NO790339L - PROCEDURES FOR TREATING CERTAIN SCRAPES - Google Patents
PROCEDURES FOR TREATING CERTAIN SCRAPESInfo
- Publication number
- NO790339L NO790339L NO790339A NO790339A NO790339L NO 790339 L NO790339 L NO 790339L NO 790339 A NO790339 A NO 790339A NO 790339 A NO790339 A NO 790339A NO 790339 L NO790339 L NO 790339L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- scrap
- metal
- group
- nickel
- metals
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 88
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 130
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 113
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 92
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 91
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 66
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 66
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 claims description 66
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 61
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 49
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 39
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 39
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 25
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 claims description 23
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 22
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 21
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 18
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 17
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 16
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 16
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 16
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 16
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 13
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 claims description 10
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 claims description 10
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 claims description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 55
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 230000008569 process Effects 0.000 description 29
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 19
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 18
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 12
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 12
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 9
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 5
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 5
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 5
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 4
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 4
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 4
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 3
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N copper monosulfide Chemical compound [Cu]=S BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005363 electrowinning Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- YKGBNAGNNUEZQC-UHFFFAOYSA-N 6-methyl-n,n-bis(6-methylheptyl)heptan-1-amine Chemical compound CC(C)CCCCCN(CCCCCC(C)C)CCCCCC(C)C YKGBNAGNNUEZQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- -1 XRS-2 Substances 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229940045985 antineoplastic platinum compound Drugs 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000010960 commercial process Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 1
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 229910052954 pentlandite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 1
- 150000003058 platinum compounds Chemical class 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
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
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/005—Preliminary treatment of scrap
-
- 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
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0407—Leaching processes
- C22B23/0446—Leaching processes with an ammoniacal liquor or with a hydroxide of an alkali or alkaline-earth metal
-
- 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
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/001—Dry processes
- C22B7/002—Dry processes by treating with halogens, sulfur or compounds thereof; by carburising, by treating with hydrogen (hydriding)
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
Fremgangsmåte ved behandling av visse skrapmetall Procedure for processing certain scrap metal
oppfinnelsen angår generelt oppløsning av visse skrapmetall og nærmere bestemt en utlutingsmetode for å oppløse skrapmetall som inneholder kombinasjonen av (a) et metall fra gruppen kobolt, nikkel og blandinger derav og (b) et ildfast metall fra gruppen molybden, krom, wolfram og blandinger derav. the invention generally relates to the dissolution of certain scrap metal and more specifically to a leaching method for dissolving scrap metal containing the combination of (a) a metal from the group of cobalt, nickel and mixtures thereof and (b) a refractory metal from the group of molybdenum, chromium, tungsten and mixtures thereof .
I de senere år er bruk av såkalte "superlegeringer" blitt større på grunn av behovet for gjenstander med de spesielle egenskaper som erholdes ved bruk av disse materialer, som høy-temperaturfasthet, motstandsdyktighet overfor oxydasjon ved høy temperatur og korrosjonsmotstandsdyktighet etc. Efter hvert som bruken av disse superlegeringer tiltar, øker også mengden av skrapmetaller og andre avfallsmaterialer som inneholder disse superlegeringer. Det vanlige superlegeringsskrap omfatter slike fysikalsk sterkt forskjellige gjenstander som brukte og kvalitets-messig utilfredsstillende artikler, dreiespon, slipespon, støpe-øseskall, formløp, gnistavfall og avfalls<p>rodukter som slig, In recent years, the use of so-called "superalloys" has increased due to the need for objects with the special properties obtained by using these materials, such as high-temperature strength, resistance to oxidation at high temperature and corrosion resistance, etc. As the use of these superalloys increases, the amount of scrap metals and other waste materials containing these superalloys also increases. The usual superalloy scrap includes such physically very different objects as used and quality-unsatisfactory articles, turning shavings, grinding shavings, casting ladle shells, mold runs, spark waste and waste<p>products such as,
slam og slagger. Som anvendt heri er betegnelsen "skrap" derfor ment uten å være begrensende å omfatte skrap i en hvilken som helst av de ovennevnte former. sludge and slag. As used herein, the term "scrap" is therefore intended, without limitation, to include scrap in any of the above forms.
