JPS6220843A - アルミニウムマグネシウム合金の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はアルミニウムマグネシウム合金のあたらしい製
造方法に関するものである。

［従来の技術１ 従来アルミニウムマグネシウム合金を装造するには溶融
アルミニウムに金属マグネシウムを添加しマグネシウム
をアルミニウムに溶解さけた後冷却してアルミニウムマ
グネシウム合金を製造してい　Ｉこ　。

［本発明によって解決される問題点］ また、純マグネシウムのｌ！ｌ造法として本願発明者は
本願出願人と同一の出願人の出願に係る特願昭５７−４
２８５において、酸化マグネシウムを炭素還元すること
により発生するマグネシウム蒸気を溶融鉛又は溶融ビス
マスに一旦吸収した後、この合金から真空蒸留法により
純マグネシウムを回収する方法を提案した。しかしこの
真空蒸留工程ではマグネシウム１【当り３０００　ｋｗ
ｈの多量のエネル・ギーを必要とづる。このために溶融
鉛又は溶融ビスマスより分離された金属マグネシウムそ
のものをアルミニウムマグネシウム合金の原料として使
用する場合には高価になる。本発明は溶融鉛又は溶融ビ
スマスより金属マグネシウムを分離する前の溶融金属中
のマグネシウムを使用し、アルミニウムマグネシウム合
金を（りることを目的とするものである。

「問題点を解決するための手段］ 本発明のアルミニウムマグネシウム合金の製造方法【ユ
、マグネシウムが溶解した溶融鉛または溶融ビスマスに
溶融アルミニウムを接触させ、該溶融鉛または溶融ビス
マス中に溶解している一部の該マグネシウムを該溶融ア
ルミニウム中に移行さける工程、比重差により該マグネ
シウムを含む該溶融鉛またはビスマス液から該マグネシ
ウムを含む溶融アルミニウムを分離させる工程、分離し
た該マグネシウムを含む該溶融アルミニウムを冷却しア
ルミニウムマグネシウム合金を得る工程とを順次実施す
ることを特徴とするものである。

本発明の製造方法においては、マグネシウム原料として
、マグネシウムが溶解した溶融鉛または溶融ビスマスを
使用する。このマグネシウムが溶解した溶融鉛または溶
融ビスマスは本発明考らが提案している新しいマグネシ
ウムの製造方法の工程で１０られる。この新しいマグネ
シウムの製造方法は、例えば特願昭５７−４２８５号明
細占に詳細に説明されているように、炭素と酸化マグネ
シウムの混合物を高温化に加熱し、酸化マグネシウムを
炭素で）９元しマグネシウム蒸気を発生さ「、このマグ
ネシウム蒸気を溶融鉛または溶融ビスマスに接触さけて
吸収さけるものである。このングネシウムが溶解した溶
融鉛または溶融ビスマスよりマグネシウムを回収する方
法として、マグネシウムを蒸溜してマグネシウムを鉛、
ビスマスから分離する方法がある。しかしこの方法は多
重のエネルギーを必要とする。

本発明ではこのマグネシウムが溶解した溶融鉛または溶
融ビスマスに溶融アルミニウムを接触さ「、液−液抽出
で溶融鉛または溶融ビスマスに溶解していたマグネシウ
ムを溶融アルミニウム中に移行さＶ、溶融アルミニウム
と溶＠鉛または溶融ビスマスの比重差により、溶融アル
ミニウムを溶融鉛または溶融ビスマスの上方に集め、マ
グネシウムが溶解した溶融アルミニウムを分離し、その
後冷却してアルミニウムマグネシウム合金を得るもので
ある。

溶融鉛または溶融ビスマスより溶融アルミニウムにマグ
ネシウムを移行させる工程においては、溶融アルミニウ
ムと溶融鉛または溶融ビスマスの接触面積が多いほどそ
の移行速度も速い。このために移行工程で、両液の撹拌
等を行い両液の境界面積を増加させるのが好ましい。溶
融アルミニウムと溶融鉛または溶融ビスマスの分離は比
重差により行う。両液は比重差が大きいために比較的簡
単に両液を分離できる。溶融鉛等の液から分離しその上
方に集まったマグネシウムを溶解した溶融フｌルミニウ
ム液はたとえば洗い堰等から別の容器に移すことができ
る。この場合に新しいマグネシウムを含まない溶融アル
ミニウムあるいは新しい多量のマグネシウムが溶解した
溶融鉛または溶融ビスマスを混合容器に入れ、この混合
容器の上方に分離したマグネシウムが溶解した溶融アル
ミニウムを洗い堰よりあふれさせて移すことができる。

