CH206995A - Verfahren zur Überführung von schmelzflüssigen Stoffen in feinverteilte Form. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Überführung schmelzflüssigen Stoffen in feinverteilte Form.    Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren zur Überführung von schmelzflüssigen  Stoffen, wie Metallen, Metallegierungen,  metallurgischen Zwischenprodukten und Ab  fallprodukten, schmelzbaren Verbindungen,  schmelzbaren Naturprodukten und andern  Stoffen, in feinverteilte Form unter Ver  wendung schnell umlaufender Scheiben als  Zerteilungsmittel für die Schmelzen.  



  Der Verarbeitung gemäss Erfindung kön  nen edle bezw. edlere Metalle, wie Gold, Sil  ber, Kupfer und dergl., weniger edle Metalle,  wie z. B. Eisen, Nickel, Blei, Aluminium,  Magnesium, Natrium, ferner die verschieden  sten Legierungen, insbessondere auch so  genanntes Scheidgut unterworfen werden.  Von erfindungsgemäss verarbeitbaren schmelz  baren Verbindungen seien beispielsweise  Bleiglätte, Natriumhydroxyd, Zinkchlorid,  Zinnchlorid, Ammoniumnitrat. Naphthalin  genannt. Als metallurgische Zwischenpro  dukte kommen u. a. Roh- oder Werkmetalle.  Glätten, Steine, Speisen, als weitere Aus-    gangsstoffe z. B. schmelzflüssige Schlacken  in Betracht.  



  Die Überführung des schmelzflüssigen  Ausgangsmaterials in fein zerteilte Form er  folgt erfindungsgemäss durch Aufbringen der  Schmelze auf schnell umlaufende Scheiben,  wobei durch Zuführung von Kühlmedien,  wie Flüssigkeiten, Gasen, oder beiden, in die  Zerstäubungszone für eine rasche Abkühlung  der aus der Schmelze entstehenden Teilchen  Sorge getragen wird.  



  Hierbei     wird        vorteilhaft    so verfahren, dass  das Kühlmedium direkt in die Zerteilungs  zone eingespritzt oder eingeblasen wird.  



  Ausgezeichnete Ergebnisse werden erzielt,  wenn man gleichzeitig mit dem     schmelzflüs-          -sigen        Material        Kühlflüssigkeit,    z. B.     durch     Aufsprühen .auf die umlaufende Scheibe  bringt     und    sie     zusammen    mit der Schmelze       versprüht.        Hierdurch    wird die     umlaufende     Scheibe     gekühlt,

      .durch die     gegebenenfalls          explosionsartige    Verdampfung der     Küh.lflüg-          sigkeit    die     Zerteilung    der     Schmelze    begün.-      stigt und eine v orteilhaf t wirkende Dampf  atmosphäre im Zerteilungsraum erzeugt. Man  kann gegebenenfalls auch noch die Wandun  gen des Zerstäubungsraumes kühlen oder das  versprühte Material in Fliissigkeiten auf  fangen, oder beide Massnahmen vorsehen.  



  Man verfährt zum Beispiel derart, dass  man die Schmelze, z. B. eine     Silber-Kupfer-          Legierung,    in dünnem Strahl auf die schnell  umlaufende, in einen verschliessbaren     Beläl-          ter    eingebaute Scheibe auflaufen läisst, wäh  rend gleiehzeitig Kühlwasser, z. B. mit Hilfe  von Düsen, auf die Scheibe gesprüht wird.  Unter der Wirkung der Zentrifugalkraft  wird die auf die Scheibe auftreffende  Schmelze in feine oder feinste Teilchen zer  rissen. Ja nach Umlaufgoschwindigkeit der  Scheibe. Dicke des Giessstrahls bezw. der  Giessstrahlen der Schmelze. Auflaufgeschwin  digkeit (Fallhöhe), Viskosität der Schmelze  usw. kann man den Vorgang z. B. mit Bezug  auf deu Feinheitsgrad des Produktes weit  gehend regeln.

   Durch das Aufspriihen von  Kühlwasser wird die Zerteilung der Schmelze  begünstigt, die Scheibe gekühlt und infolge  Vernebelung und Zerstäubung des Kühl  mediums eine Dampfatmosph2re erzeugt,  durch welche die durchfliegenden Teilchen  gekühlt werden und ein Ansetzen von Teil  chen an den Behälterwänden verhindert wird.  In Sonderfällen kann man die Wirkung noch  durch Massnahmen, wie Beregnen oder Be  sprühen des Zerstäubungraumes mit Kühl  wasser, Berieseln der Wandungen und dergl.       verbessern.    Der     untere    Teil     ges        Behälters     kann als Wasserbassin ausgebildet sein, in  dem die Teilchen aufgefangen und vollends  abgeschreckt werden.

   Das Wasser kann kon  tinuierlich oder diskontinuierlich abgeführt  und durch Frischwasser ersetzt werden.  