På grunn av den kjensgjerning at skrapmetall av de ovennevnte typer inneholder metaller av stor økonomisk betydning, foreligger det for tiden et klart behov for egnede metoder ved hjelp av hvilke slikt skrap kan behandles for å gjenvinne i det minste visse av de verdifulle metaller fra skrapet i kommersielt anvendbar form. Disse metallskrap omfatter vesentlige mengder av de superlegeringer som i alminnelighet inneholder betydelige mengder nikkel og/eller kobolt, og forskjellige planer er blitt foreslått for å utvinne disse verdifulle metaller fra slikt skrap. Due to the fact that scrap metal of the above types contains metals of great economic importance, there is currently a clear need for suitable methods by which such scrap can be treated in order to recover at least some of the valuable metals from the scrap in commercially usable form. These scrap metals include significant amounts of the superalloys which generally contain significant amounts of nickel and/or cobalt, and various schemes have been proposed to recover these valuable metals from such scrap.
I US<p>atentskrift nr. 3649487 er beskrevet en fremgangsmåte hvor metallskra<p>som inneholder kombinasjonen av minst ett grunn- metall fra gruppen jern, nikkel, kobolt og kobber og minst ett metall med høyt smeltepunkt fra gruppen krom, molybden og wolfram, behandles elektrolytisk for å utvinne de verdifulle grunnmetaller fra skrapet. Ved den nevnte fremgangsmåte forbehandles metallskrapet for å omdanne de ovennevnte metaller med høyt smeltepunkt til deres tilsvarende carbider, borider, silicider, nitrider og/ eller fosfider. Det på denne måte forbehandlede metallskrap opp-løses derefter anodisk ved en spenning av under 4 V i en nøytral eller sur elektrolytt av salter av en ikke-oxyderende syre. På grunn av kombinasjonen av forbehandlingstrinnet og opprettholdelsen av en lav spenning under elektrolysen er det angitt at oppløsningen av metallskrapet finner sted på en slik måte at grunnmetallene opp-løses og at ett eller flere av disse til slutt avsettes på katoden, mens metallene med høyt smeltepunkt holder seg i det vesentlige uoppløst og holdes tilbake på anoden i form av et anodeslim eller In US<p>patent no. 3649487 a method is described in which metal scrap<p>which contains the combination of at least one base metal from the group of iron, nickel, cobalt and copper and at least one metal with a high melting point from the group of chromium, molybdenum and tungsten , is treated electrolytically to extract the valuable base metals from the scrap. In the aforementioned method, the metal scrap is pretreated to convert the above-mentioned metals with a high melting point into their corresponding carbides, borides, silicides, nitrides and/or phosphides. The metal scrap pretreated in this way is then anodically dissolved at a voltage of less than 4 V in a neutral or acidic electrolyte of salts of a non-oxidizing acid. Due to the combination of the pretreatment step and the maintenance of a low voltage during the electrolysis, it is stated that the dissolution of the metal scrap takes place in such a way that the base metals are dissolved and that one or more of these are finally deposited on the cathode, while the metals with a high melting point remains essentially undissolved and is retained on the anode in the form of an anode slime or
-skjelett.-skeleton.
I US patentskrift nr. 3607236 er beskrevet en fremgangsmåte hvor superlegeringsmetallskrap oppløses ved tilbakelø<p>sperkolering av klorert, varm, vandig saltsyre gjennom et lag av skrapet. Efter hver gjennomgang mettes utlutingsvæsken av saltsyre på ny med klor-gass. Den beskrevne oppløsningsprosess er bare delvis selektiv overfor wolfram og er ikke selektiv overfor de øvrige verdifulle metaller. I det vesentlige hele mengden av superlegeringsmetall-skrapet blir således oppløst i utlutingsvæsken. Den anrikede utlutingsvæske fra denne oppløsningsprosess behandles ved hjelp av forskjellige metoder som carbonadsorpsjon, filtrering, oppløsnings-middelekstraksjon, avdrivning, oxydasjon og selektiv utfelling US Patent No. 3607236 describes a method in which superalloy metal scrap is dissolved by percolation of chlorinated, hot, aqueous hydrochloric acid through a layer of the scrap. After each pass, the hydrochloric acid leaching liquid is saturated again with chlorine gas. The described dissolution process is only partially selective towards tungsten and is not selective towards the other valuable metals. Essentially the entire amount of the superalloy metal scrap is thus dissolved in the leaching liquid. The enriched leachate from this dissolution process is treated using various methods such as carbon adsorption, filtration, solvent extraction, stripping, oxidation and selective precipitation
for å separere og gjenvinne wolfram, molybden, jern, kobolt, krom og nikkel. to separate and recover tungsten, molybdenum, iron, cobalt, chromium and nickel.
