JPH0319288B2

JPH0319288B2 -

Info

Publication number: JPH0319288B2
Application number: JP58000533A
Authority: JP
Inventors: Edowaado Ekaato Chaaruzu; Erudon Miraa Ronarudo
Original assignee: Aluminum Company of America
Current assignee: Howmet Aerospace Inc
Priority date: 1982-01-07
Filing date: 1983-01-07
Publication date: 1991-03-14
Also published as: NO162621B; JPS58123841A; EP0083936B1; DE3381940D1; BR8300051A; EP0083936A2; MX159765A; US4392888A; AU1007283A; NO830021L; NO162621C; AU557171B2; EP0083936A3

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、溶融した金属、たとえば、アルミニ
ウムまたはアルミニウム合属を処理して微量元素
の不純物と気体および固体の不純物を除去する方
法に関する。

溶融した金属、たとえば、50％以上のアルミニ
ウムを含有する合金を包含する、アルミニウム
は、気体および固体の不純物、たとえば溶解した
水素およびアルミニウム酸化物をしばしば含有す
る。また、溶融アルミニウムは典型的にはアルカ
リおよびアルカリ土類の元素たとえば約0.002重
量％のNaまたは0.001重量％のCaまたは両者を含
有する。塩素を含有するガス、たとえば、アルゴ
ンと塩素との混合物を使用するある数の方法が、
金属の精製に使用されてきた。このような方法
は、参考に挙げる米国特許第3839019号に記載さ
れている。塩素処理を用いる方法を生産性を増大
して用いるとき直面する１つの問題は、性質が大
部分液体である塩素の反応生成物として形成する
塩類を分離することが困難であるということであ
る。これらの塩類は分離が困難であり、溶融アル
ミニウムにより鋳造場所に運ばれ、鋳造インゴツ
トの表面および表面下の欠陥、たとえば、酸化物
のはん点を生じ、このような欠陥はインゴツトを
板や薄板の製品に圧延するとき問題を生じうる。
酸化物のはん点の問題は塩素がアルミニウム中に
存在する金属、たとえば、マグネシウムと反応す
ることにより液状の塩の反応生成物に関連すると
信じられ、フツ化物の反応生成物は主として固体
であり、そして液状の塩生成物と同じ分離の問題
を発生させないので、反応性フツ素化合物、たと
えば、フルオロカーボンを使用することが提案さ
れた。それゆえ、フルオロカーボン、たとえば、
ジクロロジフルオロメタン（CCl₂F₂）は溶融ア
ルミニウムを反応性ガスで処理して気体の不純物
および酸化物の量を、不純物の元素たとえばナト
リウムおよびカルシウムと一緒に、減少するとき
に使用されてきた。米国特許第3854934号は、溶
融アルミニウムを塩の上層カバーの下で処理する
ためにフルオロカーボンを使用することを開示す
る一例である。CCl₂F₂は塩素を含有するが、フ
ツ化物塩の反応生成物の存在は塩化物の反応生成
物と結合してフツ化物−塩化物錯塩を形成し、こ
の錯塩は固体として挙動し、溶融金属からの分離
は比較的容易である。入手容易な揮発性フツ素源
であるフルオロカーボンを用いるときの１つの問
題は、フルオロカーボンは必然的に炭素を含有す
るということである。塩素およびフツ素は溶融ア
ルミニウム中の不純物との反応により消費される
が、炭素はアルミニウムと反応して炭化アルミニ
ウムを生成し、それは介在物を形成する。こうし
て、微量の元素、ガスおよび酸化物を除去するこ
とを意図するフルオロカーボン処理法は、追加の
不純物、すなわち、介在不純物として炭化アルミ
ニウムを加えるという犠性を払つて、なされる傾
向がありうる。これは大体積用途における炭化水
素の処理の容認を多少妨げた。

