DE2933993A1 - Verfahren zur gewinnung von metallkoernchen aus verfahrensschlamm - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von rundlichen Metallteilchen, Mg-Teilchen oder Mg-Legierungsteilchen vom Einschluß in einer benachbarten, brüchigen Matrix aus Schlamm- oder Schlackenmaterial. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Gewinnung von gerundeten Teilchen, bei dem im wesentlichen ein Plattdrücken, Brechen oder Pulverisieren der Teilchen vermieden wird. Weiterhin werden solche Mg-Perlen oder Kügelchen auf solche Weise gewonnen, daß die Mg-Teilchen einen dünnen Schutzüberzug des Schlammaterials, in dem sie eingeschlossen sind, festhalten.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Gewinnung der überzogenen Mg-Teilchen mit einem relativ gleichbleibenden Mg-Gehalt und mit einem relativ gleichbleibenden Teilchengrößenbereich und einer Rundung und die als Inoculans durch eine Lanze bzw. ein Strahlrohr in geschmolzenes, eisenhaltiges Material verwendet werden können.

Die Verwendung verschiedener Mahl- oder Pulverisierungsvorrichtungen für die Verkleinerung der Teilchengröße verschiedener fester Materialien, wie Steine, Erze und Mineralien, ist gut bekannt. Die Verwendung von Sieben oder Nestern aus Sieben für die Abtrennung der Teilchen in verschiedene Größenbereiche ist ebenfalls gut bekannt. Sehr oft werden die Siebe vibriert, um eine bessere, schnellere Trennung zu erreichen.

Die Trennung gerundeter Perlen bzw. Kügelchen von unregelmäßig geformten Teilchen auf einer geneigten Oberfläche wird z.B. in der FR-PS 730 215 und den US-PSen 1 976 974, 2 778 498, 2 658 616 und 3 464 550 beschrieben. Eine Broschüre des US-Department of Interior, Bureau of Mines R.I.4286 vom Mai 1948 mit dem Titel "New Dry Concentrating Equipment" enthält Informationen über eine Mineralform-

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trennvorrichtung mit einem Vibrationsdeck. Die beschriebene Trennvorrichtung ist ein Vibrationsdrehtisch, bei dem die Flugbahn bzw. der Flugweg der Teilchen längs der Oberfläche von der Form der Teilchen abhängt. Beim Bergbau und bei metallurgischen Vorgängen fallen verschiedene Schlämme und Schlacken an, von denen bekannt ist, daß sie Einschlüsse aus Metalltröpfchen, wie Kupfer, Nickel oder Zinn, enthalten.

In der US-PS 3 037 711 wird die Vervrendung von Schlagmühlen oder Hammermühlen für die Pulverisierung von Abstrich bzw. Schaum bzw. Gekrätz von Metallteilchen beschrieben. Bei diesem Verfahren werden dann die Feinstoffe von den Teilchen durch Absaugen abgetrennt. Allgemeine Informationen hinsichtlich Pulverisierungsvorrichtungen, Sieben und Vibrationstrennungen finden sich z.B. in "Chemical Engineers Handbook" von Robt, H.Perry,Editor, veröffentlicht von McGraw-Hill.

Die Abtrennung fester Mg-Metallkügelchen vom Einschluß in einer festen, benachbarten Matrix aus einem brechbaren Salz oder Gemisch aus Salzen stellt für den Forscher große Schwierigkeiten dar, der das Mg in seiner kugelförmigen Gestalt gewinnen will,und insbesondere dann, wenn auf jedem Kügelchen ein dünner Schutzüberzug aus Matrixmaterial verbleiben soll. Obgleich es seit vielen Jahren bekannt ist, daß eine solche Mg enthaltende Matrix als Zellenschlamm bei der Elektrolyse von geschmolzenem MgC^ und als Schlackenmaterial beim Mg- oder Mg-Legierungs-Gießverfahren anfällt, haben Versuche, die Mg- oder Mg-Legierungs-Teilchen durch Mahlen oder intensives Vermählen in der Kugelmühle im allgemeinen eine Zerkleinerung, ein Brechen oder ein Flachdrücken des großen Teils der Mg-Teilchen mit sich gebracht. Solche deformierten Teilchen können annehmbar sein, wenn der Hauptzweck bei der Wiedergewinnung des Mg-Metalls der

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ist, daß das Mg für die Koaleszenz oder für ein Wieder-Vergießen erneut geschmolzen wird.

Bei der vorliegenden Erfindung liegt jedoch das Hauptinteresse in der Wiedergewinnung der Mg-Kügelchen aus der festen Matrix, wobei die Kügelchen einen dünnen Schutzüberzug aus Matrix aufweisen sollen, der auf ihnen verbleibt. Solche kugelförmigen Mg-Teilchen sind von besonderem Interesse für die Inokulation von geschmolzenen, eisenhaltigen Metallen, z.B. bei der Desulfurisierung von Stahl. Ein dünner Schutzüberzug aus Matrix auf den Mg-Kügelchen hilft, die Hydrolyse von Mg durch Feuchtigkeit oder die Oxidation von Mg durch Luft zu vermeiden. Mg-Teilchen, die sehr flachgedrückt oder verlängert sind oder die keinen hohen Grad an Rundung aufweisen, sind für solche Vorgänge weniger geeignet, wo die Teilchen durch eine Lanze unter die Oberfläche des geschmolzenen Eisens oder Stahls injiziert werden. Idealerweise wurden die Arbeiter solcher Lanzen es vorziehen, daß die Mg-Teilchen eine gleichbleibende Größe, einen gleichbleibenden Mg-Gehalt und eine gleichbleibende Rundung aufweisen, damit nicht willkommene Variationen während des Inokulationsverfahrens bzw. ImpfVerfahrens vermieden werden.

In den US-PSen 3 881 913 und 3 969 104 wird die Herstellung von mit Salz beschichteten Mg-Körnchen bzw. Granulat nach einem Atomi sierverf ahren beschrieben. Es wird weiterhin angegeben, daß solche Körnchen für die Injektion in geschmolzenes Eisen durch eine Lanze geeignet sind.

Die mit Salz beschichteten Mg-Teilchen, die bei der vorlie-, genden Erfindung von Nutzen sind, können als "Pulver¹¹, "Perlen", "Pellets», "Granulat" bzw. "Kügelchen« oder mit irgendeinem anderen, geeigneten Ausdruck bezeichnet werden. Die Teilchen mit größtem Interesse besitzen einen großen Grad an Rundung, sie besitzen eine kugelförmige und/oder ova-

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le Form und weisen eine Teilchengröße im Bereich von 8 bis 100 Mesh (US-Standardsiebgröße) (entsprechend Sieben mit lichten Maschenweiten von 2,38 bis 0,149 mm) auf. Für die übliche Praxis der Impfung von eisenhaltigen Schmelzen durch eine Lanze liegt der bevorzugte Teilchengrößenbereich im allgemeinen im Bereich von 10 bis 65 Mesh (2,00 bis 0,23 mm).

