DE360818C

DE360818C - Process for the recovery of light metals from waste from metalworking, foundry and other kinds

Info

Publication number: DE360818C
Application number: DEC28920D
Authority: DE
Original assignee: GRIESHEIM ELEKTRON CHEM FAB; Chemische Fabrik Griesheim Elektron
Current assignee: GRIESHEIM ELEKTRON CHEM FAB; Chemische Fabrik Griesheim Elektron
Priority date: 1920-03-14
Filing date: 1920-03-14
Publication date: 1922-10-07

Description

Verfahren zur Rückgewinnung von Leichtmetallen aus Abfällen von der Metallbearbeitung, der Gießerei und anderer Art. Bei .der industriellen Bearbeitung von Leichtmetallen, wie Aluminium und dessen Legierungen, Magnesium und dessen Legierungen, ergeben sich Abfälle, wie Blechschnitzel, Draht-, Bohr- und Frässpäne; beim Vergießen von Leichtmetallen 4n Formsand oder metallische Formen bleiben Eingußtrichter und Hilfsaasätze übrig, welche unter Umständen einen erheblichen Teil der angewandten 1Metallinengen ausmachen. Auch andere Fabrikationen ergeben noch Abfälle verschiedener Art. Der 1Ietallwert, welcher in solchen Abfällen liegt, verlangt .ein Verfahren zur -möglichst weitgehenden Wieder- -gewiirnung der -Metalle.Process for the recovery of light metals from waste from the Metalworking, foundry and other kinds. In industrial processing of light metals such as aluminum and its alloys, magnesium and its alloys, waste such as sheet metal chips, wire, drilling and milling chips arise; when potting of light metals 4n molding sand or metallic forms remain sprues and Auxiliary sentences left over, which may be a significant part of the applied 1 Make up the amount of metal. Other fabrications also result in various wastes Art. The 1metal value which lies in such waste requires .a procedure for the most extensive recovery of the metals.

Es sind hereits Verfahren bekannt, welche diesem Zwecke :dienen sollen, jedoch entsprechen sie - insbesondere im Falle des, Magnesi;ums und :der Magnesiumlegierungen -nicht allen Anforderungen, welche vom technischen und wirtschaftlichen Standpunkt aus zu stellen sind. 'Mit dem Umschmelzen zu einheitlichen größeren -Metallmassen muß auch eine weitgehende Reinigung von mehr oder -weniger zufälligen .Verunreinigungen, wie Formsand, Spänen von Eisen und anderen Fremdtnetal-len, öligen oder anderen Schinutzanteilen verbunden sein.There are already processes known which are intended to: serve this purpose, however, they correspond, especially in the case of magnesium alloys, to magnesium alloys -not all requirements, which from the technical and economic point of view are to be issued. '' With the remelting into uniform, larger metal masses an extensive cleaning of more or less accidental impurities, like molding sand, shavings of iron and other foreign metals, oily or others Schinutz shares be connected.

Die .bisher bekannten Verfahren wenden für die Reinigung von Leichtmetallen, insbesondere von Magnesium. das sogenannte »Umschmelzen unter einer 3a!rdecke« an, wie es .beispielsweise Sonstadt (C.heni. News, 1863) für das Zusamnienschnielzen von durch Reduktion mit Kalium gewonnenen Kügelchen von 1lagnesiuni unter Chlormagnesium, oder a tis *führlicher Dorchers (Elektrornetallurgie, t> 3. Aufl., S. 18, Abs. 2) für das reinigende Schmelzen von Magnesium unter Karnallit beschrieben hat. Es ist aber ein bekannter, wiederholt beschriebener Übelstand bei dieser v@ envendung von Chloriden als Schmelzmitteln, daß stets kleine 1.Iengen der Chloride in - dem scheinbar homogenen Metallregulus eingeschlossen bleiben, welche später unter der Einwirkung von Luftfeuchtigkeit zu häßlichen Ausblühungen und zur Bildung von Löchern im fertig bearbeiteten Metall (Guß-stücken, Blechen usw.) führen.The processes known so far are used for the cleaning of light metals, especially of magnesium. the so-called »remelting under a 3a! like Sonstadt (C.heni. News, 1863) for snapping together of globules of 1lagnesiuni obtained by reduction with potassium under chloromagnesium, or a tis * leading Dorchers (Elektrornetallurgie, t> 3rd edition, p. 18, paragraph 2) for the cleansing melting of magnesium under carnallite. It is but a well-known, repeatedly described drawback with this use of Chlorides as fluxes, that always small amounts of chlorides in - apparently homogeneous Metallregulus remain enclosed, which later under the action from humidity to ugly efflorescence and the formation of holes in the finished processed metal (castings, sheet metal, etc.).

