JPS6136570B2 - - Google Patents
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- JPS6136570B2 JPS6136570B2 JP16825282A JP16825282A JPS6136570B2 JP S6136570 B2 JPS6136570 B2 JP S6136570B2 JP 16825282 A JP16825282 A JP 16825282A JP 16825282 A JP16825282 A JP 16825282A JP S6136570 B2 JPS6136570 B2 JP S6136570B2
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Classifications
-
- 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
- C22B21/06—Obtaining aluminium refining
- C22B21/062—Obtaining aluminium refining using salt or fluxing agents
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
この発明は、スクラツプ中のマグネシウム、特
にアルミニウムスクラツプ中のマグネシウムを回
収除去する方法に関する。 スクラツプ中に含まれるマグネシウムを合理的
に除去、回収するのは従来困難とされてきた。例
えばアルミニウムスクラツプには多くの場合マグ
ネシウムが含まれ、再生二次アルミニウム地金と
する場合除去が必要であり、融体中への塩素ガス
の吹込みにより除き得るが、環境汚染問題のため
実用化が困難であつた。 一方、マグネシウムを含有するアルミニウムス
クラツプに塩化亜鉛を作用させると、(1)式のよう Al−Mg＋ZnCl2 →Al−Zn＋MgCl2 ……(1) に、置換反応が定量的に進み、マグネシウムを除
去、分離できることが知られている。しかし、こ
の場合には、塩化亜鉛自体の潮解性が強く、塩素
と比べて高価であること、また塩化亜鉛の添加に
よりアルミニウム中の亜鉛含量が増加すること
（例えばスクラツプ1t当り塩化亜鉛２Kgを添加す
ると亜鉛含量が、0.05％増加し、亜鉛含量0.1％
以下の規格の耐蝕合金等には使用できない）、更
に、塩化亜鉛は上記のようにマグネシウムと定量
的に反応するが、実際にはスクラツプ中の大部分
がAlであるため、次の(2)及び(3)式のように、 Al＋３／2ZnCl2 →AlCl3＋３／2Zn ……(2) Al−Mg＋２／3AlCl3 →MgCl2＋xAl ……(3) 先ず、AlCl3が生成し、これがMgと置換して
MgCl2となる二段階で反応が進行し、この際に生
成するAlCl3と最初に添加するZnCl2の蒸気圧が高
く、そのダスト及びヒユームの発生防止及び除去
が困難であること等の問題があり、実施化できな
かつた。 本発明者等は上記の問題に鑑みて鋭意研究を重
ねた結果、NaCl−KClを主成分とする塩浴中で
アルミニウムスクラツプを塩化亜鉛と反応させる
ことにより、生成したAlCl3は塩浴に吸収されて
AlCl3−NaCl−KClとなつて飛散することもな
く、スクラツプ中のMgと反応してMgCl2を生成
し、以つてスクラツプ中のMgを効率よく除去、
回収できることを見い出し、この発明に至つた。 即ち、本発明は、マグネシウムを含有するスク
ラツプをNaCl−KClを主成分とする塩浴中で塩
〓〓〓〓
化亜鉛と反応させ、生成したAl−Zn合金とNaCl
−KCl−MgCl2浴とを分離することを特徴とす
る。 本発明によれば、得られたAl−Zn合金は真空
蒸留法により分離し、高純度のZnとして取り出
すことにより純アルミニウムの製造と亜鉛製錬と
を同時に行うことができる。一方、NaCl−KCl
−MgCl2熔融塩電解により高純度のMgを分離回
収することができる。 次に本発明を図面と共に説明する。 第１図はAl−Mg合金（Mg9.83％、m.p617