In verschiedenen Patentschriften werden geschmolzene Salzgemische, die MgCl2 enthalten, beschrieben, und die in elektrolytischen Zellen für elektrolytische Herstellung von Mg-Metall verwendet werden können (vergl.beispielsweise US-PSen 2 888 389, 2 950 236 und 3 565 917). Es wird angegeben, daß die Zusammensetzung der Salzgemische variiert werden kann, um die Dichte so einzustellen, daß sie größer oder kleiner ist als die von geschmolzenem Mg-Metall. Schlämme bzw. Aufschlämmungen, die bei solchen elektrolytischen Mg-Verfahren gebildet werden, enthalten bekannterweise Mg-Teilchen, die in einer Matrix aus Salz eingeschlossen sind, und normalerweise sind auch einige Mg-oxidwerte vorhanden, bedingt durch den Kontakt mit Luft oder Feuchtigkeit. Die Verwendung von Fluoriden in den Salzgemischen als Koalesziermittel für das Mg-Metall wird beschrieben.

Bei dem 6. SDCE International Die Casting Congress, organisiert von The Society of Die Casting Engineers, Inc., in Cleveland, Ohio, am 16. bis 19· November 1970, wurde eine Veröffentlichung (Paper No. 101) mit dem Titel "Factors Controlling Melt Loss in Magnesium Die Casting" von den Autoren J.N.Reding und S.C.Erickson herausgegeben. In dieser Veröffentlichung wird der Einschluß von Mg-Teilchen und Mg-Legierungsteilchen in Schlämmen und Schlacken und die Verwendung von Koalesziermitteln und Dispersionsmitteln (Emulgiermitteln) für die Mg-Teilchen beschrieben. Weiter-

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hin wird das Mahlen in einer Kugelmühle von Mg enthaltendem Schlamm zur Gewinnung der Mg-Teilchen aus ihrem Einschluß in ihm beschrieben.

Es ist somit bekannt, daß Schlammaterial von Mg-Herstellungsverfahren oder von Mg-Gießverfahren darin eingeschlossen Mg-Metall enthält. Bei den Mg-Hersteilungsverfahren, z.B. bei der Elektrolyse von geschmolzenem MgCl₂ in Anwesenheit von anderen geschmolzenen Salzen unter Bildung von CIp und geschmolzenem Mg, besteht das Schlammaterial aus Metallsalzen, Oxiden, Verunreinigungen und Nebenbestandteilen und enthält eine geringe Menge an Mg-Teilchen verschiedener Größen darin dispergiert.

Beim Mg-Gießen und beim Gießen von Mg-Legierung wird normalerweise ein Schmelzzuschlag oder Schmelzmittel auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls in dem Schmelzbehälter vorgesehen, um den Kontakt des Metalls mit Luft oder Feuchtigkeit zu verhindern oder zu verzögern und um zu verhindern, daß Mg brennt. Solche Schmelzmittel sind im allgemeinen Gemische aus geschmolzenen Salzen, wie sie in der US-PS 2 327 153 beschrieben werden. In dieser US-Patentschrift wird weiterhin beschrieben, daß kleine Mg-Perlen in der gefrorenen Schlamm oder der Schlacke als diskrete, feine Kügelchen eingeschlossen werden, die einen Durchmesser aufweisen, der so klein ist wie 0,025 cm (0,01 inch). In der Patentschrift wird weiterhin eine Erfindung beschrieben, die das Wiederschmelzen und Rühren des Schlamms oder der Schlacke betrifft, damit die kleinen Mg-Perlen zu größeren Perlen mit einem Durchmesser von etwa 1,27 cm (0,5 inch) oder noch einem größeren Durchmesser koaleszieren. Anschließend wird teilweise abgekühlt und die gefrorenen Perlen werden aus dem noch geschmolzenen Salz abfiltriert.

Die Metallsalzzusammensetzungen aus Mg-Zellschlämmen, Mg-Gießschlämmen und Mg-Legierungs-Gießschlacken fallen natür-

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licherweise an und enthalten verschiedene Gemische und "Verhältnisse an Alkalimetallsalzen, Erdalkalimetallsalzen, einigen Oxiden und im allgemeinen gewisse Verunreinigungen und Nebenbestandteile.

Metallperlen, insbesondere Mg- oder Mg-Legierungs-Perlen, die einen hohen Grad an Rundung aufweisen und die einen dünnen Schutzüberzug aus Schlamm oder Schlackenbe-tandteilen enthalten, werden vom Einschluß in einer bröckeligen, benachbarten Matrix aus Schlamm (oder Schlackenmaterial) gewonnen durch (a) Pulverisierung der krümeligen Matrix in einer Hammermühle oder Schlagmühle, (b) Sieben des Materials zum Sammeln der gewünschten Teilchengröße, (c) Zerkleinern des Materials in einem zweiten Mahlvorgang, um das gemahlene Schlammaterial, das um die Perlen herum liegt, weiter und mäßig abzumahlen, und (d) Abtrennung der runden Perlen von dem pulverisierten Matrixmaterial unter Verwendung eines Formklassifikators bzw. einer Formerzsortiermaschine. Bevorzugt wird eine Mg enthaltende, benachbarte Matrix zuvor durch Schmelzen des Materials, Zugabe eines Schmelzmittels oder oberflächenaktiven Materials unter Rühren behandelt, wodurch das Mg zu einem relativ engen Teilchengrößenbereich dispergiert wird. Das geschmolzene Gemisch vird dann gefroren, wodurch die Mg-Teilchen als kugelförmige, dispergierte Perlen innerhalb der Matrix eingeschlossen werden. Dann werden die Stufen zur Gewinnung der Mg-Perlen bzw. -Kügelchen durchgeführt.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren für die Abtrennung dispergierter, runder Perlen aus Metall, Metallegierung, Mg oder Mg-Legierung vom Einschluß in einer gefrorenen, benachbarten, krümeligen Matrix, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die krümelige Matrix, die die dispergierten, runden Metallperlen enthält, in eine Hammermühle gibt, wobei die Matrix gebrochen wird und die eingehüllten Metallperlen freigesetzt werden. Die so freigesetzten Metallperlen

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zeichnen sich dadurch aus, daß ein relativ dünner überzug aus Matrix auf ihnen verbleibt und daß sie im wesentlichen ihre Rundung beibehalten haben. Das Material von der Hammermühle wird gemahlen, um die Fraktionen zu sammeln, die durch ein 8 Mesh (2,38 mm) Sieb hindurchgehen und euf einem 1OD Mesh (0,149 ran) Sieb zurückgehalten werden. Die gesammelte Fraktion wird einem mäßigen Mahl Vorgang unterworfen, um die Matrixagglomerate zu pulverisieren, ohne daß der dünne Matrixüberzug, der an jeder Metallperle haftet, zerstört wird und ohne daß die Rundung der Metallperlen im wesentlichen zerstört wird. Das so gemahlene Material wird in einen Formklassifikator gegeben, wo das Material entsprechend der Rundung der Teilchen klassifiziert wird.

