Aluminiumgewinnung

Zusammenfassung

Die Herstellung des Aluminiums erfolgt ausschließlich auf elektrochemischem Wege nach dem vor allem von Heroult und Hall angegebenen, von andern, darunter von Haber verbesserten Verfahren. Das Verfahren beruht auf Elektrolyse des im Kryolithbad zwischen Kohleelektroden geschmolzenen Aluminiumoxyds. Als Ausgangsmaterial dient meist Bauxit, der — ich folge hier der Schrift Krauses: „Das Aluminium und seine Legierungen“ — als ein Gemenge von Aluminiumhydroxyd Al₂(OH)₆ und Eisenoxyd Fe₂O₃ angesehen werden kann; aus ihm muß zunächst reine Tonerde, Aluminiumoxyd, Al₂O₃, gewonnen werden, was durch Calcinieren mit Soda, Auslaugen des dabei entstandenen Natriumaluminats mit Wasser, Einleiten von CO₂ in die Lauge erfolgt, wodurch Aluminiumoxyd ausgefällt wird. In jenen Betrieben, in denen Bauxit nach diesem Verfahren in reine Tonerde umgewandelt wird, muß durch entsprechende Vorrichtungen, (Zerkleinerung in Kugelmühlen, Mischen mit der ebenfalls sehr fein gemahlenen Soda in geschlossenen Trommeln, Transport in geschlossenem Röhrensystem) die Staubentwicklung möglichst eingeschränkt werden. Da die Bauxitsodaschmelze infolge ihrer basischen Eigenschaften die Haut der Hände und Arme schädigt, müssen Schutzhandschuhe getragen werden. Auch Schädigungen der Vegetation in der Nachbarschaft durch Staub und Rauch sind beobachtet worden. Nach einem neueren Verfahren wird der Bauxit schwach geröstet, dann unter hohem Druck mit Natronlauge erhitzt. Dann wird das Tonerdehydrat in Filterpressen abgepreßt und bei Rotglut calciniert. In den Aluminiumfabriken, die reine Tonerde beziehen, gibt der Transport reichlich Gelegenheit zur Verstaubung. Da reines Al₂O₃ auch bei sehr hoher Temperatur unschmelzbar ist, verwendet man, um aus der Tonerde metallisches Aluminium zu gewinnen, Bäder von Kryolith (Na₃A1F1₆), die bei 900° schmelzen, mit einem Zusatz von 10–20% Al₂O₃. Die Öfen sind schmiedeeiserne Kästen von einer Größe von 1: 1,5–1,8 m oder runde Kästen mit einem etwas größeren Durchmesser. Als Anoden tauchen in das Bad 6–12 Kohleelektroden von ungefähr 40 cm Länge und einem Querschnitt von 35: 35 cm; als Kathode dient die aus Kohle bestehende Bodenplatte des Ofens, auf der sich dann das geschmolzene Aluminium ansammelt. Die Schmelze selbst soll bei Kirschrotglut vollkommen flüssig sein. Sie bedeckt sich an der Oberfläche mit einer etwa 2 cm starken Kruste, die zeitweise durchstoßen werden muß, insbesondere um durch Zusatz von Tonerde oder Kryolith die Zusammensetzung des Bades gleichmäßig zu erhalten. Die Anoden sind sehr raschem Verbrauch ausgesetzt, sie verbrennen zu Kohlenoxyd bzw. Kohlendioxyd. Durch Einwirkung von Fluor auf die Anodenkohle entsteht etwas Fluorkohlenstoff. An der Anode treten auch, insbesondere unter bestimmten Umständen, Fluorverbindungen auf; immer ist in den Bädern ein kleiner Fluorverlust nachweisbar. Der den Ofen bedienende Mann muß zeitweise oben auf dem Gestell unmittelbar über den Anoden und über der geschmolzenen Masse stehend, die erwähnte Kruste durchstoßen oder Aluminiummetall mittels eines Gefäßes ausschöpfen; dabei ist er den aus dem Ofen aufsteigenden Dämpfen, nach dem oben Gesagten: Kohlensäure, Kohlenoxyd, Fluorverbindungen — darunter Fluorwasserstoff — ausgesetzt. Die Einatmung von Kohlenoxyd führt bei diesen Ofenarbeitern nicht selten zu Kopfschmerzen, Übelkeiten, Erbrechen — die Einatmung von Fluorwasserstoff zu Reizungen der Atmungsorgane. In den Fabriken kann man bei diesen Leuten starke Rötung der Nasenschleimhäute feststellen, aber auch stärkere und ernstere Reizungen der Schleimhäute der Atmungsorgane, akute Bronchitiden, evtl. mit Hämoptoe kommen vor. Vorkehrungen, die das Stehen der Arbeiter auf den Öfen unnötig machen, also Podeste, von denen aus sie die nötigen Arbeiten vornehmen können, würden die Verhältnisse bessern. Unbedingt notwendig ist eine große, geräumige und luftige Ofenhalle. Beim Ausschöpfen des Aluminiums aus dem Ofen, das in bestimmten Zwischenräumen geschieht, sowie beim weiteren Umgießen sind die Arbeiter der Gefahr der Verbrennung durch Verschütten heißen Metalls ausgesetzt, deshalb sind Gießerschuhe und die übrigen Schutzvorrichtungen für Gießer notwendig.