I US patentskrift nr. 3544309 er beskrevet en fremgangsmåte hvor nikkellegeringsskrap oppløses i vandig saltsyre. Krom-, jern-, kobolt- og nikkelinnholdet i den anrikede utlutingsvæske isoleres og separeres ved hjelp av en-rekke utfellingstrinn under anvendelse av magnesiumoxyd og ved hjelp av et oppløsningsmiddel-ekstraksjonstrinn. Saltsyre og magnesiumoxyd rekonstitueres til slutt ved denne prosess, og disse midler resirkuleres for prosessens o<p>pløsnings- og utfellingstrinn. Det er av betydning å merke seg at patentinnehaveren advarer brukerne av oppfinnelsen mot å fore- ta noen behandling av metallskra<p>et som vil øke dets innhold av carbon eller nitrogen, da en slik forbehandling angis å gjøre skrapet uoppløselig. US Patent No. 3544309 describes a method where nickel alloy scrap is dissolved in aqueous hydrochloric acid. The chromium, iron, cobalt and nickel content of the enriched leachate is isolated and separated by means of a series of precipitation steps using magnesium oxide and by means of a solvent extraction step. Hydrochloric acid and magnesium oxide are finally reconstituted in this process, and these agents are recycled for the dissolution and precipitation stages of the process. It is important to note that the patent holder warns the users of the invention against carrying out any treatment of the metal scrap that will increase its carbon or nitrogen content, as such pre-treatment is stated to make the scrap insoluble.
Hver av de ovennvnte prosesser er beheftet med visse ulemper som er tilbøyelige til å hindre en utstrakt kommersiell anvendelse av prosessene. Således antas det at omkostningene ved fremgangsmåten ifølge US patentskrift nr. 3649487 er utilfredsstillende på grunn av<p>rosessens behov for elektrisk energi og på grunn av de høye investerings- og driftsomkostninger som vanligvis er for-bundet med drift av elektrolyseceller. Fremgangsmåten ifølge US patentskrifter nr. 3607236 og nr. 3544309 fører ikke til noen vesentlig separering av de verdifulle metaller under o<p>pløsningen av metallskrapet, og hver av disse prosesser krever således en rekke forholdsvis kompliserte og kostbare behandlingstrinn for den anrikede utlutingsvæske efter oppløsningstrinnet for å oppnå separering og utvinning av de verdifulle metaller fra den anrikede utlutingsvæske. Begge disse prosesser er dessuten basert på ekstreme oppløsningsbetingelser for å erholde en rimelig hurtig oppløsning av de normalt syrefaste legeringer. Each of the above-mentioned processes is subject to certain disadvantages which tend to prevent an extensive commercial application of the processes. Thus, it is assumed that the costs of the method according to US Patent No. 3649487 are unsatisfactory because of the process's need for electrical energy and because of the high investment and operating costs that are usually associated with the operation of electrolysis cells. The method according to US patent documents no. 3607236 and no. 3544309 does not lead to any significant separation of the valuable metals during the dissolution of the metal scrap, and each of these processes thus requires a series of relatively complicated and expensive treatment steps for the enriched leaching liquid after the dissolution step to achieve separation and recovery of the valuable metals from the enriched leach liquid. Both of these processes are also based on extreme dissolution conditions in order to obtain a reasonably rapid dissolution of the normally acid-resistant alloys.
Det har imidlertid ifølge oppfinnelsen vist seg at en sterkt selektiv og aksepterbar hurtig oppløsning av tilført skrapmetall som inneholder kombinasjonen av (a) minst ett metall fra gruppen nikkel, kobolt og blandinger derav og (b) minst ett ildfast metall fra gruppen molybden, wolfram, krom og blandinger derav, kan oppnås ved hjelp av syreutluting eller ammoniakalsk utluting av spesielt preparert skrap. According to the invention, however, it has been shown that a highly selective and acceptable rapid dissolution of added scrap metal containing the combination of (a) at least one metal from the group of nickel, cobalt and mixtures thereof and (b) at least one refractory metal from the group of molybdenum, tungsten, chromium and mixtures thereof, can be obtained by means of acid leaching or ammoniacal leaching of specially prepared scrap.