Der Ausdruck "hoher Grad an Rundung", wie er in der vorliegenden Anmeldung im Zusammenhang mit Teilchen, Perlen, Pellets oder Granulaten, die rundförmig oder fast rundförmig sind, verwendet wird, umfaßt ebenfalls ovale Formen, die leicht auf einer mäßig geneigten Oberfläche rollen. Im Gegensatz dazu werden Teilchen, die im wesentlichen gebrochen, zerkleinert, abgeflacht oder unregelmäßig sind, und die nicht leicht auf einer mäßig geneigten Oberfläche rollen» nicht als solche mit einem hohen Grad von Rundung angesehen. Der Ausdruck "runde" bzw. "rundige" Teilchen bedeutet Metallteilchen mit einem hohen Grad an Rundung. Der Ausdruck "Metallteilchen" bedeutet Teilchen, die mindestens ein Metall oder eine Legierung, ausgewählt unter Mg, Cu, Sn, Al, Pb, Ni, Fe, Zn, Ca, Mn, Cr und Mo, enthalten.

Eine "Hammermühle" oder "Schlagmühle" bedeutet eine Vorrichtung, bei der eine Vielzahl von schwingenden oder sich drehenden Hammerscheiben, Platten, Schaufeln oder Projektionen verwendet wird, die das zugeführte Material schlagen und das bröckelige Material pulverisieren. Aus Einfachheitsgründen umfaßt der Ausdruck "Hammermühle", wie er in der-vor-·,·.

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liegenden Anmeldung verwendet wird, alle Schlagmühlen, bei denen der gleiche allgemeine Art von Schlag auf die Teilchen, wie bei einer Hammermühle, ausgeübt wird.

Mg enthaltende Schlämme oder Schlacken, die auch manchmal nur als "Schlämme" bezeichnet werden, umfassen Schlamm- oder Schlackenmaterial von einem Mg-Hersteilungsverfahren oder aus Mg-Gieß- oder Mg-Legierungs-Gießverfahren, die Teilchen aus Mg (oder Mg-Legierung) in ihnen eingeschlossen enthalten. Das Material, das die Mg-Teilchen einschließt, ist eine krümelige, benachbarte Matrix aus einem gefrorenen Salzgemisch, die ebenfalls bestimmte Oxide, Verunreinigungen und Nebenbestandteile enthalten kann und normalerweise enthält. Der Ausdruck "Mg" oder "Magnesium" soll, sofern eine Ausnahme nicht offensichtlich ist, ebenfalls Mg-Legierungen mitumfassen, bei denen das Mg den Hauptanteil der Legierung ausmacht. Die häufigsten bekannten Legierungen sind solche, bei denen das Magnesium mit Aluminium oder Zink legiert ist.

Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung ist es wesentlich, daß die Mg-Teilchen, die als Endprodukt gewonnen werden und die als Impfmittel für eisenhaltige Schmelzen verwendet werden sollen, einen hohen Grad an Rundung aufweisen und ihren dünnen Schutzüberzug aus Schlammaterial beibehalten. Der Schutzüberzug hilft, die Schwierigkeiten und Gefahren beim Handhaben, beim Transport und Lagern der feinverteilten Mg-Teilchen zu verhindern. Ohne diesen Schutzüberzug würden die Mg-Teilchen leicht oxidiert werden, und in einigen Fällen würden sie sich entzünden. Die erfindungsgemäß erhaltenen Mg-Teilchen müssen im wesentlichen im Bereich von 8 bis 100 Mesh (2,38 bis 0,149 mm), bevorzugt 10 bis 65 Mesh (2,00 bis 0,23 mm) liegen, damit sie für die Industrien annehmbar sind, die sie in geschmolzene, eisenhaltige Metalle durch eine Lanze injizieren.

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Sehr oft wird Schlammaterial in geschmolzenem oder semigeschmolzenem Zustand aus den Mg-Erzeugungs- oder Mg-Gießverfahren entnommen und kann zu relativ großen Stücken abkühlen (gefrieren). Es ist erforderlich, solche großen Gußlinge zu Größen zu zerbrechen, die für eine Hammermühle annehmbar sind. Dies kann unter Verwendung von Schlammhammern oder anderen geeigneten Einrichtungen erfolgen.

Es wurde gefunden, daß die Stücke aus Mg enthaltender Matrix durch eine Hammermühle geleitet werden können und daß die krümelige Matrix bricht, ohne daß eine beachtenswerte Verflachung oder ein Brechen der runden Mg-Teilchen stattfindet. Die Hammermühle ermöglicht jedoch, daß ein Überzug aus Matrixmaterial auf den Teilchen verbleibt. Das Material kann durch die Hammermühle mehrere Male oder durch eine Reihe von zwei oder mehrerenüunmermühlen geleitet werden, so daß eine im wesentlichen vollständige Pulverisierung der Matrixagglomerate ermöglicht wird, ohne daß der Schutzüberzug auf den Mg-Perlen vollständig entfernt wird. Im Gegensatz dazu haben Versuche, die Mg-Teilchen von dem Matrixmaterial zu befreien, nachdem man das Material durch Walzenmühlen, Zerkleinerungsmühlen oder Kugelmühlen, die sehr schwere Walzen oder Stäbe enthalten, leitet, im allgemeinen eine Zerkleinerung oder Verflachung eines beachtlichen Teils der runden Mg-Teilchen ergeben.

Nach der Behandlung in der Hammermühle wird das Material zur Entfernung von Teilchen, die größer sind als 8 Mesh(2,38 mm) und kleiner als 100 Mesh (0,149 mm) gesiebt. Es ist im allgemeinen bevorzugt, die Siebe zu schütteln, um das überschüssige, pulverförmige Material, das noch vorhanden ist, indem es an den beschichteten Mg-Teilchen haftet, zu entfernen, ohne daß es tatsächlich ein Teil des angrenzenden Überzugs ist. Es gibt eine Reihe von im Handel erhältlichen Sieben einschließlich Vibrationssieben, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.

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Nach dem Sieben werden die gewonnenen Mg-Teilchen einer Abriebsbehandlung in einem zweiten MühlVorgang unterworfen, wo ein relativ mäßiges Mahlen verwendet wird, wie in einer Mühle mit Vibrationsmahlwerk, die keramische Zylinder, Kugeln, Stäbe oder PeUets enthält, wodurch die Menge an überschüssigem Matrixmaterial auf den Mg-Teilchen weiter verringert wird, jedoch der dünne Schutzüberzug nicht vollständig entfernt und die Rundung der Mg-Teilchen nicht zerstört wird.

