina has been made anodic at the reaction site. Amounts from about 0.001 to at least about 0.75 parts. conductive material per part of aluminum-10 oxide can be used. Larger amounts increase the conductivity at the expense of the availability of the reactive material, but are possible without a certain upper limit. It goes without saying that a reducing agent still has to be present to effect the necessary reaction.

Indien aluminiumoxide als aluminiumhoudend materiaal wordt gebruikt, kan gehydrateerd of gecalcineerd aluminiumoxide worden toegepast. Anodes gevormd uit gehydrateerd aluminiumoxide kunnen een beter geleidingsvermogen vertonen 20 dan gecalcineerd aluminiumoxide, maar gehydrateerd aluminiumoxide, Α^Ο^.β^Ο of Al (OH) ^ heeft de neiging om te breken gedurende het voorbakken en indien in het warme bad wordt geplaatst, hetgeen te wijten is aan het water dat gedurende de omzetting wordt uitgedreven. In een aluminiumchloride-bevat-25 tend zout kan, onder toepassing van gehydrateerd aluminiumoxide dat in het bad wordt omgezet, het uitgedreven water op ongewenste wijze het AlCl^ hydrolyseren.If aluminum oxide is used as the aluminum-containing material, hydrated or calcined aluminum oxide can be used. Anodes formed from hydrated alumina may exhibit better conductivity than calcined alumina, but hydrated alumina, Α ^ Ο ^ .β ^ Ο or Al (OH) ^ tends to break during pre-firing and when placed in the hot bath which is due to the water expelled during the conversion. In an aluminum chloride-containing salt, using hydrated alumina which is converted in the bath, the expelled water can undesirably hydrolyze the AlCl 2.

Het kraken of breken van de anode door uitgedreven vocht veroorzaakt geen problemen, mits de anode wordt omgeven 30 door een membraan, zoals aangegeven in figuur 5. De delen van de anode, die naar beneden vallen, worden in het membraan vastgehouden voor voortdurende reactie. De anode kan ook bestaan uit gehydrateerd en gecalcineerd oxide in iedere verhouding, om de kans op breken zo klein mogelijk te maken. De 35 maximumhoeveelheid gehydrateerd oxide, die kan worden gebruikt is van invloed op de energiebesparing bij het calcineren.Cracking or breaking of the anode by expelled moisture does not cause problems, provided the anode is surrounded by a membrane, as shown in Figure 5. The parts of the anode that fall down are retained in the membrane for continuous reaction. The anode can also consist of hydrated and calcined oxide in any ratio to minimize the chance of breakage. The maximum amount of hydrated oxide that can be used affects the energy savings in calcination.

De grootte en het oppervlak van de deeltjes, die de anode, die het aluminiumoxide bevat, vormen, hebben geen 800 2 3 81 - 19 - gevoeligheid getoond met betrekking tot de reactiesnelheid van de anode. Dit kenmerk van de onderhavige uitvinding is in tegenstelling tot bekende ervaringen bij de reactie van A12C>3 en koolstof met chloor als een gas-vastestof-reactie in een 5 oven. In het verleden werd gevonden, dat de reactietemperatuur en de reactiesnelheid zeer gevoelig zijn voor de deeltjesgrootte en de deeltjesoppervlakken.The size and surface area of the particles constituting the anode containing the aluminum oxide have not shown 800 2 3 81-19 sensitivity with respect to the reaction rate of the anode. This feature of the present invention is in contrast to known experience in the reaction of A12C> 3 and carbon with chlorine as a gas-solid reaction in an oven. It has been found in the past that the reaction temperature and the reaction speed are very sensitive to the particle size and the surface areas.

Bij de bekende methodes is het in het algemeen gewenst om aluminiumoxide te gebruiken met een oppervlak in de 2 10 orde van 10-125 m /g bij de AlCl3-reactie. Bij de onderhavige uitvinding werd echter geen gevoeligheid waargenomen met betrekking tot de reactiesnelheid van de anode, gebaseerd op deeltjesgrootte of -oppervlak, d.w.z. dat Al2C>3 met een oppervlak van 0,5 m^/g of minder kennelijk even gemakkelijk rea- 2 15 geerde als Al203 met een oppervlak van 100 m /g. Deze resultaten zijn gebaseerd op experimenten, die zijn uitgevoerd met anodes die aluminiumoxide bevatten met deeltjes met verschillende oppervlakken en groottes. Anodestroomdichtheden van 12 2 tot 250 amps/cm werden door de cellen gestuurd, waarbij de 20 uitputtingslijn was verbonden met een jodium-zetmeelindicator voor de detectie van chloor. Er werd geen chloorgas gedetecteerd, ongeacht de stroomdichtheid of het oppervlak van het aluminiumoxide. Dit wijst erop, dat indien er enig chloor aan de anode wordt gevormd, dit geheel reageert om aluminiumchlo-25 ride terug te vormen of dat slechts aluminiumionen aan de anode worden gevormd uit AI2O3, terwijl de zuurstof uit Al203 zich met koolstof combineert tot C02. Aangenomen wordt, dat het om chloor aan de anode te produceren nodig is om de potentiaal zo hoog op te voeren, dat deze groter wordt dan de ont-30 ledingspotentiaal van het A1C13, maar zelfs dan zal het geproduceerde chloor waarschijnlijk reageren met het A12C>3 en koolstof om meer A1C13 te produceren dan chloor bij de anode te ontwikkelen.In the known methods, it is generally desirable to use aluminum oxide with a surface in the order of 10-125 m / g in the AlCl3 reaction. However, in the present invention, no sensitivity was observed with respect to the reaction speed of the anode, based on particle size or surface area, ie Al2C> 3 with a surface area of 0.5 m / g or less apparently reacts equally easily. as Al2 O3 with a surface area of 100 m / g. These results are based on experiments conducted with anodes containing aluminum oxide with particles of different surfaces and sizes. Anode current densities of 12 2 to 250 amps / cm were passed through the cells, the line of exhaustion being connected to an iodine starch indicator for the detection of chlorine. No chlorine gas was detected regardless of the current density or the surface area of the alumina. This indicates that if any chlorine is formed at the anode, it will either react completely to reform aluminum chloride or only aluminum ions at the anode will be formed from Al2O3, while the oxygen from Al2O3 will combine with carbon to CO2. It is believed that in order to produce chlorine at the anode it is necessary to raise the potential so high that it exceeds the decomposition potential of the A1C13, but even then the chlorine produced is likely to react with the A12C> 3 and carbon to produce more A1Cl3 than developing chlorine at the anode.

Voor de toepassing in electrolysecellen kunnen 35 anodes worden geproduceerd in een verscheidenheid van vormen en met een verscheidenheid van fabricageprocessen. De anode kan op iedere geschikte manier worden gevormd door een mengsel van aluminiumoxidemateriaal en het reductiemiddel. Een mengsel 800 2 3 81 - 20 - kan bijv. met een typerende electrode worden verbonden om een bekleding te vormen, die de electrode geheel of aan een zijde omgeeft, zoals is aangegeven in figuur 2 van de tekeningen. De anode kan ook worden gevormd door anodemateriaal, dat is ge-5 smolten of gevormd tot een geschikt model, waaraan een elec-trodestaaf of -pin is bevestigd op de wijze zoals aangegeven in figuur 3 van de tekeningen. Het is eveneens volgens de uitvinding mogelijk om de anode te vormen op een wijze anders dan een rechtstreekse verbinding met de electrode. Het is echter 10 gewenst dat het aluminiumhoudende materiaal in innig fysiek contact is met het koolstofhoudende materiaal of ander reduc-tiemiddel. Het laatste kan bijv. het geval zijn indien de mengsels van het aluminiumhoudende materiaal en het reductie-middel de vorm hebben van een homogeen mengsel van poeders, 15 kleine balletjes van de gemengde poeders, of grotere samengestelde briketten of dergelijke gemengde materialen, die gevormd kunnen zijn door smelting of extrusie in verschillende afmetingen van 2,5 mm tot 2,5 cm of meer. Eenvormigheid in de verdeling van koolstof en aluminiumoxide blijkt gewenst te 20 zijn om een maximale effectiviteit van de anode te bereiken gedurende het oplosssen of de reactie tijdens de electrolyse.For use in electrolysis cells, anodes can be produced in a variety of shapes and with a variety of manufacturing processes. The anode can be formed in any suitable manner by a mixture of alumina material and the reducing agent. For example, a mixture 800 2 3 81-20 - can be attached to a typical electrode to form a coating surrounding the electrode all or one side, as shown in Figure 2 of the drawings. The anode may also be formed by anode material which has been melted or formed into a suitable model, to which an electrode rod or pin is attached in the manner shown in Figure 3 of the drawings. It is also possible according to the invention to form the anode in a manner other than a direct connection to the electrode. However, it is desirable that the aluminum-containing material be in intimate physical contact with the carbonaceous material or other reducing agent. The latter may be the case, for example, if the mixtures of the aluminum-containing material and the reducing agent are in the form of a homogeneous mixture of powders, small balls of the mixed powders, or larger composite briquettes or like mixed materials, which can be formed. by melting or extrusion in various sizes from 2.5 mm to 2.5 cm or more. Uniformity in the distribution of carbon and alumina has been found to be desirable to achieve maximum anode effectiveness during dissolution or reaction during electrolysis.

Om het aluminiumhoudende materiaal en het reduc-tiemiddel die de anodische materialen in het gebied van de electrode vormen en dus in combinatie de anode vormen, op hun 25 plaats te houden, kan een houder in de vorm van een poreus membraan worden toegepast.In order to hold in place the aluminum-containing material and the reducing agent which form the anodic materials in the region of the electrode and thus form the anode in combination, a container in the form of a porous membrane can be used.

Voor een succesvolle commerciële toepassing moet de anode zo geleidend mogelijk zijn. Aangezien de anode van de onderhavige uitvinding geen vaste of zuivere koolstof is, zo-30 als van ouds her wordt gebruikt in de Hall-cel, zal het minder geleidend zijn wegens de aanwezigheid van de aluminiumhoudende verbinding. Indien de anode dezelfde weerstand zou krijgen als de zoutelectrolyt kan de warmtebalans worden aangetast door oververhitting, die kan plaatsvinden doordat men dezelfde 35 stroom leidt door de anode met een grotere weerstand. Indien men bijv. een vaste samengestelde anode gebruikt in de cel volgens figuur 1, zoals getoond is in figuur 3, is het nodig voor de electrische stroom om door anode te gaan van de boven- 800 23 81 - 21 - kant tot de onderkant, met energieverliezen, die gepaard gaan met verwarming van het bad. Daarom is het gewenst om een anode te construeren met een zo groot mogelijk geleidingsvermogen. Het is duidelijk dat hoe geleidender het anodemateriaal is, 5 hoe lager de energieconsumptie voor het winnen van metaal, maar in elk geval moet voor een optimale werking het geleidingsvermogen van de anode groter zijn dan het geleidingsvermogen van het zout. Vooral indien het gewenst is om een maximale aluminiumproduktie te verkrijgen met een minimaal ener-10 gieverbruik, wordt de weerstand van de anode van betekenis.The anode must be as conductive as possible for successful commercial application. Since the anode of the present invention is not a solid or pure carbon, as traditionally used in the Hall cell, it will be less conductive due to the presence of the aluminum-containing compound. If the anode were to have the same resistance as the salt electrolyte, the heat balance could be affected by overheating, which could occur by passing the same current through the anode with greater resistance. For example, if one uses a solid composite anode in the cell of Figure 1, as shown in Figure 3, it is necessary for the electric current to pass through the anode from the top 800 23 81 - 21 side to the bottom, with energy losses, which are accompanied by heating the bath. It is therefore desirable to construct an anode with the greatest possible conductivity. It is clear that the more conductive the anode material is, the lower the energy consumption for recovering metal, but in any case, for optimum operation, the conductivity of the anode must be greater than the conductivity of the salt. Especially if it is desired to obtain a maximum aluminum production with a minimum energy consumption, the resistance of the anode becomes significant.

Gevonden werd, dat het geleidingsvermogen van de anode aanzienlijk varieert, afhankelijk van de wijze waarop deze vervaardigd is. De parameters, die invloed blijken te hebben op het geleidingsvermogen zijn de verhouding van het 15 bindende koolstofmateriaal, zoals pek, kool- of cokesdeeltjes die in de samengestelde anode zijn opgenomen als bron van het reductiemiddel en het type aluminiumoxide. Hoe groter het koolstofgehalte van de anode, met de hiervoor aangegeven verhouding van aluminiumoxide tot reductiemiddel, des te groter 20 het geleidingsvermogen. Het is bijv. mogelijk indien een verhouding in de orde van 4 : 1 tot 6 : 1 aluminiumoxide tot koolstof wordt gebruikt, om een vaste samengestelde anode te construeren, die tenminste een tiende van het geleidingsvermogen van een standaard Hall-Heroultanode heeft.It has been found that the conductivity of the anode varies considerably depending on how it is manufactured. The parameters that appear to affect conductivity are the ratio of the binding carbon material, such as pitch, carbon or coke particles included in the composite anode as the source of the reducing agent and the alumina type. The greater the carbon content of the anode, with the aforementioned ratio of alumina to reducing agent, the greater the conductivity. For example, it is possible, if a ratio of the order of 4: 1 to 6: 1 alumina to carbon is used, to construct a solid composite anode, which has at least one tenth of the conductivity of a standard Hall-Heroul anode.

25 Om het stroomverlies door de samengestelde anode tegen te gaan zijn ook verschillende alternatieven getoond in de figuren 2, 2A, 2B en 4A.To counteract the current loss through the composite anode, several alternatives are also shown in Figures 2, 2A, 2B and 4A.

Om een hoger geleidingsvermogen te bereiken en stroomverlies door de samengestelde voorgebakken anode tegen 30 te gaan, worden volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding een of meer geleidende kernen 36 of 37 in de anode geplaatst, zoals getoond in de figuren 2, 2A en 2B, of een aantal vertikaal geplaatste geleidende pennen 39, zoals getoond in figuur 4A.In order to achieve higher conductivity and counteract current loss through the composite pre-baked anode, according to another embodiment of the invention, one or more conductive cores 36 or 37 are placed in the anode, as shown in Figures 2, 2A and 2B, or a number of vertically disposed conductive pins 39, as shown in Figure 4A.

35 De samengestelde anode 26A, getoond in figuur 2, heeft een geleidende centrale kern 36, die van koolstof of grafiet kan zijn, dat gevormd is in de samengestelde anode of het samengestelde anodemateriaal 38 gevormd of bekleed in een 800 2 3 81 - 22 - voorgevormd model van een geleidende kern. De centrale kern 36 kan ook een metaal zijn, zoals hetzelfde metaal dat wordt afgezet, bijv. aluminium. De buitenzijde van de geleider 36 is aan één kant bekleed voor bipolaire toepassing of aan beide zijden 5 omgeven voor monopolaire toepassing door een mantel 38 van samengesteld anodemateriaal, dat het hiervoor beschreven mengsel van aluminiumoxides en reductiemiddel bevat. Indien de geleider aan één zijde is bekleed wordt een bipolaire werking verwacht. Met de term "oxides" wordt eveneens silicaten aange-10 duid, die vaak een combinatie zijn van het metaaloxide en siliciumoxide of een andere zuurstof bevattende verbinding van het aluminium dat wordt afgezet.The composite anode 26A, shown in Figure 2, has a conductive central core 36, which may be carbon or graphite, which is formed in the composite anode or composite anode material 38 formed or coated in a 800 2 3 81 - 22 - preformed model of a conductive core. The central core 36 can also be a metal, such as the same metal that is deposited, e.g., aluminum. The outside of the conductor 36 is coated on one side for bipolar application or surrounded on both sides for monopolar application by a sheath 38 of composite anode material containing the above-described mixture of aluminum oxides and reducing agent. If the conductor is coated on one side, bipolar action is expected. The term "oxides" also refers to silicates, which are often a combination of the metal oxide and silicon oxide or other oxygen-containing compound of the aluminum being deposited.

Voor grote anodes is een andere uitvoeringsvorm getoond in de figuren 2A en 2B. Om het geleidingsvermogen te 15 verbeteren genieten de aluminiumstaven 36 en 37 van een eerste graads zuiverheid de voorkeur om als electrische geleiders te worden toegepast in een mantel van het samengestelde anodemateriaal 38, dat van het voorgebakken of Soderberg-type kan zijn. Aangezien aluminium van eerste kwaliteit wordt gebruikt 20 als geleidingsstaven, zal dit smelten als de anode wordt verbruikt en zich voegen bij het metaal aan de kathode voor een continue cyclus. De staven hebben een zodanige tussenruimte, dat de spanningsval wordt verkleind ten opzichte van het geleidingsvermogen van de samengestelde anode. In figuur 2B 25 worden de geleidingsstaven 36 getoond, die verbonden zijn met een plaat 40, die gedragen wordt door een centrale geleider 41.For large anodes, another embodiment is shown in Figures 2A and 2B. To improve conductivity, aluminum bars 36 and 37 of a first degree purity are preferred to be used as electrical conductors in a sheath of the composite anode material 38, which may be of the pre-baked or Soderberg type. Since first grade aluminum is used as guide bars, it will melt as the anode is consumed and join the metal at the cathode for a continuous cycle. The bars are spaced such that the voltage drop is reduced relative to the conductivity of the composite anode. In Figure 2B 25, the guide bars 36 are shown, which are connected to a plate 40, which is carried by a central guide 41.