本発明によれば、溶融アルミニウムまたは他の
金属はフルオロカーボンまたはフツ素不含ハロカ
ーボンでさえ処理することができ、ここでハロカ
ーボンの炭素分を酸化して、処理される金属を分
解したりあるいは害したりしない形態にする。前
述のハロカーボンとは炭素、１種以上のハロゲン
及び場合により水素を含む化合物をいう。特に、
低分子量の化合物は冷媒、噴射剤用ガス、消化剤
及びウレタンフオーム用発泡剤として用いられ
る。また、重合したものは極限の耐薬品性、高電
気抵抗率及び良好な耐熱性によつて特徴付けられ
たプラスチツクスである。溶融アルミニウムを処
理する場合において、炭素は好ましくは酸素によ
り一酸化炭素の形態（CO）に酸化する。なぜな
ら二酸化炭素は溶融アルミニウムにより還元され
て、アルミニウム溶融物に有害でないアルミニウ
ム酸化生成物を生成しうるからである。驚ろくべ
きことには、通常アルミニウムに有害であると考
えられている酸素を正しい量添加するとハロカー
ボンによる溶融アルミニウムの処理法に有益であ
る。

ハロカーボンがフツ素を含有する場合、フツ素
受容体を用いてCF₄が溶融物中に入るのを防ぎ、
同時に溶融金属中の反応に有効であるフツ素を保
存して、フツ素化可能な溶解した金属不純物たと
えばナトリウム，カルシウムおよびマグネシウム
をフツ素化することが好ましい。

第１図を参照すると、系１０は耐火材の壁１１
および底１３内に含有された処理室１２を含む。
ふた１４を設けて室１２とその内部に含有された
溶融金属の物体１２をおおう。溶融金属は連続的
に入口２０から入り、出口２４から出る。処理室
１２内に、モーター３６により回転する回転軸３
４によつて支持されたタービン型撹拌機３２から
なる撹拌システム３０が位置する。撹拌機３２と
軸３４は適当にはグラフアイトから作られてい
る。軸は中空であり、すなわちガス供給ライン４
０を経て入るガスのための通路を提供する導管を
有し、ガスは撹拌羽根３２の底に形成された孔４
４を通つて軸を出て、溶融物中に入り、このよう
にしてガスは溶融物中に矢印４６で示すように入
る。回転軸３０中の中空導管５０は、好ましくは
実質的に内部体積を有してゆつくりしたガス流路
を提供するので、ガスは十分な温度に加熱されて
ハロカーボンと反応しかつその反応の進行に適切
な時間を提供する。溶融金属の処理に典型的に使
用されるハロカーボンについて、1300〓（704℃）
の温度はその中の炭素と酸素との反応に適切であ
る。アルミニウムは典型的には、適切な反応温度
への到達を促進する1350〜1400〓（732〜760℃）
の温度で処理される。また、粉砕炭素の陽極材料
のような材料の床４８のための実質的な空間を、
後述する理由で、ガス出口付近に設けることが好
ましい。出口２４を通つて出る溶融金属は、沈降
室または分離室を通して動かして、固体のフツ化
物塩錯塩を溶融物の中から上方に出すかあるいは
過または他の手段により除去することができ
る。フツ化物含有塩は固体であるかあるいは固体
のように挙動するために十分に固体であり、そし
て過または他の便利な手段により除去すること
ができるが、これに対して液体の塩は有意により
困難な分離の問題を発生しうることを念頭に置か
れたい。

種々のハロカーボンを本発明の実施において使
用することができ、これらはフツ素不含ハロカー
ボン、たとえば、四塩化炭素、であつてさえ溶融
金属の処理に有益である。なぜなら、炭素が悪影
響を及ぼす方法で反応することを防止するという
まつたく同じ問題が、ハロカーボンがフツ素を含
有するか否かにかかわらず適用されるからであ
る。たとえば、溶融アルミニウムの処理におい
て、炭素はアルミニウムと反応して炭化アルミニ
ウムの介在物を形成し、この炭化物は第１にフラ
クス化の目的を解決する傾向がある。

