DE816018C

DE816018C - Verfahren zur Entfernung von Magnesium aus Aluminiumschrott bzw. Aluminium-Legierungen

Info

Publication number: DE816018C
Application number: DEP40368A
Authority: DE
Inventors: Richard Dr Boy
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1949-04-22
Filing date: 1949-04-22
Publication date: 1951-10-08

Description

Verfahren zur Entfernung von Magnesium aus Aluminiumschrott bzw. Aluminium-Legierungen Es ist bekannt, daß man durch Zusatz von Alkali-und Erdalkalichloriden oder -fluoriden oder durch Einleiten von gasförmigem Chlor in eine magnesiumhaltige Aluminiumschmelze das Magnesium durch Bildung von Magnesiumchlorid bzw. Magnesiumfluorid bis auf einen kleinen Restbetrag entfernen kann.
Alle diese Verfahren arbeiten bei hohen Temperaturen der Schmelze, wenn ein genügender Reinigungseffekt erzielt werden soll. Dabei treten aber beträchtliche Abbrandverluste auf. Außerdem ist eine Entfernung des Magnesiums unter o,2 0/p nicht oder nur unter Zusatz von solchen Mengen Fluoriden möglich, daß das Verfahren unwirtschaftlich ist.
1>ie Verwendung von gasförmigem Chlor bietet in den Gießereien erhebliche apparative Schwierigkeiten, weil nur dann eine Wirkung erzielt werden kann, wenn das Chlor in feinverteilter Form und unter einer hohen Metallschicht eingeleitet wird. Diese Voraussetzungen sind beim Drehtrommelofen nicht gegeben.
Es ist auch bekannt, daß man durch Zusatz von Aluminiumfluorid das Magnesium entfernen kann nach der Gleichung: 3119 + 2 Al F3 = 3 Mg F2 + 2 Al.
Jedoch hat sich in der Praxis gezeigt, daß hierzu ein Mehrfaches der theoretischen Menge an Aluminiumfluorid notwendig ist, und daß im gas- und teerölbeheizten Drehtrommelofen eine Reinigung unter 0,2 % Magnesium kaum zu erreichen ist. Bei dem hohen Preis des Aluminiumfluorids ist das Verfahren bisher ebenfalls unwirtschaftlich.
Versuche im gas- bzw. teerölbeheizten Drehtrommelofen haben nun gezeigt, daß eine Ursache für die unvollständige Umsetzung des Aluminiumfluorids mit dem in derMetallschmelzevorhandenen Magnesium darin zu suchen ist, daß das zugesetzte Aluminiumfluorid zum großen Teil vor seiner Auflösung durch die im Natriumchlorid vorhandene Feuchtigkeit oder beim Lösen in flüssigem Natriumchlorid durch den in den Verbrennungsgasen enthaltenen Wasserstoff bzw. Wasserdampf zersetzt wird. Als weitere Ursache wurde festgestellt, daß das körnigeAluminiumfluoridvon einer dünnen Aluminiumo#cydhaut überzogen ist und sich daher nur teilweise in der Natriumchlorid- bzw. Natriumchlorid-Kaliumchlorid-Schmelze löst.
Es wurde nun gefunden, daß man in Aluminiumschrott bzw. Aluminiumlegierungen den Magnesiumgelialt bis auf einen Restgehalt von weniger als 0,20/0 herabsetzen kann, wenn man der aus Kochsalz oder aus Natriumchlorid-Kaliumchlorid bestehenden Salzdecke ein Aluminiumfluorid-Natriumfluorid-Gemisch zumischt, das mehr Aluminiumfluorid enthält, als dem Kryolith entspricht. Insbesondere eignen sich Gemische mit einem Aluminiumfluoridgehalt von etwa 64 Gewichtsprozent (47 Mol °/o), da dieses den niedrigsten Schmelzpunkt des Systems A1 F3 -Na F besitzt. Bei Gemischen mit niedrigerem Aluminiumfluoridgehalt sind dem Aluminiumfluoridgehalt entsprechende höhere Mengen des Gemisches zuzusetzen. Gemische mit einem Schmelzpunkt über 75o° sind ungünstig.
Es ist vorteilhaft, das Aluminiumfluorid-Kryo-Iitli-Gemisch zunächst der flüssigen Natriumchlorid-oder Natrlumchlorld-Kaliumchlorld-Schmelze zuzusetzen und zu durchmischen, bis es von dieser aufgenommen ist, bevor derAluminiumschrott bzw. die Aluminiumlegierung hinzugefügt wird. Es ist weiter vorteilhaft, den Aluminiumschrott in fester Form zuzusetzen und in der fluoridhaltigen Schmelze zum Schmelzen zu bringen. Es hat sich gezeigt, daß die reinigende Wirkung des Gemisches besonders stark ist, wenn der Schrott in ihm nach. und nach schmilzt.