℃、チツプ）と過剰量のZnCl2粉末の加熱による
反応状況を示すDTA図である。(1)式により370℃
付近から大きな発熱ピークが見られ、引続き生成
するZnの融解による吸熱が419℃にみられる。し
かし、ZnCl2が合金に対して当量以上の場合に
は、合金は全て塩化され、ZnとZnCl2−MgCl2−
AlCl3融体を形成する。 そこで、合金中のMg含量に相当するだけの
ZnCl2を添加すれば、優先的に脱Mgが起るとの予
想の下に、合金過剰で封管中400℃、100分間加熱
した。その結果、加熱後の合金チツプの形状はそ
のままであつたが、次表(a)欄に示されるように合
金中のMgがZnに置換していることがわかる。し
かし、反応は合金チツプ表面とZnCl2融体の間で
起つており、必ずしも選択的でない。
にアルミニウムスクラツプ中のマグネシウムを回
収除去する方法に関する。 スクラツプ中に含まれるマグネシウムを合理的
に除去、回収するのは従来困難とされてきた。例
えばアルミニウムスクラツプには多くの場合マグ
ネシウムが含まれ、再生二次アルミニウム地金と
する場合除去が必要であり、融体中への塩素ガス
の吹込みにより除き得るが、環境汚染問題のため
実用化が困難であつた。 一方、マグネシウムを含有するアルミニウムス
クラツプに塩化亜鉛を作用させると、(1)式のよう Al−Mg＋ZnCl2 →Al−Zn＋MgCl2 ……(1) に、置換反応が定量的に進み、マグネシウムを除
去、分離できることが知られている。しかし、こ
の場合には、塩化亜鉛自体の潮解性が強く、塩素
と比べて高価であること、また塩化亜鉛の添加に
よりアルミニウム中の亜鉛含量が増加すること
（例えばスクラツプ1t当り塩化亜鉛２Kgを添加す
ると亜鉛含量が、0.05％増加し、亜鉛含量0.1％
以下の規格の耐蝕合金等には使用できない）、更
に、塩化亜鉛は上記のようにマグネシウムと定量
的に反応するが、実際にはスクラツプ中の大部分
がAlであるため、次の(2)及び(3)式のように、 Al＋３／2ZnCl2 →AlCl3＋３／2Zn ……(2) Al−Mg＋２／3AlCl3 →MgCl2＋xAl ……(3) 先ず、AlCl3が生成し、これがMgと置換して
MgCl2となる二段階で反応が進行し、この際に生
成するAlCl3と最初に添加するZnCl2の蒸気圧が高
く、そのダスト及びヒユームの発生防止及び除去
が困難であること等の問題があり、実施化できな
かつた。 本発明者等は上記の問題に鑑みて鋭意研究を重
ねた結果、NaCl−KClを主成分とする塩浴中で
アルミニウムスクラツプを塩化亜鉛と反応させる
ことにより、生成したAlCl3は塩浴に吸収されて
AlCl3−NaCl−KClとなつて飛散することもな
く、スクラツプ中のMgと反応してMgCl2を生成
し、以つてスクラツプ中のMgを効率よく除去、
回収できることを見い出し、この発明に至つた。 即ち、本発明は、マグネシウムを含有するスク
ラツプをNaCl−KClを主成分とする塩浴中で塩
〓〓〓〓
化亜鉛と反応させ、生成したAl−Zn合金とNaCl
−KCl−MgCl2浴とを分離することを特徴とす
る。 本発明によれば、得られたAl−Zn合金は真空
蒸留法により分離し、高純度のZnとして取り出
すことにより純アルミニウムの製造と亜鉛製錬と
を同時に行うことができる。一方、NaCl−KCl
−MgCl2熔融塩電解により高純度のMgを分離回
収することができる。 次に本発明を図面と共に説明する。 第１図はAl−Mg合金（Mg9.83％、m.p617
℃、チツプ）と過剰量のZnCl2粉末の加熱による
反応状況を示すDTA図である。(1)式により370℃
付近から大きな発熱ピークが見られ、引続き生成
するZnの融解による吸熱が419℃にみられる。し
かし、ZnCl2が合金に対して当量以上の場合に
は、合金は全て塩化され、ZnとZnCl2−MgCl2−
AlCl3融体を形成する。 そこで、合金中のMg含量に相当するだけの
ZnCl2を添加すれば、優先的に脱Mgが起るとの予
想の下に、合金過剰で封管中400℃、100分間加熱