しかしながら、本発明の実施における主な利点
はフルオロカーボンの使用にある。なぜなら、そ
の目的の１つは本質的に液体の塩化物の塩の相を
排除し、そしてアルミニウムの処理に使用される
ような1600〓（871℃）より低い温度において形
成する固体に似た挙動をし、それゆえ処理される
溶融金属からの除去や分離が容易である、フツ化
物を含有する塩の相を生成することであるからで
ある。主として問題とするフルオロカーボンは、
１〜５または６個の炭素原子を含有する完全にハ
ロゲン化された低級炭化水素、たとえば、ハロメ
タン（１個の炭素原子）およびハロエチレンまた
はハロエタン（２個の炭素原子）である。ハロカ
ーボンは完全にハロゲン化されていることが好ま
しい。なぜなら、少なくとも溶融アルミニウムの
処理において、水素の導入は、フラクス化の目的
の１つが水素を除去することであるので、望まし
くないからである。適当なハロカーボンは、以下
のとおりである：ジクロロジフルオロメタン CCl₂F₂ トリクロロフルオロメタン CCl₃F モノクロロトリフルオロメタン CClF₃ 四塩化炭素 CF₄ ヘキサフルオロエタン C₂F₆ ジクロロテトラフルオロエタン C₂Cl₂F₄ これらのうちで、ジクロロジフルオロメタン
（CCl₂F₂）、トリクロロフルオロメタン（CCl₃F）
およびジクロロテトラフルオロエタン（C₂Cl₂F₄）
は好ましい。これらの化合物はフレオン
（Freon）の商品名で入手できる。

必要に応じて、ハロカーボンは塩素のようなハ
ロゲンを伴うことがあり、それゆえ本発明の実施
例において使用する反応性ガスはハロカーボンか
らなる種々の組み合わせを含むことができるが、
ある場合においてハロカーボンとして実質的にす
べての反応性ガスを供給することが好ましいこと
がある。

本発明の実施において、不活性ガスまたは少な
くとも非反応性のガスたとえばアルゴンを使用す
ることがしばしば望ましいこともある。不活性ガ
スは反応性ガス、たとえば、塩素およびフツ素の
化合物を溶融物全体に分布させ、液体−気体の接
触区域を増大すると同時に、反応性ガスの使用量
を最小とする、役目をする。不活性ガスはある面
においてキヤリヤーガスとしての役目をする。不
活性ガスについて言及するとき、第Ｏ族からの不
活性ガスたとえばヘリウム，ネオン，アルゴン，
クリプトン，キセノンおよびラドンを言及するこ
とを意図する。より広い意味において、改良にお
いて、処理される金属と非反応性であるかあるい
は前記金属と悪影響を及ぼす方式で反応しないか
あるいは前記金属に害を及ぼさないか、あるいは
所望の結果を過度にまたは望ましくないほどに妨
害しない他の希釈剤またはキヤリヤーガスを使用
する。たとえば、溶融アルミニウムの処理におい
て、一酸化炭素を非反応ガスとして使用できる
が、アルゴンは入手容易でありかつ取り扱い容易
であるので、好ましいガスである。

ハロカーボンに比較した非反応性ガスの量は、
約50％ないし99％以上のキヤリヤーガス、すなわ
ちハロゲン含有ガスの１％より少量から典型的に
は50％以下である。溶融アルミニウムの処理にお
いて、ハロゲン含有ガスの量は20％以下、典型的
には約0.5〜10％の範囲であることができ、非反
応性ガスは約99〜99.5％の範囲である。すなわ
ち、溶融アルミニウムの処理において、非反応性
ガスすなわちキヤリヤーガスはハロカーボンを
２：１ないし９：１または10：１より大の比を超
える。

