AT166453B - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Metallen und Metallegierungen - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Metallen und Metallegierungen 
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 Reinigungsmittel nahezu vollständig mit den Verunreinigungen um und bewirkt bei seinem Durchtritt durch die Schmelze gleichzeitig eine innige Durchmischung derselben. 



   Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäss unter   600   C   verdampfende Salze in Form ihrer konzentrierten wässerigen   Lösungen   der Metallschmelze zugeführt, nach Verdampfung des Lösungswassers in Dampfform übergeführt und in dieser Form mit der Metallschmelze in innige Berührung gebracht. Als solche unter   600   C   verdampfende Salze kommen vor allem Ammonsalze, wie   Ammonchlorid,-sulfat,-azetat   usw. in Betracht. Das Reinigungssalz bzw. die Reinigungssalze werden mittels einer besonderen, noch eingehender zu beschreibenden Vorrichtung der Metallschmelze in der Weise zugeführt, dass ihre wässerigen Lösungen von Behältern aus unter Druck in ein Verteilergefäss geleitet werden, welches in die Metallschmelze eintaucht.

   Die Reinigungssalze werden dabei   zweckmässig   in Form konzentrierter Lösungen verwendet. Je nach der Komponentenanzahl des Reinigungsmittels sind dabei ein oder mehrere Behälter vorgesehen, von welchen jeder eine der Komponenten als konzentrierte wässerige Lösung enthält. Diese Komponenten des Reinigungsmittels werden erst unmittelbar vor ihrer Einführung in den Verteilungsbehälter gemischt, wobei je nach den Erfordernissen, also je nach Art und
Grad der Verunreinigung die Zusammensetzung des Reinigungsmittels von Fall zu Fall geregelt werden kann. Die Zuführung der einzelnen
Komponenten des Reinigungsmittels kann aber auch zeitlich aufeinanderfolgend durchgeführt werden. 



   Da nach dem erfindungsgemässen Verfahren im Gegensatz zu den bekannten Reinigungs- verfahren eine oxydierende Wirkung während der Reinigung nach Tunlichkeit vermieden werden soll, ist   1 ; $   vorteilhaft, zusammen mit den er- wähnten Lösungen in an sich bekannter Weise, auch ein Reduktionsmittel in den Reinigungs- prozess einzuführen. Dieses soll nach dem
Verfahren gemäss der Anmeldung bei einer unter   600  C   liegenden Temperatur verdampfen, es wird, in gleicher Weise wie die anderen Kom- ponenten, zweckmässig in Form einer konzen- trierten Lösung der Metallschmelze zugeführt. 

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  Als solches Reduktionsmittel hat sich Ammonsulfid oder   Ammonpolysulfid   als besonders vorteilhaft erwiesen. 



   Neben den erwähnten Salzen kann auch noch in an sich bekannter Weise, eine Säure, vor allem eine Mineralsäure, z. B. Salzsäure, auf die Metallschmelze zur Einwirkung gebracht werden, u. zw. vor, gleichzeitig oder nach der Zuführung des erwähnten Reinigungsmittels, wobei selbstverständlich die dazu benützte Vorrichtung aus einem entsprechend säurefesten Material bestehen muss. 



   Durch die Wärme der, den Verteilungbehälter umgebenden Metallschmelze gehen die gelosten Salze nach Verdampfen des Wassers ebenfalls in Dampfform über und werden durch ein am   Verteilungsbehälter vorgesehenes   Düsensystem in die Metallschmelze eingedrückt. Eine Oxydationswirkung des mit den Salzdämpfen in die Schmelze eingedrückten Wasserdampfes wird erforderlichenfalls durch zusätzliche Anwendung des erwähnten Reduktionsmittels verhindert. 



   Ein Ausführungsbeispiel der für das erfindungsgemässe Verfahren erforderlichen Vorrichtung ist in der Zeichnung schematisch veranschaulicht. 



   Eine   Pressluftflasche   1 steht über die Leitung 2 mit beispielsweise zwei Behältern 3 und 4 in Verbindung, von welchen z. B. der erste Behälter eine konzentrierte Chlorammoniumlösung, der andere eine konzentrierte Schwefelammoniumlösung enthalten kann. 5 und 6 sind Stutzen zum Einfüllen der Lösung in die Behälter. 