Die Anwendung ,dieses Verfahrens erfordert mithin, daß das gereinigte Metall einer nochmaligen besonderen Behandlung zum Zweck der Entfernung des noch vorhandenen Chlormagnesiums unterworfen wird. Die sonst- in der -Metallurgie mitunter gebrauchte Maß nahnie, die -Menge des Zuschlags genau nach der i\Ienge .der vorhandenen Verunreinigungen zu bemessen, mußte im vorliegenden Fall mit Rücksicht auf die Verschiedenartigkeit der den Rückständen und Abfällen beiwohnenden Verunreinigungen von vornherein als aussichtslos erscheinen.The application of this process therefore requires that the cleaned Metal of a further special treatment for the purpose of removing the still is subjected to the presence of magnesium chloride. Sometimes the other ones in metallurgy used measure, the amount of the surcharge exactly according to the amount of the existing To measure impurities, in the present case, had to take into account the diversity of the contaminants present in residues and waste as appear hopeless.

Die Anmelderin hat nun beobachtet, daß beint ZTerrühren von z. B. llagnesittniabfällen mit Chlormagnesium bei höherer Temperatur letzteres mit den vorhändenen Fremdkörpern sich zu halbfesten bis festen Massen zusamnienballt, welche ihrerseits dann wieder die Fähigkeit haben, bei weiterem Umrühren der Schmelze gewisse Mengen von in dieser noch vorhandenen flüssigen reinen Chlormagnesituns aufzunehmen und festzuhalten.The applicant has now observed that when stirring z. B. llagnesittni waste with chlorine magnesium at higher temperature the latter with the existing foreign bodies agglomerate to form semi-solid to solid masses, Which for their part then again have the ability to achieve certain values with further stirring of the melt To absorb amounts of pure chlorine magnesite still present in this liquid and hold on.

Überraschenderweise gelingt es auf diese Weise, selbst bei Anwendung verhältnismäßig sehr geringer Mengen von Chlormagnesium die gesamten Verunreinigungen aus der Metallschmelze herauszuholen. Neben fremden Oxyden und anderen Verbindungen, wie Nitriclen. Phosphiden, Siliziden, werden auch die übrigen Fremdkörper, wie Kohle (welche z. B. beim Einschmelzen öliger Späne .durch Zersetzen der Kohlenstoffv erbinclungen entstehen), Sand und Graphit (aus Foringuß) usw. durch die verklebenden Eigenschaften geringer Mengen von Chlormagnesium entternt, während gleichzeitig das in der Schmelze noch frei vorhandene Chlormagnesium bei weiterem Umrühren von den gebildeten klebrigen Massen restlos aufgesaugt wird. Während man bisher das umzuschmelzende Metall gewissermaßen mit Chlormagnesium überschwemmte und die im Metall verbliebenen Reste von Chlormagnesium durch eine besondere Nachbehandlung .entfernte, besteht das Kennzeichen vorliegenden Verfahrens darin, das lletatl nur mit so viel ChlorinacTnesitimschmelze zu befeuchten, daß die Verklebung der Fremdkörper, zugleich aber auch die Aufsaugbarkeit des Überschusses an .Chlormagnesium gesichert ist.Surprisingly, it works this way, even when used relatively very small amounts of magnesium chloride remove all of the impurities to get out of the molten metal. In addition to foreign oxides and other compounds, like nitriclene. Phosphides, silicides, are also the other foreign bodies, such as coal (which e.g. when oily chips are melted down by decomposing the carbon bonds arise), sand and graphite (from Forinuß) etc. due to the adhesive properties removes small amounts of magnesium chloride, while at the same time that in the melt chlorine magnesium that is still free, upon further stirring, of the sticky that has formed Masses are completely absorbed. While so far the metal to be remelted has been in a sense flooded with magnesium chloride and the remains of magnesium chloride that remained in the metal removed by a special post-treatment, the mark is present Method is to moisten the lletatl only with so much chlorinacTnesitim melt, that the sticking together of the foreign bodies, but at the same time the ability to absorb the excess is secured to magnesium chloride.