Nach dem zweiten MahlVorgang kann das Material erneut zur Entfernung der Feinstoffe, die durch ein 100 Mesh (0,149 mm) Sieb hindurchgehen, gesiebt werden. Die Mg-Teilchen von dem zweiten Mahl Vorgang oder von dem Sieben nach dem Mahlen werden nach ihrer Form klassifiziert, z.B. indem man sie auf den obersten Teil eines geneigten Schütteltabletts gibt. Die runden Teilchen rollen leichter als die nicht-runden Teilchen und nehmen so eine unterschiedliche Flug- bzw. Wegbahn als die nicht-runden Teilchen und fallen von dem Tisch in einen anderen Sammelbehälter.

In einigen Fällen, wo das Salzgemisch des Matrixmaterials hygroskopisch ist, ist es bevorzugt,daß während des Verfahrens eine relativ trockene (weniger als etwa 35% relative Feuchtigkeit) Atmosphäre vorgesehen ist.Dies ist besonders wichtig beim Sieben und Trennen auf dem Schütteltisch, da mit Feuchtigkeit befeuchtete Teilchen an den Oberflächen, mit denen sie in Berührung kommen, haften und die Klassifizierung der Teilchen stören. Wenn das Produkt für geschmolzene, eisenhaltige Metallimpfungen verwendet wird, ist es wichtig, daß die Teilchen im wesentlichen trocken und frei fließend sind.

Wie oben erläutert, ist es in einigen Fällen bevorzugt, den Mg enthaltenden Schlamm vorab erneut zu schmelzen, damit man ein Dispersionsmittel oder Emulgiermittel unter Rühren zugeben kann, so daß die Hauptteile der Mg-Teilchen inner-

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halb eines engen Teilchengrößenbereichs, bevorzugt im Bereich von 10 bis 65 Mesh (2,00 bis 0,23 mm) liegt. Der Bedarf für ein solches Emulgiermittel hängt offensichtlich in gewissem Ausmaß von der Menge an Koalesziermittel, z.B. Calciumfluorid, ab, die in dem Schlamm vorhanden ist. Wenn man bei einer Prüfung und Analyse feststellt, daß relativ große Teilchen an Mg, die auf einem 10 Mesh (2,00 ram) Sieb zurückgehalten werden, vorhanden sind, wird angezeigt, daß es erforderlich ist, eine erneute Schmelzung und Dispergierung durchzuführen, so daß das Mg in feinere Teilchen überführt wird, und .zu diesem Zweck ist es bevorzugt, ein Emulgier- oder Dispersionsmittel zu verwenden. Andererseits können Vorversuche oder Prüfungen zeigen, daß kein Bedarf ist, die Mg-Teilchen, bevor sie aufgebrochen in der Hammermühle gewonnen werden, erneut zu dispergieren.

Die Wiederschmelzverfahren sind ebenfalls nützlich, wenn einige nicht-runde Mg-Teilchen vorhanden sind, die von den Feinstoffen von den Siebverfahren oder von sonstwo stammen. Durch das Wiederschmelzen der Schlammaterialien und verschiedene Mg-Abfall-bzw. Metallblechmaterialien unter Verwendung von Emulgiermitteln und Rühren kann man eine gefrorene Matrix erzeugen, die eingeschlossene Mg-Teilchen innerhalb eines gegebenen Größenbereichs aufweist, wobei die Mg-Teilchen erfindungsgemäß gewonnen werden können und als Impfmittel für geschmolzene, eisenhaltige Metalle verwendet werden können.

In den folgenden Versuchen werden Metallteilchen von besonderem Interesse, d.h. Mg-Teilchen, beschrieben. Das beschriebene Gewinnungsverfahren kann jedoch auch mit anderen Metallteilchen durchgeführt werden, die in der brüchigen Matrix eingeschlossen sind, obgleich die anderen Metallteilchen nicht den gleichen Grad an Schmiedbarkeit bzw, Dehnbarkeit und Oxidationsrate wie Mg aufweisen.

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Praktische Versuche

Es wurden Vorversuche durchgeführt, um die Wirkung der verschiedenen Vorrichtungen für die Mahlvorgänge bei der Freisetzung von Mg-Teilchen aus Schlamm festzustellen, ohne daß die kugelförmige Form der Mg-Einschlüsse wesentlich geändert wird.

Primäres Mahlen

Schlammstücke mit einer Größe von 15,24 bis 20,32 cm (6 bis 8 inches) werden in einer Walzenmühle, einem Backenbrecher und einer Hammermühle behandelt. In der Wälzenmühle erhält man ein gemahlenes Produkt, das eine bemerkenswerte Menge an Mg-Teilchen aufweist, die zuvor zu flachen oder verlängerten Formen verformt wurden. In dem Backenbrecher werden weniger abgeflachte Mg-Teilchen gebildet. In der Hammermühle erhält man nur eine sehr geringe Deformierung der Mg-Teilchen. Die guten Ergebnisse in der Hammermühle scheinen auf die kurze Retentionszeit in der Mühle zurückzuführen sein, wobei die Schlagkraft von der Größe der Teilchen, die geschlagen werden sollen, abhängt. Bei den kleinen Mg-Teilchen reicht der Schlag nicht aus, um eine Deformation zu bewirken.

Sekundäres Mahlen

Das sekundäre Mahlen umfaßt ein mäßiges Mahlen des Schlammes kleiner Größe, um die Mg-Teilchen von der Hauptmenge der Salze weiter freizusetzen und das lose gebundene Salz von den beschichteten Mg-Teilchen zu entfernen. Diese Stufe muß auf solche Weise durchgeführt werden, daß die kugelförmige Form der Metallteilchen erhaltenbleibt. Versuche wurden durchgeführt in einer Stahlkugelmühle, einer Kugelmühle, einem Walzenbrecher, einer Hammermühle, einer Scheibenpulverisierungsvorrichtung und einer Vibrationszerkleinerungsmühle. Die Produkte der Versuche werden analysiert, und man stellt fest, daß die Stahlkugelmühle,der Walzenbrecher und die Scheibenpulverisierungsvorrichtung eine wesentliche De-

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formierung des Mg zu flachgeformten Teilchen bewirken. Das Produkt von der Kugelmühle, Hammermühle und Vibrationsmahlmühle zeigt eine geringe oder keine Deformation der Mg-Teilchen. Die Ergebnisse in der Stahlkugelmühle werden verbessert, indem man die Stahlkugeln durch leichtere Keramikkugeln, z.B. Quarz- oder Aluminiumoxidkugeln, ersetzt. Es ist somit offensichtlich, daß das Mahlen mäßig und.licht heftig sein darf. Der Ausdruck "mäßiges Mahlen" soll ein Mahlen beschreiben, bei dem die krümeligen Salzaggregate gebrochen werden, bei dem jedoch die Mg-Teilchen n±ht deformiert, noch vollständig der dünne Salzüberzug, der an der Oberfläche der Mg-Teilchen haftet, entfernt wird. Es scheint so zu sein, daß der dünne Salzüberzug, der direkt an den Mg-Teilchen haftet, eine größere physikalische Integrität besitzt als der Rest der bröckeligen Salzmatrix, die nicht in direktem Kontakt mit dem Mg ist. Erfindungsgemäß ist es somit möglich, die bröckelige Matrix von den mit Salz beschichteten oder mit Matrix beschichteten Mg-Teilchen abzumahlen, ohne daß der Mg-Überzug entfernt wird. Dies muß jedoch auf solche Weise erfolgen, daß der Schlag auf die Mg-Teilchen nicht so groß ist, daß diese zertrümmert werden.