Het aantal en de afmetingen van de geleiders 36 en 37 worden gekozen naar de grootte van de anode, de stroom-30 dichtheid van de anode, celgrootte, werktemperatuur en warmteoverdracht, zodanig dat de aluminiumgeleiders 36 en 37 met dezelfde snelheid smelten als de mantel 38 van de anode wordt verbruikt. Het unieke voordeel van de anode-uitvoeringen, die in de figuren 2A en 2B zijn getoond, is het vermijden van een 35 grote spanningsval in de anode, die een relatief hoge weerstand heeft, zodat het proces kan plaatsvinden met een aanzienlijk lager stroomverbruik. De aluminiumstaven hebben gewoonlijk een doorsnede van ca. 0,15-7,5 cm, bij voorkeur 0,3-5,0 cm, in het bijzonder 0,6-2,5 cm.The number and size of conductors 36 and 37 are selected according to the size of the anode, the current density of the anode, cell size, operating temperature and heat transfer, such that the aluminum conductors 36 and 37 melt at the same rate as the sheath 38 of the anode is consumed. The unique advantage of the anode embodiments, shown in Figures 2A and 2B, is the avoidance of a large voltage drop in the anode, which has a relatively high resistance, so that the process can take place with a considerably lower current consumption. The aluminum bars usually have a diameter of about 0.15-7.5 cm, preferably 0.3-5.0 cm, in particular 0.6-2.5 cm.

800 2 3 81 - 23 -800 2 3 81 - 23 -

Om een gewenst geleidingsvermogen in de anode te bereiken is de ruimte tussen het buitenoppervlak van de samengestelde anode 38 en het oppervlak van enige aluminiumstaaf, zoals getoond in figuur 2, 2Aof 2B en de onderlinge ruimte 5 tussen de buitenoppervlakken van deze aluminiumstaven in figuur 2A en 2B, niet kritisch en kan in het gebied liggen van 0,3-60 cm, bij voorkeur 2,5-15 cm en in het bijzonder 3,7-10 cm. Indien het geleidingsvermogen van de samengestelde anode bijv. ca. 0,1 is van een standaard-voorgebakken Hall-celanode, 10 zal een tussenruimte tussen de aluminiumstaven van ca. 7,5 cm leiden tot een aanvaardbare spanningsval.To achieve a desired conductivity in the anode, the space between the outer surface of the composite anode 38 and the surface of any aluminum rod, as shown in Figure 2, 2A or 2B, and the spacing 5 between the outer surfaces of these aluminum rods in Figure 2A and 2B, not critical and may range from 0.3-60 cm, preferably 2.5-15 cm and especially 3.7-10 cm. For example, if the conductivity of the composite anode is about 0.1 of a standard pre-baked Hall cell anode, a spacing between the aluminum bars of about 7.5 cm will result in an acceptable voltage drop.

Aangezien de werktemperatuur van de cel gewoonlijk ligt in het gebied van 700-750°C kunnen de aluminiumstaven van een zodanige afmeting zijn, dat zij ca. met dezelfde snelheid 15 zullen smelten als de anode wordt verbruikt en zullen deze dus de stroom naar de onderzijde van de anode geleiden. Indien de doorsnede van de aluminiumstaaf te groot is, zal deze niet smelten en zal zich een zout op het oppervlak afzetten, dat ertoe leidt, dat in de anode die verbruikt wordt, een alumi-20 niumstomp achterblijft, die kortsluiting met de kathode zal veroorzaken als het anodeverbruik gevorderd is. Indien de doorsnede van de staaf te klein is, zal deze te ver tot in de anode smelten, hetgeen leidt tot een te grote spanningsval door de langere geleidingsweg. Het is gewenst, dat de alumi-25 niumstaven enigszins tot in de anode smelten in plaats van gelijk te blijven ("remaining flush") met het bodemoppervlak van de anode, omdat daardoor de anodische oxidatie van de aluminiumstaven zal worden verkleind. De gewenste "terugsmelt-afstand" hangt af van de minimumspanningsval, gekoppeld met de 30 minimum-anodische oxidatie van de aluminiumstaven. Indien de staven gelijk zouden blijven met het bodemoppervlak van de anode, zouden de aluminiumionen zowel van de staven (zoals bij een zuiveringsoperatie) als van het samengestelde anodema-teriaal in het bad kunnen komen, waarmee de Faradayse werkzaanr-35 heid van de cel wordt verlaagd, De warmte kan zo worden geregeld, dat de geleiding van het bad door de anode en de stroom, opgewekt door de geleiders, in evenwicht is om de gewenste hoeveelheid smelting van de geleidende aluminiumstaven te fiOO 2 3 81 - 24 - bewerkstelligen.Since the working temperature of the cell is usually in the range of 700-750 ° C, the aluminum bars may be sized to melt at approximately the same rate as the anode is consumed and thus will flow to the bottom of the anode. If the diameter of the aluminum rod is too large, it will not melt and a salt will deposit on the surface, leaving an aluminum stump in the anode being consumed, which will cause a short circuit with the cathode if the anode consumption is advanced. If the cross section of the rod is too small, it will melt too far into the anode, resulting in too great a voltage drop due to the longer conduction path. It is desirable that the aluminum bars melt slightly into the anode instead of remaining "flush" with the bottom surface of the anode, as this will reduce the anodic oxidation of the aluminum bars. The desired "melt-back distance" depends on the minimum voltage drop coupled with the minimum anodic oxidation of the aluminum bars. If the rods were to remain flush with the bottom surface of the anode, the aluminum ions could enter the bath both from the rods (as in a purification operation) and from the composite anode material, thereby increasing the Faraday activity of the cell The heat can be controlled so that the conductivity of the bath through the anode and the current generated by the conductors is balanced to effect the desired amount of melting of the conductive aluminum rods.

Figuur 3 geeft een andere uitvoeringsvorm van de samenstelling van een anode-electrode weer, zoals getoond bij 26B. In deze uitvoeringsvorm bestaat electrode 26B uit een sa-5 menstelling 38, die dezelfde kan zijn als de bekleding 38 in figuur 2, maar is gevormd in een geschikt model voor toepassing als electrode. Dit model van de electrode kan gevormd zijn om een stomp- of penelectrode 42, die uitsteekt boven de bovenkant van het lichaam van de electrode 26B, zodat deze 10 verbonden kan worden met het gebruikelijke electrische circuit. Electrode 26B kan ook worden gevormd, waarna stomp 42 wordt ingebracht volgens bekende technieken, zoals worden toegepast bij voorgebakken Hall-celanodes.Figure 3 depicts another embodiment of the composition of an anode electrode, as shown at 26B. In this embodiment, electrode 26B consists of a composition 38, which may be the same as the coating 38 in Figure 2, but is formed in a suitable model for use as an electrode. This model of the electrode may be formed around a blunt or pen electrode 42 projecting above the top of the body of the electrode 26B so that it can be connected to the conventional electrical circuit. Electrode 26B can also be formed, after which stub 42 is introduced according to known techniques, such as are used in pre-baked Hall cell anodes.

Een andere uitvoeringsvorm is die, welke in figuur 15 4A is getoond, waarin een anode 26B is toegelicht, die dezelfde samenstelling heeft als hiervoor is beschreven, maar die voorzien is van een groot aantal paren vertikaal gerangschikte geleidende pennen 39, waarbij aan het laagste paar pennen een bus 39A rechtstreeks is bevestigd, zoals in de verbindingen 20 volgens het Soderbergtype. De plaatsing van de pennen 39 is niet kritisch en zij kunnen loodrecht op de anode-as staan of in een hoek, zoals getoond. Aangezien het samengestelde anode-materiaal wordt verbruikt, worden de busaansluitingen 39A verplaatst naar het volgende hoger gelegen paar pennen. De 25 pennen die zijn samengesteld uit aluminium van eerste kwaliteit, worden eveneens verbruikt en zoals hiervoor werd vermeld worden zij toegevoegd aan de plas afgezet aluminium. De pennen kunnen ook van ijzer zijn, zoals vaak wordt toegepast in de Soderbergverbinding en de pennen worden verwijderd als de 30 anode is verbruikt.Another embodiment is that shown in Figure 15A, illustrating an anode 26B having the same composition as described above, but including a plurality of pairs of vertically arranged conductive pins 39, with the lowest pair pins a bush 39A is directly attached, as in the Soderberg type joints 20. The placement of the pins 39 is not critical and they can be perpendicular to the anode axis or at an angle as shown. As the composite anode material is consumed, the bus terminals 39A are moved to the next higher pair of pins. The pens composed of first quality aluminum are also consumed and as mentioned above they are added to the pool of deposited aluminum. The pins can also be made of iron, as is often used in the Soderberg joint, and the pins are removed when the anode is used up.

De uitvoeringsvormen in de figuren 12 en 13 geven een variatie aan in de geleiding van electrische energie naar het werkoppervlak van de anode. Zoals aangegeven is blok 94 van de samengestelde anode A bedekt met repen aluminiummetaal 35 108. Deze repen werken op dezelfde wijze als de aluminiumsta-ven in de figuren 2A en 2B. De vorm en het aantal repen (plaatjes) is niet kritisch. De blokken kunnen in een continu-vorm liggen en kunnen in de cel worden gevoed door klem 47, 800 23 81 - 25 - zoals in figuur 4, waarbij de electrische verbinding wordt gemaakt langs de aluminiumrepen 108.The embodiments in Figures 12 and 13 indicate a variation in the conduction of electrical energy to the working surface of the anode. As indicated, block 94 of the composite anode A is covered with strips of aluminum metal 108. These strips operate in the same manner as the aluminum bars in Figures 2A and 2B. The shape and the number of bars (pictures) is not critical. The blocks can be in a continuous form and can be fed into the cell by clamp 47, 800 23 81 - 25 - as in Figure 4, making the electrical connection along the aluminum bars 108.

Het aantal, de tussenruimte en dikte van de aluminiumrepen (platen) 108 worden door dezelfde factoren bepaald 5 als beschreven ten aanzien van de geleiders 36 en 37. In het algemeen zal de dikte liggen in de orde van 2,5 mm tot 1,2 cm, bij voorkeur 0,25-0,9 cm en in het bijzonder 0,25-0,6 cm. De aluminiumplaten moeten van voldoende dikte zijn om de noodzakelijke stroom te geleiden, teneinde een grote spanningsval te 10 vermijden en ook smelten in de kathodeplas, als de anode wordt verbruikt. De ruimte tussen de aluminiumplaten 108 is zodanig dat een overmatige spanningsval door het samengestelde blok wordt vermeden, zoals is opgemerkt ten aanzien van de geleiders 36 en 37. In het algemeen zal de tussenruimte liggen in 15 de orde van 0,3-60 cm, bij voorkeur 2,5-15 cm en in het bijzonder 3,75-10 cm.The number, spacing and thickness of the aluminum bars (plates) 108 are determined by the same factors as described with respect to conductors 36 and 37. Generally, the thickness will be in the order of 2.5mm to 1.2 cm, preferably 0.25-0.9 cm and in particular 0.25-0.6 cm. The aluminum plates must be of sufficient thickness to conduct the necessary current to avoid a large voltage drop and also melt in the cathode wafer when the anode is consumed. The space between the aluminum plates 108 is such that an excessive stress drop through the composite block is avoided, as noted with respect to conductors 36 and 37. Generally, the spacing will be on the order of 0.3-60 cm, preferably 2.5-15 cm and in particular 3.75-10 cm.

Het membraan.The membrane.

Het membraan dat in figuur 5 van de tekeningen is getoond, is ontworpen voor een drieledige functie.The membrane shown in Figure 5 of the drawings is designed for a three-fold function.

20 Allereerst werkt het membraan als scheider of rustige barrière tussen de gesmolten kathodische metaalfase en de bron van anodemateriaal, dat geëlectrolyseerd wordt. Met de toepassing van het membraan volgens de uitvinding, kan de tussenruimte aanzienlijk worden teruggebracht, waardoor een 25 significante toename van het geleidingsvermogen en van de doelmatigheid wordt bereikt, zonder turbulente effecten, die anders een vermindering van de doelmatigheid of van de kwaliteit van het aluminiumprodukt teweeg zouden kunnen brengen.First, the membrane acts as a separator or quiescent barrier between the molten cathodic metal phase and the source of anode material, which is electrolyzed. With the use of the membrane according to the invention, the spacing can be significantly reduced, achieving a significant increase in conductivity and efficiency without turbulent effects, which would otherwise decrease the efficiency or the quality of the aluminum product could trigger.

In de tweede plaats houdt het membraan volgens de 30 onderhavige uitvinding ook daadwerkelijk materialen vast van de samengestelde anode, zoals bijv. het aluminiumhoudende ruwe materiaal en het reductiemiddel. Door dit tegenhouden worden deze materialen dicht tegen de electrode gehouden, waardoor op de meest efficiënte wijze een anode wordt gevormd voor de pro-35 duktie van aluminiumionen. Het membraan voorkomt ook het mengen van ruwe materialen met het gesmolten aluminium op de bodem van de cel. Indien een gehydrateerd metaaloxide, zoals gehydrateerd aluminiumoxide, zou worden gebruikt als een van 800 2 3 81 - 26 - de anodische materialen, houdt het membraan alle delen van de anode, die door de ontwikkeling van vocht van het aluminium-oxide zouden afbreken gedurende de omzetting in het bad, vast. Deze stukken blijven een aluminiumbron voor de reductiereactie 5 zo lang zij binnen het anodecircuit in het membraan zijn.Second, the membrane of the present invention also actually retains materials of the composite anode, such as, for example, the aluminum-containing raw material and the reducing agent. Because of this retention, these materials are held close to the electrode, whereby an anode is formed in the most efficient manner for the production of aluminum ions. The membrane also prevents the mixing of raw materials with the molten aluminum at the bottom of the cell. If a hydrated metal oxide, such as hydrated alumina, were used as any of the 800 2 3 81 - 26 - the anodic materials, the membrane retains all parts of the anode that would break down from the aluminum oxide due to moisture development during the conversion in the bath, solid. These pieces remain an aluminum source for the reduction reaction 5 as long as they are within the anode circuit in the membrane.

In de derde plaats staat het membraan de vrije doorgang toe van ionen en opgeloste vaste stoffen in de elec-trolyt, maar zal het gesmolten aluminium en niet opgeloste vaste materialen, die de gebruikelijke onzuiverheden in de 10 aluminiumhoudende bron vormen, tegenhouden en de contaminatie van de kathodiscne afzetting voorkomen.Third, the membrane allows the free passage of ions and dissolved solids in the electrolyte, but will inhibit the molten aluminum and undissolved solids, which form the usual impurities in the aluminum-containing source, and prevent the contamination of prevent cathodic deposition.

De vorm van de buitenkant van het membraan is niet belangrijk en kan een cylindrische, prisma- enz. vorm of een deel daarvan zijn. Het membraan kan een drie- of vierzijdige 15 vorm hebben met een bodem en dus een omsloten houder vormen. Deze houder is zo gevormd, dat deze anodische ruwe materialen voor de reactie in het zoutbad bevat.The shape of the outside of the membrane is not important and may be a cylindrical, prism, etc. shape or part thereof. The membrane can have a three- or four-sided shape with a bottom and thus form an enclosed container. This container is shaped to contain anodic raw materials for the reaction in the salt bath.

Door de corrosieve aard van het gesmolten zoutbad is de keuze van de materialen, die het membraan vormen, be-20 langrijk voor de levensduur van de cel en het succes van het proces. Indien de electrolyt die wordt gebruikt een totaal chloridebad is, is de keuze voor het membraan iets groter door het minder corrosieve karakter van een dergelijk bad, vergeleken bij een bad, dat fluorides bevat. Baden, die bepaalde 25 fluorides bevatten genieten echter de voorkeur wegens hun lagere vluchtigheid. Het totale fluoridebad bezit andere voordelen, zoals hierboven is uiteengezet. Materialen die geschikt zijn voor toepassing in een fluoridebad zijn uiteraard ook geschikt voor het minder corrosieve chloridebad.Due to the corrosive nature of the molten salt bath, the choice of the materials forming the membrane is important for the life of the cell and the success of the process. If the electrolyte used is a total chloride bath, the choice of membrane is slightly greater due to the less corrosive nature of such a bath compared to a bath containing fluorides. However, baths containing certain fluorides are preferred because of their lower volatility. The total fluoride bath has other advantages, as explained above. Materials suitable for use in a fluoride bath are of course also suitable for the less corrosive chloride bath.