  Bei     Verarbeitung    von     Legierungen    der  vorstehend genannten Art kann man den Zer  teilungsvorgang z. B. so regeln, dass das Pro  dukt in Teilchengrössen anfällt welche prak  tisch vollständig durch ein Siel gehen, das  mindestens 50 Maschen pro cm2 aufweist.  Derartiges Material ist ausserordentlich leicht  aufarbeitbar, z. B. durch Rösten, Heraus-    lisen des Kupfers durch Sclwefelsäüre und  Z usammenschmelzen des Silbers, wobei ein  Silber von hohem Reinheitsgrad erhalten  wird.  



  Bei Verarbeitung von Scheidgut hat es  sieh als vorteilhaft erwiesen vor oder nach  der Zerteilung der Schmelze Schwefel oder  Schwefel enthaltende Stoffe, z. B. Sulfide,  vorzugsweise in Mengen von etwa S bis 10%,  zuzufügen. Hierdurch erhält man poröse,  spröde, für die Weiterverarbeitung besonders  geeignete Produkte.  



  Nach einer Ausführungsform der     Erfin-          dlung    wird durch Leiten eines kühlend wir  kenden Gasstromes oder kühlend wirkender  Gasströme durch die Zerstäubungszone für  möglichst rasche     Abkühlung    der Teilchen  Sorge getragen und     gegebenenfalls    ein zu  rascbes Berühren der Teilchen mnit festen     Flä-          elen    verhindert. Der Gasstrom kann dabei  auch gleichzeitg zur Kühlung von Appa  rateteilchen, insbesondere der umlaufenden  Scheibe dienen.

   Man verfährt vorteilhaft der  art, dass man den Gasstrom in der Nähe, ge  gebenenfalls unnmittelbarer Nähe der     um-          Seheibe    bezw. der Auftreffstelle  der Schmelze lauf die Scheibe zufuhrt, oder  dass man durch Einblasen von Kühlgas, in  die Schmnlze beim Auftreffen derselben auf  die Scleibe oder unmittelbar vorher die zer  teilende Wirkung der unlaufenden Scheibe  unterstützt. Zur Einführung des Gases in  den Zerstüibungsraun bezw. zum Ein  mischen bezw. Einblasen von Gas in die  Schmelze kann man sieh üblicher Vorrichtun  gen, wie Injektoren, 7erstäuber oder dergl.  bedienen. Selbstverständlich kann man die  umlaufende Scheibe auch noch durch andere  Mittel gegen den Angriff der Beissen Schmelze  schützen, z.

   B. derart dass man sie hohl aus  bildet und durch eine     Hohlwelle        Kühlwasser     in     da.;    Innere der     Scheibe    einführt.  



       i3esonders    gute     Wirkungen    werden er  zielt, wenn man die Kühlung durch ver  einigte     Anwendung    von     Kühlflif.ssigkeit        und          Kühlgas        bewirkt,    z. B. derart, dass     Kühl-          wie    oben     lx        schrieben,    auf     di;     umlaufende     Scheibe        aufgebrachA    und gleieh-      zeitig mit der Schmelze versprüht wird und  ausserdem noch Kühlgas in der vorstehend be  schriebenen Weise in den Zerteilungsraum  eingeführt wird.

    



  Nach einer     Ausführungsform    wird der  Gasstrom derart und mit solcher Geschwin  digkeit durch die Zerstäubungszone geführt,  dass nicht nur     eine    Kühlwirkung ausgeübt  wird, sondern gleichzeitig auch das von der  Scheibe abgeschleuderte feinverteilte Güt  durch den Gasstrom weitergführt wird.  Hierdurch ist es möglich, die Zeitdauer zwi  schen dem Übergang der Schmelze     in        fein-          verteilten    Zustand     und    dem Auffangen des  feinverteilten Gutes in gewünschter Weise  zu erhalten und dadurch eine zu rasche Be  rührung der Teilchen mit festen Wänden  oder ein zu     rasches    Absetzen derselben zu  verhindern. Man kann z.

   B. auch so arbeiten,  dass die Teilchen oder Teile terselben mit  Hilfe des Gasstromes in mit dem Zerstäu  bungsraum in Verbindung stehende     Absetz-          bezw.Sammelräume    getragen werden. Hier  durch kann     man    die Teilchen nach Art der  Windsichtung in einzelnen Fraktionen ge  winnen.  



  Als Kühl- und Trägergase kann man z. B.       Stickstoff,        Kohlensäure,    Wasserstoff, Gene  ratorgas, Leuchtgas,  und dergl.  verwenden.  



  Wenn die Ausgangsstoffe bei dem Zer  teilungsvorgang chemische Veränderungen  nicht erfahren sollen, sind selbstverständ  lich inerte Kühlmittel (Kühlflüssigkeiten  und,-oder Kühlgaue) anzuwenden. So kann man  z. B. bei Verarbeitung von Steffen, z. B. ge  wissen Metallen oder Legierungen, welche die  Neigung     haben,    mit     Wasser    zu     reagieren,    als  Kühlflüssigkeit inerte Flüssigkeiten, wie z. B.  Benzol oder dergl. verwenden. Das Verfahren  kann u. a. mit Vorteil zur Herstellung von  Metallpulvern, z. B. Eisenpulver, verwendet  werden. Bei Verarbeitung unedler Metalle  empfiehlt sich, hierbei das Zerstäuben in  inerter Atmosphäre vorzunehmen.  