Nachdem ein durchführbares Verfahren zur Freisetzung der beschichteten, runden Mg-Teilchen, die in einer krümeligen Matrix eingeschlossen sind, gefunden wurde, v/erden diese Verfahren zur Herstellung eines Produktes verwendet, das als Impfmittel bzw. Inokulans für geschmolzenes, eisenhaltiges Metall geeignet ist.

In den folgenden Beispielen werden Magnesiumversuche durchgeführt, indem ein bekanntes Gewicht der Probe mit einem Überschuß an 1N HCl umgesetzt wird und das Volumen an gebildetem Wasserstoff gemessen wird. Der Magnesiumgehalt wird aufgrund der folgenden Reaktion berechnet:

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Mg + 2HCl * MgCl₂ + H₂

In den folgenden Beispielen bedeutet eine Mesh-Größe, die als einzige Zahl angegeben wird, daß das Material auf dem Sieb dieser Größe zurückbleibt. Zwei angegebene Zahlen, z.B. als 20 χ 28, bedeuten, daß das Material durch ein 20 Mesh Sieb hindurchgeht, jedoch auf einem 28 Mesh Sieb zurückgehalten wird. Der Ausdruck 100x0 bedeutet, da3 das Material durch ein 100 Mesh Sieb hindurchgeht und in der Pfanne aufgefangen wird. Sofern nicht anders angegeben, sind alle Sieb-Meshgrößen US-Standardsiebgrößen.

Beispiel 1

Eine 4 t Probe aus Schlamm aus einer elektrolytischen Mg-Zelle wird in Form von 15,29 x 20,32 cm (6-8 inch) Stücken durch eine Jeffrey Hananeraühle, Modell 30AB, hergestellt von Jeffery Manufacturing Company of Columbus, Ohio, geleitet. Die Mühle ist mit Hammern des Schwingtyps ausgerüstet. Die Größe des entnommenen Materials kann kontrolliert werden, indem man Siebe mit den gewünschten Öffnungen einbaut. Die Kapazität der Mühle beträgt 12 t/h, wenn ein Sieb für das entnommene Material von 2,54 cm eingebaut wird.

Eine repräsentative Probe wird einer Siebänalyse unterworfen und analysiert, und die Verteilung von Mg-Metall in der Probe ist in Tabelle I angegeben.

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Tabelle I

Me sh-	Gewicht	Gewicht	Kumulatives	Mg-Ana-	Mg-Vertei-
Größe		%	Gewicht, %	lvse,96	lung, %
4	2,2	1,0	1,0	55,0	2,5
4x10	47,9	20,0	21,0	35,0	32,7
10x14	17,2	7,0	28,0	20,0	6,5
14x20	19,0	8,0	36,0	35,0	13,1
20x28	18,4	8,0	44,0	40,0	15,0
28x35	18,0	7,0	51,0	38,0	12,4
35x48	17,1	7,0	58,0	30,0	9,8
48x65	14,9	6,0	64,0	16,0	4,5
65,100	15,3	6,0	70,0	4,0	1,1
100x0	74,0	30,0	100,0	1,5	2,4

454 kg (1000 pounds) des Produktes der Jeffery Hammermühle werden klassifiziert mit 1,27 cm (1/2 inch) und 0,63 cm (1/4) Größe. Das -0,63 cm-Material wird dann klassifiziert mit 10, 35 und 65 Meshgrößen. Die Größenverteilungswerte und die Mg-Analyse für jede Größenfraktion sind in der folgenden Tabelle II aufgeführt.

	Tabelle II	Gewicht kff(lb)	826 (182,0)	Gewicht	Kumulat. Gewicht,?	Analy- ί se, %	Vertei lung. S6
Größe	) 0,45 (1,0)	113,5(250,0)	0,1	0,1	99,0	0,66
1,27 cm(i/2»;	15,4 (34,0)	3,5	3,6	48,7	11,36
1,27x0,63cm	0,63 cm(i/4»)2309 (508,7) χ 35 Mesh	52,1	55,7	21,0	72,93
35x65 Mesh	18,6	74,3	10,0	12,40
65x0 Mesh	25,7	100,0	1,54	2,65

Die Werte zeigen, daß etwa 25% des gesamten, gemahlenen Material 65x0 Mesh ist und nur 1,54?ό Mg-Metall, bestimmt nach der Analyse enthält. Dies entspricht nur 2,6% des gesamten, in dem Schlamm vorhandenen Mg. Die -65 Mesh-Fraktion wird daher bei diesem Versuch nicht weiterverarbeitet.

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Das 1,25 cm (1/2") Material besteht aus einem Metall mit. großer Größe und ein weiteres Mahlen erfolgte nicht. Es liegt nicht innerhalb dem für eine. Impfung durch eine Lanze gewünschten Größenbereich, es stellt jedoch eine wesentliche Gewinnung von Mg-Metall aus dem Schlamm dar und ist für die Wiederschmelzverfahren geeignet. Das 1,24 χ 0,63 cm (1/2" χ 1/4") Material wird in einer tragbaren Laborhammermühle, die mit 2,54 cm (1") Sieböffnungen versehen ist, erneut gemahlen. Die Laborhammermühle ist ein Fitz Mill, Modell M, hergestellt von W.J.Fitzpatrick Company, Chicago, Illinois. Die Kapazität der Mühle mit 2,54 cm Sieben beträgt etwa 113 kg/h (250 lbs/hr), wenn es mit einem 1,27 cm Schlamm beschickt wird. Bei einem erneuten Sieben bei 0,63 cm stellt man fest, daß 81,6% durch ein 0,63 cm Sieb hindurchgehen (Mg-Analyse 20,2%) und 18,4% auf diesem Sieb zurückgehalten werden (Mg-Analyse 90,5%). Das 0,642 cm Material ist für das Wiederschmelzverfahren geeignet, es besitzt jedoch eine größere Größe als sie normalerweise für Impfungen durch eine Lanze erwünscht ist.