ハロカーボン中の炭素を酸化するために、種々
の酸化剤を使用することができ、そして「酸化
剤」という語は広い意味、すなわち、電子を取る
かあるいは受容する意味、ことに酸素を包含する
意味で解する。好ましい酸化剤は、アルミニウム
を処理する場合酸素それ自体である。酸素は炭素
を一酸化炭素（CO）または二酸化炭素（CO₂）
に酸化するが、二酸化炭素は溶融アルミニウム中
で還元されて一酸化炭素と酸化アルミニウム、介
在物、を形成できることが重要である。それゆ
え、酸化された炭素は一酸化炭素に大部分限定さ
れることが望ましい。なぜなら、このようなもの
は溶融アルミニウムの処理に悪影響を事実上及ぼ
さないからである。知られているように、炭素の
一酸化炭素への酸化は、次の反応に従つて進行す
る：Ｃ＋1/2O₂→CO こうして、化学量論的基準で、酸素の0.5モルは
炭素の１モルと反応して一酸化炭素の１モルを生
成する。しかしながら、本発明の実施において、
一酸化炭素を生成するために化学量論的に要する
酸素よりも過剰量、たとえば、10〜30％、好まし
くは約20％の過剰量を使用して、すべての炭素が
酸化された形になるが、その過剰量は炭素のすべ
てをCO₂に酸化するものでないことが好ましい。
このような過剰量の１つの結果は酸素自体を溶融
金属に導入することであろう、そして溶融アルミ
ニウムを処理する場合において、このような量は
存在する酸素とほとんど瞬間的に反応するアルミ
ニウムの実質的な量を消費するであろう。それ以
上の結果は、炭素のグラフアイト撹拌機軸を図面
に示すように使用する場合、前記軸を酸化するこ
とでありうるであろう。

また、ハロカーボンは、ことに処理する溶融金
属が酸化剤と反応する場合、それを溶融金属へ導
入する前に、酸化されることが望ましい。たとえ
ば、溶融アルミニウムを処理する場合において、
ハロカーボンを溶融物中に酸素と別に導入する
と、酸素は単に酸化アルミニウムに急速に転化さ
れるであろう。ほとんどの低級ハロカーボンと酸
素との反応は約900〓（482℃）以上の範囲におい
て進行し、そして溶融アルミニウムの処理におい
て軸３４の導管５０内における1300〜1350〓
（704〜732℃）の温度においてより急速に進行す
る。炭素を一酸化炭素に転化するために化学量論
的に要する量よりも多少過剰の酸素を使用するこ
とが好ましいので、二酸化炭素の少量を還元し、
これによつて撹拌機軸３４のチヤンネル５０の底
において多孔質の炭素または小さい炭素の床４８
を使用して、炭素の作用によりCO₂をCOに還元
することは同様に好ましい。炭素の床はわずかに
数インチ厚であることができ、アルミニウムの製
造に使用されるホール（Hall）電解槽からの粉
砕した陽極材料から供給されうる。酸素は好まし
い酸化剤であるが、他の酸化剤、たとえば、
N₂O，B₂O₃，SiO₂，Na₄B₂O₅などを使用できる。
しかしながら、酸素は、入手容易でありかつ安価
であるので、しばしば好ましい。酸化剤は、好ま
しくは、処理される金属に対して無害であるかあ
るいは除去容易であるガスまたは蒸気の酸化生成
物または他の酸化生成物であるべきである。さら
に応い意味において、酸化以外の反応によつてさ
えハロカーボン中の炭素を反応させて、ハロカー
ボンよりも安定であり、しかも処理される溶融金
属に対して悪影響を及ぼさない炭素質の生成物ま
たは化合物を生成することが可能であり、前記反
応はハロカーボンの溶融金属への導入前に生ず
る。

