JPH0881718A - 軽金属と非金属成分とから成る分散混合物から金属相を取得する方法 - Google Patents
軽金属と非金属成分とから成る分散混合物から金属相を取得する方法Info
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- JPH0881718A JPH0881718A JP25594694A JP25594694A JPH0881718A JP H0881718 A JPH0881718 A JP H0881718A JP 25594694 A JP25594694 A JP 25594694A JP 25594694 A JP25594694 A JP 25594694A JP H0881718 A JPH0881718 A JP H0881718A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 少なくとも１つの軽金属と少なくとも１つの
非金属相とから成る分散混合物から金属相を取得し、場
合によつては非金属相を少なくとも部分的に分離する有
利な方法を提供する。 【構成】 分散混合物を金属又は合金の溶融温度以上の
範囲にある温度にもたらし、それからこの混合物を装置
へ入れ、加速度を作用させて、砕解する。金属相を合体
させ、集めて凝固させる。
非金属相とから成る分散混合物から金属相を取得し、場
合によつては非金属相を少なくとも部分的に分離する有
利な方法を提供する。 【構成】 分散混合物を金属又は合金の溶融温度以上の
範囲にある温度にもたらし、それからこの混合物を装置
へ入れ、加速度を作用させて、砕解する。金属相を合体
させ、集めて凝固させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも１つの軽金
属特にアルミニウム又はこの軽金属の合金と、この軽金
属の少なくとも１つの酸化物又は酸化物化合物又は他の
非金属化合物から形成される少なくとも１つの非金属相
と、場合によつては１つ又は複数の物質例えば塩又は塩
混合物等とから成る分散混合物から、高い温度で、特に
アルミニウム又はアルミニウム合金の製造、処理及び回
収の過程において生ずるかすから、金属相を取得し、場
合によつてはかすの非金属相を少なくとも一部分離する
方法に関する。
属特にアルミニウム又はこの軽金属の合金と、この軽金
属の少なくとも１つの酸化物又は酸化物化合物又は他の
非金属化合物から形成される少なくとも１つの非金属相
と、場合によつては１つ又は複数の物質例えば塩又は塩
混合物等とから成る分散混合物から、高い温度で、特に
アルミニウム又はアルミニウム合金の製造、処理及び回
収の過程において生ずるかすから、金属相を取得し、場
合によつてはかすの非金属相を少なくとも一部分離する
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム、珪素、マグネシウム等の
ような軽金属及び軽金属合金は、酸素及び窒素に対して
非常に大きい親和力を持ち、ほぼ大気を形成するこれら
のガスと反応して、酸化物及び窒化物を形成する。アル
ミニウム酸化物は金属アルミニウムより大きい比重を持
つが、金属アルミニウムの表面張力及び酸化物の巨大組
織は、表面上に酸化物成分を持つか、又は溶融物上に加
速度を浮遊させる。
ような軽金属及び軽金属合金は、酸素及び窒素に対して
非常に大きい親和力を持ち、ほぼ大気を形成するこれら
のガスと反応して、酸化物及び窒化物を形成する。アル
ミニウム酸化物は金属アルミニウムより大きい比重を持
つが、金属アルミニウムの表面張力及び酸化物の巨大組
織は、表面上に酸化物成分を持つか、又は溶融物上に加
速度を浮遊させる。
【０００３】軽金属の溶融冶金的取得、処理及び回収は
大抵は空気中で行われるので、溶融部分又は溶融浴の表
面には反応生成物又は非金属相特に酸化物が形成され、
その結果金属浴を覆う。
大抵は空気中で行われるので、溶融部分又は溶融浴の表
面には反応生成物又は非金属相特に酸化物が形成され、
その結果金属浴を覆う。
【０００４】溶融金属の湯出し又は鋳造の際かすを取除
いて搬出せねばならない。しかしかすは常にしかもしば
しばかなりの量で、酸化物結晶の間の空間に微滴の形の
金属を含み、このような分散混合物はしばしば８０％ま
での金属を含むことがある。金属の溶融点以上の普通の
温度における請求項１の上位概念による分散混合物の簡
単な金属除去は、表面張力及び非金属相の組織的性質の
ため困難なので、溶融プロセスの収率は低く、多量の金
属が利用されない。かすからのこれまでの金属除去方法
及び装置は、まだかなりの量の金属が残渣中に残るの
で、費用がかかり、あまり効果的でない。しかし現在工
業利用されているかす又はスラグ用金属回収方法では、