227 kg (500 Ib) des 0,63 cm χ 35 Mesh Materials werden in einer Sweco Vibro-Energy grinding mill, Modell DM 3, hergestellt von Sweco Ine., Log Angeles, California, einem sekundären MahlVorgang unterworfen. Der Mühlenwinkel wird auf 30° eingestellt, wobei man zufriedenstellende Ergebnisse erhält, nachdem man bei 15° ohne zufriedenstellende Ergebnisse versucht hatte. Das Material wird kontinuierlich unter Verwendung von Aluminiumoxidzylindern mit zv/ei Größen, 3»17 cm (1 1/4 inch) D χ 3,17 cm und 2,06 cm (13/16 inch) D χ 2,06 cm als Mahlmedien gemahlen. Die Mühle ist mit einem Staubdeckel versehen, wodurch das Entweichen von Staub minimal gehalten wird.

Das gemahlene Material wird zu 10, 35 und 65 Mesh unter Verwendung einer 45,7 cm (18 inch) Sweco Vibro-energy Drei-

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Deckseparator klassifiziert. Der Sweco-Separator ist mit einem Selbstreinigungskit für jedes Sieb ausgerüstet und besteht aus einer bedeckten Einheit, wodurch die Einwirkung der Atmosphäre auf das Schlammaterial minimal gehalten wird. An den Beschickungs- und Entnahmestellen werden Staubbedekkungen verwendet, um das Entweichen von Staub minimal zu halten. Die Größenverteilung und die Mg-Analyse für die verschiedenen Größen sind in der folgenden Tabelle III aufgeführt.

Tabelle III

Meshgröße	x 35	Gewicht, kg	Gewicht	Kumulatives	Mg-Analyse,
	χ 65	(Ib)	%	Gewicht, %	%
10	χ 0	38,36 (84,5)	16,86	16,86	33,8
10	98,7 (217,5)	43,40	60,26	35,4
35	43,4 (95,7)	19,10	79,36	10,8
65	46,98 (103,5)	20,64	100,00	1,8

Das +10 Meshmaterial wird weiter in einer Laborhammermühle, die mit 1,27 cm Sieböffnungen ausgerüstet ist, gemahlen. Das gemahlene Material wird bei 10 Mesh klassifiziert. Das -10 Meshmaterial wird klassifiziert, so daß zusätzliche 10x35, 35x65 und 65x0 Meshgrößenfraktionen gewonnen werden.

Die Gesamtmenge des Materials mit der 10x35 Meshgröße wird der Formklassifikation unter Verwendung eines Schütteltisches bzw. -Tabletts, hergestellt von Diester Concentrator Company, Inc., Fort Wayne, Indiana, unterworfen. Das Schütteltablett wird modifiziert, indem man eine glattes Blech aus Aluminium auf die geriffelte Oberfläche des Tisches legt. Man stellt fest, daß das Konzentrat mit Salz beschichtete, runde Mg-Kügelchen sind. Die Mittelfraktion ist ein Gemisch aus Mg-Kügelchen, kleinen Kügelchen mit nichtgemahlenem Schlamm, der sehr geringe Metalleinschlüsse enthält, und metallfreies Salz. Die Endfraktionen scheinen hauptsächlich metallfreies Salz mit sehr feinen Mg-Metalleinschlüssen zu sein. Die Werte sind in Tabelle IV zusammengefaßt.

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Tabelle IV

Produkt Gewicht, kg Gewicht Mg-Analyse Mg-Verteilung (Ib) % %__ %

Konzentrat

Mittelfraktion

Schwanzfraktion

36,77 (81,0) 31,1 85,4

20,43 (45,0) 17,3 25,6

60,83 (134,0) 51,6 8,9

74,6 12,4 13,0

Das Konzentrat besitzt eine Größe und einen Gehalt, die für ein Impfmittel für geschmolzenes, eisenhaltiges Material, das durch eine Lanze eingeführt wird, geeignet sind. Die mittlere Fraktion und die Schwanzfraktionen sind als Impfmittel ungeeignet, obgleich sie recyclisiert und wieder geschmolzen werden können, insbesondere wenn zusätzliches Mg-Metall zugegeben wird, wobei dispergierte Mg-Perlchen in einer krümeligen Matrix erzeugt werden. Ein Versuch, das 35 x 65 Meshmaterial auf einer Schüttelvorrichtung in der Form zu klassifizieren, war nicht erfolgreich, daß das Material hygroskopisch ist und durch Atmosphärenfeuchtigkeit verunreinigt wurde und feucht wurde und an dem Tisch bzw. Tablett klebte, obgleich das Tablett mehrere Grade von der horizontalen Linie geneigt war.

Untersuchungen hinsichtlich der Schwierigkeit für die Feuchtigkeitsaufnahme haben gezeigt, daß, wenn hygroskopische Materialien für die Klassifizierung gesiebt oder auf einem Schütteltisch getrennt v/erden sollen, sie geschützt werden müssen, indem man eine Umgebung verwendet, die mindestens so weit kontrolliert ist, daß sie weniger als 35/a relative Feuchtigkeit besitzt.

Beispiel 2

Etwa 454 kg (1000 Ib) Schlammaterial von der Mg-Zelle, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, werden in einer großen Hammermühle gemahlen und zu einer Größe von 1,27 cm (1/2"),

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4, 10, 20 und 48 Meshgröße klassifiziert. Die 1,27 cm χ 4 Mesh- und die 4 χ 10 Mesh-Fraktionen werden in einer Laborhammermühle, die mit 2,54 cm (1 inch) bzw. 0,63 cm (1/4 inch) Sieben ausgerüstet ist, erneut gesiebt. Das gemahlene Material wird erneut mit 4 und 10 Mesh klassifiziert. Die Mengen und Analysen der verschiedenen Fraktionen sind in Tabelle V angegeben.

	Gewicht,kg (Ib)	(2,5)	Tabelle V	Kumulat. Gew.,%	Mg-Ana- lvse, %	Mg-Vertei- liuif? 9^	,8
Größe	" 1,1	(5,8)	Gewicht	0,25	80,6	1	,6
1,27 cm	cm2,6	+(22,8)	0,25	0,84	85,3	4	,6
1,27x0,63	10,35	(65,0)	0,59'	3,19	63,1	13	»9
0,63 cm χ 10 Mesh	29,5	(212,25)	2,35	9,90	21,0	12	,1
10 χ 20	96,4	(660,35)	6,71	31,81	22,5	45	,0
20 χ 48	299,8	21,91	100,0	3,5	22
48 χ 0	68,19

Gewicht, das erhalten wird, nachdem das Material in einer Hammermühle gemahlen und zur Entfernung von Fraktionen mit Größen von 10 χ 20, 20 χ 48 und 48 χ 0 Mesh gesiebt wurde.

Die 10 χ 20 und 20 χ 48 Meshfraktionen werden in einer sekundären Mahlmühle (Sweco grinding mill) in einer Rate von etwa 1,36 kg (3 Ib)/h einem sekundären Mahlen unterworfen. Die gemahlenen Materialien werden mit dem Sweco Separator zur Gewinnung von Material mit einer Größe von 10 χ 20, 20 χ 48 und 48 χ 0" Mesh klassifiziert. Die Beschickungsrate für den 45,72 cm (18 inch) Sweco-Separator beträgt etwa 1,81 kg (4 lbs)/h.

