DE3200347C2 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/0038—Obtaining aluminium by other processes
- C22B21/0069—Obtaining aluminium by other processes from scrap, skimmings or any secondary source aluminium, e.g. recovery of alloy constituents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/04—Working-up slag
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Description
Die Gewinnung von Aluminium aus Bauxit erfordert
einen Energieaufwand von etwa 17 MWh/t, vorwiegend
in Form von elektrischer Energie. Demgegenüber erfordert
das Erschmelzen von Aluminium aus Aluminiumschrott
nur etwa 2,5 MWh/t, wobei diese Energie
vorwiegend als thermische Energie in das Verfahren
eingeführt wird. Hieraus ist ersichtlich, daß der
Rückgewinnung von Aluminium aus Schrott oder anderen
Aluminium enthaltenden Abfällen im Hinblick
auf die Einsparung besondere Bedeutung zukommt.
Im Gegensatz zum festen Aluminium, das sich mit einer
dünnen, festhaftenden Oxidschicht überzieht
und dadurch gegen weitere Oxidation geschützt ist,
bildet sich eine derartige Oxidhaut auf der Oberfläche
von schmelzflüssigem Aluminium nicht aus,
so daß dieses in Gegenwart von Sauerstoff verbrennt.
Um diesen Abbrand zu verhindern, wird schmelzflüssiges
Aluminium bekanntlich mit geschmolzenem Abdecksalz
abgedeckt, das eine geringere Dichte als
das schmelzflüssige Aluminium haben muß.
Als Abdecksalz hat sich ein Gemisch aus Sylvinit und
Flußspat bewährt, das etwa folgende Zusammensetzung
hat:
26 bis 29 Gew.-% KCl
65 bis 70 Gew.-% NaCl
2 bis 4 Gew.-% Magnesium- und Calciumsalze
2 Gew.-% CaF₂
65 bis 70 Gew.-% NaCl
2 bis 4 Gew.-% Magnesium- und Calciumsalze
2 Gew.-% CaF₂
und in Mengen von 250 bis 400 kg/t Aluminium
eingesetzt wird. Der Schmelzbereich dieses Gemisches
liegt zwischen den Temperaturen 670 und
700°C. Der Gehalt an Flußspat verbessert die metallurgischen
Eigenschaften von Schmelzen dieses
Abdecksalzes als Benetzungsregler und als Dispersionsförderer
für die von der Salzschmelze aufzunehmenden
Oxide.
Durch die Aufnahme von Verunreinigungen und Oxiden
aus dem schmelzflüssigen Metall darf sich die Salzschmelze
in ihrer Viskosität nicht wesentlich ändern.
Wegen der hohen Affinität des schmelzflüssigen
Aluminiums zu Sauerstoff vermag dieses Sulfate und
Phosphate, die in Beschichtungen des Aluminiumschrotts
oder in dem Abdecksalz enthalten sind, zu
Sulfiden oder Phosphiden zu reduzieren, die von der
Schmelze des Abdecksalzes weitgehend aufgenommen
werden. Außerdem kann schmelzflüssiges Aluminium
in gewissem Umfang Stickstoff unter Bildung von Nitriden
binden, wenn es durch die Schmelze des Abdecksalzes
durchtritt und mit der sauerstoffarmen
Ofenatmosphäre in Kontakt kommt. Auch diese Nitride
werden von der Schmelze des Abdecksalzes ebenso
aufgenommen wie geringe Mengen metallisches Alumi
nium.
Die Aufnahmekapazität der Schmelze des Abdecksalzes
für diese und andere Verunreinigungen ist erschöpft,
wenn ihre Ursprungsmasse etwa um die Hälfte vermehrt
worden ist. Als Produkt entsteht so eine Salzschlacke
mit etwa 65 Gew.-% Salzgehalt, die von
dem schmelzflüssigen Aluminium entfernt und unter
Abkühlung zu einer festen Masse erstarrt. Pro t Aluminium
fallen demnach etwa 375 bis 600 kg Salzschlacke
an.