  Die Erfindung     eignet    sich zur Überfüh  rung der     Ausgangsschmelzen    in Teilchen,  welche sich durch besondere Löslichkeit und    Reaktionsfähigkeit auszeichnen. So benötigt  man z. B. für die Umwandlung gewöhnlicher  Kupfer-Granalien in Kupfersulfat eine ver  hältnismässig starke Schwefelsäure und ver  hältnismässig lange Zeit. Dagegen kann man  erfindungsgemäss aus Kupferschmelze ge  wonnene Kupferpartikelchen mit schwächerer  Schwefelsäure in verhältnismässig kurzer Zeit  in Sulfat überführen.  



  Nach einer Ausführungsform der Erfin  dung wird der Zerteilungsvorgang in Gegen  wart von festen Stoffen, wie Kohlenstaub,  Russ, Salzen, z. B. Alkalichloriden usw. vor  genommen. In diesem Falle empfiehlt es sich,  die festen feinverteilten Stoffe zusammen  mit Gasmoder Gasgemischen, z. B. Luft, in  die Zerstäubuugszone einzuführen. In ge  gebenen Fällen kann man auch feste Zusatz  stoffe zusammen mit der Schmelze einführen.  



  Hau kann die Bedingungen so     wählen,     dass die Zusatzstoffe, z. B. Kohlenstaub, in  innige Mischung mit dem zerstäubten Gut,  z. B. metallurgischen Zwischenprodukten,  gebracht werden. Solches Mischgut kann als  dann in üblicher Weise, z. B. in Schacht-,  Flamm-, Muff elöf en, Destill ationsretorten  usw.     weiterverarbeitet    werden.  



  Das Zerteilungsverfahren gemäss Erfin  dung und die verschiedenen, vorstehend be  schriebenen Ausführungsformen und weite  ren Ansbildungen desselben eignen sich u. a.       auch    für die Verarbeitung von schmelzbaren,  natürlich vorkommenden :Stoffen, wie Erzen,  Mineralien, Gesteine, Magmen.

   Laven und       dergl.,    sowie von Gemischen verschiedener       schanelzflüss.iger        bezw.    in     Schmelzfluss    über  führbarer     Ausgangsstoffe.    So kann man  z.     B.        verschiedene        Ausgangsstoffe        zusammen-          schmelzen    und durch den     Zerteiltingsvorgang     innige     Mischungen    der verschiedenen Be  standteile in     Form    kleiner oder     :kleinster     Teilchen     gewinnen.     



       Erfindungsgemäss    in     feinverteilten    Zu  stand     übergeführte    Stoffe,     wio    Pulver     aus     Metallen, Legierungen und     dergl.,        sind    u. a.  auch ausgezeichnet geeignet für die Herstel  lung von Körpern auf     metallkeramischem     Wege. Man kann z. B. derartige Pulver ge-      gebenenfalls unter Beimischung von Zusatz  stoffen, wie z. B.

   Metalloide, Kohlenstoff,  Silizium, Bor, Oxyde, Carbide, Sulfide,     Sili-          zide,    Bimsstein, Glas, Porzellan,     Phenolform-          aldehy    dharze usw., durch kaltes oder warmes  Verpressen in Formkörper von gewünsclter       Gestaltung    überführen. Hierbei kann man  mit Vorteil derart verfahren, dass man Zu  satzstoffe in der oben geschriebenen Weise  in den Zerteilungsv organg einführt. Auf  diese Weise kann man z. B. Teilchen erhalten.  die metallische und nichtmetallische Bestand  teile enthalten und diese zum Aufbau der  Presskörper verwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Überführung von schmelz- flüs sigen Stoffen in feinverteilte Form durch Aufbringen der Schmelze auf schnell um laufende Scheiben, dadurch gekennzeichnet, dass durch Zuführung von Kühlmedien in die Zerstäubungszone für eine rasche Abkühlung der aus der Schmelze entstehenden Teilchen Sorge getragen wird. UNTERAN SPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel in unmittelbarer Nähe der Auftreffstelle der Schmelze auf die Scheibe zugeführt wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmittel Flüs sigkeiten verwendet werden. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmittel Gase verwendet werden. 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit flüs sigen und gasförmigen Kühlmltteln ge kühlt wird. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Kühlgas derart durch die Zerteilungszone geführt wird, dass es befähigt ist, feinverteiltes Gut mitzunehmen. . Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeiehnet, dass die Zerteilung in einer inerten Atmosphäre vorgenommen wird. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass schmelzflüssiges Ma terial in Mischung mit feinverteiltem festen Material der Zerteilung unter worfen wird.

   Verfahren nach Patentanspruce, dadurch gekennzeichnet, dass noch feste Stoffe in feinverteiltem Zustand mit Hilfe des Kühlmediums in die Schmelze einge- blas@en werden. Verfahren nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch Verarbeitung metallischer Schmelze. <B>10.</B> Verfahren nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch Verarbeitung metallurgi scher Zwiselienprodukte. 11.

   Verfahren nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch Verarbeituü.c sehmelzflüs- iger Metallverbindungen.