  Beide Lösungen werden über die Leitungszweige 7 und 8 zu einer gemeinsamen Zuleitung 9 geführt, welche in das oben geschlossene Ver- teilergefäss 10 mündet. Mit 11 sind die in die
Leitung eingebauten Absperr-bzw. Regulier- hähne bezeichnet, 12 ist ein Feineinstellhahn,
13 ein Sicherungshahn. Das Verteilergefäss 10 trägt mehrere, an ihren äusseren Enden ge- schlossene Rohrstücke 14 mit Düsen 15 und taucht in die im Kessel 16 befindliche Metall- schmelze ein. Die Öffnungen 15 in den Rohr- ansätzen 14 gestatten den Austritt der ver- dampfenden Salze in einer bestimmten Richtung, so dass beim Dampfaustritt die Metallschmelze in dieser Richtung in Bewegung gesetzt wird. 



   Oberhalb des Schmelzkessels ist in üblicher
Weise ein Abzug 17 angeordnet, der die bei der
Verunreinigung entstehenden Abgase abführt. 



   Bemerkenswert ist dabei, dass die Reinigungs- salze sich- in Dampfform nahezu zur Gänze mit den Verunreinigungen umsetzen, so dass die Salzverluste ausserordentlich gering sind und wirtschaftlich nicht ins Gewicht fallen. 



   Die bei der Umsetzung der Verunreinigungen mit den Reinigungssalzen gebildeten Ver- bindungen sammeln sich an der Oberfläche der Metallschmelze und werden von dort ab- gezogen. 



   Ausführungsbeispiel : 500 kg eines Lager- weissmetalls mit 10% Sn,   15-5% Sb, 1% Cu,   mit   0-10% Zn   und   0-07 Al   als Verunreinigungen,   Resl   Blei, werden in einem Kessel geschmolzen. Bei einer Temperatur von rund   400 0 C   wird aus den Vorratsbehältem eine konzentrierte Ammonchloridlösung und gleichzeitig eine konzentrierte   Schwefelammonlösung   in das Verteilergefäss eingeleitet. Der sich durch die Wärmeeinwirkung der Metallschmelze bildende Salzdampf wird durch entsprechende Regelung des Pressluftdruckes mit einem leichten Überdruck in die Metallschmelze   eingefübrt.   Durch den Dampfeintritt wird diese in Bewegung versetzt und gleichzeitig intensiv durchgemischt.

   Der gesamte Reinigungsvorgang erfordert zirka 30 Minuten, dabei werden für obige Menge Metall rund 600 cm3 Ammonchloridlösung und 
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 als Metallkrätze an die Oberfläche der Schmelze und werden von dort abgezogen. Die gereinigte Legierung ist   zink-und aluminiurnfrei.   Eine wesentliche Oxydbildung während des Reinigungsprozesses tritt zufolge der reduzierenden Wirkung des   Ammonsulfids   nicht auf. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Reinigung von Metallen und Metallegierungen, insbesondere von Blei, Zinn, Zink, Cadmium, Antimon und deren Legierungen, durch Behandlung des schmelzflüssigen Metalls mit in die Schmelze eingeführten wässrigen Lösungen von Reinigungssalzen, dadurch gekennzeichnet, dass solche Reinigungssalze verwendet werden, die noch unter   600 U C   verdampfen, und dass die Reaktionstemperatur so hoch gehalten wird, dass nach Verdampfung des Lösungswassers das gelöste Reinigungssalz in Dampfform übergeführt und in dieser Form mit der Schmelze in innige Berührung gebracht wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Reinigungsmittel konzentrierte wässrige Lösungen von Ammonsalzen verwendet werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als eine Komponente des Reinigungsmittels eine konzentrierte wässrige Lösung von Ammonsulfid oder Ammonpolysulfid verwendet wird.

   4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen oder mehrere unter regelbarem Druck stehende, die Komponenten des Reinigungsmittels in Form konzentrierter Lösungen enthaltende Behälter, welche mit einem in die Metallschmelze eintauchenden Verteilungsgefäss in Verbindung stehen, dessen Düsen so angeordnet sind, dass der Salzdampf durch alle Öffnungen in der gleichen Richtung austritt und dadurch eine Bewegung der Metallschmelze in einer bestimmten Richtung verursacht.