ハロカーボン中の炭素の酸化または反応はすぐ
れた結果をもつて上に概説したように進行しうる
が、ハロカーボンがフツ素を含有するとき、フツ
素受容体を用いてCF₄が溶融物中に入るのを防ぐ
ことが好ましい。むしろ安定な化合物である四フ
ツ化炭素はフツ素を効果的に消費して金属のフツ
素による処理を妨害し、そして介在物として
Al₄C₃を生成しうる。ケイ素とホウ素は効果的な
フツ素受容体であり、ケイ素は比較的安価なかつ
取り扱い容易であるために好ましい。１つの適当
なケイ素源は四塩化ケイ素であり、そして本発明
の好ましい実施態様はケイ素源として四塩化ケイ
素を使用して、フツ化炭化水素の酸化の間フツ素
受容体を提供する。ケイ素とホウ素は、最もしば
しば用いられる条件下で、たとえば1350〓（732
℃）のもとで、少なくとも溶融アルミニウムの処
理において、適当なフツ素受容体として記載する
が、他のフツ素受容体を溶融アルミニウムおよび
他の金属を次のガイドラインに従つて処理すると
き使用できる。フツ素受容体についての第１要件
はそのフツ化物がCF₄よりも安定であつてそれが
CF₄の生成を効果的に排除または減少することで
ある。しかしながら、フツ化物またはフツ素受容
体は好ましくは処理に含まれる溶融金属のそれぞ
れのフツ化物よりも安定性に欠けるべきである。
たとえば、溶融アルミニウムの処理において、フ
ツ素受容体のフツ化物はAlF₃，MgF₂，NaF，
CaF₂およびLiFよりも安定性に欠けるべきであ
る。これにより、フツ素受容体により形成される
一時的フツ素は、処理される溶融金属中の金属、
ことに不純物の金属により、還元されうる。

フツ素受容体の他の望ましい特性は、そのフツ
化物がそれ自体の酸化物よりも安定であつて、酸
化物の生成を避けるということである。フツ素受
容体のさらは他の望ましい特性は、溶融金属の処
理条件下で蒸気であるかあるいは少なくとも液体
であつて、処理ゾーン中へ容易に移送されること
ができるということである。こうして、受容体の
フツ化物は好ましくは固体でなく、好ましくは蒸
気である。溶融アルミニウムの処理において好ま
しくはフツ素受容体である、四塩化ケイ素を使用
すると、四フツ化ケイ素と塩素を形成し、前者は
溶融金属の処理においてケイ素に還元される。フ
ツ素受容体の使用量は、ハロカーボンの使用量と
同様に、比較的少量であり、これにより本発明の
実施において四フツ化ケイ素の還元により溶融ア
ルミニウム中に導入されるケイ素の量は比較的わ
ずかであり、典型的には0.01重量％より少量であ
る。

第１図の実施態様において、アルゴン、
C₂Cl₂F₂，O₂およびSiCl₄は、撹拌機軸３４内で導
管５０への導入前に、単に混合されることが示さ
れている。SiCl₄は室温において液体であるが、
アルゴン、O₂およびC₂Cl₂F₂の動く流れの中に入
ると急速に蒸発する。すでに示したように、ハロ
カーボンの量は非反応性ガスと比べて比較的少な
く、そして酸素の量はハロカーボン中の炭素の量
に化学量論的に関係する。SiCl₄の量は同様にハ
ロカーボン中のフツ素の量に化学量論的に関係す
るが、１モルのSiCl₄はSiF₄の形成においてほぼ
２モルのC₂Cl₂F₂からのフツ素を受容する。しか
しながら、わずかに過剰量のフツ素受容体を使用
してCF₄の実質的な形成を防止し、それゆえフツ
素受容体はフルオロカーボン中のフツ素との反応
に化学量論的に要する量よりも約10〜30％多い量
で存在することが望ましい。典型的には、アルゴ
ン、C₂Cl₂F₂およびSiCl₄を用いるとき体積基準
で、それぞれアルゴン：C₂Cl₂F₂について５〜
10：１およびアルゴン：SiCl₄について20：１〜
30：１の比を用いる。明らかなように、ガスのす
べては比較的乾燥しており、そして湿気が悪影響
を及ぼすと考えられる溶融金属の処理に湿気が入
らないようにすべきである。ガスのいずれかが十
分に乾燥していないとき、デシケーターを用いて
露点を所望レベルに下げることができる。