Vielfache Versuche haben dann weiterhin ergeben, daß diese Bedingungen fast regelmäßig.erfüllt werden, wenn man etwa so viel Chlormagnesium zugibt, als die Menge der anwesenden Verunreinigttngen beträgt. In g gebenen abnormen Fällen können auch die Verunreinigungen durch Gattierung auf gewünschte Verhältnisse eingestellt werden.Multiple attempts have then continued to show that these conditions almost regularly. if one adds about as much magnesium chloride as is the amount of impurities present. In some abnormal cases the impurities can also be adjusted to the desired proportions by adding them will.

Das Verfahren eignet sich nicht nur für die Behandlung von Magnesium und 'Magnesium- sondern auch für die Rück@ewinnung von Aluminium und anderen L e.ichtmetallen und deren Legierungen.The procedure is not only suitable for the treatment of magnesium and 'magnesium but also for the recovery of aluminum and other light metals and their alloys.

Das -\Terfahren wird zweckmäßig so ausgeführt, daß man sich dabei eines Tiegels bedient, der finit einem vielarmigen Rührer versehen ist; die Abfälle werden unter gelegent-I.ichem Einstreuen kleiner Mengen C:hlorinagnesium in den Tiegel eingetragen, bei niederer Temperatur eingeschmolzen, und schließlich wird auf die Schmelze der letzte Anteil Chlorniagnesiuni aufgebracht. @-on Anfang an kann das Rührwerk in Gang gesetzt -werden. Das Durchrühren wird dailii bei -esteigerter Temperatur -wenigstens so lange fortgesetzt. bis von der Oberfläche des Metalls das geschmolzene Salz völlig verschwunden ist. Hierbei saugen die Verunreinigungen das geschmolzene Salz -wie ein Schwamm auf und es entstehen immer steifer werdende -Massen, die sich -im Verlaufe des Rührens zu knöllchenartigen Gebilden und zu Klumpen zusammenballen. Nach Ahstellen des Rührwerks und Absitzen-lassen kann das Metall von der ausgeschiedenen zu Boden gesunkenen Masse des Rückstandes abgegossen werden. An Stelle von reinem, wasserfreiem Chlormagnesium kann auch wasserfreier Karnallit verwendet -werden, wenn clie Aufnahme von Spuren K -a:lium in .das lletal@l für den beabsichtigten Verwendungszweck nicht schädlich ist. Ebenso können Gemische von Karnallit mit Chlormagnesium angewandt werden.The drive is expediently carried out in such a way that one feels at the same time operated by a crucible which is finitely provided with a multi-armed stirrer; The trash are occasionally sprinkled with small amounts of chlorine magnesium in the Entered the crucible, melted down at a low temperature, and finally is the last portion of Chlorniagnesiuni is applied to the melt. @ -on the beginning the agitator can be started. Stirring is increased with -increased Temperature - continued for at least that long. up from the surface of the metal the molten salt has completely disappeared. The impurities suck in here the melted salt - like a sponge and it becomes more and more rigid - Masses which - in the course of stirring - form nodule-like structures and lumps clump together. After turning off the agitator and letting it sit down, the metal can be poured off from the excreted, sunk to the ground mass of the residue. Instead of pure, anhydrous chlorine magnesium, anhydrous carnallite can also be used -be used if the recording of tracks K -a: lium in .das lletal @ l for is not harmful to the intended use. Mixtures can also of carnallite with magnesium chloride can be used.

Schließlich sei erwähnt, daß man sich im Falle der Ermangelung eines einwandfreien Chlormagnesiums auch damit behelfen kann, claß man 11gC1_ in der Schmelze selbst erzeugt durch Einleiten der erforderlichen Menge von trockenem Chloras, welches vom .erhitzten oder geschmolzenen Magnesium sehr energisch absorbiert wird.Finally, it should be mentioned that in the absence of one flawless magnesium chlorine can also be helped by adding 11gC1_ in the melt itself generated by introducing the required amount of dry chloras, which is very vigorously absorbed by the heated or molten magnesium.