Det tas derfor ved oppfinnelsen hovedsakelig sikte på å tilveiebringe en ny utlutingsprosess for oppløsning av skrapmetall som inneholder kombinasjonen av (a) minst ett metall fra gruppen kobolt, nikkel og blandinger derav og (b) minst ett ildfast metall fra gruppen krom, molybden, wolfram og blandinger derav, hvor nikkel- og/eller koboltinnholdet i skrapet i det vesentlige opp-løses i utlutingsvæsken, mens ildfaste, metaller hovedsakelig blir tilbake i utlutingsresten. The invention is therefore mainly aimed at providing a new leaching process for dissolving scrap metal which contains the combination of (a) at least one metal from the group of cobalt, nickel and mixtures thereof and (b) at least one refractory metal from the group of chromium, molybdenum, tungsten and mixtures thereof, where the nickel and/or cobalt content of the scrap essentially dissolves in the leaching liquid, while refractory metals mainly remain in the leaching residue.
Det tas ved oppfinnelsen dessuten sikte på å tilveiebringeThe invention also aims to provide
en ikke-elektrolytisk syreutlutingsprosess eller ammoniakalsk utlutingsprosess for å oppløse skrapmetall av den ovennevnte type og hvor det tilførte skrapmetall omfatter legeringer som a non-electrolytic acid leaching process or ammoniacal leaching process for dissolving scrap metal of the above type and where the added scrap metal comprises alloys which
normalt ikke er op<p>løselige i vandige syreoppløsninger eller ammoniakalskeo<p>pløsninger. are normally not soluble in aqueous acid solutions or ammonia solutions.
Det tas ved oppfinnelsen også sikte på å tilveiebringe en ikke-elektrolytisk syreutlutingsprosess eller ammoniakkalsk utlutingsprosess for å oppløse skrapmetall av den ovennevnte type, hvor nikkel- og/eller koboltinnholdet i skrapmetallet hovedsakelig oppløses, og hvor den erholdte utlutingsvæske kan behandles for å utvinne nikkel- og/eller koboltinnholdet fra denne. The invention also aims to provide a non-electrolytic acid leaching process or ammoniacal leaching process for dissolving scrap metal of the above-mentioned type, where the nickel and/or cobalt content of the scrap metal is mainly dissolved, and where the resulting leaching liquid can be treated to extract nickel- and/or the cobalt content from this.
Det tas ved oppfinnelsen dessuten sikte på å tilveiebringe en ny ammoniakalsk . utlutingsprosess for å oppløse skrapmetall av den ovennevnte type, hvor nikkel- og/eller koboltinnholdet i skrapmetallet i det vesentlige oppløses, idet utlutingsprosessen kan utføres på ikke-elektrolytisk eller elektrolytisk måte. The invention also aims to provide a new ammoniacal. leaching process for dissolving scrap metal of the above type, where the nickel and/or cobalt content in the scrap metal is essentially dissolved, the leaching process can be carried out in a non-electrolytic or electrolytic way.
Ifølge oppfinnelsen smeltes tilført skrapmetall som inneholder kombinasjonen av (a) minst ett metall fra gruppen nikkel, kobolt og blandinger derav og (b) minst ett ildfast metall fra gruppen krom, molybden, wolfram og blandinger derav, en effektiv mengde carbon tilsettes til smeiten, og den således oppkullede smelte størknes slik at innholdet av det ildfaste metall eller de ildfaste metaller (b) omdannes til carbider. Dette oppkullede tilførte skrapmetall oppløses derefter i en ammmoniakalsk - utlutingsvæske eller oppløses på ikke-elektrolytisk måte i en syreutlutingsvæske eller en ammoniakalsk utlutingsvæske, hvorved innholdet asr nikkel og/eller kobolt i det tilførte materiale hovedsakelig overføres til utlutingsvæsken, mens de o<p>pkullede ildfaste metaller (b) i det tilførte materiale i det vesentlige blir tilbake som en rest. De erholdte oppløsningsprodukter, omfattende utlutingsvæsken og utlutingsresten, kan skilles fra hverandre, og hvert av produktene kan derefter behandles for å utvinne de ønskede verdifulle metaller fra disse. According to the invention, added scrap metal containing the combination of (a) at least one metal from the group of nickel, cobalt and mixtures thereof and (b) at least one refractory metal from the group of chromium, molybdenum, tungsten and mixtures thereof is melted, an effective amount of carbon is added to the smelting, and the thus carburized melt is solidified so that the content of the refractory metal or refractory metals (b) is converted into carbides. This carburized added scrap metal is then dissolved in an ammoniacal leaching liquid or dissolved in a non-electrolytic way in an acid leaching liquid or an ammoniacal leaching liquid, whereby the nickel and/or cobalt content of the added material is mainly transferred to the leaching liquid, while the decarburized refractory metals (b) in the supplied material essentially remain as a residue. The resulting dissolution products, comprising the leach liquor and the leach residue, can be separated and each of the products can then be processed to recover the desired valuable metals therefrom.