Im Kontakt mit Feuchtigkeit gibt diese Salzschlacke
durch Hydrolyse der Sulfide und Phosphide übelriechende
und giftige Gase ab. So entwickelt beispielsweise
eine feinzerteilte Salzschlacke, die 45,5
Gew.-% wasserlösliche und 55 Gew.-% wasserunlösliche
Bestandteile enthält, in Gegenwart von Wasser
11,6 g/kg Ammoniak,
1,5 g/kg Schwefelwasserstoff und
0,1 g/kg Phosphorwasserstoff.
1,5 g/kg Schwefelwasserstoff und
0,1 g/kg Phosphorwasserstoff.
Aus diesem Grund verbietet sich eine Aufhaldung oder
Ablagerung solcher Salzschlacken auf offenen Deponien
oder deren Einbringung als Versatz in untertägige
Grubenbetriebe. In allen Fällen würden die
Umgebungsluft bzw. die Wetter mit für Mensch und
Tier gesundheitsschädlichen Gasen beladen.
In der US-PS 40 73 644 wird der Salzanteil der
Schlacke in Wasser aufgelöst, der Metallanteil abfiltriert
und so wiedergewonnen und die Salzlösung
einer Verdampfung zugeführt. Das Vorhandensein von
Verunreinigungen (wie Carbiden und Nitriden) wird
zwar in der Beschreibung erwähnt, aber sonst im
erfindungsgemäßen Verfahren nicht weiter berücksich
tigt.
Es stellt sich hieraus die Aufgabe, diese Salzschlacke
mit einfachen technischen Maßnahmen in ein
deponiefähiges oder in zur Wertstoffrückgewinnung
geeignetes Produkt überzuführen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
zur Herstellung eines im Kontakt mit Feuchtigkeit
keine gesundheitsschädlichen Gase abgebenden Produkts
aus der von schmelzflüssigem Aluminium getrennten
Salzschlacke gelöst, nach dem die feinzerteilte
Salzschlacke mit etwa 20 Gew.-% ihres Eigengewichts
an Wasser einer Temperatur von 80°C bis 100°C besprüht
und mit rückgeführter, bereits getrockneter
Salzschlacke vermischt im Gleichstrom mit warmer
Luft in eine Drehtrommel eingespeist wird, deren
Abluft zusammen mit den Brüden des Sprühvorgangs
dem Brenner der nachgeschalteten Trockentrommel zugeführt
wird, durch die die aus der Drehtrommel abgenommene
Salzschlacke im Gegenstrom zu den Brennergasen
hindurchbefördert und in zwei gleiche Mengen
geteilt wird, von denen die eine zurückgeführt
und die andere einer Kühltrommel aufgegeben wird,
in die im Gegenstrom Luft eingeblasen wird, die
nach Durchlaufen der Kühltrommel der Drehtrommel
zugeführt wird, während die aus der Kühltrommel abgenommene
Salzschlacke als Produkt ausgeführt wird.
Die von dem schmelzflüssigen Aluminium abgetrennte
Salzschlacke muß für die Durchführung des Verfahrens
der Erfindung fein zerteilt sein. Diese feine Zerteilung
kann vorteilhaft dadurch erreicht werden, daß
die nach dem Erkalten feste Salzschlacke vor dem Besprühen
mit Wasser, beispielsweise in einer Hammermühle,
vermahlen wird. Ebenso hat es sich bewährt,
die schmelzflüssige Salzschlacke fein zu zerstäuben
und in diesem Zustand mit Wasser oder Mutterlauge
abzuschrecken. Durch das Abschrecken zerfallen die
primär entstehenden Granalien bis auf die aus metallischem
Aluminium bestehenden Teilchen, die aus
dem Produkt der Abschreckung ausklassiert werden.