した。その結果、加熱後の合金チツプの形状はそ
のままであつたが、次表(a)欄に示されるように合
金中のMgがZnに置換していることがわかる。し
かし、反応は合金チツプ表面とZnCl2融体の間で
起つており、必ずしも選択的でない。
【表】
第２図はAl−MgとZnCl2の置換反応における脱
Mgに及ぼすZnCl2添加量の効果を示すグラフであ
る。このように塩浴を用いない場合には、ZnCl2
の添加量が１当量で脱Mg率が70％程度に過ぎ
ず、添加量の増加と共に脱Mg率も上昇するが、
Alの塩浴への損失率も増加する。 第３図及び上記表(b)欄はそれぞれ本発明の一実
施例を示す。即ち、Al−Mg合金とZnCl2−NaCl
−KClとの反応をZnCl2の添加量を変えて石英封
管中、650℃、100分間加熱して行つた結果を示
す。図から明らかなように、合金中のMg当量の
ZnCl2を添加すると、Mgがほぼ100％塩浴中に抽
出されてAl−Zn合金が得られると共に生成する
合金中のMg含量は0.01wt％程度であり、Alの損
失も少ないことがわかる。 この(1)式に示されるZnCl2によるMgの置換反応
は一種のテルミツト反応であり、発熱を伴ない短
時間で完結する。実施例として、Al−Mg合金
（Mg10％）５ｇをZnCl23ｇ（当量Mgに対して）
とをNaCl−KCl（モル比１：１）15ｇの混合物
に添加し、650℃に反応管を保持すると、第４図
に示す如く、30分で脱Mg率が100％に達する。 第５図は処理温度と脱Mg率との関係を示すグ
ラフである。400℃から塩浴が溶融し、ZnCl2−
KCl−NaCl融体とAl−Mg合金が反応を開始し、
反応率は600℃で100％に達する。この温度では
Al−Mg合金、Al−Zn合金は液体となり、反応が
液−液間で起るため迅速に進行する。 上記脱Mg反応によつて抽出されるAlスクラツ
プ中の不純物は殆どなく、NaCl−KCl−MgCl2融
〓〓〓〓
体中のMgCl2は高純度であるから、一般の熔融塩
電解の操業（20％NaCl、20％KCl、60％MgCl2
浴）の場合と同様に高純度のMg（99.9％）を得
ることができる。 一方、Al−Zn合金は真空蒸留法によりZnとAl
とに分離するが、ZnはISP法の蒸留亜鉛程度に純
度を上げることができる。また、Alはアルミニ
ウムスクラツプ中に含まれるMg、Zn以外のFe、
Si等の残留物により、ホールエール法による純度
（99.8％）には達しないが、更に電解精製により
純度を上げればよく、この場合には上記NaCl−
KCl−MgCl2を利用することができる。 このように、マグネシウムを含有するスクラツ
プを塩浴中で塩化亜鉛と反応させる本発明によれ
ば次のような効果がある。 従来の塩化亜鉛の単独使用では、その吸湿性
が問題であつたが、塩化亜鉛を他の塩と混合溶
融して、例えばZnCl2−NaCl−KCl塩浴をつく
り、この中でアルミニウムスクラツプと反応さ
せることにより吸湿性を抑制でき、取扱いが容
易となる。 塩浴を用いることにより、反応生成物である
塩化アルミニウムを塩浴中に捕集し、従来ダス
ト或いはヒユームとして操業上のトラブルとな
つていた塩化アルミニウムをスクラツプ中のマ
グネシウムと反応させ、脱マグネシウムを行う
ことができる（式(2)及び(3)参照）。 塩浴を用いることにより、アルミニウムスク
ラツプに直接塩化亜鉛を作用させる場合（第１
図参照）と異なり、スクラツプ表面での局部的
な激しい反応がなく、反応をゆるやかに行わ
せ、かつ液−液反応であり十分な接触が行われ
るため、反応率が高く、短時間で終了する（第
４図参照）。 反応終了後の塩浴は、そのままMgCl2−
NaCl−KCl塩浴として、マグネシウム電解を
実施することができる。 本発明に用いる塩化亜鉛を利用して脱マグネ
シウムによるアルミニウムの製造と亜鉛製錬を
同時に行うことが可能となる。 即ち、現在亜鉛の製錬はZnS精鉱を乾式法又は
湿式電解の何れかで行つているが、第６図に示す
ように、ZnS精鉱を酸素及び塩素により直接塩化
してZnCl2を製造し、このZnCl2を本発明に実施し