På tegningen er skjematisk vist et flytskjema for den foreliggende fremgangsmåte sammen med vis.se foretrukne og.valgfrie ut-førelsesformer av denne. The drawing schematically shows a flowchart for the present method together with some preferred and optional embodiments thereof.
Som nevnt ovenfor omfatter den opprinnelige skraptilførsel ved utførelsen av den foreliggende oppfinnelse i alminnelighet et hvilket som helst metallskrap som inneholder kombinasjonen av: As mentioned above, the original scrap feed in the practice of the present invention generally includes any scrap metal containing the combination of:
(a) minst ett metall fra gruppen nikkel, kobolt og blandinger derav, og (b) minst ett ildfast metall fra gruppen krom, molybden, wolfram og blandinger derav. (a) at least one metal from the group nickel, cobalt and mixtures thereof, and (b) at least one refractory metal from the group chromium, molybdenum, tungsten and mixtures thereof.
De skrapmetalltilførsler som er av interesse, kan ha en rekke forskjellige sammensetninger som enten er beregnede eller rent tilfeldige, og de kan omfatte f.eks. mekaniske blandinger av ett eller flere av de følgende materialer: nikkelbaserte legeringer, koboltbaserte legeringer, stål og jernlegeringer, magnet-legeringer, nikkel-kobberlegeringer og aluminiumlegeringer etc. The scrap metal inputs of interest can have a number of different compositions which are either calculated or purely random, and they can include e.g. mechanical mixtures of one or more of the following materials: nickel-based alloys, cobalt-based alloys, steel and iron alloys, magnet alloys, nickel-copper alloys and aluminum alloys, etc.
Av spesiell interesse er de skrapmetalltilførsler som inneholder vesentlige mengder av de såkalte kobolt- eller nikkelbaserte legeringer, spesielt superlegeringer. Superlegeringer har vanligvis et lavt jerninnhold av under ca. 4 0 vekt% og er ofte motstandsdyktige overfor angrep av og oppløsning i vandige syreutlutingsvæsker under betingelser som ikke er ekstraordinære. Slike kobolt- eller nikkelbaserte superlegeringer kan f.eks. utgjøres av legeringer som overensstemmer med AMS-spesifikasjonene 5536G, 5532B og 5608 og med ASME Code Cases 1642-2 og 1410-4. Superlegeringer antas også som regel å være motstandsdyktige overfor angrep av og oppløsning i ammoniakalske.. utlutingsvæsker under betingelser som ikke er ekstraordinære. Av spesiell interesse er de skra<p>metalltilførsler som ved smelting gir en smeltet masse som like før den størkner vil inneholde minst ca. 24 vekt% nikkel pluss kobolt oa minst 8 vekt% av ett eller flere av de ildfaste metaller fra den ovennevnte gruppe (b). Of particular interest are the scrap metal supplies that contain significant amounts of the so-called cobalt- or nickel-based alloys, especially superalloys. Superalloys usually have a low iron content of less than approx. 40% by weight and are often resistant to attack by and dissolution in aqueous acid leaching fluids under conditions that are not extraordinary. Such cobalt- or nickel-based superalloys can e.g. consists of alloys conforming to AMS Specifications 5536G, 5532B and 5608 and to ASME Code Cases 1642-2 and 1410-4. Superalloys are also generally believed to be resistant to attack by and dissolution in ammoniacal.. leaching fluids under conditions that are not extraordinary. Of particular interest are the scrap metal supplies which, when melted, give a molten mass which, just before it solidifies, will contain at least approx. 24% by weight nickel plus cobalt and at least 8% by weight of one or more of the refractory metals from the above-mentioned group (b).