なおこの混合容器内でマグネシウムが溶融アルミニウム
に移行し、マグネシウムの濃度が低くなった溶融鉛また
は溶融ビスマスは温合容器の下方より別の室よｌこは容
器に移し、その室よりマグネシウム蒸気を吸収するため
の溶融鉛または溶融ビスマスとして循環使用づるのが好
ましい。

本発明の製造方法を実施するにあたっては例えば図に概
略を示す装置を使用することができる。

この装置はマグネシウム吸収槽１と液−液抽出槽２　Ｊ
５よび両槽１．２の間を結ぶ渇おくり管３および潟もど
し管４とを主な構成要素としている。

マグネシウム吸収槽１は洗い堰１１によって区画された
マグネシウム吸収プール１２と多量のマグネシウムを吸
収した溶融鉛またはビスマス液を保持する貯留プール１
３とを有する。また、この吸収槽１にはその吸収プール
１２の液面に而した槽の上部にマグネシウム蒸気を導入
するための導入口１４が設けられている。さらにこの吸
収槽１内の気圧をコント［コールするためのガス排出口
１５が設けられている。さらに、吸収槽１を加熱するた
めの加熱装置１６および温度制御装置（図示ぜず）が設
けられ、吸収槽１全体は断熱材（図示せず）で被覆され
ている。

液−液抽出槽２には洗い堰２１および隔壁２２で区間さ
れた混合プール２３、回収プール２４、戻し室２５が設
けられている。混合ブール２３には溶融アルミニウム供
給用の供給管２３１が挿入されている。またこの液−液
抽出病２には、ストップバルブ２６１をもつオーバフロ
ーバイ１２６、ストップバルブ２７１をもつ不活性ガス
導入管２７およびストップバルブ２８１および排気ポン
プ２８２をもつ排気管２８が設けられている。さらに回
収ブール２４には外部に開口する鋳込み管２４１が設各
プられている。この鋳込み管２４１は鋳込みバルブ２４
２をもつ。この鋳込み管２４１の間〔１部下方にインゴ
ットケース２４３が設けられている。この液−液抽出槽
２にも加熱装置２つおよび温度制御装置（図示せず）が
ｉ！Ｑけられ、層全体が断熱材（図示せず）で覆われて
いる。

渇送り管３はマグネシウム回収槽１の貯留プール１３の
底部に入り口開口をもち、液−液抽出槽２の混合ブール
２３の側壁に出口開口を有し、途中に送りポンプ３１を
ｂつ。

潟戻し管４は液−液抽出槽２の戻し室２５の底部に入り
口開口を有し、吸収槽１の吸収プール１２の液面上で洗
いｌ［１１１の反対側の側壁側に開口する出口をもつ。

この戻し管４もその途中に戻しポンプ４１をもつ。

マグネシウム回収槽１と液−液抽出槽２の高さ方向の位
置関係は、マグネシウム回収槽１と液−液抽出槽２との
内部気圧の差を湯送り管３および瀉戻し管４内の溶融鉛
または溶融ビスマスの液圧でバランスするように設定さ
れる。

この装置をもちいてアルミニウムマグネシウム合金を製
造するには、まずマグネシウム吸収槽１内の気圧をガス
排出口１５より真空ポンプで０゜０１ト一ル程度に減圧
する。次に液−液抽出槽２内をアルゴンガス雰囲気にす
るため、ストップバルブ２８１を間き、排気ポンプ２８
２を作動さＶ排気管２８より０．０１ト一ル程度に減圧
する。

その侵ストップバルブ２８１を締め、次に不活性ガス導
入管２７よりアルゴンガスを槽２内に導入し、１気圧を
越えたところでス！〜ツブバルブ２６１を開きオーバフ
ローパイプ２６よりアルゴンガスをＡ−パフローさせる
。この状態で両層１．２の加熱装置１６．２９を動かせ
、吸収槽１を約５５０℃、抽出槽２を約８００℃に加熱
し、内部の鉛（またはビスマス）を溶解させ、金糸を溶
湯とする。この状態で渇戻し管４より溶融鉛を連続的に
戻し室２５より吸収ブール１２に戻しポンプ４１で汲み
上げ吸収ブール１２一杯に溶融鉛を保つ。