金属を含むかす又は残留物質中の高い金属含有量が、環
境にとつて危険なので、危険のない保管は高い費用を伴
う。
いて搬出せねばならない。しかしかすは常にしかもしば
しばかなりの量で、酸化物結晶の間の空間に微滴の形の
金属を含み、このような分散混合物はしばしば８０％ま
での金属を含むことがある。金属の溶融点以上の普通の
温度における請求項１の上位概念による分散混合物の簡
単な金属除去は、表面張力及び非金属相の組織的性質の
ため困難なので、溶融プロセスの収率は低く、多量の金
属が利用されない。かすからのこれまでの金属除去方法
及び装置は、まだかなりの量の金属が残渣中に残るの
で、費用がかかり、あまり効果的でない。しかし現在工
業利用されているかす又はスラグ用金属回収方法では、
金属を含むかす又は残留物質中の高い金属含有量が、環
境にとつて危険なので、危険のない保管は高い費用を伴
う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、かす
及びスラグのような分散混合物から高い収量で金属相を
簡単に取得し、場合によつては非金属相を少なくとも一
部分離することができる方法を提示することである。
及びスラグのような分散混合物から高い収量で金属相を
簡単に取得し、場合によつては非金属相を少なくとも一
部分離することができる方法を提示することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明により、場合によつては複数の個別混合物から形
成される分散混合物を、金属又は合金の溶融温度又は溶
融範囲以上の範囲にある温度へもたらすか、又はこの温
度に保持するか、又はこの温度で均一化し、それからこ
の混合物を、なるベく温度を調整可能特に冷却可能な少
なくとも１つの接触面例えば鋳型面を持つ装置へ入れ、
この接触面に対してほぼ直角にこの面の投影面の最大面
積に対してほぼ直角に加速度を作用させて砕解し、金属
相を合体させて接触面の範囲に集め、この接触面の影響
で凝固させる。
本発明により、場合によつては複数の個別混合物から形
成される分散混合物を、金属又は合金の溶融温度又は溶
融範囲以上の範囲にある温度へもたらすか、又はこの温
度に保持するか、又はこの温度で均一化し、それからこ
の混合物を、なるベく温度を調整可能特に冷却可能な少
なくとも１つの接触面例えば鋳型面を持つ装置へ入れ、
この接触面に対してほぼ直角にこの面の投影面の最大面
積に対してほぼ直角に加速度を作用させて砕解し、金属
相を合体させて接触面の範囲に集め、この接触面の影響
で凝固させる。
【０００７】
【発明の効果】本発明により得られる利点は、高い効率
即ち僅かなエネルギ消費及び高い収量で分散混合物から
金属が除去されることである。本発明による方法を使用
すると、かすから微細に分散している金属の９０％以上
を凝固させ、従つて引続く使用のため純粋な形で取得す
ることができる。その際重要なことは、装置へ入れる際
分散混合物のほぼすべての体積範囲が、取得すべき金属
の溶融温度以上の温度にあることである。その際酸化物
に比較して軽い金属相が加速力の方向において酸化物の
下に集まり、従つていわば重い物体が軽い物体の上に浮
くことは、当業者にとつて驚くべきことであり、非金属
相の表面張力と組識的性質との共同作用によつてのみ解
釈される。金属の進行する凝固の際、予想されるように
酸化物結晶の結晶は行われず、幾何学的界面の形成が行
われる。
即ち僅かなエネルギ消費及び高い収量で分散混合物から
金属が除去されることである。本発明による方法を使用
すると、かすから微細に分散している金属の９０％以上
を凝固させ、従つて引続く使用のため純粋な形で取得す
ることができる。その際重要なことは、装置へ入れる際
分散混合物のほぼすべての体積範囲が、取得すべき金属
の溶融温度以上の温度にあることである。その際酸化物
に比較して軽い金属相が加速力の方向において酸化物の
下に集まり、従つていわば重い物体が軽い物体の上に浮
くことは、当業者にとつて驚くべきことであり、非金属
相の表面張力と組識的性質との共同作用によつてのみ解
釈される。金属の進行する凝固の際、予想されるように
酸化物結晶の結晶は行われず、幾何学的界面の形成が行
われる。
【０００８】
【実施態様】固化する金属のうち接触面から遠い側にあ
つてほぼ微小結晶及び析出物のない溶融範囲が、接触面
への特に調整される熱流によつて、固体相特にほぼ酸化
物により形成される相の粒子の最大直径に等しいか又は
これより大きく保たれる厚さ又は深さを持つているとい
う条件で、合体する金属相を凝固させると、金属の高い
純度にとつて特に有利である。同時に熱流の適当な調整
によつて、装置への充填毎の充填時間又は方法時間を最
小にすることができる。