第１図に示すものと別の実施態様は、シリカ
（SiO₂）を酸素およびケイ素の両者の源として使
用する。すなわち、シリカは酸化剤およびフツ素
受容体の両者を提供する。この配置において、フ
ツ素を含有するハロカーボンを1300〓（704℃）
以上の温度においてシリカ上に単に通す。シリカ
のための１つの適当な位置は、導管５０内の炭素
床４８より上である。こうして、この実施態様に
従えば、アルゴンとC₂Cl₂F₂を導管５０を通して
単に下降させ、ここでまずそれらはシリカと接触
し、次いで炭素床４８と接触する。この特定の実
施態様は、簡素化においてある種の潜在的な利点
を与えるが、明らかなように、SiCl₄のような蒸
気よりもむしろ反応成分として固体材料を使用
し、それゆえ、多少の不便に悩まされ、こうして
第１図に示す配置は実際的意味において便利さの
観点から多少好ましい。

図面には単一の反応室のみが存在するが、２つ
または３つまたはそれより多いこのような反応室
を、米国特許第3839019号に示す一般的教示に沿
つて順番に配置することができる。こうして、金
属は図面に示す型の第１室において処理され、そ
らせ板の下を通つて第２の同様な室に入り、次い
でそらせ板の上を通つて第３のこのような室に入
り、このようにして金属を順次にこのような室を
通すことができるが、一般に２つまたは３つの室
はしばしば十分である。また、前記米国特許第
3839019号に示されるように、適当なそらせ板を
設けて浮遊性相が溶融金属の中から上の重なる層
中へ分離することを促進することができる。しか
しながら、本発明の実施において、このような層
はこのような相を処理する役目を単にし、不必要
である。すなわち、本発明は上に重なる塩の層を
必要としないで実施するが、このような塩の層
は、有意な量のMgCl₂すなわち液体が形成する場
合、形成することができるであろう。しかしなが
ら、大部分について、形成するとしても、このよ
うな相はわずかであり、それゆえ、塩の生成物は
フツ化物により結合されて本質的に固体のように
挙動するので、形成するとしても、わずかであ
る。こうして、ほんのわずかの量のMgCl₂の液体
が形成し、この液体は溶融物の中から外に容易に
上昇し、事実、スキムの形成を抑制するという多
少の利益を与える。

フツ化物含有塩相の分離は、米国特許第
3039864号および同等3737305号に示されている型
の床のようなフイルターにおいて容易に達成され
る。このような配置は、ある期間溶融アルミニウ
ムの処理において用いられてきており、そして実
質的な成功をおさめた。また、前記特許に教示さ
れている方法は、溶融金属中を通るガスの通路を
含み、これは必要に応じてなおそれ以上の処理に
用いることができる。それゆえ、この改良の１つ
面はこの改良に従い処理される溶融金属を、非反
応性物体、たとえば、前記特許においてすべて示
されているような、比較的小さい粒子サイズ、た
とえば、−３＋14×メツシユであることができる、
アルミナ、のフイルター床に通過させることを含
む。このような床において、米国特許第3039864
号および同第3737305号に特定されているような、
それ以上のガス処理を使用することが好ましい。
アルゴンまたは他の非反応性ガスを、反応性ハロ
ゲン質ガスたとえば塩素と一緒にあるいは不存在
下に、床を通つて動く溶融金属と接触させて金属
の品位をさらに上げる。このような処理におい
て、非反応ガスの量は典型的には塩素または他の
反応性ガスの量を超える。