Beispiel i. Magnesiummetallabfälle aus der Gießerei, welche mit Oxyd Lind Sand verunreinigt sind, werden dadurch gereinigt, @daß auf z. B. 75o kg geschmolzenes Metall ao kg wasserfreies hfa;nesiumchlorid angewandt werden und bei einer Temperatur oberhalb 8oo° das Metallbad kurze Zeit kräftig rumgerührt wird; während der hierauf folgenden Verminderung , ,der Schmelztemperatur bis .in die Nähe des Schmelzpunktes wird noch umgerührt, alsdann absitzen gelassen und das 1-letall von dem Bodensatz abgegossen. Beispiel a. Verunreinigte Späne von Elktronmetall (zinkhaltiges Magnesium), die etwa 7 Prozent Verunreinigungen durch Schmiermittel und @@Terkstättenabfälleenthalten, werden unter allniählichein Zusatz von 4.o kg wasserfreiem llagnesiumchlorid auf 6oo kg Metall eingeschmolzen. Unter ständigem kräftigen Umrühren-wird cl-ie Temperatur des Bades auf oberhalb Soo° gesteigert und bei dieser Temperatur etwa Stunde gehalten. Nährend dieser Zeit nehmen -die Verunreinigungen das geschmolzene wasserfreie Chlormagnesium auf, verwandeln c#; in umgeschmolzene Adsorptionsverbindungen und sinken als solche auf den Boden cles Schmelztiegels. Das 'Jetall wird alsdann auf die geeignete Vorgießtemperatur gebracht und frei von den Verunreinigungen abgegossen.Example i. Magnesium metal waste from the foundry, which with oxide Lind sand are contaminated, are cleaned by @ that on z. B. 75o kg melted Metal ao kg of anhydrous hfa; nesium chloride can be applied and at a temperature above 800 ° the metal bath is vigorously stirred for a short time; during this subsequent reduction in the melting temperature to near the melting point is still stirred, then allowed to settle and the 1-lethal from the sediment poured off. Example a. Contaminated chips of electron metal (zinc-containing magnesium), which contain about 7 percent contamination by lubricants and @@ garage waste, are gradually increased by adding 40 kg of anhydrous magnesium chloride 600 kg of metal melted down. With constant vigorous stirring-the temperature becomes of the bath increased to above Soo ° and held at this temperature for about an hour. During this time, the impurities absorb the molten anhydrous magnesium chloride on, transform c #; into remelted adsorption compounds and sink as such on the bottom of the crucible. The jetall is then brought to the appropriate pre-pouring temperature brought and poured off free of the impurities.

Beispiel 3. Example 3.

r ooo. kg Aluminiumabfälle mit 5 Prozent nichtmetallischen Beimengungen werden finit 6o bis 8o kg wasserfreiem Chlormagnesium eingeschmolzen. Nach '/_stündi@gem Rühren läßt man -das geschmolzene ?Metall auf -die -\T er-;ießtemperatur sich abkühlen und gießt -es von -dem die Verunreinigungen enthaltenden Bodensatz alb. Die Ausbeute an Metall beträgt dabei 96 bis 98 Prozent der ursprünglich vorhandenen Menge lfetall.r ooo. kg of aluminum waste with 5 percent non-metallic additions are finitely melted down 6o to 8o kg of anhydrous chlorine magnesium. After '/ _stündi @ gem stirring is allowed -the molten metal on -the - ER \ t;? Ießtemperatur to cool and poured -there of -the containing the impurities sediment alb. The metal yield is 96 to 98 percent of the original amount of metal.

Claims

P_1 TI: N T-Axsrr, LCHL: i. Process for the recovery of light metals, such as magnesium, aluminum and alloys Amounts of foreign metals from waste, by treating with magnesium chloride, thereby characterized in that the metal waste at a higher temperature, for. B. 8oo ° and more, with small amounts of anhydrous chlorine magnesium, e.g. B. on i part .the Foreign body to be removed i part of chlorine magnesium melts and stirs until until the masses formed by the sticking together of the foreign bodies are all in the melt have absorbed any chloromabanesium that was still present, so that after separation of this A metal melt free of foreign bodies and chlorine-magnesium remains.

2. The method according to claim i, characterized in that instead of the anhydrous Chloromagnesium carnallite or a mixture of this with chloromagnesium is used.

3. The method according to claim i for the case dgr purification of magnesium and its Alloys, characterized in that in-an the chlorine magnesium in -der required Amount 4n of molten metal even from a small part of the waste by units of chlorine gas.