Anschließend wird die durch das Abschrecken entstandene
Salzlösung von den verbleibenden Feststoffanteilen,
beispielsweise durch Zentrifugieren, abgetrennt.
Diese Salzlösung wird gekühlt, das auskristallisierte
Kaliumchlorid von der Mutterlauge
abgetrennt und die Mutterlauge als Abschreckflüssigkeit
verwendet oder einer anderen technischen Verwendung
zugeführt.
Die durch Vermahlen zerteilte Schlacke wird dann mit
etwa 20% ihres Eigengewichts an Wasser besprüht,
dessen Temperatur 80 bis 100°C beträgt. Das Besprühen
der vermahlenen Salzschlacke muß in einem geschlossenen
Reaktorbehälter erfolgen, aus dem die
Brüden abgeleitet werden können, die dem Brenner
der nachgeschalteten Trockentrommel ebenso zugeführt
werden wie die Abluft aus der Drehtrommel.
Durch das Besprühen der Salzschlacke mit dem Wasser
entsteht ein feucht krümeliges Gemisch, das ebenso
wie der aus dem Produkt der Abschreckung verbleibende
Feststoffanteil im Gemisch mit etwa der gleichen
Menge trockenen Rückguts vermischt im Gleichstrom
mit warmer Luft in eine allseits geschlossene Drehtrommel
eingespeist wird.
In Berührung mit Wasser gibt die feinzerteilte Salzschlacke
bereits einen erheblichen Anteil des durch
Hydrolyse der Sulfide und Phosphide entstehenden
Schwefel- bzw. Phosphorwasserstoffs ab, die mit den
Brüden dem Brenner der nachgeschalteten Trockentrommel
zugeführt und dort zu den entsprechenden Oxiden
verbrannt wird. Aus diesem Grund müssen die Abgase
der Trockentrommel einer Abgaswäsche zugeführt werden,
in der sie vorteilhaft mit einer Kalkmilch gewaschen
werden, die die Schwefeloxide bindet und die
Phosphoroxide niederschlägt. Das Abgas dieser Wäsche
kann über den Kamin an die Umgebungsluft abgegeben
werden, da es keine schädlichen Bestandteile mehr
enthält. Die Waschflüssigkeit dieser Abgaswäsche
kann zum Befeuchten der als Ausgangsmaterial einzusetzenden
Salzschlacke verwendet werden.
Die im Gemisch mit Rückgut und im Gleichstrom mit
warmer Luft, die vorteilhaft das Abgas der nachgeschalteten
Kühltrommel ist, in die Drehtrommel eingeführte
Salzschlacke wird beim Durchlauf durch diese
Drehtrommel vollständig entgast. Aus diesem Grund
wird auch das aus dieser Drehtrommel abziehende Abgas
dem Brenner der nachgeschalteten Trockentrommel
zugeführt, um von den schädlichen Beimengungen befreit
zu werden.
Das aus der Drehtrommel anfallende Produkt wird im
Gegenstrom zu den Heißgasen eines Brenners durch die
nachgeschaltete Trockentrommel befördert und dabei
auf einen möglichst geringen Wassergehalt getrocknet.
Die Abgase aus der Trockentrommel werden der Abgaswäsche
zugeführt, während das getrocknete, aber
heiße Produkt in die Kühltrommel eingeführt wird, in
der es durch im Gegenstrom eingeblasene Frischluft
auf Umgebungstemperatur gekühlt wird. Die in die
Kühltrommel eingeblasene Luft wird nach dem Durchlaufen
der Kühltrommel als Warmluft in die Drehtrommel
eingeblasen.
Aus der Kühltrommel wird die nunmehr vollständig entgaste
Salzschlacke als Produkt entnommen. Sie kann in
diesem Zustand ohne weiteres auf offenen Deponien
oder Halden deponiert werden. Diese Salzschlacke
kann auch als Versatz in untertägige Grubenbetriebe
eingebracht werden, wobei sie vorteilhaft mit Preßluft
als sogenannter Blaseversatz gefördert und an
Ort gebracht werden kann.