実施例実施的な量のマグネシウムを含有するいく種類
かのアルミニウム合金の処理において、改良を用
いた。これらは、マグネシウム含有塩により生ず
る酸化物はん点の問題を起こしうる合金である。
処理した合金は、約４〜５％のMgおよび0.2〜
0.5のMnを含有するアルミニウム合金5042、約４
〜５％のMgおよび0.2〜0.5％のMnを含有するア
ルミニウム合金5042、約４〜５％Mgおよび0.2〜
0.5のMnを含有するアルミニウム合金5182および
約４〜５％のMgを含有するアルミニウム合金
5082を包含した。もちろん、これらの合金はこの
型のアルミニウム合金中に通常存在する通常の量
の付随元素および不純物、ならびにちようど上に
特定した合金添加物を含有する。用いた系におい
て、２つ、あるいはある場合において３つの、米
国特許第3839019号の示す一般的型の撹拌機付き
反応室を順次に使用し、次いで米国特許第
3737305号に示すようなフイルター床で処理し、
ここに約４容量％の塩素を含有するアルゴンの混
合物を通した。反応室において、アルゴンと
CCl₂F₂との混合物をアルゴンの比率が多い約
５：１の容量比で使用し、そして第３室を用いる
とき第３室において約10または11：１の比で使用
した。アルゴン−ハロカーボン混合物だけを用
い、本発明の範囲外の実験において、フイルター
の寿命は約4000000ポンド（1820000Kg）のアルミ
ニウムの処理を可能にした。この時点において、
床は明らかに床中の炭化アルミニウムの介在物の
蓄積のために詰まり始めた。なおさらに、炭化物
は分散機−撹拌機において蓄積し、後者はある場
合において200000ポンド（91000Kg）程度に少量
の処理後交換しなくてはならなかつた。

撹拌機を添付図面のように変更して中空の空間
５０を形成し、そして酸素と四塩化ケイ素を本発
明の改良に従い使用した。アルゴン対CCl₂F₂の
容量比は最初の２つの室において約５：１のまま
にし、そして使用する場合、第３図において10ま
たは11：１にした。CCl₂F₂対酸素の容量比は前
者を多くして約９：１であり、そしてアルゴン対
SiCl₄の容量比はアルゴンを多くして最初の２つ
の室について約20：１であり、そして使用する場
合、第３反応室について、30：１であつた。再
び、米国特許第3737305号に従うフイルター床を
使用した。なぜなら、これは塩粒子を除去するば
かりでなく、改良の品位をさらに高めるからであ
る。それゆえ、このような床を第１図の配置と組
み合わせて使用することは、本発明の１つの好ま
しい実施態様である。この配置において、
28000000ポンド（12700000Kg）以上のアルミニウ
ムを処理して、引き続く過および撹拌において
有意の障害は発生しなかつた。作業はこの系の故
障とは認められない理由で中断され、この事実は
明らかに７倍の改良を立証し、こうして溶融アル
ミニウムのハロカーボンによる処理における炭化
物の形成を回避することにおける、改良の効果を
確証した。実験のすべて、すなわち、改良を用い
る実験および他の実験において、金属のナトリウ
ム含量は約0.002重量％から0.0002重量％より小
に減少し、そしてカルシウム合量は約0.001重量
％から0.0001重量％より小に減少し、こうして本
発明の改良が、ナトリウムおよびカルシウムの不
純物をフツ素化するという効果において何ら犠性
を払わないで、達成されることが証明された。

本発明を溶融アルミニウムに関する処理に関し
て説明したが、他の金属、ことに処理される金属
がハロゲン化可能な金属不純物、たとえば、溶解
した塩素化またはフツ素化可能な金属不純物を含
有する金属を、ハロカーボン、とくにフツ素含有
ハロカーボンで処理するとき、有効であると考え
られる。本発明は、いわゆる軽金属のアルミニウ
ムおよびマグネシウム、あるいはハロカーボンの
処理により品位が高上する種々の金属、ことにハ
ロカーボン中の炭素成分と反応または結合する金
属あるいは前記炭素成分と反応または結合する元
素を含有する金属のいずれの処理においても、と
くにハロカーボンが処理される金属または処理法
に有害である場合に、有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、改良に従う作業を示す略断面側面図
である。１０……系、１１……壁、１２……処理室、１
３………底、１４……ふた、２０……入口、２２
……溶融金属、２４……出口、３０……撹拌シス
テム、３２……タービン型撹拌機、３４……回転
軸、３６……モーター、４０……ガス供給ライ
ン、４４……孔、４６……矢印、４８……粉砕炭
素の陽極材料の床、５０……中空導管。