30 Materialen, die nuttig zijn gebleken zijn onder meer glasachtig koolstofschuim, koolstof of grafiet als poreuze vaste stof of poreuze vaste stoffen van moeilijk smeltbare hardmetalen, zoals: de nitrides van borium, aluminium, silicium (het oxynitride inbegrepen), titaan, hafnium, zircoon en 35 tantaal; de silicides van molybdeen, tantaal en wolfraam; de carbides van hafnium, tantaal, columbium, zircoon, titaan, silicium, borium en wolfraam? en de borides van hafnium, tantaal, zircoon, columbium, titaan en silicium. Andere moei- 800 2 3 81 - 27 - lijk smeltbare hardmetalen, die voor dit doel bekend zijn, kunnen eveneens worden gebruikt voor het membraan, mits ze bestand zijn tegen het gesmolten zoutbad.Materials that have been found to be useful include vitreous carbon foam, carbon or graphite as a porous solid or porous solids of hard-to-melt carbides, such as: the nitrides of boron, aluminum, silicon (including the oxynitride), titanium, hafnium, zirconium and 35 tantalum; the silicides of molybdenum, tantalum and tungsten; the carbides of hafnium, tantalum, columbium, zircon, titanium, silicon, boron and tungsten? and the borides of hafnium, tantalum, zircon, columbium, titanium and silicon. Other difficult meltable carbides known for this purpose can also be used for the membrane, provided that they are resistant to the molten salt bath.

De moeilijk smeltbare hardmetalen die het membraan 5 volgens de uitvinding vormen, kunnen gemaakt zijn in de vorm van een doek, mat, vilt, schuim, poreus gesinterde vaste basis of eenvoudigweg een bekleding op een dergelijke basis, die alle bekend zijn in de literatuur voor andere doeleinden. Het membraan moet ook aan bepaalde standaarden voldoen voor wat 10 betreft de doorgangsporositeit en de verbonden poriëngrootte.The hard-meltable carbide forming the membrane 5 according to the invention can be made in the form of a cloth, mat, felt, foam, porous sintered solid base or simply a coating on such a base, all of which are known in the literature for other purposes. The membrane must also meet certain standards in terms of passage porosity and connected pore size.

Deze twee kenmerken kunnen als volgt worden gedefiniëerd: doorgangsporositeit - het percentage van het totale volume van het membraan, dat is opgemaakt van de doorgangen 15 van de ene zijde van het membraan naar de andere zijde; verbonden poriëngrootte - de kleinste doorsnede van een doorgang door het membraan.These two features can be defined as follows: passage porosity - the percentage of the total volume of the membrane made up of the passages 15 from one side of the membrane to the other side; connected pore size - the smallest cross section of a passage through the membrane.

De doorgangsporositeit variëert met de aard van het membraanmateriaal, de temperatuur van het gesmolten bad en 20 de zoutsamenstelling, maar het gemeenschappelijke kenmerk van nuttige membranen is dat de porositeit voldoende moet zijn om alle metaalionen, zoals aluminium, en alle electrolytzouten te laten passeren, zonder dat de niet opgeloste onzuiverheden passeren. Gevonden werd, dat hoe groter de porositeit is, hoe 25 groter de stroomloop en daarom hoe groter de electrische doelmatigheid van de cel. De porositeit kan variëren van 1 % tot 97 % of meer, maar ligt in het algemeen in de orde van 30-70 %. De voorkeursporositeit om de grootste doelmatigheid te bereiken, ligt in de orde van 90-97 %. Een glasachtig koolstof-30 schuim is bijv. in staat om een dergelijke hoge porositeit te geven en voldoende mechanische kracht te behouden.The passage porosity varies with the nature of the membrane material, the temperature of the molten bath and the salt composition, but the common feature of useful membranes is that the porosity must be sufficient to pass all metal ions, such as aluminum, and all electrolyte salts, without that the unresolved impurities pass. It has been found that the greater the porosity, the greater the current flow and therefore the greater the electrical efficiency of the cell. The porosity can range from 1% to 97% or more, but is generally on the order of 30-70%. The preferred porosity to achieve the greatest efficiency is of the order of 90-97%. For example, a glassy carbon-30 foam is capable of giving such high porosity and retaining sufficient mechanical force.

De verbonden poriëngrootte moet klein genoeg zijn om de vaste onzuiverheden, die niet zijn opgelost, tegen te houden, maar groot genoeg om de ionen en opgeloste deeltjes te 35 laten passeren. In het algemeen ligt de aanvaardbare poriëngrootte tussen 1 jx en l cm.The connected pore size should be small enough to retain the solid impurities that are not dissolved, but large enough to allow the ions and dissolved particles to pass through. In general, the acceptable pore size is between 1 µm and 1 cm.

De dikte van het membraanmateriaal is een functie van de porositeit, poriëngrootte en het vermogen om niet opge- 800 2 3 81 - 28 - loste onzuivere vaste stoffen en gesmolten metaal tegen te houden. Het is duidelijk, dat hoe dikker het membraan is hoe groter de electrische weerstand zal zijn. Het is daarom gewenst om een membraan te gebruiken, dat zo dun is als praktisch 5 in overeenstemming is met de standaarden van porositeit en poriëngrootte en met de mechanische sterkte van het membraan in de cel. De dikte die de voorkeur heeft is 0,3-1,25 cm, maar kan ook 5 cm of meer zijn.The thickness of the membrane material is a function of the porosity, pore size and ability to retain undissolved impure solids and molten metal. It is clear that the thicker the membrane, the greater the electrical resistance will be. It is therefore desirable to use a membrane that is as thin as practically in accordance with the standards of porosity and pore size and with the mechanical strength of the membrane in the cell. The preferred thickness is 0.3-1.25 cm, but may also be 5 cm or more.

Typische membraanmaterialen, die nuttig gebleken 10 zijn, zijn onder meer glasachtig koolstofschuim, koolstof of grafiet in de vorm van een poreuze vaste stof, vilt of doek, aluminiumnitride, siliciumnitride, siliciumcarbide, silicium-oxynitride, boriumnitride en titaannitride als poreuze vaste stof, als een doek ("cloth") of als een bekleding op het op-15 pervlak van een glasachtig koolstofschuim of poreus grafiet. Aluminiumnitride blijkt het meest gewenste materiaal te zijn. Gevonden werd, dat aluminiumnitride op geschikte wijze in een poreuze structuur kan worden verkregen door eerst een poreuze aluminiumoxidestructuur te maken, vervolgens deze te impregne-20 ren met koolstof, gevolgd door verwarming tot 1750°C in een stikstofatmosfeer, waarbij het aluminiumoxide wordt omgezet in aluminiumnitride. Een dergelijke werkwijze leidt tot een sterke poreuze structuur, die chemisch verenigbaar is met het milieu van corrosief zout en gesmolten aluminium.Typical membrane materials which have been found to be useful include glassy carbon foam, carbon or graphite in the form of a porous solid, felt or cloth, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide, silicon oxynitride, boron nitride, and titanium nitride as a porous solid. a cloth or as a coating on the surface of a glassy carbon foam or porous graphite. Aluminum nitride appears to be the most desirable material. It has been found that aluminum nitride can be suitably obtained in a porous structure by first making a porous alumina structure, then impregnating it with carbon, followed by heating to 1750 ° C in a nitrogen atmosphere, converting the alumina to aluminum nitride. Such a process results in a highly porous structure, which is chemically compatible with the environment of corrosive salt and molten aluminum.

25 Gesmolten badsamenstelling.25 Molten bath composition.

Het electrolytische bad volgens de onderhavige uitvinding kan aanzienlijk variëren in vergelijking tot de typische zoutsamenstelling van de Hall-cel. In de uitvinding kan de badsamensteHing elk halogenidezout omvatten, waarbij 30 vooral chloride en fluoride de voorkeur hebben. Voor de vorming van de halogenidezouten kan elk alkali- of aardalkalimetaal, zoals in het bijzonder natrium, kalium, lithium, calcium, magnesium, barium e.d. worden toegepast. Er is geen kritische samenstelling of verhouding gewenst of noodzakelijk. 35 Gevonden werd dat geen aluminiumzout aanvankelijk in de elec-trolyt aanwezig behoeft te zijn om aluminium te bereiden door middel van electrolyse met de samengestelde anode. Een zout-electrolyt, die bijv. slechts alkali- en/of aardalkalimetaal- 800 2 3 81 - 29 - halogenides bevat zal bij de kathode aluminiummetaal geven met behulp van de samengestelde anode zonder "anode-effect".The electrolytic bath of the present invention can vary considerably compared to the typical Hall cell salt composition. In the invention, the bath composition can comprise any halide salt, with chloride and fluoride being especially preferred. Any alkali or alkaline earth metal, such as in particular sodium, potassium, lithium, calcium, magnesium, barium and the like, can be used to form the halide salts. No critical composition or ratio is desired or necessary. It has been found that no aluminum salt need initially be present in the electrolyte to prepare aluminum by electrolysis with the composite anode. A salt electrolyte containing, for example, only alkali metal and / or alkaline earth metal halides will give aluminum metal at the cathode using the composite anode without "anode effect".

Hoewel het niet noodzakelijk is voor de uitvoering van de uitvinding, is het in het algemeen doelmatig dat het 5 zoutbad aan het begin een aluminiumhalogenide bevat. Bij baden die AlClg bevaten, die alleen chloride-anionen of chloride- en fluoride-anionen kunnen bevatten, kan de aluminiumchloridecon-centratie 2-60 % zijn, maar ook in het gebied van 1-95 gew.% AlCl^. Het totaal fluoridebad kan dezelfde fluoridezouten be-10 vatten als hierboven aangegeven en kan eveneens aluminium-fluoride in elke gewenste verhouding bevatten.While not necessary for the practice of the invention, it is generally expedient that the salt bath initially contain an aluminum halide. For baths containing AlClg, which can only contain chloride anions or chloride and fluoride anions, the aluminum chloride concentration can be 2-60%, but also in the range 1-95% by weight AlCl2. The total fluoride bath may contain the same fluoride salts as indicated above and may also contain aluminum fluoride in any desired ratio.

Bij de voor- en nadelen van de verschillende elec-trolyttypes kan genoemd worden dat een totaal chloridebad een zeer lage tolerantie heeft voor oxidecontaminatie, maar een 15 zeer hoog geleidingsvermogen en het minst corrosief is voor de hittebestendige stoffen en celbestanddelen.Among the advantages and disadvantages of the different electrolyte types it can be mentioned that a total chloride bath has a very low tolerance for oxide contamination, but a very high conductivity and is the least corrosive for the heat-resistant substances and cell components.

In fluoride bevattende electrolyten zet het aluminium zich af als druppeltjes, die gemakkelijk samensmelten en een plas vormen, maar de corrosiviteit van de electrolyt voor 20 de hittebestendige stoffen en celbestanddelen neemt aanzienlijk toe.In fluoride-containing electrolytes, the aluminum settles as droplets that readily fuse to form a puddle, but the electrolyte's corrosivity to the heat-resistant substances and cellular components increases significantly.

Een lithiumbestanddeel zal het geleidingsvermogen in iedere electrolyt doen toenemen, maar is duur en verhoogt de kosten van de electrolyt. Bij iedere operatie moeten de 25 kosten van de electrolyt, het geleidingsvermogen van de electrolyt en het daaruit voortvloeiende stroomverbruik voor het produceren van aluminium tegen elkaar worden afgewogen.A lithium component will increase the conductivity in any electrolyte, but is expensive and increases the cost of the electrolyte. With each operation, the cost of the electrolyte, the conductivity of the electrolyte, and the resulting power consumption for producing aluminum must be weighed against each other.

De electrolyt, die de voorkeur verdient, is een economische afweging van de zoutcomponenten, het geleidings-30 vermogen, de corrosiviteit voor de bekledingen en celbestanddelen, tolerantie voor de oxidecontaminatie en samensmelting van het afgezette aluminium in een plas om het gemakkelijk te kunnen winnen.The preferred electrolyte is an economical tradeoff of the salt components, conductivity, corrosivity to the coatings and cell components, tolerance to the oxide contamination and fusion of the deposited aluminum in a puddle for easy recovery.

De volgende voorbeelden lichten de uitvinding 35 nader toe.The following examples further illustrate the invention.

VOORBEELD I 'EXAMPLE I '

In figuur 1 worden de anodes gevormd door grafiet-platen en is de kathode-electrode een titaniumdiborideplaat.In Figure 1, the anodes are formed by graphite plates and the cathode electrode is a titanium diboride plate.

800 2 3 81 - 30 -800 2 3 81 - 30 -

De anodes werden vervaardigd met een bekleding 38, zoals getoond in figuur 2, die bestond uit gezuiverd van Bayer, gecalcineerd tot 1000°C en gemengd in een gewichtsverhouding van 5 din. A^O^ tot 1 deel koolstof bij de omzettingsstap. De 5 koolstof werd verkregen door het A^O^ te mengen met een fenolische hars en dit mengsel geleidelijk te verhitten tot 1000°C in een inerte atmosfeer om de fenolische hars om te zetten in koolstof. De electrodebekleding werd bereid door het en het fenolbestanddeel te mengen, de electrode te be-10 pleisteren met het mengsel of het mengsel op andere wijze op de electrode aan te brengen en te verhitten tot de omzettings-temperatuur.The anodes were made with a coating 38, as shown in Figure 2, which consisted of purified from Bayer, calcined to 1000 ° C and mixed in a weight ratio of 5 din. A ^ O ^ to 1 part carbon at the conversion step. The carbon was obtained by mixing the A 2 O 4 with a phenolic resin and gradually heating this mixture to 1000 ° C in an inert atmosphere to convert the phenolic resin to carbon. The electrode coating was prepared by mixing it and the phenol component, plastering the electrode with the mixture, or otherwise applying the mixture to the electrode and heating to the conversion temperature.

De electrolyt bestond uit een equimolair mengsel van natriumchloride en aluminiumchloride, dat bij ca. 150°C 15 het dubbelzout NaAlCl^ vormde. De temperatuur van de cel werd verhoogd tot 700°C en de electrolyse van Al203 werd gedurende verscheidene uren uitgevoerd, waarbij een laag gesmolten aluminium op de bodem van de cel werd gevormd. Bij onderzoek van de anode bleek, dat de bekleding was opgelost en het aluminium 20 op de kathode was afgezet. Deze aluminiumafzetting was equivalent met het aluminiumgehalte van het A^O^ dat aan de anode was opgelost. Aangenomen wordt, dat de totale reactie wordt gevormd door de ionisatie van het A^O^ in de anode, waarbij de zuurstof reageert met de koolstof, waarbij primair C02 25 wordt gevormd. Gedurende de electrolyse bleek niet dat er enig chloorgas aan de anodes en in de uitgangsbuis vrijkwam. Het vrijkomende gas werd geanalyseerd, waarbij bleek dat dit hoofdzakelijk C02 was.The electrolyte consisted of an equimolar mixture of sodium chloride and aluminum chloride, which formed the double salt NaAlCl 2 at about 150 ° C. The temperature of the cell was raised to 700 ° C and the electrolysis of Al 2 O 3 was carried out for several hours, forming a layer of molten aluminum on the bottom of the cell. Examination of the anode showed that the coating had dissolved and the aluminum 20 was deposited on the cathode. This aluminum deposit was equivalent to the aluminum content of the A 2 O 2 dissolved at the anode. The total reaction is believed to be formed by the ionization of the A 2 O 2 in the anode, the oxygen reacting with the carbon to form primarily CO 2. During the electrolysis it was not found that any chlorine gas was released at the anodes and in the output tube. The released gas was analyzed to show that it was mainly CO2.