た後、NaCl−KCl−MgCl2浴の電解により得られ
る塩素ガスをZnS精鉱の塩化に循環使用すること
により達成できる。
Mgに及ぼすZnCl2添加量の効果を示すグラフであ
る。このように塩浴を用いない場合には、ZnCl2
の添加量が１当量で脱Mg率が70％程度に過ぎ
ず、添加量の増加と共に脱Mg率も上昇するが、
Alの塩浴への損失率も増加する。 第３図及び上記表(b)欄はそれぞれ本発明の一実
施例を示す。即ち、Al−Mg合金とZnCl2−NaCl
−KClとの反応をZnCl2の添加量を変えて石英封
管中、650℃、100分間加熱して行つた結果を示
す。図から明らかなように、合金中のMg当量の
ZnCl2を添加すると、Mgがほぼ100％塩浴中に抽
出されてAl−Zn合金が得られると共に生成する
合金中のMg含量は0.01wt％程度であり、Alの損
失も少ないことがわかる。 この(1)式に示されるZnCl2によるMgの置換反応
は一種のテルミツト反応であり、発熱を伴ない短
時間で完結する。実施例として、Al−Mg合金
（Mg10％）５ｇをZnCl23ｇ（当量Mgに対して）
とをNaCl−KCl（モル比１：１）15ｇの混合物
に添加し、650℃に反応管を保持すると、第４図
に示す如く、30分で脱Mg率が100％に達する。 第５図は処理温度と脱Mg率との関係を示すグ
ラフである。400℃から塩浴が溶融し、ZnCl2−
KCl−NaCl融体とAl−Mg合金が反応を開始し、
反応率は600℃で100％に達する。この温度では
Al−Mg合金、Al−Zn合金は液体となり、反応が
液−液間で起るため迅速に進行する。 上記脱Mg反応によつて抽出されるAlスクラツ
プ中の不純物は殆どなく、NaCl−KCl−MgCl2融
〓〓〓〓
体中のMgCl2は高純度であるから、一般の熔融塩
電解の操業（20％NaCl、20％KCl、60％MgCl2
浴）の場合と同様に高純度のMg（99.9％）を得
ることができる。 一方、Al−Zn合金は真空蒸留法によりZnとAl
とに分離するが、ZnはISP法の蒸留亜鉛程度に純
度を上げることができる。また、Alはアルミニ
ウムスクラツプ中に含まれるMg、Zn以外のFe、
Si等の残留物により、ホールエール法による純度
（99.8％）には達しないが、更に電解精製により
純度を上げればよく、この場合には上記NaCl−
KCl−MgCl2を利用することができる。 このように、マグネシウムを含有するスクラツ
プを塩浴中で塩化亜鉛と反応させる本発明によれ
ば次のような効果がある。 従来の塩化亜鉛の単独使用では、その吸湿性
が問題であつたが、塩化亜鉛を他の塩と混合溶
融して、例えばZnCl2−NaCl−KCl塩浴をつく
り、この中でアルミニウムスクラツプと反応さ
せることにより吸湿性を抑制でき、取扱いが容
易となる。 塩浴を用いることにより、反応生成物である
塩化アルミニウムを塩浴中に捕集し、従来ダス
ト或いはヒユームとして操業上のトラブルとな
つていた塩化アルミニウムをスクラツプ中のマ
グネシウムと反応させ、脱マグネシウムを行う
ことができる（式(2)及び(3)参照）。 塩浴を用いることにより、アルミニウムスク
ラツプに直接塩化亜鉛を作用させる場合（第１
図参照）と異なり、スクラツプ表面での局部的
な激しい反応がなく、反応をゆるやかに行わ
せ、かつ液−液反応であり十分な接触が行われ
るため、反応率が高く、短時間で終了する（第
４図参照）。 反応終了後の塩浴は、そのままMgCl2−
NaCl−KCl塩浴として、マグネシウム電解を
実施することができる。 本発明に用いる塩化亜鉛を利用して脱マグネ
シウムによるアルミニウムの製造と亜鉛製錬を
同時に行うことが可能となる。 即ち、現在亜鉛の製錬はZnS精鉱を乾式法又は
湿式電解の何れかで行つているが、第６図に示す
ように、ZnS精鉱を酸素及び塩素により直接塩化
してZnCl2を製造し、このZnCl2を本発明に実施し
た後、NaCl−KCl−MgCl2浴の電解により得られ
る塩素ガスをZnS精鉱の塩化に循環使用すること
により達成できる。
第１図は本発明の説明に供するAl−Mg合金と