Claims

【特許請求の範囲】１溶融金属をハロカーボンからのハロゲン成分
と接触させる溶融金属の処理法において、前記ハ
ロゲン成分を溶融金属中に導入する前に、前記ハ
ロカーボンをその中に含有される炭素を酸化する
条件下に酸化剤と接触させることを特徴とする方
法。２溶融金属をハロカーボンからのフツ素成分と
接触させる溶融金属の処理法において、前記ハロ
カーボンをその中の炭素の実質的な部分を酸化す
る条件下に酸化剤と接触させ、かつフツ素受容体
と接触させて溶融金属とCF₄との接触を妨害しか
つ炭素のCOへの酸化を促進させ、前記フツ素受
容体は前記溶融金属の処理のためのフツ素成分を
生成する、ことを特徴とする方法。３溶融金属をハロカーボンからのハロゲン成分
と接触させる溶融金属の処理法において、前記金
属を前記ハロゲンと接触させる前に、前記ハロカ
ーボン中の炭素を反応させて、前記ハロカーボン
よりも処理法において安定であり、かつ前記金属
および前記処理法に対して有害でない、炭素質反
応生成物を生成させる、ことを特徴とする方法。４前記炭素を酸化剤として酸素と反応させる特
許請求の範囲第１，２または３項記載の方法。５前記フツ素受容体はケイ素からなる特許請求
の範囲第２項記載の方法。６前記フツ素受容体はSiCl₄またはSiO₂として
供給されるケイ素である特許請求の範囲第２項記
載の方法。７非反応性ガスを前記方法において前記ハロカ
ーボンよりも多い量で使用する特許請求の範囲第
１，２または３項記載の方法。８前記酸化剤は前記ハロカーボン中の炭素を
COに酸化するために要する量よりも化学量論的
に約30％過剰までの量で使用する酸素であり、こ
れによつて多少のCO₂が生成し、そして前記CO₂
を前記溶融金属へ導入される前に高温の炭素上に
通す、特許請求の範囲第１または２項記載の方
法。９前記溶融金属はアルミニウムまたはその合金
からなる特許請求の範囲第１，２または３項記載
の方法。１０ (a) フルオロカーボンを酸素と接触させて
その中の炭素成分を１種またはそれ以上の炭素
の酸化物に酸化し、前記酸素は前記炭素成分を
COに反応させるための化学量論的当量よりも
過剰であるが、すべての前記炭素をCO₂に反応
させるためには不十分である量で供給し、これ
によつてCOおよびCO₂の両者を生成し、 (b) 前記フツ素をフツ素受容体と接触させて、溶
融アルミニウム中へのCF₄の導入を実質的に妨
害し、 (c) 前記フツ素を非反応性ガスと結合し、前記非
反応性ガスの体積量は前記フツ素のガスとして
の量を超えて前記ガスの混合物を形成し、そし
て、 (d) 前記ガス混合物を前記溶融アルミニウム中に
導入する、ことを特徴とする、溶融アルミニウムを反応性フ
ツ素で処理する方法。１１前記フツ素受容体はケイ素からなる特許請
求の範囲第１０項記載の方法。１２前記CO₂を前記溶融アルミニウムへの導入
前に炭素上に通す、特許請求の範囲第１０項記載
の方法。１３前記フツ素受容体のフツ化物は気体であ
り、そして前記溶融金属中に含有される１種また
はそれ以上の金属のフツ化物よりも安定性に劣
る、特許請求の範囲第１０項記載の方法。１４前記ハロカーボンと前記酸化剤は、前記溶
融金属中への導入前に、回転する撹拌機軸の中空
部分内で反応する、特許請求の範囲第１または２
項記載の方法。