VOORBEELD IIEXAMPLE II

30 De zoutsamenstelling van de electrolyt bestond uit 63 % NaCl, 17 % LiCl, 10 % LiF, 10 % AlCl^ en de electrodebekleding van figuur 2 werd bereid uit standaardbauxiet A120^ en een pek van petroleumteer, die werd omgezet, waarbij A^O^ en koolstof werden gevormd in een verhouding van 5,7 : 1. De 35 electrolyse werd uitgevoerd in de cel van figuur 1 bij een temperatuur van 750°C. De ruimte tussen anode en kathode was 1,25 cm, hetgeen een electrodestroomdichtheid gaf van ca. 94 2 ampere per cm bij een opgelegde spanning van 2,5 volt. Er 800 23 81 - 31 - werd geen chloorgas waargenomen, die afkomstig zou kunnen zijn van de anode. Er werd aluminium afgezet. Het gewonnen aluminium werd geproduceerd met een doelmatigheid volgens Faraday van 92 % bij een energieverbruik van 8,09 kwh/kg.The electrolyte salt composition consisted of 63% NaCl, 17% LiCl, 10% LiF, 10% AlCl 2 and the electrode coating of Figure 2 was prepared from standard bauxite Al 2 O 2 and a petroleum tar pitch which was reacted to yield A 2 O Carbon and carbon were formed in a ratio of 5.7: 1. The electrolysis was carried out in the cell of Figure 1 at a temperature of 750 ° C. The space between anode and cathode was 1.25 cm, which gave an electrode current density of approximately 94 2 amperes per cm at an applied voltage of 2.5 volts. No chlorine gas, which could originate from the anode, was detected. Aluminum was deposited. The recovered aluminum was produced with a Faraday efficiency of 92% at an energy consumption of 8.09 kwh / kg.

5 VOORBEELD IIIEXAMPLE III

De zoutsamenstelling van de electrolyt bestond uit 10 % NaCl, 50 % CaCl2, 20 % CaF2 en 20 % AlCl^. De electrode-bekleding van figuur 2 werd op dezelfde wijze bereid als in voorbeeld II, maar slechts aan één zijde van de electrode. De 10 electrische verbindingen werden zodanig gemaakt, dat de anode die grenst aan de uitgangsbuis, werd verbonden met het positieve einde en het negatieve einde aan de electrode die het meest verwijderd was van de uitgangsbuis. De beklede kanten van de electrodes 25 en 26 waren beide afgewend van de uit-15 gangsbuis en gericht naar de kathode. De electrode 24, de kathode, was niet bekleed. Dit leidt ertoe dat de electrode 25 niet verbonden is met de gelijkstroomtoevoer. Deze electrode wordt dan bipolair. De kant, die bekleed is met het A^O^” koolstofmengsel wordt dus positief geladen. De kant van de 20 bipolaire electrode 25, die zich het dichtst bij de uitgangsbuis bevindt, wordt negatief geladen, waarop het aluminium zich afzet en in de gesmolten plas valt. Het aluminium zet zich ook af op de negatief geladen electrode 24 en valt in de gesmolten plas. De temperatuur van de celwerking was 800°C en 25 de opgelegde spanning 3 volt ten opzichte van elke electrode of in totaal 6 volt over de uiteinden. Deze opgelegde spanning bij een electrodetussenruimte van 1,87 cm leidde tot een 2 electrodestroomdichtheid van 1,92 amp/cm .The electrolyte salt composition consisted of 10% NaCl, 50% CaCl 2, 20% CaF 2 and 20% AlCl 2. The electrode coating of Figure 2 was prepared in the same manner as in Example II, but only on one side of the electrode. The electrical connections were made such that the anode adjacent to the output tube was connected to the positive end and the negative end to the electrode most distant from the output tube. The coated sides of electrodes 25 and 26 were both facing away from the output tube and facing the cathode. The electrode 24, the cathode, was uncoated. This results in the electrode 25 not being connected to the direct current supply. This electrode then becomes bipolar. The lace coated with the A ^ O ^ ”carbon mixture is thus positively charged. The side of the bipolar electrode 25 closest to the output tube is negatively charged, upon which the aluminum deposits and falls into the molten pool. The aluminum also deposits on the negatively charged electrode 24 and falls into the molten pool. The temperature of the cell operation was 800 ° C and the applied voltage was 3 volts with respect to each electrode or a total of 6 volts across the ends. This imposed voltage at an electrode spacing of 1.87 cm resulted in a 2 electrode current density of 1.92 amp / cm.

VOORBEELD IVEXAMPLE IV

30 De anode-electrodes werden samengesteld uit titaandiboridestaven en de kathode-electrode was eveneens titaandiboride. De anodes werden bekleed met bauxiet, zoals in figuur 2, dat gecalcineerd was bij 600°C, gemengd met fenoli-sche hars en omgezet bij 800°C. De verhouding van aluminium-35 oxide in het bauxiet tot koolstof na de omzetting was 6:1.The anode electrodes were composed of titanium diboride rods and the cathode electrode was also titanium diboride. The anodes were coated with bauxite, as in Figure 2, which was calcined at 600 ° C, mixed with phenolic resin and reacted at 800 ° C. The ratio of aluminum-35 oxide in the bauxite to carbon after the conversion was 6: 1.

De zoutsamenstelling van de electrolyt was 20 % NaCl, 30 % CaCl2, 10 % CaF2, 4 % NaF en 36 % AlCl^. De electrolyse vond plaats bij 750°C bij een electrodestroomdichtheid van2,4amp/ ^2- 80 0 2 3 81 - 32 -The electrolyte salt composition was 20% NaCl, 30% CaCl 2, 10% CaF 2, 4% NaF, and 36% AlCl 2. The electrolysis took place at 750 ° C at an electrode current density of 2.4amp / ^ 2- 80 0 2 3 81 - 32 -

Dit leidde tot 4 volt bij een electrodetussenruimte van ca.This led to 4 volts at an electrode gap of approx.

1,87 cm. Er werd geen chloorgas waargenomen. De samenstelling van het aluminium, dat werd afgezet in de gesmolten plas was 97 % zuiver en bevatte 0,5 % Si, 1,5 % Fe en 0,9 % Ti en zeer 5 kleine hoeveelheden andere bestanddelen.1.87 cm. No chlorine gas was observed. The composition of the aluminum deposited in the molten pool was 97% pure and contained 0.5% Si, 1.5% Fe and 0.9% Ti and very small amounts of other ingredients.

VOORBEELD VEXAMPLE V

In de cel volgens figuur 5 wordt een poreus membraan toegepast van aluminiumnitridemateriaal met een dikte van 0,48 cm en een porositeit van 50 %, met een poriëngrootte 10 in de orde van 12-24 jx. Het aluminiumnitride werd verkregen door een lichaam van poreus aluminiumoxide te impregneren met koolstof en vervolgens te verhitten tot 1750°C in een stikstof atmosfeer . De anodegeleider was een staaf van grafiet en het aluminiumhoudende materiaal van de anode was een gemengd 15 poeder van Al303 (Bayer) en koolstof, in een verhouding van 6 : 1. De zoutsamenstelling van de electrolyt was 20 % NaCl, 25 % LiCl, 30 % LiF, 25 % AlCl^ en de electrolyse werd uitgevoerd bij 720°C. De tussenruimte tussen het membraan en de aluminiumplas was ca. 1,25 cm en de electrolyse werd uitge- 2 20 voerd bij een anodestroomdichtheid van 1,6 amp/cm . Dit resulteerde in een spanning van 2,8 volt. Het aluminium werd geproduceerd met een doelmatigheid van 92 % en had een zuiverheid van 99,5 %.In the cell of Figure 5, a porous membrane of aluminum nitride material with a thickness of 0.48 cm and a porosity of 50%, with a pore size of the order of 12-24 µx is used. The aluminum nitride was obtained by impregnating a porous alumina body with carbon and then heating it to 1750 ° C in a nitrogen atmosphere. The anode conductor was a graphite rod and the aluminum-containing material of the anode was a mixed powder of Al303 (Bayer) and carbon, in a ratio of 6: 1. The electrolyte salt composition was 20% NaCl, 25% LiCl, 30 % LiF, 25% AlCl 2 and the electrolysis was carried out at 720 ° C. The gap between the membrane and the aluminum pool was about 1.25 cm and the electrolysis was carried out at an anode current density of 1.6 amp / cm. This resulted in a voltage of 2.8 volts. The aluminum was produced with an efficiency of 92% and a purity of 99.5%.

VOORBEELD VIEXAMPLE VI

25 Een zoutsamenstelling, bestaande uit 12 % Naf, 25 % Lif, 28 % NaCl, 15 % LiCl, 10 % A1F3 en 10 % A1C13 werd gesmolten in een cel met rechte zijkanten. Een 5 cm dik alu- miniumblok werd op de bodem van de cel gesmolten en de werk- temperatuur werd ingesteld op 700°C. Onder toepassing van een 30 anode, zoals getoond in figuur 2A, werd een ruimte tussen de bodem van de anode en het aluminiumblok ingesteld van 4,4 cm.A salt composition consisting of 12% Naf, 25% Lif, 28% NaCl, 15% LiCl, 10% A1F3 and 10% A1Cl3 was melted in a straight-sided cell. A 5 cm thick aluminum block was melted on the bottom of the cell and the working temperature was set at 700 ° C. Using an anode, as shown in Figure 2A, a gap between the bottom of the anode and the aluminum block was set at 4.4 cm.

22

Bij een anodestroomdichtheid van 0,96 amp/cm was de celpoten-tiaal 3,5 volt.At an anode current density of 0.96 amp / cm, the cell potential was 3.5 volts.

Na een electrolyse van 8 uur werd de anode uit de 35 cel verwijderd en geplaatst in een cel met zijkanten van 45°, zoals getoond in figuur 7. Na een electrolyse van enkele uren was de anode zodanig geërodeerd, dat de zijkanten evenwijdig liepen aan die van de kathode. De anode was 7,5 cm in het zout 800 23 81 - 33 - ondergedompeld. Met dezelfde stroom als in de cel met de rechte kanten bedroeg de potentiaal 2,45 volt. Déze verlaagde potentiaal, die werd veroorzaakt door erosie van de zijkant van de anode bij een doelmatigheid van 90 % en bij een con-5 stante produktiesnelheid, verlaagt het energieverbruik van 11,6 kwh/kg tot 8,1 kwh/kg, hetgeen een vermindering betekent van 3,5 kwh/kg.After 8 hours of electrolysis, the anode was removed from the cell and placed in a cell with 45 ° sides, as shown in Figure 7. After several hours of electrolysis, the anode was eroded such that the sides were parallel to those of the cathode. The anode was immersed 7.5 cm in the salt 800 23 81-33. With the same current as in the right-sided cell, the potential was 2.45 volts. This reduced potential, caused by side anode erosion at 90% efficiency and at a constant production rate, reduces power consumption from 11.6 kwh / kg to 8.1 kwh / kg, means a reduction of 3.5 kwh / kg.

VOORBEELD VIIEXAMPLE VII

Een zoutsamenstelling, bestaande uit 20 % NaCl, 10 25 % LiCl, 25 % LiF, 10 % NaF, 10 % A1F3 en 10 % A1C13 werd gesmolten in een cel met rechte zijkanten. Een aluminiumblok met een dikte van 5 cm werd gesmolten op de bodem van de cel en de werktemperatuur werd ingesteld op 700°C. Met een samengestelde anode met een lengte van 30 cm, waarbij een koperen 15 staaf op de gebruikelijke wijze aan één van de uiteinden was vastgemaakt, werd de anode-kathodetussenruimte ingesteld op 2 4.4 cm. Bij een anodestroomdichtheid van 0,96 amp/cm bedroeg de celpotentiaal 5,75 V nadat het evenwicht was bereikt.A salt composition consisting of 20% NaCl, 10 25% LiCl, 25% LiF, 10% NaF, 10% A1F3 and 10% A1Cl3 was melted in a straight-sided cell. An aluminum block with a thickness of 5 cm was melted on the bottom of the cell and the operating temperature was set at 700 ° C. With a composite anode 30 cm long, with a copper rod attached to one end in the usual manner, the anode-cathode gap was set at 4.4 cm. At an anode current density of 0.96 amp / cm, the cell potential was 5.75 V after equilibrium was reached.

Een identieke anode, die echter een helling had 20 van 45° aan de zijde tegenover die waaraan de buis was bevestigd, werd geplaatst in een cel met zijkanten van 45°, zoals is aangegeven in figuur 7. De indompelingsdiepte van de anode in het zout bedroeg 7,5 cm. Na een electrolyse van enkele uren was de hoek van de anode gelijk aan die van de zijkanten van 25 de cel. De potentiaal die nodig was om dezelfde totale stroom te verkrijgen als gebruikt werd in de cel met rechte zijkanten was 4,4 V. Deze verlaagde potentiaal, die werd veroorzaakt door de erosie van de zijkant van de anode bij een stroomdoel-matigheid van 90 % en bij een constante produktiesnelheid tus-30 sen de twee celtypes, vermindert het energieverbruik van 19,0 kwh/kg tot 14,5 kwh/kg, hetgeen een vermindering betekent van 4.5 kwh/kg.An identical anode, which however had a 45 ° slope on the side opposite to which the tube was attached, was placed in a cell with 45 ° sides, as shown in Figure 7. The depth of immersion of the anode in the salt was 7.5 cm. After a few hours of electrolysis, the angle of the anode was the same as that of the sides of the cell. The potential required to obtain the same total current as used in the straight-sided cell was 4.4 V. This decreased potential caused by the erode side of the anode at a current efficiency of 90% and at a constant production rate between the two cell types, the energy consumption decreases from 19.0 kwh / kg to 14.5 kwh / kg, which means a reduction of 4.5 kwh / kg.

Uit dit voorbeeld blijkt duidelijk de vermindering van energieverbruik bij constante stroom in een kathodecel met 35 schuine wanden, in vergelijking met een traditionele cel, waar de bodem van de anode slechts is geërodeerd.This example clearly demonstrates the reduction of constant current energy consumption in a 35-slope cathode cell, as compared to a traditional cell, where the bottom of the anode is only eroded.

VOORBEELD VIIIEXAMPLE VIII

Er werd een anode vervaardigd met Alcoa A-l A^O.^ 800 23 81 - 34 - gemengd met koolteerpek en fenolhars en gevormd in een gesloten matrijs, waarbij warmte werd toegepast om de fenolische component te harden. De verhouding van de bestanddelen was zodanig, dat de samengestelde anode na de omzetting 17 % kool-5 stof en 83 % A1203 bevatte. De electrolyt bestond uit 20 % NaCl, 25 % LiCl, 30 % LiF en 25 % Naf en de bedrijfstempera-tuur bedroeg 700*3. Een cel, zoals is getoond in figuur 7, werd toegepast, maar er werd geen aluminiumblok toegevoegd. Na een electrolyse van verschillende uren bij ca. 700°C werd 10 aluminium verzameld in de put, hetgeen aantoonde dat de samengestelde anode aluminium zal produceren bij electrolyse, zonder dat een aluminiumzout bij de aanvang in de electrolyt aanwezig was.An anode was prepared with Alcoa A-1 A ^ O. ^ 800 23 81-34 - mixed with coal tar pitch and phenolic resin and formed in a closed mold, using heat to cure the phenolic component. The ratio of the components was such that the composite anode after conversion contained 17% carbon and 83% Al2 O3. The electrolyte consisted of 20% NaCl, 25% LiCl, 30% LiF and 25% Naf and the operating temperature was 700 * 3. A cell, as shown in Figure 7, was used, but no aluminum block was added. After several hours of electrolysis at about 700 ° C, aluminum was collected in the well, demonstrating that the composite anode will produce aluminum on electrolysis, without an aluminum salt initially present in the electrolyte.

VOORBEELD IXEXAMPLE IX

15 Een cel met rechte wanden, zoals getoond in figuur 5, werd toegepast, doch zonder het membraan 68 en anodestaaf 52. In plaats daarvan werd een koolstofcylinder aangebracht juist boven de zoutelectrolytlaag, waarin een kort anodedeel was aangebracht, zoals aangegeven in figuur 2A. Aan de boven-20 kant van de voorgebakken korte anode en om de geleidende staven 37 werd een mengsel van Al203, petroleumcokespoeder en een mengsel van teer en pek aangebracht. Bij omzetting tot de zoutelectrolyt bij een temperatuur van 740°C bedroeg de verhouding 18 % koolstof en 82 % A1203· Een zoutelectrolyt, be-25 staande uit 10 % NaF, 25 % LiF, 20 % NaCl, 15 % LiCl, 20 % A1F3 en 10 A1C13 werd toegepast. De electrische aanlsluiting werd gemaakt aan de geleiderstaven 37 met klemmen in het koel-gedeelte boven het niveau van de anodesamenstelling van hetA straight-walled cell, as shown in Figure 5, was used, but without the membrane 68 and anode rod 52. Instead, a carbon cylinder was placed just above the salt electrolyte layer, in which a short anode portion was provided, as shown in Figure 2A. A mixture of Al 2 O 3, petroleum coke powder and a mixture of tar and pitch was applied to the top of the pre-baked short anode and around the conductive bars 37. When converted to the salt electrolyte at a temperature of 740 ° C, the ratio was 18% carbon and 82% Al2 O3 · A salt electrolyte consisting of 10% NaF, 25% LiF, 20% NaCl, 15% LiCl, 20% A1F3 and 10 AlCl 3 was used. The electrical connection was made to the conductor bars 37 with clamps in the cooling section above the level of the anode composition of the

Soderbergtype in de koolstofcylinder. De electrolyse werd uit- 2 30 gevoerd bij een anodestroomdichtheid van 22 amp/cm met een tussenruimte van 3,1 cm tussen de aluminiumplas en de anode.Soderberg type in the carbon cylinder. The electrolysis was carried out at an anode current density of 22 amp / cm with a gap of 3.1 cm between the aluminum pool and the anode.