つてほぼ微小結晶及び析出物のない溶融範囲が、接触面
への特に調整される熱流によつて、固体相特にほぼ酸化
物により形成される相の粒子の最大直径に等しいか又は
これより大きく保たれる厚さ又は深さを持つているとい
う条件で、合体する金属相を凝固させると、金属の高い
純度にとつて特に有利である。同時に熱流の適当な調整
によつて、装置への充填毎の充填時間又は方法時間を最
小にすることができる。
【０００９】金属相の急速かつできるだけ完全な取得又
は析出のために、金属の溶融点又は合金の溶融範囲より
２ないし４００℃なるべく２５０℃上の範囲にある温度
で、分散混合物を、溶融金属粒子の合体装置へ入れるの
が有利である。
は析出のために、金属の溶融点又は合金の溶融範囲より
２ないし４００℃なるべく２５０℃上の範囲にある温度
で、分散混合物を、溶融金属粒子の合体装置へ入れるの
が有利である。
【００１０】別の実施態様として、軌道に沿う加速度又
は放射状加速度を特に変化する強さで分散混合物に作用
させると、特に高いかす温度で急速な砕解と特に純粋な
金属の凝固が行われる。特に簡単な砕解装置のために、
分散混合物にほぼ放射状加速度を作用させるのがよい。
は放射状加速度を特に変化する強さで分散混合物に作用
させると、特に高いかす温度で急速な砕解と特に純粋な
金属の凝固が行われる。特に簡単な砕解装置のために、
分散混合物にほぼ放射状加速度を作用させるのがよい。
【００１１】金属の急速な合体及び高い金属除去率の達
成のために、軌道に沿う加速度と放射状加速度又は軌道
に沿う加速度と付加的な法線加速度を持つ放射状加速度
又は放射状加速度と回転軸線の方向の加速度を持つ加速
度とから形成される加速度を分散混合物に少なくとも一
時的に作用させ、場合によつては加速度の１つ又は複数
に変化する強さを持たせると、特に有利なことがわかつ
た。その際得られる振動効果により、分散混合物非金属
成分の巨大組織が変化せしめられ、その結果高度の金属
除去及び場合によつては非金属相の部分的分離が行われ
る。
成のために、軌道に沿う加速度と放射状加速度又は軌道
に沿う加速度と付加的な法線加速度を持つ放射状加速度
又は放射状加速度と回転軸線の方向の加速度を持つ加速
度とから形成される加速度を分散混合物に少なくとも一
時的に作用させ、場合によつては加速度の１つ又は複数
に変化する強さを持たせると、特に有利なことがわかつ
た。その際得られる振動効果により、分散混合物非金属
成分の巨大組織が変化せしめられ、その結果高度の金属
除去及び場合によつては非金属相の部分的分離が行われ
る。
【００１２】方法を簡略にするために、重力加速度の少
なくとも１倍なるべく３倍以上、ただし最高でも２８０
倍なるべく最高２０倍特に最高１０倍の加速度を、少な
くとも短時間分散混合物に作用させると、有利なことが
わかつた。
なくとも１倍なるべく３倍以上、ただし最高でも２８０
倍なるべく最高２０倍特に最高１０倍の加速度を、少な
くとも短時間分散混合物に作用させると、有利なことが
わかつた。
【００１３】少なくとも８０％なるべく９５％の金属除
去まで分散混合物に加速度を使用させると、再使用可能
な金属の高度の回収よる方法の高い経済性が与えられ
る。
去まで分散混合物に加速度を使用させると、再使用可能
な金属の高度の回収よる方法の高い経済性が与えられ
る。
【００１４】屑例えば缶等のようなアルミニウム屑から
金属を回収する際、これに付属するか又は一緒に導かれ
る酸素を金属と反応させて、酸化物を形成し、残渣又は
スラグを形成することができる。若干の冶金プロセスで
は、低融点の塩混合物例えばＮａＣｌ及びＫＣｌを約
１：１の比で加え、入れられかつ形成される酸化物粒子
をこの塩混合物に溶解させる。塩の添加によりプロセス
の経過及び金属の収量が有利な影響を受けるが、付加的
な非金属相が形成される。環境に適した保管の費用をで
きるだけ少なくし、特に塩の新たな使用量を少なくする
ために、非金属相からの金属相の合体の際又は合体後
に、少なくとも１つの酸化物の成分及び塩成分を少なく
とも部分的に分離し、場合によつてはこれらの成分の少
なくとも１つを分離された形で砕解装置から出し、冶金
プロセスにおける再使用装置へ供給する。
金属を回収する際、これに付属するか又は一緒に導かれ
る酸素を金属と反応させて、酸化物を形成し、残渣又は
スラグを形成することができる。若干の冶金プロセスで
は、低融点の塩混合物例えばＮａＣｌ及びＫＣｌを約
１：１の比で加え、入れられかつ形成される酸化物粒子
をこの塩混合物に溶解させる。塩の添加によりプロセス
の経過及び金属の収量が有利な影響を受けるが、付加的
な非金属相が形成される。環境に適した保管の費用をで
きるだけ少なくし、特に塩の新たな使用量を少なくする
ために、非金属相からの金属相の合体の際又は合体後
に、少なくとも１つの酸化物の成分及び塩成分を少なく