ZnCl2との反応状況を示すDTA図、第２図は同じ
くAl−MgとZnCl2の置換反応における脱マグネシ
ウムに及ぼすZnCl2の添加量の効果を示すグラ
フ、第３図乃至第５図はそれぞれ本発明の実施例
を示すグラフ、第６図は本発明の適用例を示す亜
鉛製錬方法のフローシートである。 〓〓〓〓
ZnCl2との反応状況を示すDTA図、第２図は同じ
くAl−MgとZnCl2の置換反応における脱マグネシ
ウムに及ぼすZnCl2の添加量の効果を示すグラ
フ、第３図乃至第５図はそれぞれ本発明の実施例
を示すグラフ、第６図は本発明の適用例を示す亜
鉛製錬方法のフローシートである。 〓〓〓〓
Claims (1)
- １ マグネシウムを含有するスクラツプをNaCl
−KClを主成分とする塩浴中で塩化亜鉛と反応さ
せ、生成したAl−Zn合金とNaCl−KCl−MgCl2
浴とを分離することを特徴とするスクラツプ中の
マグネシウムを除去、回収する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57168252A JPS5959846A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | スクラツプ中のマグネシウムを除去、回収する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57168252A JPS5959846A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | スクラツプ中のマグネシウムを除去、回収する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5959846A JPS5959846A (ja) | 1984-04-05 |
| JPS6136570B2 true JPS6136570B2 (ja) | 1986-08-19 |
Family
ID=15864562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57168252A Granted JPS5959846A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | スクラツプ中のマグネシウムを除去、回収する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5959846A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100526039B1 (ko) * | 2002-09-10 | 2005-11-09 | 인하대학교 산학협력단 | 마그네슘 스크랩의 진공증류 정제방법 |
| EP1971708A4 (en) * | 2005-11-22 | 2011-08-31 | Paul R Kruesi | METHODS OF RECOVERING AND PURIFYING SECONDARY ALUMINUM |
| US8409419B2 (en) | 2008-05-21 | 2013-04-02 | Paul R. Kruesi | Conversion of carbon to hydrocarbons |
| JP7108644B2 (ja) * | 2020-01-15 | 2022-07-28 | 株式会社豊田中央研究所 | 金属除去方法および金属回収方法 |
| JP7112436B2 (ja) * | 2020-01-15 | 2022-08-03 | 株式会社豊田中央研究所 | 金属除去剤 |
-
1982
- 1982-09-29 JP JP57168252A patent/JPS5959846A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5959846A (ja) | 1984-04-05 |
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