De electrolyse werd voortgezet met toevoegingen van A12C>3-koolstof-teer/pek in de koolstofcylinder en continue voeding van de anode, die hard werd en werd omgezet zodra deze in 35 aanraking kwam met de zoutelectrolyt. De geleidende staven van aluminium smolten bij het verbruik van de anode en werden aan de kethodeplas 32 van aluminium toegevoegd.Electrolysis was continued with additions of A12C> 3-carbon tar / pitch in the carbon cylinder and continuous feeding of the anode, which hardened and reacted upon contact with the salt electrolyte. The aluminum conductive rods melted with consumption of the anode and were added to the aluminum kethode 32.

Op dezelfde wijze werd electrolyse uitgevoerd met 800 23 81 - 35 - een rechthoek van koolstof, rechthoekige voorgebakken blokken en aluminiumplaten, zoals getoond in figuur 13. De aluminium-platen waren 0,15 cm dik en de voorgebakken blokken hadden een dikte van 5 cm. De electrische verbinding werd gemaakt met 5 rollers om iedere aluminiumplaat. Tijdens het verbruik van de anode werden aanvullende voorgebakken blokken tussen de aluminiumplaten geplaatst.In the same manner, electrolysis was carried out with 800 23 81 - 35 - a rectangle of carbon, rectangular pre-baked blocks and aluminum plates, as shown in figure 13. The aluminum plates were 0.15 cm thick and the pre-baked blocks had a thickness of 5 cm . The electrical connection was made with 5 rollers around each aluminum plate. During the consumption of the anode, additional pre-baked blocks were placed between the aluminum plates.

DE TEKENINGENTHE DRAWINGS

In figuur 1 is een schematische dwarsdoorsnede 10 van de electrolytische cel volgens de uitvinding, die een chloridebad bevat, getoond en is de gesloten bovenzijde van de cel aangegeven met de plaatsing van de electrodes.Figure 1 shows a schematic cross-section 10 of the electrolytic cell according to the invention, which contains a chloride bath, and the closed top of the cell is indicated by the placement of the electrodes.

Figuur 2 toont schematisch een gedeeltelijk opengewerkte electrode, die gebruikt wordt als node en bekleed is 15 met een mengsel van aluminiumhoudend materiaal en een reduc-tiemiddel.Figure 2 schematically shows a partially cut-away electrode, which is used as a node and is coated with a mixture of aluminum-containing material and a reducing agent.

Figuur 2A geeft een schematisch perspectivisch beeld van een andere uitvoeringsvorm van de electrode volgens figuur 2, waarin een aantal geleidende kernen in een gietvorm 20 van aluminiumhoudend materiaal en reductiemiddel wordt getoond.Figure 2A provides a schematic perspective view of another embodiment of the electrode of Figure 2, showing a number of conductive cores in a mold 20 of aluminum-containing material and reducing agent.

Figuur 2B geeft een schematisch beeld in perspectief van een variatie van de electrode, die getoond is in figuur 2A.Figure 2B provides a schematic perspective view of a variation of the electrode shown in Figure 2A.

Figuur 3 geeft een schematische, gedeeltelijk 25 opengewerkte, illustratie van een andere alternatieve electrode.Figure 3 shows a schematic, partially cut away, illustration of another alternative electrode.

Figuur 4 geeft een schematische illustratie in dwarsdoorsnede van een electrolytische cel met een open bovenzijde, die een totaal fluoridebad bevat en een anodeklem, die 30 de electrische stroom verschaft aan een continu toegevoerde anode.Figure 4 is a schematic cross-sectional illustration of an open-top electrolytic cell containing a total fluoride bath and an anode clamp providing the electrical current to a continuously fed anode.

Figuur 4A is een schematische tekening van een andere alternatieve electrode, die gelijk is aan de electrode van figuur 3.Figure 4A is a schematic drawing of another alternative electrode, which is the same as the electrode of Figure 3.

35 Figuur 5 is een schematisch beeld van een uitvoe ringsvorm van de onderhavige uitvinding, waarin het gebruik van een poreus membraan wordt getoond, dat de verschillende anodische materialen bevat, waaronder een aluminiumhoudend 800 23 81 - 36 - materiaal en een reductiemiddel.Figure 5 is a schematic view of an embodiment of the present invention, showing the use of a porous membrane containing the various anodic materials, including an aluminum-containing 800 23 81-36 material and a reducing agent.

Figuur 6 geeft een schematisch beeld in dwarsdoorsnede van een andere uitvoeringsvorm van een electrolytische cel, waarin de toepassing van bipolaire electrodes is aange-5 geven.Figure 6 is a schematic cross-sectional view of another embodiment of an electrolytic cell, illustrating the use of bipolar electrodes.

Figuur 7 is een schematische dwarsdoorsnede van een combinatie van electrolytische cellen met electrodes met aflopende zijkanten en de samengestelde anode met een complementaire vorm.Figure 7 is a schematic cross-sectional view of a combination of electrolytic cells with electrodes with sloping sides and the composite anode of complementary shape.

10 Figuur 8 is een schematische dwarsdoorsnede van een wijziging van de unieke combinatie van de electrolytische cel en de samengestelde anode.Figure 8 is a schematic cross section of a modification of the unique combination of the electrolytic cell and the composite anode.

Figuur 9 geeft een perspectivisch beeld van de anode van figuur 8.Figure 9 provides a perspective view of the anode of Figure 8.

15 Figuur 10 is een schematische dwarsdoorsnede van een andere uitvoeringsvorm van de combinatie van figuur 8.Figure 10 is a schematic cross section of another embodiment of the combination of Figure 8.

Figuur 11 is een perspectivische tekening van de anode van figuur 10.Figure 11 is a perspective drawing of the anode of Figure 10.

Figuur 12 geeft een schematisch perspectivisch 20 beeld van een andere uitvoeringsvorm van de samengestelde anode volgens de onderhavige uitvinding, waarin een gelaagde constructie wordt aangegeven.Figure 12 is a schematic perspective view of another embodiment of the composite anode of the present invention, showing a layered construction.

Figuur 13 is eveneens een schematisch perspectivisch beeld van de anode van figuur 12 en de anodeklem van 25 figuur 4.Figure 13 is also a schematic perspective view of the anode of Figure 12 and the anode clamp of Figure 4.

30 800 23 8130 800 23 81

Claims (109)