Sollen aus dieser entgasten Salzschlacke noch die
Wertstoffe, wie beispielsweise Kalium, gewonnen werden,
besteht auch die Möglichkeit, diese trockene
Salzschlacke der Heißverlösung oder der elektrostatischen
Trennung von Kalirohsalzen zur Gewinnung
von Kalisalzen zuzuführen, wobei diese Arbeitsweisen
bekannt und vorbeschrieben sind.
Nach dem Verfahren der Erfindung kann die von schmelzflüssigem
Aluminium getrennte Salzschlacke mit einfachen
technischen Maßnahmen und Einrichtungen vollständig
und ohne Umweltbelastung entgast und in ein
Produkt übergeführt werden, das entweder offen deponiert
bzw. aufgehaldet oder der Weiterverarbeitung
zur Gewinnung der Wertstoffe zugeführt werden kann.
Außerdem besteht nach dem Verfahren der Erfindung
auch die Möglichkeit, das in dieser Salzschlacke
enthaltene Aluminiummetall wiederzugewinnen und
erneut einzuschmelzen.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung eines im Kontakt mit
Feuchtigkeit keine gesundheitsschädlichen Gase
abgebenden Produkts aus der von schmelzflüssigem
Aluminium getrennten Salzschlacke, dadurch gekennzeichnet,
daß die feinzerteilte Salzschlacke mit
etwa 20% ihres Eigengewichts an Wasser einer
Temperatur von 80 bis 100°C besprüht und mit rückgeführter,
bereits getrockneter Salzschlacke vermischt
im Gleichstrom mit warmer Luft in eine Drehtrommel
eingespeist wird, deren Abluft zusammen
mit den Brüden des Sprühvorgangs dem Brenner der
nachgeschalteten Trockentrommel zugeführt wird,
durch die die aus der Drehtrommel abgenommene Salzschlacke
im Gegenstrom zu den Brennergasen hindurchbefördert
und in zwei gleiche Mengen geteilt wird,
von denen die eine zurückgeführt und die andere
einer Kühltrommel aufgegeben wird, in die im Gegenstrom
Luft eingeblasen wird, die nach Durchlaufen
der Kühltrommel der Drehtrommel zugeführt wird,
während die aus der Kühltrommel abgenommene Salzschlacke
als Produkt ausgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die kalte Salzschlacke vor dem Besprühen mit
Wasser vermahlen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die schmelzflüssige Salzschlacke feinzerstäubt
und in diesem Zustand mit Wasser abgeschreckt wird,
worauf aus dem Produkt des Abschreckens die Granalien
aus metallischem Aluminium ausklassiert und die
entstehende Salzlösung abgetrennt werden, worauf der
verbleibende Feststoffanteil der Salzschlacke im
Gemisch mit dem trockenen Rückgut in die Drehtrommel
eingespeist wird.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die aus der Kühltrommel abgezogene
trockene Salzschlacke der Heißverlösung oder der
elektrostatischen Trennung von Kalirohsalzen zur
Gewinnung von Kalisalzen zugeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823200347 DE3200347A1 (de) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | Verfahren zur herstellung eines deponiefaehigen oder zur wertstoffrueckgewinnung geeigneten produkts aus salzschlacke |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19823200347 DE3200347A1 (de) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | Verfahren zur herstellung eines deponiefaehigen oder zur wertstoffrueckgewinnung geeigneten produkts aus salzschlacke |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3200347A1 DE3200347A1 (de) | 1983-07-21 |
DE3200347C2 true DE3200347C2 (de) | 1988-06-09 |
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ID=6152754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19823200347 Granted DE3200347A1 (de) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | Verfahren zur herstellung eines deponiefaehigen oder zur wertstoffrueckgewinnung geeigneten produkts aus salzschlacke |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3200347A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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