Die 10 χ 20 und 20 χ 48 Meshfraktionen von dem sekundären Mahlen werden getrennt und auf geneigte Schütteltabletts für die Formklassifizierung gegeben. Die Werte von der Tablettklassifizierung (Beschickungsrate 34,0 kg.(75 lbs)/h) der 10 χ 20 Meshfraktionen sind in Tabelle VI aufgeführt.

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-:...:.. ν- "..· 5903993

Tabelle VI
Produkt Gewicht, kg Gewicht Mg-Analyse, %

Konzentrat 12,4 (27,3) 42,0 90,2 Mittelfraktion 4,7 (10,4) 16,0 21,0 Schwanzfrakt. 12,4 (27,3) 42,0 16,9

Die Werte von der Tablettklassifizierung (Beschickungsrate 11,8 kg (26 lbs)/h) der 20 χ 48 Meshfraktion sind in Tabelle VII aufgeführt.

Tabelle VII

Produkt Gewicht,kg(Ib) Gewicht, % Mg-Analyse,?! Konzentrat 25,5 (56,25) 26,5 93,8 Mittelfraktion 16,84(37,10) 17,5 25,7 Schwanzfraktion 53,86(118,65) 56,0 8,0

Man stellt fest, daß die mittleren Fraktionen von den obigen Produkten, die einmal durch Schütteln geteilt wurden, erneut durch Schütteln auf dem Tablett geteilt wurden, wobei zusätzliche, mit Salze beschichtete Mg-Perlen (als Konzentrat mit einem Mg-Gehalt von 75 bis 86?6 erhalten werden konnten.

Beispiel 3

Aus den vorherigen Versuchen ist offensichtlich, daß die Schwierigkeiten hinsichtlich der Feuchtigkeitsaufnahme größer sind mit -35 Meshmaterial als mit den größeren Teilchen. Man kann ebenfalls aus diesen Versuchenschließen, daß längere Mahlzeiten, insbesondere beim sekundären Kahlen, erforderlich sind, um die Wiedergewinnung und die Qualität des besonders gewünschten Endproduktes zu verbessern.

Etwa 1452,8 kg (3200 lbs) von Zellschlammaterial werden, wie in Tabelle VIII angegeben, nachdem es in einer großen Hammermühle behandelt wurde, klassifiziert und analysiert. Die Werte sind in Tabelle VIII angegeben.

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- 24 Tabelle VIII

Größe	Gewicht, kg Gewicht (Ib) %	Kumulat Gewicht	. Mg-Ana- ,96 lyse.#	Mg-Vertei- lung, %
+ 1,27 cm	2,95(6,5) 0,2	0,2	90,0	1,4
1,27cm χ 4 Mesh	54,5(120,0) 3,8	4,0	48,5	14,7
4x10 Mesh	201 (443,0) 14,0	18,0	10,8	12,1
10x20 Mesh	222,7(490,5)15,5	33,5	21,0	25,9
20x48 Mesh	394,9(870,0)27,5	61,0	10,5	36,2

48x0 Mesh 560,2(1234) 39,0 100,0 3,1 9,7

Die 1,27 cm χ 4 Mesh- und die 4 χ 10 Meshfraktionen werden in einer Laborhammermühle, die mit einem 2,54 cm (1 inch) bzw. 0,63 cm (1/4 inch) Sieb ausgerüstet ist, erneut gemahlen. Das gemahlene Aufschlämmungsmaterial wird dann mit 4, 10, 20 und 48 Mesh klassifiziert. Die 10 χ 20 Meshfraktion und die 20 χ 48 Meshfraktion werden mit Fraktionen gleicher Größe, die zu Beginn erhalten wurden, vereinigt.

Die 10 χ 20 und die 20 χ 48 Meshfraktionen werden ansatzweise ein zweites Mal vermählen. Der Zweck dieser ansatzweisen Mahlversuche besteht darin, den Einfluß der Mahlzeit in der Sweco Mahlmühle zu bewerten.

Ansätze von 10 χ 20 Meshfraktionen (22,7 kg (50 lb)-Ansätze) werden während verschiedener Zeitlängen in der Sweco Mahlvorrichtung unter Verwendung von 113 kg (250 lbs) von 3,17 cm (1 1/4 inch) Aluminiumoxidzylindern als Mahlmedien in einigen Versuchen und unter Verwendung von 113 kg (250 Ib) von 2,06 cm (13/16 inch) Aluminiumoxidzylindem bei anderen Versuchen vermählen. Bei jeder Retentionszeit wird das gemahlene Material durch 20 und 48 Meshsiebe zur Bestimmung der Gewichtsprozent an erhaltenem Produkt jeder GrSße gesiebt. Die Werte sind in Tabelle IX zusammengefaßt.

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	a -	Mesh- größe	Tabelle	IX	25,7 39,4	Kumulat. Gewicht.%	Mg-Analy- se, %	Aluminiumoxidzylinder
Retentions- zeit(min)	b -	10x20	Mahlmedien* Gewicht a oder b %	39,5 33,7	25,7 39,4	41,9 32,3	Aluminiumoxidzylinder
5		20x48	a b	34,6 26,9	65,4 73,1	21,0 15,4
Ul	48x0	a b	20,6 26,5	100,0 100,0	2,6 2,7
5	10x20	a b	38,2 36,4	20,6 26,5	44,30 26,70
10	20x48	a b	41,2 37,1	58,8 62,9	14,80 18,30
10	48x0	a b	14,8 27,2	100,0 100,0	2,38 2,07
10	10x20	a b	33,5 30,5	14,8 27,2	48,3 46,7
20	20x48	a b	51,7 42,3	48,3 57,7	20,4 27,8
20	48x0	a b	21,25 24,80	100,0 100,0	3,0 2,13
20	10x20	a b	25,50 26,10	21,25 24,80	48,8 45,1
30	20x48	a b	53,25 49,10	46,75 50,90	21,20 28,80
30	48x0	a b		100,0 100,0	3,10 2,28
30	■ 3,17	a b
• 2,06	cm (1 1/6 inch)
cm (13/16 inch)

Bezogen auf die Menge von einer 48 χ 0 Meshgröße, die bei dem Mahlen gebildet wird, ist eine Retentionszeit von mindestens 15 bis 20 min bevorzugt, unabhängig davon, welche Größe das Aluminiumoxidmahlmedium aufweist. Dieses zusätzliche Mahlen von 30 min ist geeignet, aber darüberhinaus ergibt ein zusätzliches Mahlen nur eine geringe Verbesserung und gleicht die Kosten für solches zusätzliches Mahlen nicht aus. Der bevorzugte Bereich beträgt somit 15 bis 30 min, bevorzugt 20 bis 25 min.