1. Een electrode, geschikt voor toepassing in een electrolytische cel voor de afzetting van aluminium uit een gesmolten electrolyt, een electrische stroombron en een katho-5 de voor de afzetting van aluminium, met het kenmerk , dat de anode een zuurstofhoudende aluminium-verbinding bevat in een hoeveelheid die voldoende is om gedurende de electrolyse aluminium te verschaffen en een reductie-middel, dat met de zuurstofhoudende aluminiumverbinding in 10 contact is en aanwezig is in een hoeveelheid, die voldoende is om aan de anode te reageren en vervolgens aluminiummetaal aan de kathode vormt, waarbij de gewichtsverhouding van de zuurstofhoudende verbinding, die wordt uitgedrukt als A1203, tot het reductiemiddel tenminste ongeveer 1,5 gewichtsdelen is.1. An electrode suitable for use in an electrolytic cell for depositing aluminum from a molten electrolyte, an electric power source and a cathode for depositing aluminum, characterized in that the anode contains an oxygen-containing aluminum compound in an amount sufficient to provide aluminum during the electrolysis and a reducing agent which is in contact with the oxygen-containing aluminum compound and is present in an amount sufficient to react at the anode and then aluminum metal at the cathode wherein the weight ratio of the oxygen-containing compound, which is expressed as Al 2 O 3, to the reducing agent is at least about 1.5 parts by weight. 2. Een electrolytische cel voor de afzetting van aluminium, met het kenmerk, dat daarin de electrode volgens conclusie 1 is opgenomen en dat de electrolyt chloride- of fluoride-ionen of mengsels daarvan bevat en dat de verbinding in staat is aan de anode zodanig te reageren 20 dat aluminiumionen worden gevormd voor de reductie aan de kathode tot aluminiummetaal.An electrolytic cell for the deposition of aluminum, characterized in that it contains the electrode according to claim 1 and that the electrolyte contains chloride or fluoride ions or mixtures thereof and that the compound is capable of being attached to the anode react that aluminum ions are formed for the reduction at the cathode to aluminum metal. 3. Electrolytische cel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de temperatuur van de electrolyt tussen het smeltpunt van aluminium en het kookpunt van de 25 vloeistoffen in de cel ligt.Electrolytic cell according to claim 2, characterized in that the temperature of the electrolyte is between the melting point of aluminum and the boiling point of the liquids in the cell. 4. Electrolytische cel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de temperatuur van de electrolyt ligt tussen ca. 10°C en 150°C boven het smeltpunt van het metaal.An electrolytic cell according to claim 1, characterized in that the temperature of the electrolyte is between about 10 ° C and 150 ° C above the melting point of the metal. 5. Electrode of electrolytische cel volgens een of meer der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het reductiemiddel bestaat uit een koolstofhoudende verbinding of koolstofhoudend element, zwavel, fosfor en arseen.Electrode or electrolytic cell according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the reducing agent consists of a carbonaceous compound or carbonaceous element, sulfur, phosphorus and arsenic. 6. Electrode of electrolytische cel volgens een of 35 meer der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het reductiemiddel vóör de omzetting bestaat uit een organisch materiaal, dat door omzetting koolstof produceert.Electrode or electrolytic cell according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the reducing agent prior to conversion consists of an organic material which produces carbon by conversion. 7. Electrode of electrolytische cel volgens een of 800 23 81 - 38 - meer der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de zuurstofhoudende aluminiumverbinding gemengd wordt met het reductiemiddel in een hoeveelheid van tenminste 1,5 gewichts-delen aan per deel reductiemiddel.Electrode or electrolytic cell according to one or more of Claims 1 to 8 - 38 - more claims 1 to 4, characterized in that the oxygen-containing aluminum compound is mixed with the reducing agent in an amount of at least 1.5 parts by weight per part of reducing agent. . 8. Electrode of electrolytische cel volgens een of meer der conclusies 1,3 of 4, met het kenmerk , dat de electrolyt in hoofdzaak is gevormd uit fluoridezouten en dat de verbinding in staat is om zodanig aan de anode te reageren, dat aluminiumionen worden geproduceerd 10 voor reductie aan de kathode tot aluminiummetaal.Electrode or electrolytic cell according to one or more of claims 1, 3 or 4, characterized in that the electrolyte is mainly formed from fluoride salts and that the compound is able to react at the anode to produce aluminum ions 10 for reduction at the cathode to aluminum metal. 9. Electrode of electrolytische cel volgens een of meer der conclusies 1,3 of 4, met het kenmerk , dat de electrolyt in hoofdzaak een totaal fluoridezout is, de verbinding aluminium bevat en in staat is 15 om aan de anode te reageren tot aluminiumionen voor de reductie aan de kathode tot aluminiummetaal en dat de temperatuur van de electrolyt tussen ca. 700 en 800°C ligt.Electrode or electrolytic cell according to one or more of claims 1, 3 or 4, characterized in that the electrolyte is essentially a total fluoride salt, the compound contains aluminum and is capable of reacting at the anode to aluminum ions for the reduction at the cathode to aluminum metal and that the temperature of the electrolyte is between about 700 and 800 ° C. 10. Electrode of electrolytische cel volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het reduc- 20 tiemiddel bestaat uit koolstof of een koolstofhoudende verbinding en dat de zuurstofhoudende metaalverbinding aluminium-oxide, bauxiet, klei of een metaalhoudend oxide is.Electrode or electrolytic cell according to claim 9, characterized in that the reducing agent consists of carbon or a carbonaceous compound and that the oxygen-containing metal compound is aluminum oxide, bauxite, clay or a metal-containing oxide. 11. Een electrolytische cel voor de afzetting van aluminium, met het kenmerk, dat daarin is op- 25 genomen de electrode volgens conclusie 1 en een membraan, dat geplaatst is in contact met de verbinding om in hoofdzaak de doorgang van de niet opgeloste vaste stoffen door het membraan te voorkomen.11. An electrolytic cell for the deposition of aluminum, characterized in that it comprises the electrode according to claim 1 and a membrane, which is placed in contact with the compound to substantially facilitate the passage of the undissolved solids. by preventing the membrane. 12. Electrolytische cel volgens conclusie 11, 30 met het kenmerk, dat het membraan de zuurstofhoudende aluminiumverbinding bevat voor de vorming van een anode daarvan.Electrolytic cell according to Claim 11, 30, characterized in that the membrane contains the oxygen-containing aluminum compound to form an anode thereof. 13. Electrolytische cel volgens conclusie 11 of 12, met het kenmerk, dat het membraan gevormd 35 is uit glasachtig koolstofschuim, grafiet of vaste koolstof, de nitrides van borium, aluminium, silicium (het oxynitride inbegrepen), titaan, hafnium, zircoon en tantaal; de silicides van molybdeen, tantaal en wolfraam; de carbides van hafnium, 800 2 3 81 - 39 - tantaal, columbium, zircoon, titaan, silicium, borium en wolfraam; en de borides van hafnium, tantaal, zircoon, columbium, titaan en silicium, waarbij het materiaal een doorgangs-porositeit heeft die voldoende is om alle materialen in de 5 vloeistofvorm in het electrolytische bad te laten passeren, met uitzondering van gesmolten aluminium, maar met inbegrip van ionische verbindingen, en opgeloste vaste stoffen en niet opgeloste vaste stoffen, die onzuiverheden vormen, in hoofdzaak tegenhoudt, waarbij een electrische stroom kan vloeien en 10 waarbij het materiaal een met elkaar verbonden poriëngrootte heeft met een doorsnede, die voldoende klein is om alle niet opgeloste deeltjes af te schermen.Electrolytic cell according to claim 11 or 12, characterized in that the membrane is formed from glassy carbon foam, graphite or solid carbon, the nitrides of boron, aluminum, silicon (including the oxynitride), titanium, hafnium, zirconium and tantalum ; the silicides of molybdenum, tantalum and tungsten; the carbides of hafnium, 800 2 3 81 - 39 - tantalum, columbium, zircon, titanium, silicon, boron and tungsten; and the borides of hafnium, tantalum, zircon, columbium, titanium and silicon, the material having a passage porosity sufficient to pass all materials in the liquid form into the electrolytic bath, but with molten aluminum, but with including ionic compounds, and dissolved solids and undissolved solids, which form impurities, substantially retain an electric current to flow and wherein the material has an interconnected pore size with a cross section sufficiently small to shield undissolved particles. 14. Electrolytische cel volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de doorgangsporositeit 15 ligt tussen ca. 1 tot 97 % en de verbonden poriëngrootte tussen 1 ƒ1 en 1 cm.Electrolytic cell according to claim 13, characterized in that the passage porosity is between about 1 to 97% and the connected pore size is between 1 and 1 cm. 15. Electrolytische cel volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het een poreus membraan bevat, dat zo geplaatst is in de electrolyt, dat het als anode 20 de verbinding en het reductiemiddel voor de reactie bevat.Electrolytic cell according to claim 11, characterized in that it contains a porous membrane placed in the electrolyte such that it contains as anode the compound and the reducing agent for the reaction. 16. Electrolytische cel volgens conclusie 15, , m e t het kenmerk, dat deze middelen bevat voor de voeding, die zo in de cel zijn geplaatst dat deze de verbinding en het reductiemiddel in het membraan continu aanvul-25 len.16. Electrolytic cell according to claim 15, characterized in that it contains feed means, which are placed in the cell such that they continuously replenish the compound and the reducing agent in the membrane. 17. De uitvinding volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat deze een anode omvat die gevormd is uit een centrale geleidende kern met een bekleding van de aluminiumverbinding er omheen.The invention according to claim 7, characterized in that it comprises an anode formed from a central conductive core with a coating of the aluminum compound around it. 18. De uitvinding volgens conclusie 1 of 3, met het kenmerk, dat de anode een aantal paren vertikaal geplaatste geleidende pennen heeft voor de verbinding aan electrische bussen.The invention according to claim 1 or 3, characterized in that the anode has a number of pairs of vertically arranged conductive pins for connection to electric buses. 19. Electrolytische cel volgens een of meer der 35 conclusies 13-16, met het kenmerk, dat deze de electrolyt die in hoofdzaak gevormd is uit fluoridezouten en de verbinding, die in staat is om aan de anode te reageren, waarbij aluminiumionen worden gevormd voor reductie aan de kathode tot aluminium, omvat. 800 2 3 81 - 40 -Electrolytic cell according to one or more of claims 13 to 16, characterized in that it contains the electrolyte mainly formed from fluoride salts and the compound capable of reacting at the anode, whereby aluminum ions are formed for reduction at the cathode to aluminum. 800 2 3 81 - 40 - 20. Electrolytische cel volgens een of meer der conclusies 2--4, met het kenmerk, dat de cel een deksel bevat om de bovenzijde van de cel af te sluiten ter voorkoming van het ontsnappen van gassen en hydrolyse van 5 de electrolyt.20. An electrolytic cell according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the cell contains a lid to close the top of the cell to prevent the escape of gases and hydrolysis of the electrolyte. 21. Electrolytische cel volgens een of meer der conclusies 2-4, met het kenmerk, dat de ruimte tussen de anode en de kathode minder is dan ca. 2,5 cm.Electrolytic cell according to one or more of claims 2 to 4, characterized in that the space between the anode and the cathode is less than about 2.5 cm. 22. Electrolytische cel volgens conclusie 21, 10 met het kenmerk, dat de ruimte tussen de anode en de kathode minder is dan ca. 1,25 cm.Electrolytic cell according to claim 21, 10, characterized in that the space between the anode and the cathode is less than about 1.25 cm. 23. De uitvinding volgens een of meer der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de anode is samengesteld uit tenminste één intern geplaatst geleidend ma- 15 teriaal, dat omgeven is door anodisch materiaal, dat de alumi-niumverbinding bevat.23. The invention according to one or more of claims 1-4, characterized in that the anode is composed of at least one internally placed conductive material, which is surrounded by anodic material containing the aluminum compound. 24. Electrolytische cel volgens een of meer der conclusies 2-4, met het kenmerk, dat deze omvat de anode, die is samengesteld uit tenminste één intern 20 geplaatst geleidend materiaal, omgeven door anodisch materiaal dat de aluminiumverbinding bevat, een membraan geplaatst in contact met deze aluminiumverbinding ter voorkoming van de doorgang van niet opgeloste vaste stoffen door het membraan, en de electrolyt, die in hoofdzaak bestaat uit fluoridezouten, 25 en de aluminiumhoudende verbinding, die in staat is om aan de anode te reageren tot aluminiumionen, die aan de kathode worden gereduceerd tot aluminiummetaal, waarbij de temperatuur van de electrolyt ligt tussen ca. 700 en 800°C.Electrolytic cell according to one or more of claims 2 to 4, characterized in that it comprises the anode, which is composed of at least one internally placed conductive material, surrounded by anodic material containing the aluminum compound, a membrane placed in contact with this aluminum compound to prevent the passage of undissolved solids through the membrane, and the electrolyte consisting essentially of fluoride salts and the aluminum-containing compound capable of reacting at the anode to aluminum ions which cathode are reduced to aluminum metal, the temperature of the electrolyte being between about 700 and 800 ° C. 25. Electrolytische cel volgens conclusie 24, 30 met het kenmerk, dat het membraan een mengsel bevat van de aluminiumverbinding en het reductiemiddel, om daarvan de anode te vormen.Electrolytic cell according to claim 24, 30, characterized in that the membrane contains a mixture of the aluminum compound and the reducing agent to form the anode thereof. 26. Electrolytische cel volgens conclusie 25, met het kenmerk, dat deze omvat: het membraan 35 dat gevormd is uit een materiaal van glasachtig koolstofschuim, grafiet of vaste koolstof, de nitrides van borium, aluminium, silicium (het oxynitride inbegrepen), titaan, hafnium, zircoon en tantaal; de silicides van molybdeen, tantaal en wolfraam; 800 23 81 - 41 - de carbides van hafnium, tantaal, columbium, zircoon, titaan, silicium, borium en wolfraam; en de borides van hafnium, tantaal, zircoon, columium, titaan en silicium, waarbij het materiaal een doorgangsporositeit heeft die voldoende is om 5 alle materialen in vloeistofvorm in het electrolytische bad te laten passeren met uitzondering van gesmolten aluminium, maar met inbegrip van ionische verbindingen en opgeloste vaste stoffen en niet opgeloste stoffen, die onzuiverheden vormen in hoofdzaak tegenhoudt, waarbij een electrische stroom kan 10 vloeien en waarbij het materiaal een verbonden poriëngrootte heeft met een doorsnede die voldoende klein is om niet opgeloste deeltjes tegen te houden.An electrolytic cell according to claim 25, characterized in that it comprises: the membrane 35 formed from a material of glassy carbon foam, graphite or solid carbon, the nitrides of boron, aluminum, silicon (including the oxynitride), titanium, hafnium, zircon and tantalum; the silicides of molybdenum, tantalum and tungsten; 800 23 81 - 41 - The carbides of hafnium, tantalum, columbium, zircon, titanium, silicon, boron and tungsten; and the borides of hafnium, tantalum, zircon, columium, titanium and silicon, the material having a passage porosity sufficient to pass all materials in liquid form in the electrolytic bath except molten aluminum, but including ionic compounds and substantially retains dissolved solids and undissolved impurities which form an electric current to flow and the material has a connected pore size with a cross section sufficiently small to retain undissolved particles. 27. Electrolytische cel volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat de doorgangsporositeit 15 tussen ca. 1 en 97 % ligt en de verbonden poriëngrootte tussen ca. 1 ƒ1 en 1 cm ligt.27. An electrolytic cell according to claim 26, characterized in that the passage porosity is between about 1 and 97% and the connected pore size is between about 1 and 1 cm. 28. Electrolytische cel volgens een of meer der conclusies 2,3 of 4, met het kenmerk, dat deze een poreus membraan bevat, dat zo geplaatst is in de elec- 20 trolyt dat het een mengsel van de aluminiumverbinding en het reductiemiddel bevat voor reactie aan de anode.28. An electrolytic cell according to one or more of claims 2, 3 or 4, characterized in that it contains a porous membrane placed in the electrolyte so that it contains a mixture of the aluminum compound and the reducing agent for reaction. at the anode. 29. De uitvinding volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de anode is samengesteld uit tenminste één intern geplaatst geleidend materiaal, dat omgeven 25 is door anodisch materiaal, dat de aluminiumverbinding bevat.29. The invention according to claim 9, characterized in that the anode is composed of at least one internally placed conductive material surrounded by anodic material containing the aluminum compound. 30. De uitvinding volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat het membraan een compartiment vormt, dat een mengsel van de aluminiumverbinding en het reductiemiddel bevat en een bipolaire electrode vormt.The invention according to claim 24, characterized in that the membrane forms a compartment containing a mixture of the aluminum compound and the reducing agent and forming a bipolar electrode. 31. De uitvinding volgens conclusie 30, met het kenmerk, dat deze een cel bevat waarin een compartiment voor de verzameling van metaal is opgenomen, welke cel geplaatst is onder het membraan en de kathode.The invention according to claim 30, characterized in that it comprises a cell incorporating a metal collection compartment, said cell located below the membrane and the cathode. 32. De uitvinding volgens conclusie 30 of 31, 35. e t het kenmerk, dat het membraancompartiment de tegengehouden onzuiverheden bevat en de bipolaire electrode vormt.32. The invention according to claim 30 or 31, 35. characterized in that the membrane compartment contains the retained impurities and forms the bipolar electrode. 33. De uitvinding volgens conclusie 30 of 31, 800 2 3 81 - 42 - met het kenmerk, dat deze bevat: de electrolyt met chloride- of fluoride-ionen of mengsels daarvan, en de verbinding die in staat is om aan de anode te reageren tot metaalionen voor de reductie aan de kathode tot metaal.The invention according to claim 30 or 31, 800 2 3 81 - 42 - characterized in that it contains: the electrolyte with chloride or fluoride ions or mixtures thereof, and the compound capable of being bonded to the anode react to metal ions for reduction at the cathode to metal. 34. De uitvinding volgens conclusie 30 of 31, met het kenmerk, dat de temperatuur van de electrolyt ligt tussen het smeltpunt van het aluminiummetaal en het kookpunt van de vloeistoffen in de cel.The invention according to claim 30 or 31, characterized in that the temperature of the electrolyte is between the melting point of the aluminum metal and the boiling point of the liquids in the cell. 35. De uitvinding volgens conclusie 30 of 31, lOmet het kenmerk, dat de temperatuur van de electrolyt ligt tussen 10°C en 150°C boven het smeltpunt van het metaal, alsmede de electrolyt, die gevormd is uit in hoofdzaak fluoridezouten en het metaal dat direct wordt gereduceerd tot gesmolten metaal aan de anode, bevat.The invention according to claim 30 or 31, characterized in that the temperature of the electrolyte is between 10 ° C and 150 ° C above the melting point of the metal, as well as the electrolyte, which is formed from mainly fluoride salts and the metal which is directly reduced to molten metal at the anode. 36. Werkwijze voor de electrochemische afzetting van aluminium, onder toepassing van een electrolytische cel, die een electrische stroombron, een gesmolten electrolyt voor het geleiden van de electrische stroom en een kathode voor de afzetting van het aluminium bevat, met het 20 kenmerk , dat als anode wordt toegepast een combinatie van een zuurstofhoudende aluminiumverbinding in een hoeveelheid die voldoende is om gedurende de electrolyse aluminium te verschaffen en een reductiemiddel, dat in contact met deze verbinding is en in voldoende mate aanwezig is om aan de anode 25 te reageren, waarbij aan de kathode aluminiummetaal wordt gevormd, dat de gewichtsverhouding van de aluminiumverbinding uitgedrukt als tot het reductiemiddel tenminste ca. 1,5 : 1 is, dat de verbinding aan de anode reageert, dat alu-miniummetaal aan de kathode wordt gevormd en het aluminium aan 30 de kathode vervolgens wordt verzameld.36. A method for the electrochemical deposition of aluminum, using an electrolytic cell, which contains an electric current source, a molten electrolyte for conducting the electric current and a cathode for depositing the aluminum, characterized in that as anode is used a combination of an oxygen-containing aluminum compound in an amount sufficient to provide aluminum during the electrolysis and a reducing agent which is in contact with this compound and is sufficiently present to react on the anode 25, the cathode aluminum metal is formed, the weight ratio of the aluminum compound expressed as to the reducing agent is at least about 1.5: 1, the compound reacts at the anode, aluminum metal is formed at the cathode, and the aluminum at the cathode is then collected. 37. Werkwijze volgens conclusie 36, met het kenmerk , dat de electrolyt chloride- of fluoride-ionen of mengsels daarvan bevat en de verbinding in staat is om aan de anode te reageren tot aluminiumionen, die aan de kathode 35 tot aluminium worden gereduceerd.A method according to claim 36, characterized in that the electrolyte contains chloride or fluoride ions or mixtures thereof and the compound is able to react at the anode to aluminum ions, which are reduced to aluminum at the cathode. 38. Werkwijze volgens conclusie 36, met het kenmerk , dat de verbinding bestaat uit aluminiumoxide, bauxiet, klei of een aluminiumhoudend oxide. 800 2 3 81 - 43 -A method according to claim 36, characterized in that the compound consists of aluminum oxide, bauxite, clay or an aluminum-containing oxide. 800 2 3 81 - 43 - 39. Werkwijze volgens conclusie 36, met het kenmerk , dat de temperatuur van de electrolyt tussen het smeltpunt van aluminium en het kookpunt van de vloeistoffen in de cel ligt.A method according to claim 36, characterized in that the temperature of the electrolyte is between the melting point of aluminum and the boiling point of the liquids in the cell. 40. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 36-39, met het kenmerk, dat de temperatuur van de electrolyt ligt tussen 10°C en 250°C boven het smeltpunt van het metaal en dat de electrolyt uitsluitend fluorides bevat.40. A method according to any one of claims 36-39, characterized in that the temperature of the electrolyte is between 10 ° C and 250 ° C above the melting point of the metal and that the electrolyte contains only fluorides. 41. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 36-39, met het kenmerk, dat het reductiemid- del vóór de omzetting bestaat uit een organisch materiaal, dat bij omzetting koolstof produceert.41. A process according to any one of claims 36-39, characterized in that the reducing agent prior to conversion consists of an organic material which produces carbon upon conversion. 42. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 15 36, 37 of 39, met het kenmerk, dat de zuurstof houdende aluminiumverbinding gemengd wordt met het reduc-tiemiddel in een hoeveelheid van 1,5-50,0 gewichtsdelen per deel reductiemiddel.42. A process according to any one of claims 15, 36, 37 or 39, characterized in that the oxygen-containing aluminum compound is mixed with the reducing agent in an amount of 1.5-50.0 parts by weight per part of reducing agent. 43. Werkwijze volgens conclusie 36, met het 20kenmerk , dat de verbinding en het reductiemiddel innig en in hoofdzaak in wederzijds contact zijn gemengd.43. A method according to claim 36, characterized in that the compound and the reducing agent are intimately and substantially mixed in mutual contact. 44. Werkwijze volgens conclusie 36 of 39, met het kenmerk, dat het reductiemiddel bestaat uit een koolstof bevattende verbinding of element, zwavel, fosfor 25 of arseen en dat de verbinding bestaat uit aluminiumoxide, bauxiet of klei.44. Method according to claim 36 or 39, characterized in that the reducing agent consists of a carbon-containing compound or element, sulfur, phosphorus or arsenic and in that the compound consists of aluminum oxide, bauxite or clay. 45. Werkwijze volgens conclusie 36, met het kenmerk , dat het reductiemiddel in de electrolyt wordt gedompeld bij een temperatuur en gedurende een tijd, die vol- 30 doende zijn om het reductiemiddel te doen omzetten.45. A method according to claim 36, characterized in that the reducing agent is immersed in the electrolyte at a temperature and for a time sufficient to cause the reducing agent to convert. 46. Werkwijze volgens conclusie 45, met het kenmerk , dat het reductiemiddel vóór de omzetting bestaat uit een organisch materiaal, dat door omzetting koolstof geeft.A method according to claim 45, characterized in that the reducing agent prior to conversion consists of an organic material which gives carbon by conversion. 47. Werkwijze volgens conclusie 46, met het kenmerk , dat het organische materiaal bestaat uit teer, pek, kool, koolprodukten en natuurlijke of synthetische harsachtige materialen. 800 23 81 - 44 -A method according to claim 46, characterized in that the organic material consists of tar, pitch, coal, carbon products and natural or synthetic resinous materials. 800 23 81 - 44 - 48. Werkwijze volgens conclusie 36, met het kenmerk , dat de electrolyt in hoofdzaak is gevormd uit fluoridezouten en dat de verbinding in staat is om aan de anode te reageren tot aluminiumionen, die aan de kathode wor- 5 den gereduceerd tot aluminium en dat de temperatuur van de electrolyt ligt tussen 10°C en 150°C boven het smeltpunt van aluminium.48. A method according to claim 36, characterized in that the electrolyte is mainly formed of fluoride salts and that the compound is able to react at the anode to aluminum ions, which are reduced to aluminum at the cathode and that the temperature of the electrolyte is between 10 ° C and 150 ° C above the melting point of aluminum. 49. Werkwijze volgens conclusie 42, met het kenmerk , dat de temperatuur van de electrolyt ligt 10 tussen 10°C en 150°C boven het smeltpunt van het metaal en dat de electrolyt in hoofdzaak is gevormd uit fluoridezouten en dat de verbinding in staat is om aan de anode te reageren tot aluminiumionen, die aan de kathode tot aluminium worden gereduceerd.49. A method according to claim 42, characterized in that the temperature of the electrolyte is between 10 ° C and 150 ° C above the melting point of the metal and that the electrolyte is mainly formed from fluoride salts and that the compound is capable of to react at the anode to aluminum ions, which are reduced to aluminum at the cathode. 50. Werkwijze volgens conclusie 36, met het kenmerk , dat een poreus membraan wordt verschaft, dat zo in de electrolyt is geplaatst, dat het de verbinding en het reductiemiddel bevat voor reactie aan de anode.A method according to claim 36, characterized in that a porous membrane is provided which is placed in the electrolyte to contain the compound and the reducing agent for reaction at the anode. 51. Werkwijze volgens conclusie 36, met het 20 kenmerk , dat een totaal fluoride bevattende electrolyt wordt verschaft en dat het reductiemiddel in staat is om aan de anode te reageren tot metaalionen, die aan de kathode tot metaal worden gereduceerd.51. A method according to claim 36, characterized in that a total fluoride-containing electrolyte is provided and that the reducing agent is able to react at the anode to metal ions, which are reduced to metal at the cathode. 52. Werkwijze volgens conclusie 48, met het 25kenmerk , dat de temperatuur ligt in het gebied van 700-800°C en dat de bron voor het metaal bestaat uit aluminium-oxide .52. A method according to claim 48, characterized in that the temperature is in the range of 700-800 ° C and that the source of the metal is aluminum oxide. 