とも部分的に分離し、場合によつてはこれらの成分の少
なくとも１つを分離された形で砕解装置から出し、冶金
プロセスにおける再使用装置へ供給する。
【００１５】
【実施例】次に例により本発明を以下に説明する。
【００１６】例１ ７５重量％の金属アルミニウムを含む２０ｋｇのアルミ
ニウムかすが溶湯容器から出され、約８４０℃の温度
で、４００ｍｍの内径と２５０ｍｍの内側高さとを持つ
垂直構造の鋼製遠心分離ドラムとして構成されている砕
解装置へ入れられた。１．５分の始動時間後、最も内側
の層に４．５ｇの放射状加速度を生ずるような回転数が
維持された。８００〜６６０℃で遠心分離時間は３分で
あつた。ドラムの外側から噴射水により冷却が行われ
た。１５．２ｋｇの質量を持つ金属アルミニウムの閉じ
た輪が得られた。約７重量％の残留金属アルミニウムを
含み問題なく廃棄処理可能な砂状のコンシステンシーを
持つ４．８ｋｇのＡｌ２Ｏ３が残つた。例２ 例１に述べたように方法が実施され、垂直に設けられる
遠心分離機が、回転軸線の方向に付加的な振動を加えら
れながら使用され、４５０ｍｍの内径でその内部空間
は、５００ｍｍの全体内側高さで、段付けされた３５０
ｍｍの小さい内径及び２００ｍｍの内側高さの下側部分
を持ち、前室として作用した。凝固後に１５．７ｋｇの
金属アルミニウムの閉じた輪が得られ、酸化物介在物を
実際上含んでいなかつた。４．３ｋｇの砂状アルミニウ
ム酸化物は約５重量％の残留アルミニウムを含んでい
た。例３ 例１に述べたように方法が実施されたが、１００ｇのか
すにＮａＣｌ−ＫＣｌ混合物が１：１の重量割合で添加
された。１５．５ｋｇのアルミニウムの輪が得られ、残
つたアルミニウム酸化物は約６重量％の金属アルミニウ
ムを含んでいた。
ニウムかすが溶湯容器から出され、約８４０℃の温度
で、４００ｍｍの内径と２５０ｍｍの内側高さとを持つ
垂直構造の鋼製遠心分離ドラムとして構成されている砕
解装置へ入れられた。１．５分の始動時間後、最も内側
の層に４．５ｇの放射状加速度を生ずるような回転数が
維持された。８００〜６６０℃で遠心分離時間は３分で
あつた。ドラムの外側から噴射水により冷却が行われ
た。１５．２ｋｇの質量を持つ金属アルミニウムの閉じ
た輪が得られた。約７重量％の残留金属アルミニウムを
含み問題なく廃棄処理可能な砂状のコンシステンシーを
持つ４．８ｋｇのＡｌ２Ｏ３が残つた。例２ 例１に述べたように方法が実施され、垂直に設けられる
遠心分離機が、回転軸線の方向に付加的な振動を加えら
れながら使用され、４５０ｍｍの内径でその内部空間
は、５００ｍｍの全体内側高さで、段付けされた３５０
ｍｍの小さい内径及び２００ｍｍの内側高さの下側部分
を持ち、前室として作用した。凝固後に１５．７ｋｇの
金属アルミニウムの閉じた輪が得られ、酸化物介在物を
実際上含んでいなかつた。４．３ｋｇの砂状アルミニウ
ム酸化物は約５重量％の残留アルミニウムを含んでい
た。例３ 例１に述べたように方法が実施されたが、１００ｇのか
すにＮａＣｌ−ＫＣｌ混合物が１：１の重量割合で添加
された。１５．５ｋｇのアルミニウムの輪が得られ、残
つたアルミニウム酸化物は約６重量％の金属アルミニウ
ムを含んでいた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルント・コス オーストリア国レオーベン・エンドレスガ ツセ11 (72)発明者 ハラルト・マールホルト オーストリア国レオーベン・シユトレンヴ エーク11／10
Claims (10)
- 【請求項１】 少なくとも１つの軽金属特にアルミニウ
ム又はこの軽金属の合金と、この軽金属の少なくとも１
つの酸化物又は酸化物化合物又は他の非金属化合物から
形成される少なくとも１つの非金属相と、場合によつて
は１つ又は複数の物質例えば塩又は塩混合物等とから成
る分散混合物から、高い温度で、特にアルミニウム又は
アルミニウム合金の製造、処理及び回収の過程において
生ずるかすから、金属相を取得し、場合によつてはかす
の非金属相を少なくとも一部分離する方法において、場
合によつては複数の個別混合物から形成される分散混合
物を、金属又は合金の溶融温度又は溶融範囲以上の範囲
にある温度へもらすか、又はこの温度に保持するか、又
はこの温度で均一化し、それからこの混合物を、なるべ
く温度を調整可能特に冷却可能な少なくとも１つの接触
面例えば鋳型面を持つ装置へ入れ、この接触面に対して
ほぼ直角にこの面の投影面の最大面積に対してぼぼ直角
に加速度を作用させて砕解し、金属相を合体させて接触
面の範囲に集め、この接触面の影響で凝固させることを
特徴とする、軽金属と非金属成分とから成る分散混合物
から金属相を取得する方法。 - 【請求項２】 固化する金属のうち接触面から遠い側に