Nimmt man die Reinigung in gas- oder teerölbeheizten Drehtrommelöfen vor, so ist es vorteilhaft, vor dem Einmischen des Aluminiumfluorid-Kryolith-Gemisches die Flamme abzustellen und erst nach Einmischung und Zusatz des Aluminiumschrottes die Beheizung wieder anzustellen, da sonst unnötige Fluorverluste auftreten.
Erfindungsgemäß ist es überraschenderweise möglich, auch bei der Verwendung von gas- oder teerölbeheizten Drehtrommelöfen bei der üblichen Schmelztemperatur von 750 bis 850° und in einem. Arbeitsgang mit dem Niederschmelzen des Aluminiumschrotts bzw. der Aluminiumlegierung unter einer Salzdecke aus Natriumchlorid oder Natriumchlorid-Kaliumchlorid und Aluminiumfluorid und Natriumfluorid das Magnesium bis auf einen Rest-Behalt von weniger als o,2 °/o zu entfernen. Verwendet man hierbei als Zusatz zu der Salzschmelze aus Natriumchlorid oder Natriumchlorid-Kalium chlorid ein Gemisch aus etwa 64 Gewichtsprozenten Aluminiumfluorid, Rest Natriumfluorid, so löst sich dieses Gemisch sofort in der Salzschmelze, und die Reaktion des Aluminiumfluorids mit dem Magnesium nach der Gleichung: 3Mg+2AIF3=3M9F,+2Al verläuft annähernd quantitativ. Beispiel Eine Mischung aus 35 kg Kryolith (3 N a F - A1 F3) urld 22 kg Aluminiumfluorid (_m F.,) wurde unter Abstellen der Flamme in einem teerölbeheizten Drehtrommelofen in 75o kg Natriumcliloridsciimelze eingetragen und der Ofen gedreht, bis das aluminiumfluoridhaltige Gemisch von der Natriumchloridschmelze aufgenommen war. Dann wurden iooo kg Aluminiumschrott &nit 1,5 % NTagiiesium fest zugesetzt, die Flamme wieder angestellt und der Ofen gedreht. Nach dem Einschmelzen und der Durchmischung enthielt der Aluminiumschrott noch o,i % Magnesium. Das entspricht einschließlich der im Kryolith vorhandenen Menge an Aluminium einem Verbrauch von 2,57 kg Aluminiumfluorid für i kg Magnesium (theoretischer Verbrauch 2,31 kg Aluminiumfluorid für i kg Magnesium).
Beim Arbeiten mit einem etwa 64 % Aluminiumfluorid enthaltenden Gemisch ist also eine günstige Ausnutzung der wirksamen Komponente für die Reinigung möglich, so daß nur ein geringer LTberschuß Tiber die theoretisch erforderliche Menge an Aluminiumfluorid notwendig ist. Dies ist mit Rücksicht auf die Wirtschaftlichkeit und die Schonung des Ofenfutters erwünscht.

Claims

PATEN TA NS PR I;CHE: i. Verfahren zum Entfernen von Magnesium aus Aluminiumschrott oder Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Ausgangsstoffe unter einer Salzschmelze eingeschmolzen werden, die aus Natriumchlorid oder Natriumchlorid-Kaliuinclilorid mit einem Zusatz von einem Aluminiumfluorid-Natriumfluorid-Gemisch besteht, dessen Aluminiumfluoridgehalt höher ist, als dem Kryolith entspricht, und zwar insbesondere etwa 6404 beträgt.
2. Verfahren zum Verarbeiten von Aluminiumschrott nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Schrott der Salzschmelze nach Anspruch i zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i in Anwendung auf das Arbeiten in gas- oder teerölbeheizten Drehtrommelöfen, dadurch gekennzeichnet, daß Natriumchlorid oder Natrium-Kaliumchlorid in dem Ofen eingeschmolzen, dann die Flamme abgestellt und das Aluminiumfluorid-Natriumfluorid-Gemisch in die Schmelze eingetragen und nach Verflüssigung des Fluoridgemisches das zu reinigende Metall eingesetzt und die Flamme wieder angestellt wird.