53. Werkwijze voor de electrochemische afzetting van aluminium uit aluminiumchloride, onder toepassing van een 30 electrolytische cel die een electrische stroombron, een electrolyt die aluminiumchloride bevat voor het geleiden van de electrische stroom, en een kathode voor de afzetting van aluminium bevat, met het kenmerk, dat als anode een combinatie van een zuurstofhoudende aluminiumverbinding in 35 een hoeveelheid die voldoende is om aluminium gedurende de electrolyse te verschaffen en een reductiemiddel, dat met de verbinding in contact is, wordt gevormd, dat de gewichtsverhouding van de aluminiumverbinding, uitgedrukt als A^O^, tot 800 2 3 81 - 45 - het reductiemiddel tenminste ca. 1,5 : 1 is, dat aluminium-ionen uit de electrolyt worden geëlectrolyseerd, waarbij aluminium aan de kathode wordt afgezet en dat de aluminiumionen die worden geëlectrolyseerd door de aluminiumverbinding aan de 5 kathode te laten reageren met het reductiemiddel, voortdurend worden aangevuld.53. A method for the electrochemical deposition of aluminum from aluminum chloride, using an electrolytic cell containing an electric power source, an electrolyte containing aluminum chloride for conducting the electric current, and a cathode for depositing aluminum, characterized in that as an anode a combination of an oxygen-containing aluminum compound in an amount sufficient to provide aluminum during the electrolysis and a reducing agent in contact with the compound is formed, that the weight ratio of the aluminum compound, expressed as A ^ Up to 800 2 3 81 - 45 - the reducing agent is at least about 1.5: 1, that aluminum ions are electrolyzed from the electrolyte, aluminum is deposited at the cathode and the aluminum ions are electrolyzed by the aluminum compound to react to the cathode with the reducing agent, be replenished continuously. 54. Werkwijze volgens conclusie 53, met het kenmerk , dat de aluminiumverbinding een zuurstofhou-dende aluminiumverbinding is, die in staat is aan de anode te 10 reageren met het reductiemiddel tot aluminiumionen.54. A process according to claim 53, characterized in that the aluminum compound is an oxygen-containing aluminum compound capable of reacting with the reducing agent to aluminum ions at the anode. 55. Werkwijze volgens conclusie 53, met het kenmerk , dat de aluminiumverbinding bestaat uit alumi-niumoxide, bauxiet of klei.55. A method according to claim 53, characterized in that the aluminum compound consists of aluminum oxide, bauxite or clay. 56. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 15 53-55, met het kenmerk, dat de gewichtsverhouding tot reductiemiddel ligt tussen 1,5 en 50,0 delen A^O^ per deel reductiemiddel.56. Process according to one or more of claims 53-55, characterized in that the weight ratio to reducing agent is between 1.5 and 50.0 parts of A 2 O 2 per part of reducing agent. 57. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 53-56, met het kenmerk, dat het reductiemid- 20 del voor de omzetting bestaat uit een organisch materiaal, dat bij omzetting koolstof geeft.57. Process according to one or more of claims 53-56, characterized in that the conversion reducing agent consists of an organic material, which gives carbon on conversion. 58. Werkwijze volgens conclusie 57, met het kenmerk , dat het organische materiaal bestaat uit teer, pek, kool, koolprodukten en natuurlijke of synthetische hars- 25 achtige materialen.58. A method according to claim 57, characterized in that the organic material consists of tar, pitch, coal, carbon products and natural or synthetic resinous materials. 59. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 53-56, met het kenmerk, dat de aluminiumver binding en het reductiemiddel innig en in hoofdzaak in wederzijds contact worden gemengd.59. A process according to any one of claims 53-56, characterized in that the aluminum compound and the reducing agent are intimately and substantially mixed in mutual contact. 60. Werkwijze volgens conclusie 53, met het kenmerk , dat het reductiemiddel bestaat uit een kool-stofhoudende verbinding of element, zwavel, fosfor of arseen, de aluminiumverbinding bestaat uit aluminiumoxide, bauxiet of klei en de aluminiumverbinding en het reductiemiddel intiem en 35 in hoofdzaak in wederzijds contact worden gemengd.60. A method according to claim 53, characterized in that the reducing agent consists of a carbonaceous compound or element, sulfur, phosphorus or arsenic, the aluminum compound consists of aluminum oxide, bauxite or clay and the aluminum compound and the reducing agent are intimate and substantially are mixed in mutual contact. 61. Werkwijze volgens conclusie 53, met het kenmerk , dat het reductiemiddel in de electrolyt wordt ondergedompeld bij een temperatuur en gedurende een tijd, die 800 23 81 - 46 - voldoende zijn om het reductiemiddel te doen omzetten.A method according to claim 53, characterized in that the reducing agent is immersed in the electrolyte at a temperature and for a time which is 800 23 81 - 46 - sufficient to convert the reducing agent. 62. Werkwijze volgens conclusie 61, met het kenmerk , dat het reductiemiddel vóór de omzetting bestaat uit een organisch materiaal, dat bij omzetting koolstof 5 geeft.62. A process according to claim 61, characterized in that the reducing agent before conversion consists of an organic material, which gives carbon 5 upon conversion. 63. Werkwijze volgens conclusie 62, met het kenmerk , dat het organische materiaal bestaat uit teer, pek, kool, koolprodukten en natuurlijke of synthetische harsachtige materialen.A method according to claim 62, characterized in that the organic material consists of tar, pitch, coal, carbon products and natural or synthetic resinous materials. 64. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 25-27, met het kenmerk, dat de aluminiumver- binding en het reductiemiddel innig en in hoofdzaak in wederzijds contact zijn gemengd.64. A method according to any one of claims 25-27, characterized in that the aluminum compound and the reducing agent are intimately and substantially mixed in mutual contact. 65. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 15 25-28, met het kenmerk, dat een membraan wordt toegepast, dat geplaatst is in contact met de aluminium-verbinding in hoofdzaak om de doorgang van niet opgeloste ionen door het membraan te voorkomen.65. A method according to any one of claims 25-28, characterized in that a membrane is used which is placed in contact with the aluminum compound mainly to prevent the passage of undissolved ions through the membrane. 66. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 20 25, 26, 27 of 29, met het kenmerk, dat het membraan de aluminiumverbinding bevat om daarvan een anode te vormen.66. A method according to any one of claims 20, 26, 27 or 29, characterized in that the membrane contains the aluminum compound to form an anode thereof. 67. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk , dat het voltage van de cel wordt verlaagd 25 door aluminiumchloride in het electrolytische bad te handhaven .67. A method according to claim 16, characterized in that the voltage of the cell is reduced by maintaining aluminum chloride in the electrolytic bath. 68. Werkwijze volgens conclusie 31, met het kenmerk , dat het electrolytische bad een mengsel bevat dat in wezen bestaat uit NaAlCl4·68. A method according to claim 31, characterized in that the electrolytic bath contains a mixture consisting essentially of NaAlCl4 · 69. Een electrode, geschikt voor toepassing als aluminiumbron bij de electrochemische afzetting van aluminium, met het kenmerk, dat deze een mengsel van aluminiumhoudend materiaal, dat aluminiumoxide bevat en een reductiemiddel dat in contact is met het aluminiumoxide uit 35 het aluminiumhoudende materiaal, bevat en tenminste één metalen geleider, die in contact is met de electrode om de elec-trische stroom door het mengsel te geleiden, welke geleider geplaatst is in de electrode en tenminste aan de zijde van het 800 23 81 - 47 - einde van de electrode uitsteekt om in de electrolyt te worden ingebracht.69. An electrode suitable for use as an aluminum source in the electrochemical deposition of aluminum, characterized in that it contains a mixture of aluminum-containing material containing aluminum oxide and a reducing agent in contact with the aluminum oxide from the aluminum-containing material and at least one metal conductor which is in contact with the electrode to conduct the electric current through the mixture, which conductor is placed in the electrode and protrudes at least on the side of the 800 23 81 - 47 end of the electrode to into the electrolyte. 70. Electrode volgens conclusie 69, met het kenmerk , dat de metalen geleider een in de lengterich- 5 ting geplaatste centrale kern van de electrode is.70. An electrode according to claim 69, characterized in that the metal conductor is a longitudinally positioned central core of the electrode. 71. Electrode volgens conclusie 69, met het kenmerk , dat de metalen geleider een aantal paren pennen bezit, die dwars aan de electrode zijn aangebracht.An electrode according to claim 69, characterized in that the metal conductor has a number of pairs of pins arranged transversely of the electrode. 72. Electrode volgens conclusie 69, m e t het lOkenraerk , dat het mengsel in de vorm van tenminste twee aan elkaar grenzende lagen is en dat de metalen geleider de vorm heeft van een plaat, die geplaatst is tussen de lagen en daarmee een eenheid vormt.72. The electrode of claim 69, wherein the Lkenraerk is that the mixture is in the form of at least two adjacent layers and that the metal conductor is in the form of a plate interposed between the layers and thereby forms a unit. 73. Electrode volgens een of meer der conclusies 15 69-72, met het kenmerk, dat de verhouding van het aluminiumoxide in het aluminiumhoudende materiaal tot het reductiemiddel ligt tussen 1,5 en 50,0.The electrode according to one or more of claims 69-72, characterized in that the ratio of the alumina in the aluminum-containing material to the reducing agent is between 1.5 and 50.0. 74. Electrode volgens conclusie 73, met het kenmerk , dat de verhouding van het aluminiumoxide in 20 het aluminiumhoudende materiaal tot het reductiemiddel ligt tussen 2,5 en 6,0.74. The electrode according to claim 73, characterized in that the ratio of the aluminum oxide in the aluminum-containing material to the reducing agent is between 2.5 and 6.0. 75. Electrolytische cel volgens een of meer der conclusies 2-4, met het kenmerk, dat een electrode is geplaatst tussen de anode en kathode, welke elec- 25 trode in electrisch contact is met de aluminiumverbinding en het reductiemiddel voor een bipolaire electrolyse.75. An electrolytic cell according to any one or more of claims 2-4, characterized in that an electrode is placed between the anode and cathode, which electrode is in electrical contact with the aluminum compound and the reducing agent for bipolar electrolysis. 76. Electrolytische cel volgens conclusie 75, met het kenmerk, dat de zuurstofhoudende aluminiumverbinding gemengd is met het reductiemiddel in een hoe- 30 veelheid van 1,5-50,0 gewichtsdelen per deel reductie middel .76. An electrolytic cell according to claim 75, characterized in that the oxygen-containing aluminum compound is mixed with the reducing agent in an amount of 1.5-50.0 parts by weight per part reducing agent. 77. Electrolytische cel volgens conclusie 75, met het kenmerk, dat het reductiemiddel bestaat uit koolstof of een koolstofhoudende verbinding of ele- 35 ment, zwavel, fosfor of arseen.77. An electrolytic cell according to claim 75, characterized in that the reducing agent consists of carbon or a carbonaceous compound or element, sulfur, phosphorus or arsenic. 78. Electrolytische cel volgens een of meer der conclusies 75-77, met het kenmerk, dat de electrolyt in hoofdzaak bestaat uit fluoridezout, de verbinding aluminium bevat en de temperatuur van de electrolyt ligt onn 9 7 si - 48 - tussen ca. 700 en 800°C.An electrolytic cell according to one or more of claims 75-77, characterized in that the electrolyte mainly consists of fluoride salt, the compound contains aluminum and the temperature of the electrolyte is between 9 700 and 48 - between about 700 and 800 ° C. 79. Electrolytische cel volgens conclusie 75, met het kenmerk, dat het reductiemiddel bestaat uit koolstof of een koolstofhoudende verbinding of ele- 5 ment, zwavel, fosfor of arseen, de zuurstofhoudende aluminium-verbinding gemengd is met het reductiemiddel in een hoeveelheid van 1,5-20,0 gewichtsdelen Α120^ per deel reductiemiddel, de electrolyt in hoofdzaak bestaat uit fluoridezout, de verbinding aluminium bevat en in staat is om aan de anode te 10 reageren tot aluminiumionen, die tot aluminiummetaal worden gereduceerd aan de kathode en de temperatuur van de electrolyt ligt tussen ca. 700 en 800°C.79. An electrolytic cell according to claim 75, characterized in that the reducing agent consists of carbon or a carbonaceous compound or element, sulfur, phosphorus or arsenic, the oxygen-containing aluminum compound is mixed with the reducing agent in an amount of 1, 5-20.0 parts by weight Α120 ^ per part of reducing agent, the electrolyte mainly consists of fluoride salt, the compound contains aluminum and is able to react at the anode to aluminum ions, which are reduced to aluminum metal at the cathode and the temperature of the electrolyte is between approx. 700 and 800 ° C. 80. Electrolytische cel volgens conclusie 75, met het kenmerk, dat de electrode slechts aan 15 ëén zijde is bekleed met de verbinding en het reductiemiddel.80. An electrolytic cell according to claim 75, characterized in that the electrode is coated on one side only with the compound and the reducing agent. 81. Electrolytische cel volgens conclusie 75, met het kenmerk, dat de electrode geplaatst is binnen een membraan, dat de verbinding en het reductiemiddel dat met de verbinding in contact is, bevat. 20 82^. Electrolytische cel volgens conclusie 81, met het kenmerk, dat het membraan in hoofdzaak de doorgang van niet opgeloste vaste stoffen voorkomt.An electrolytic cell according to claim 75, characterized in that the electrode is placed within a membrane containing the compound and the reducing agent in contact with the compound. 20 82 ^. Electrolytic cell according to claim 81, characterized in that the membrane substantially prevents the passage of undissolved solids. 83. Werkwijze volgens conclusie 36, met het kenmerk , dat een electrode tussen de anode en kathode 25 is geplaatst, de electrode in contact is met de aluminiumver-binding en het reductiemiddel en de electrode gedurende de electrochemische afzetting bipolair is.83. A method according to claim 36, characterized in that an electrode is placed between the anode and cathode, the electrode is in contact with the aluminum compound and the reducing agent and the electrode are bipolar during the electrochemical deposition. 84. Werkwijze volgens conclusie 83, met het kenmerk , dat de zuurstofhoudende aluminiumverbinding 30 gemengd wordt met het reductiemiddel in een hoeveelheid van 1,5-50,0 gewichtsdelen Per reductiemiddel.84. A method according to claim 83, characterized in that the oxygen-containing aluminum compound 30 is mixed with the reducing agent in an amount of 1.5-50.0 parts by weight per reducing agent. 85. Werkwijze volgens conclusie 83, met het kenmerk , dat het reductiemiddel bestaat uit een koolstofhoudende verbinding of element, zwavel, fosfor of arseen.85. A method according to claim 83, characterized in that the reducing agent consists of a carbonaceous compound or element, sulfur, phosphorus or arsenic. 86. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 83-85, met het kenmerk, dat de electrolyt geheel of nagenoeg geheel uit fluoridezout bestaat, de verbinding aluminium bevat en in staat is om aan de anode te rea 800 23 81 - 49 - geren tot aluminiumionen, die aan de kathode tot aluminiumme-taal worden gereduceerd en dat de temperatuur van de electro-lyt ligt tussen ca. 700 en 800°C.86. Process according to one or more of claims 83-85, characterized in that the electrolyte consists wholly or almost entirely of fluoride salt, the compound contains aluminum and is capable of reacting at the anode 800 23 81 - 49 - aluminum ions which are reduced to aluminum metal at the cathode and that the temperature of the electrolyte is between about 700 and 800 ° C. 87. Werkwijze volgens conclusie 84, met het 5kenmerk , dat het reductiemiddel bestaat uit een kool-stofhoudende verbinding of element, zwavel, fosfor of arseen, de zuurstofhoudende aluminiumverbinding gemengd wordt met het reductiemiddel in een verhouding van 1,5-50,0 gewichtsdelen per deel reductiemiddel, de electrolyt geheel of nage- 10 noeg geheel uit fluoridezout bestaat, de verbinding aluminium bevat en in staat is om aan de anode te reageren tot aluminiumionen, die aan de kathode tot aluminiummetaal worden gereduceerd en dat de temperatuur van de electrolyt ligt tussen ca. 700 en 800°C.87. Process according to claim 84, characterized in that the reducing agent consists of a carbonaceous compound or element, sulfur, phosphorus or arsenic, the oxygen-containing aluminum compound is mixed with the reducing agent in a ratio of 1.5-50.0 parts by weight per part of reducing agent, the electrolyte consists wholly or substantially entirely of fluoride salt, the compound contains aluminum and is able to react at the anode to aluminum ions, which are reduced to aluminum metal at the cathode and that the temperature of the electrolyte is between approx. 700 and 800 ° C. 88. Werkwijze volgens conclusie 84, met het kenmerk , dat de electrode slechts aan êén zijde wordt bekleed met de verbinding en het reductiemiddel.88. A method according to claim 84, characterized in that the electrode is coated on only one side with the compound and the reducing agent. 89. Werkwijze volgens conclusie 83, met het kenmerk , dat de electrode in een membraan wordt ge- 20 plaatst, dat de verbinding en het reductiemiddel dat met de verbinding in contact is, bevat.89. A method according to claim 83, characterized in that the electrode is placed in a membrane containing the compound and the reducing agent in contact with the compound. 90. Werkwijze volgens één of meer der conclusies 36, 39 en 48, met het kenmerk, dat de anode een schuin aflopend oppervlak en de kathode een complementair 25 gevormd oppervlak heeft en dat de afstand tussen het anodische en kathodische oppervlak van tevoren is gekozen.90. Method according to one or more of claims 36, 39 and 48, characterized in that the anode has a sloping surface and the cathode has a complementary shaped surface and that the distance between the anodic and cathodic surface is chosen in advance. 91. Werkwijze volgens conclusie 90, met het kenmerk , dat de ruimte tussen de beide complementair gevormde oppervlakken tot minder dan ca. 3,75 cm bedraagt.A method according to claim 90, characterized in that the space between the two complementary shaped surfaces is less than about 3.75 cm. 92. Werkwijze volgens conclusie 90, met het kenmerk , dat de afstand 0,6-2,5 cm bedraagt.92. A method according to claim 90, characterized in that the distance is 0.6-2.5 cm. 93. Werkwijze volgens conclusie 90, met het kenmerk , dat de hoek tussen het hellende oppervlak en het oppervlak van het bad ca. 10-80° bedraagt.A method according to claim 90, characterized in that the angle between the inclined surface and the surface of the bath is approximately 10-80 °. 94. Werkwijze volgens conclusie 90, met het kenmerk , dat de temperatuur van het kathode-oppervlak, dat in de electrolyt is ondergedompeld voldoende hoog wordt gehouden om te voorkomen dat de electrolyt op het kathode- 800 23 81 - 50 - oppervlak stolt en dat daarbij de tussenruimte wordt gehandhaafd.A method according to claim 90, characterized in that the temperature of the cathode surface immersed in the electrolyte is kept high enough to prevent the electrolyte from solidifying on the cathode 800 23 81 - 50 surface and that the spacing is thereby maintained. 95. Een electrolytische cel voor de electrochemi-sche afzetting van aluminium/ met het kenmerk, 5 dat deze omvat de electrode volgens conclusie 1, ondergedompeld in een electrolytisch bad, de cel die de electrode als anode omvat voor het verschaffen van het alumminiuxn voor afzetting, de anode met tenminste één schuin oppervlak, dat in de elec- 10 trolyt is ondergedompeld om het anodische oppervlak dat aan erosie blootstaat te vergroten, de kathode, waarvan tenminste een gedeelte van het oppervlak complementair gevormd is aan het schuin aflopende anodische oppervlak, de complementair gevormde kathodische en anodische oppervlakken een van tevoren 15 gekozen korte afstand tot elkaar hebben om het energieverbruik van de afzetting terug te brengen.95. An electrolytic cell for the electrochemical deposition of aluminum / characterized in that it comprises the electrode according to claim 1, immersed in an electrolytic bath, the cell comprising the electrode as an anode to provide the aluminum for deposition , the anode having at least one sloping surface immersed in the electrolyte to increase the anodic surface subject to erosion, the cathode, at least a portion of the surface of which is complementary to the sloping anodic surface, the complementarily formed cathodic and anodic surfaces have a preselected short distance to each other to reduce the energy consumption of the deposit. 96. Electrolytische cel volgens conclusie 95, met het kenmerk, dat de tussenruimte tussen de beide complementair gevormde oppervlakken minder dan 3,75 cm 20 bedraagt.96. An electrolytic cell according to claim 95, characterized in that the spacing between the two complementary shaped surfaces is less than 3.75 cm2. 97. Electrolytische cel volgens conclusie 96, met het kenmerk, dat de tussenruimte ligt tussen 0,6 en 2,5 cm.An electrolytic cell according to claim 96, characterized in that the spacing is between 0.6 and 2.5 cm. 98. Electrolytische cel volgens conclusie 95, 25 met het kenmerk, dat het schuin aflopende oppervlak een hoek tot het oppervlak van het bad heeft van ca. 10-80°.98. An electrolytic cell according to claim 95, characterized in that the sloping surface has an angle to the surface of the bath of about 10-80 °. 99. Electrolytische cel volgens conclusie 95, met het kenmerk, dat het schuin aflopende op- 30 pervlak een hoek naar beneden en naar binnen gericht heeft.99. An electrolytic cell according to claim 95, characterized in that the sloping surface has an angle downwards and inwards. 100. Electrolytische cel volgens conclusie 95, met het kenmerk, dat het bodemoppervlak van de anode een hoek heeft ten opzichte van het oppervlak van het bad en het bodemoppervlak van de kathode, dat tegenover de 35 anode ligt, tenminste voor een gedeelte complementair gevormd is aan de onderzijde van het anode-oppervlak.100. An electrolytic cell according to claim 95, characterized in that the bottom surface of the anode has an angle with respect to the surface of the bath and the bottom surface of the cathode, which is opposite the anode, is at least partly complementary. at the bottom of the anode surface. 101. Electrolytische cel volgens een of meer der conclusies 95-100, met het kenmerk, dat de 800 23 81 : λ - 51 - temperatuur van de electrolyt ligt tussen het smeltpunt van aluminium en het kookpunt van de vloeistoffen in de cel.101. An electrolytic cell according to any one of claims 95-100, characterized in that the temperature of the electrolyte lies between the melting point of aluminum and the boiling point of the liquids in the cell. 102. Electrolytische cel volgens een of meer der conclusies 95-100, met het kenmerk, dat de 5 anode is samengesteld uit tenminste één intern geplaatst geleidend materiaal, dat omgeven is door anodisch materiaal, dat de aluminiumverbinding bevat.102. An electrolytic cell according to one or more of claims 95-100, characterized in that the anode is composed of at least one internally placed conductive material surrounded by anodic material containing the aluminum compound. 103. Electrolytische cel volgens een of meer der conclusies 95-99, met het kenmerk, dat het 10 een aluminiumbron bevat, die geplaatst is onder de anode, welke bron een schuin aflopende bodem heeft onder de anode, om de diepte van een aluminiumplas zo klein mogelijk te houden.103. An electrolytic cell according to one or more of claims 95-99, characterized in that it contains an aluminum source placed under the anode, which source has an inclined bottom under the anode, so as to increase the depth of an aluminum pool. as small as possible. 104. Electrolytische cel volgens een of meer der conclusies 95-100, met het kenmerk, dat deze 15 een voering bevat, die deel uitmaakt van het kathode-oppervlak dat in contact is met het electrolytische bad, welk kathode-oppervlak een temperatuur heeft die niet lager is dan de stollingstemperatuur van het bad, waarbij de van tevoren gekozen kleine afstand wordt gehandhaafd.104. An electrolytic cell according to one or more of claims 95-100, characterized in that it comprises a liner which forms part of the cathode surface which is in contact with the electrolytic bath, which cathode surface has a temperature which not lower than the solidification temperature of the bath, maintaining the preselected small distance. 105. Membraan, geschikt voor toepassing bij de electrochemische afzetting van aluminium, dat bestand is tegen de corrosiviteit van een electrolytisch bad, dat halogenide-zouten bevat, met het kenmerk, dat het een materiaal omvat van glasachtig koolstofschuim, grafiet of 25 vaste koolstof, de nitrides van borium, aluminium, silicium (het oxynitride inbegrepen), titaan, hafnium, zircoon en tan-taal; de silicides van molybdeen, tantaal of wolfraam; de carbides van hafnium, tantaal, columbium, zircoon, titaan, silicium, borium of wolfraam? en de borides van hafnium, tantaal, 30 zircoon, columbium, titaan en silicium, welk materiaal een doorgangsporositeit bezit, die voldoende is om alle materialen in vloeistofvorm in het electrolytische bad te laten passeren met inbegrip van ionische verbindingen en opgeloste vaste stoffen en dat niet opgeloste vaste stoffen, die onzuiverheden 35 vormen, tegenhoudt, waarbij een electrische stroom kan passeren , en welk materiaal een verbonden poriëngrootte heeft met een doorsnede die voldoende klein is om niet opgeloste deeltjes tegen te houden. 800 2 3 81 - 52 -105. Membrane suitable for use in the electrochemical deposition of aluminum, which is resistant to the corrosivity of an electrolytic bath containing halide salts, characterized in that it comprises a material of glassy carbon foam, graphite or solid carbon, the nitrides of boron, aluminum, silicon (including the oxynitride), titanium, hafnium, zircon and tantalum; the silicides of molybdenum, tantalum or tungsten; the carbides of hafnium, tantalum, columbium, zircon, titanium, silicon, boron or tungsten? and the borides of hafnium, tantalum, zirconium, columbium, titanium and silicon, which material has a passage porosity sufficient to pass all materials in liquid form into the electrolytic bath, including ionic compounds and dissolved solids dissolves dissolved solids, which form impurities, through which an electric current can pass, and which material has a connected pore size with a cross section sufficiently small to retain undissolved particles. 800 2 3 81 - 52 - 106. Membraan volgens conclusie 105, met het kenmerk, dat de doorgangsporositeit ligt tussen ca. 1 en 97 % en de verbonden poriëngrootte tussen ca. 1 jx en 1 cm.106. The membrane according to claim 105, characterized in that the passage porosity is between about 1 and 97% and the connected pore size is between about 1 µm and 1 cm. 107. Membraan volgens conclusie 105, met het kenmerk, dat het een dikte heeft van 0,3-5 cm.Membrane according to claim 105, characterized in that it has a thickness of 0.3-5 cm. 108. Membraan volgens conclusie 105, met het kenmerk, dat het een dikte heeft van 0,3-1,25 cm.108. Membrane according to claim 105, characterized in that it has a thickness of 0.3-1.25 cm. 109. Membraan volgens conclusie 105, met het kenmerk, dat de doorgangsporositeit ligt tussen ca. 30 en 70 %.Membrane according to claim 105, characterized in that the passage porosity is between about 30 and 70%. 110. Membraan volgens een of meer der conclusies 105, 107 of 109, met het kenmerk, dat de 15 verbonden poriëngrootte ligt tussen ca. 1 ƒ1 en 1 cm. 20 800 23 81110. Membrane according to one or more of claims 105, 107 or 109, characterized in that the connected pore size is between about 1 and 1 cm. 20 800 23 81
NL8002381A 1979-06-27 1980-04-24 ELECTROLYTIC CELL. NL8002381A (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US5257879A 1979-06-27 1979-06-27
US5257879 1979-06-27
US6213579 1979-07-30
US06/062,135 US4338177A (en) 1978-09-22 1979-07-30 Electrolytic cell for the production of aluminum
US11897280 1980-02-06
US06/118,972 US4342637A (en) 1979-07-30 1980-02-06 Composite anode for the electrolytic deposition of aluminum