あつてほぼ微小結晶及び析出物のない溶融範囲が、接触
面への特に調整される熱流によつて、固体相特にほぼ酸
化物により形成される相の粒子の最大直径に等しいか又
はこれより大きく保たれる厚さ又は深さを持つていると
いう条件で、合体する金属相を凝固させることを特徴と
する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 金属の溶融点又は合金の溶融範囲より２
ないし４００℃なるべく２５０℃上の範囲にある温度
で、分散混合物を、溶融金属粒子の合体装置へ入れるこ
とを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項４】 分散混合物にほぼ放射状加速度を作用さ
せることを特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載
の方法。 - 【請求項５】 分散混合物に特に変化する強さの放射状
加速度を作用させることを特徴とする、請求項１ないし
３の１つに記載の方法。 - 【請求項６】 軌道に沿う加速度と放射状加速度又は軌
道に沿う加速度と付加的な法線加速度を持つ放射状加速
度又は放射状加速度と回転軸線の方向の加速度を持つ加
速度とから形成される加速度を分散混合物に作用させ、
場合によつては加速度の１つ又は複数に変化する強さを
持たせることを特徴とする、請求項１ないし５の１つに
記載の方法。 - 【請求項７】 重力加速度の少なくとも１倍なるべく３
倍以上、ただし最高でも２８０倍なるべく最高２０倍特
に最高１０倍の加速度を、少なくとも短時間分散混合物
に作用させることを特徴とする、請求項１ないし６の１
つに記載の方法。 - 【請求項８】 少なくとも８０％なるべく９５％の金属
除去まで分散混合物に加速度を作用させることを特徴と
する、請求項１ないし７の１つに記載の方法。 - 【請求項９】 金属相の合体の際又は合体後に、分離さ
れる非金属相を砕解装置から出すことを特徴とする、請
求項１ないし８の１つに記載の方法。 - 【請求項１０】 金属相の合体の際又は合体後に、少な
くとも１つの酸化物の成分及び塩成分を少なくとも部分
的に分離し、これらの成分を分離された形で砕解装置か
ら出し、場合によつては冶金プロセスにおける再使用装
置へ供給することを特徴とする、請求項１ないし９の１
つに記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25594694A JPH0881718A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 軽金属と非金属成分とから成る分散混合物から金属相を取得する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25594694A JPH0881718A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 軽金属と非金属成分とから成る分散混合物から金属相を取得する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0881718A true JPH0881718A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=17285781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25594694A Pending JPH0881718A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 軽金属と非金属成分とから成る分散混合物から金属相を取得する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0881718A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010016269A1 (ja) | 2008-08-08 | 2010-02-11 | 学校法人日本大学 | 巨大歪加工法で固化成形した高比強度を有する純アルミニウム構造材料 |
-
1994
- 1994-09-14 JP JP25594694A patent/JPH0881718A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010016269A1 (ja) | 2008-08-08 | 2010-02-11 | 学校法人日本大学 | 巨大歪加工法で固化成形した高比強度を有する純アルミニウム構造材料 |
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