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Beispiel 4

Eine Probe des Schlamms wird erneut geschmolzen, um ein Schmelzmittel zugeben zu können, so daß eine Re-Dispersion des Mg in kleine Kügelchen mit einheitlicherer Größe erfolgt, damit das Vorhandensein großer Teilchen aus Mg in der gefrorenen Salzmatrix vermieden werden kann.

Die Schlammprobe wird von einem Mg-Gießvorgang erhalten. Sie enthält ein gefrorenes Salzgemisch, das Mg-Teilcheii mit einem großen Größenbereich, hauptsächlich im Bereich mit einem Durchmesser von 3,5 mm bis unter 0,1 mm, enthält. Die Hauptmenge des Mg scheint, wie durch Mikrophotographie mit einer Vergrößerung von 4 festgestellt wurde, in Form von Teilchen, die größer als 2 mm sind, vorzuliegen. Viele der Teilchen besitzen eine unregelmäßige Form.

Obgleich die Aufschlämmung nach den in den vorhergehenden Beispielen beschriebenen Verfahren behandelt werden kann, um die mit Salz beschichteten Mg-Pellets aus ihr zu gewinnen, fällt die Hauptmenge dieser Pellets nicht in den gleichbleibend engen Bereich, der für die Impfung von geschmolzenen, eisenhaltigen Schmelzen durch eine Lanze erwünscht ist.

Man hat festgestellt, daß man durch Zugabe von 2,27 kg (5 Ib) Schmelzmittel zu 11,3 kg (25 Ib) Schlammschmelze und Rühren während 5 min und dann Kühlen der Probe eine gefrorene Schmelzraittelmatrix erhält, die eine bessere, einheitliche Dispersion der Mg-Kügelchen aufweist, und daß der Grad der Rundung ebenfalls verbessert ist. Nur ein geringer Prozentgehalt der Teilchen ist so groß wie 1 mm. Die Schmelze wird bei 760°C (1400⁰F) gehalten. Das zugegebene Schmelzmittel enthält 8 bis .11Jo BaCl₂, 2 bis 5% CaF₂, 31 bis 37% MgCl₂, 0 bis k% MgO und als Rest KCl.

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Zu der verbleibenden Schlammschmelze (minus der obigen Probe, die für die Analyse entnommen vairde) gibt man 0,227 kg (0,5 Ib) Lampenruß (als Emulgiermittel). Der Lampenruß wird zu dem Wirbel zugegeben, der durch den Rührer hervorgerufen wird, um eine schnelle Dispersion innerhalb der Schmelze sicherzustellen. Nach 10minütigern Rühren wird eine Probe entnommen und abgekühlt. Eine Untersuchung der Mikrophotographie mit einer Vergrößerung von 4 der gekühlten Probe zeigt, daß die Mg-Perlen fast alle eine Teilchengröße im Bereich von 0,4 mm bis abwärts zu 0,044 mm aufweisen. Aus einer visuellen Untersuchung folgt, daß die Hauptmenge des Mg-Metalls in runden Perlen im Bereich von 0,15 bis 0,4 mm vorhanden ist. Nur ein geringer Prozentgehalt des Mg-Metalls besitzt Größen unter 0,15 mm· Kügelchen bzw. Perlen dieser Größe fallen, wenn sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren von dem Einschluß in der Salzmatrix befreit sind, innerhalb des Bereichs von 20 χ 65 Mesh, wobei sie mit Salz beschichtet sind.

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Claims (7)

1. Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Wbickma^nn,"ZTipl.-Fhys. Dr. K. Fincke

   Dipl.-Ing. F. A.-Wetc κ μ atcny D ι pi.-G-HEM-JLHuB-Er. HWEMY Dr.Ing.H.Liska 2933393

   Case 26,640-F «ooo monchen ae, den .-> _t, , ,.,

   POSTFACH 860820 *

   MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

   THE DOW CHEMICAL COMPANY

   2030 Abbott Road

   Midland, Michigan, V.St.A.

   Verfahren zur Gewinnung von Metallkörnchen aus Verfahrensschlamm

   Patentansprüche

   (i> Verfahren zur Abtrennung dispergierter, runder Kügelchen aus Metall, Metallegierung, Mg oder Mg-Legierung, die in einer gefrorenen, benachbarten, krümeligen Matrix eingeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß man die krümelige Matrix, die die dispergierten, runden Metallkügelchen enthält, in eine Hammermühle leitet, wodurch die Matrix gebrochen und die eingeschlossenen Metallkügelchen freigesetzt werden, wobei die so freigesetzten Metallkügelchen einen relativ dünnen Überzug aus Matrix, der auf ihnen verbleibt, aufweisen und im wesentlichen ihre Rundung beibehalten; das Material aus der Hammermühle zur Sammlung der Fraktion, die durch ein 2,38 mm (8 mesh) Sieb hindurchgeht und auf einem 0,149 mm (100 mesh) Sieb zurückbleibt, siebt; die gesammelte Fraktion einem mäßigen Mahlen unterwirft, um die Matrixagglomerate weiter zu pulverisieren und ohne die dünnen Matrixüberzüge, die auf jedem Metallkügel-

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   chen haften, zu zerstören und ohne im wesentlichen die Rundung der Metallkügelchen zu zerstören; das so gemahlene Material einer Formklassifikation unterwirft, um das Material entsprechend der Rundung der Teilchen zu klassifizieren.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesiumlegierung einer Legierung des Magnesiums mit Aluminium oder Zink ist und daß die bröckelige Matrix mindestens eine Metallverbindung aus der Gruppe anorganische Salze von Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen enthält.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bröckelige Matrix MgCl₂, vermischt mit mindestens einer Verbindung, ausgewählt unter NaCl, LiCl, CaF£» KCl und MgO, enthält.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die bröckelige Matrix, die die dispergierten Kügelchen aus Mg-Metall oder Mg-Legierungsmetall enthält, zuvor hergestellt wird, indem man das Material schmilzt und zu der Schmelze unter Rühren ein Emulgiermittel zugibt, das bewirkt, daß das geschmolzene Metall kleine Kügelchen innerhalb der Schmelze bildet, und dann das Material gefriert, um die Metallkügelchen als kleine Perlen innerhalb der gefrorenen Matrix einzuschließen.
5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gelinde Mahlen während einer Zeit von mindestens etwa 15 Minuten erfolgt und daß das gemahlene Material vondem mäßigen Mahlen gesiebt wird» um Teilchen zu entfernen, die durch ein 0,23 mm (65 mesh) Sieb hindurchgehen, bevor die Formklassifizierung erfolgt.

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6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mahlen, Sieben und Klassifizierung unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, daß das zu behandelnde Material gegenüber einem wesentlichen Kontakt mit einer Atmosphäre geschützt ist, die eine relative Feuchtigkeit über 3596 aufweist.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gelinde Mahlen während einer Zeit im Bereich von 15 bis 30 Minuten durchgeführt wird.

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