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8002381A true NL8002381A (en) 1980-12-30

Family

ID=27368170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8002381A NL8002381A (en) 1979-06-27 1980-04-24 ELECTROLYTIC CELL.

Country Status (12)

Country Link
AU (1) AU536925B2 (en)
BR (1) BR8002316A (en)
CH (1) CH649102A5 (en)
DE (1) DE3012694A1 (en)
ES (1) ES490556A0 (en)
FR (1) FR2459842A1 (en)
GB (1) GB2051864B (en)
IT (1) IT1143193B (en)
NL (1) NL8002381A (en)
NO (1) NO801022L (en)
NZ (1) NZ193092A (en)
SE (1) SE8002797L (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4405433A (en) * 1981-04-06 1983-09-20 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Aluminum reduction cell electrode
US4552638A (en) * 1984-11-13 1985-11-12 Aluminum Company Of America Electrode assembly having improved current distribution for use in an electrolytic reduction cell
US4557817A (en) * 1984-11-13 1985-12-10 Aluminum Company Of America Reduced voltage electrode design
US4824543A (en) * 1987-12-02 1989-04-25 Aluminum Company Of America Electrode design for increased current distribution
AU616430B2 (en) * 1987-12-28 1991-10-31 Aluminum Company Of America Salt-based melting process
CN111430661B (en) * 2020-04-09 2022-03-15 烟台鑫盛源新材料有限公司 Conductive slurry for lithium ion battery aluminum foil electrode, aluminum foil and preparation method

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR830063A (en) * 1937-03-16 1938-07-20 Verwertung Chemisch Tech Verfa Anode for apparatus for the preparation by igneous electrolysis of magnesium, glucinium and similar metals
GB511076A (en) * 1937-03-16 1939-08-14 Verwertung Chemisch Tech Verfa Improvements in or relating to processes for the manufacture of anodes for use in the production of aluminium, beryllium, magnesium, or alkali earth metals by electrolysis of fused starting materials
GB825872A (en) * 1955-06-20 1959-12-23 Ichiro Egami Improvements in or relating to the electrolytic production of magnesium
AU427351B1 (en) * 1966-05-23 1972-08-23 Comalco Aluminium Chell Bay) Limited And Universityof Tasmania Anodes forthe electrolytic production of aluminium and aluminium alloys
FR2015295A1 (en) * 1968-08-08 1970-04-24 Kaiser Aluminium Chem Corp Electrolytic production of al in which fresh electrolyte - is added to maintain uniform concentration
AU506485B2 (en) * 1976-06-09 1980-01-03 National Research Development Corp. Packed, bed electrorefining
US4115215A (en) * 1976-09-22 1978-09-19 Aluminum Company Of America Aluminum purification
PL200993A1 (en) * 1976-09-22 1978-04-24 Aluminum Co Of America METHOD OF CLEANING ALUMINUM ALLOYS AND DEVICE FOR CLEANING ALUMINUM ALLOYS
DE2805374C2 (en) * 1978-02-09 1982-07-15 Vereinigte Aluminium-Werke Ag, 5300 Bonn Process for the production of aluminum by molten electrolysis

Also Published As

Publication number Publication date
IT8048400A0 (en) 1980-04-11
CH649102A5 (en) 1985-04-30
DE3012694A1 (en) 1981-01-22
BR8002316A (en) 1980-12-30
NZ193092A (en) 1983-09-30
AU5742780A (en) 1981-01-08
SE8002797L (en) 1980-12-28
ES8104440A1 (en) 1981-04-16
IT1143193B (en) 1986-10-22
AU536925B2 (en) 1984-05-31
GB2051864B (en) 1984-02-01
GB2051864A (en) 1981-01-21
ES490556A0 (en) 1981-04-16
FR2459842A1 (en) 1981-01-16
NO801022L (en) 1980-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4338177A (en) Electrolytic cell for the production of aluminum
US4670110A (en) Process for the electrolytic deposition of aluminum using a composite anode
US4342637A (en) Composite anode for the electrolytic deposition of aluminum
US2915442A (en) Production of aluminum
US6139704A (en) Application of refractory borides to protect carbon-containing components of aluminum production cells
Fray Emerging molten salt technologies for metals production
EP0892085B1 (en) Drained cathode aluminium production cells
US3578580A (en) Electrolytic cell apparatus
US5024737A (en) Process for producing a reactive metal-magnesium alloy
EP0039873A2 (en) Method of producing metals and semimetals by cathodic dissolution of their compounds in electrolytic cells, and metals and metalloids produced
CA2003660C (en) Supersaturation plating of aluminum wettable cathode coatings during aluminum smelting in drained cathode cells
CA2902405C (en) Systems and methods of protecting electrolysis cells
US5158655A (en) Coating of cathode substrate during aluminum smelting in drained cathode cells
CN203999841U (en) Electrolyzer, electrolyzer system and electrolyzer assembly
US3725222A (en) Production of aluminum
US2311257A (en) Electrolytic beryllium and process
Haupin et al. Electrometallurgy of aluminum
NL8002381A (en) ELECTROLYTIC CELL.
Minh Extraction of metals by molten salt electrolysis: chemical fundamentals and design factors
US3775271A (en) Electrolytic preparation of titanium and zirconium diborides using a molten, sodium salt electrolyte
US4135994A (en) Process for electrolytically producing aluminum
RU2281987C2 (en) Porous aluminum-wetting ceramic material
EP0380645A4 (en) Apparatus and method for the electrolytic production of metals
US3503857A (en) Method for producing magnesium ferrosilicon
CA1211075A (en) Electrolytic cell with conductor through anodic body of metal compound and reducing agent

Legal Events

Date Code Title Description
CNR Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection)

Free format text: METALLURGICAL, INC.

A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed
点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载