続いて、導入口１４よりマグネシウム蒸気を導入し、吸
収ブール１２の溶融鉛液面へ吹き付は溶融鉛中に溶解さ
せる。なお、吸収ブール］２には瀉戻し管４より連続的
に溶融鉛が送られるため、マグネシウムを溶解し、マグ
ネシウム濃度の高くなった溶融鉛は洗いｊｌ！１１を越
えて貯留タンク１３に流れ落ちて貯留される。そして一
定量貯留された溶融鉛は不連続的に渇おくり管３、渇送
りポンプ３１により貯留プール１３より液−液抽出槽２
の混合ブール２３に送られる。液−液抽出槽２では、約
８００℃の純アルミニウム溶湯が供給管２３１より混合
プール２３内に供給され、混合プール２３内で溶融アル
ミニウムと溶融鉛が混合状態となって接触する。これに
より、溶融鉛中のマグネシウムが溶融アルミニウムに移
行する。この状ｆｆ３でしばらく放ごすると溶融アルミ
ニウムは上部に溶融鉛は下部に分離する。この状態で瀉
送り管３より溶融鉛が混合ブール２３に送られると、溶
融アルミニウムが洗い堰２１よりあふれ、回収ブール２
４に落下する。回収プール２４中の溶融アルミニウムは
鋳込みバルブ２４２を開き、鋳込み管２４１よりインゴ
ットケース２４３内に鋳込まれる。このようにしてアル
ミニウムマグネシウム合金が製造される。

［発明の効果］ 本発明ではマグネシウム原料としてマグネシウムが溶解
した溶融鉛または溶融ビスマスを使用する。このために
アルミニウムマグネシウム合金を製造するための原料と
して金属マグネシウムを使用する必要がない。このため
に本発明の製造方法では金属マグネシウムを溶融鉛又は
溶融ビスマスから分離するために要するエネルギーを必
要としないので、少ないエネルギーでかつ安価にアルミ
ニウムマグネシウム合金を製造することができる。

［実施例１］ 前述した図に示す装置を使用し、マグネシウム吸収槽１
内で１８重量％のマグネシウムを含む溶融鉛を得た。こ
の溶融鉛を渇送り管３より液−液抽出槽２の混合ブール
２３に送り、ここで８００℃の純アルミニウムを混合し
、マグネシウムを溶融鉛より溶融アルミニウムに移行さ
せた。これにより約４重量％のマグネシウムを含むアル
ミニウムマグネシウム合金が得られた。なお、戻し室２
５にはマグネシウム濃度が１５！ｒ［ｆｆｉ％の溶融鉛
が送られてきた。

［実施例２］ 実施例と同じ装置を使用し、マグネシウム吸収槽１内で
約１５重量％のマグネシウムを含む溶融鉛を得た。この
溶融鉛を潟送り管３より液−液抽出槽２の混合ブール２
３に送り、ここで８００℃の純アルミニウムを混合し、
マグネシウムを溶融鉛より溶融アルミニウムに移行させ
た。この場合には約１重量％のマグネシウムを含むアル
ミニウムマグネシウム合金が得られた。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の方法を実施するために使用される′ＪＡ置
の概略説明図である。 図中、１はマグネシウム吸収槽、２は液−液抽出槽、３
は渇送り管、４は潟もどし管を示す。 特許出願人　　ト］夕自動車株式会社 代理人　　　　弁理士　大川　宏 同　　　　　弁理士　丸山明夫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マグネシウムが溶解した溶融鉛または溶融ビスマ
   スに溶融アルミニウムを接触させ、該溶融鉛または溶融
   ビスマス中に溶解している一部の該マグネシウムを該溶
   融アルミニウム中に移行させる工程、 比重差により該マグネシウムを含む該溶融鉛または溶融
   ビスマスから該マグネシウムを含む溶融アルミニウムを
   分離させる工程、 分離した該マグネシウムを含む該溶融アルミニウムを冷
   却しアルミニウムマグネシウム合金を得る工程とを順次
   実施することを特徴とするアルミニウムマグネシウム合
   金の製造方法。