Det bør selvfølgelig erkjennes at skrapet som anvendes som utgangsmaterialer, også kan inneholde: forskjellige verdifulle metaller eller metalloider (i elementær eller kjemisk bundet form, som oxyder) foruten de spesielle metaller i henhold til gruppene (a) og (b) som er nødvendige for utførelsen av den foreliggende oppfinnelse. Egnede skrap som kan anvendes som utgangsmaterialer kan således også inneholde f.eks. ett'eller flere elementer, legeringer eller forbindelser av magnesium, jern, bor, aluminium, yttrium, lantan, silicium, titan, zirkonium, hafnium, vanadium, niob, mangan, kobber og lignende metaller. It should of course be recognized that the scrap used as starting materials may also contain: various valuable metals or metalloids (in elemental or chemically bound form, such as oxides) in addition to the special metals according to groups (a) and (b) which are necessary for the implementation of the present invention. Suitable scrap that can be used as starting materials can thus also contain e.g. one or more elements, alloys or compounds of magnesium, iron, boron, aluminium, yttrium, lanthanum, silicon, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, manganese, copper and similar metals.
Avhengig av den nøyaktige art av den op<p>rinnelige skrap-metalltilf ørsel , dens sammensetning og opprinnelsen for dens be- standdeler tas det også sikte på at utførelsen av den foreliggende oppfinnelse ofte kan påvirkes gunstig når skrapmetalltilførselen før behandlingen ifølge oppfinnelsen utsettes for vanlige rense-prosesser for skrapmetall, som avfetting og partikkelrensing. Depending on the exact nature of the original scrap metal supply, its composition and the origin of its constituents, it is also intended that the execution of the present invention can often be favorably influenced when the scrap metal supply is subjected to normal conditions prior to the treatment according to the invention cleaning processes for scrap metal, such as degreasing and particle cleaning.
O<p>pkulling av de ildfaste metaller fra gruppen (b) i en egnet opprinnelig skraptilførsel kan utføres ved å smelte det tilførte materiale, med eller uten en slagg, ved hjelp av en hvilken som helst egnet prosess, som ved" smelting i en lysbueovn eller induksjonsovn. Kull innføres derefter i det erholdte smeltede metall- Decarburization of the refractory metals of group (b) in a suitable original scrap feed may be carried out by melting the feed, with or without a slag, by any suitable process, such as by "smelting in a arc furnace or induction furnace Coal is then introduced into the resulting molten metal
bad ved hjelp av en hvilken som helst egnet metode, f.eks. ved å injisere grafitt eller koks i det smeltede metallbad under anvendelse av en inert bærergass, som argon. Carbonet kan eventuelt også tilsettes i en tappeøse under tapping av det smeltede skrap. bath using any suitable method, e.g. by injecting graphite or coke into the molten metal bath using an inert carrier gas, such as argon. The carbon can optionally also be added in a ladle during tapping of the molten scrap.
En ytterligere som regel egnet måte å tilsetté carbon på er å tilveiebringe tilstrekkelig med carbon i den opprinnelige skrap-metalltilf ørsel før denne smeltes. Dette kan gjøres f.eks. ved å tilsette carbon til den opprinnelige tilførsel før smelting eller ved egnet forhåndsvalg og blanding av to eller flere forskjellige metallskra<p>, hvor ett eller flere av disse skrap allerede inneholder tilstrekkelig med carbon til å bevirke oppkulling av de ildfaste metaller fra gruppen (b) i den erholdte sammensatte opprinnelige skraptilførsel. Ved anvendelse av en hvilken som helst av disse metoder vil det derfor fås et smeltet metsLlbad som inneholder opp-løst carbon. Oppkullingen av de ildfaste metaller fra gruppen (b) finner selvfølgelig sted ved størkning av det carbonholdige smeltede bad, idet carbidene danner en adskilt fase i grunnmassen av metaller fra gruppen (a). A further generally suitable way of adding carbon is to provide sufficient carbon in the original scrap metal supply before it is melted. This can be done e.g. by adding carbon to the original feed before melting or by suitable pre-selection and mixing of two or more different metal scrap<p>, where one or more of these scraps already contain sufficient carbon to effect carburization of the refractory metals from the group (b ) in the obtained composite original scrap supply. When using any of these methods, a molten metal bath containing dissolved carbon will therefore be obtained. The carburization of the refractory metals from group (b) naturally takes place upon solidification of the carbonaceous molten bath, the carbides forming a separate phase in the base mass of metals from group (a).
Det smeltede bad kan bringes til å størkne i forbindelse med et tappetrinn, som ved støping av råjernbarrer eller blokker. Det er imidlertid som regel bekvemt og økonomisk fordelaktig å bringe smeiten til å størkne ved hjelp av vanlige hagldannelses- eller atomiseringsmetoder, hvorved den størknede, oppkullede metalltil-førsel fås i det minste i form av relativt små partikler, hvorved ét stort kontaktareal for den størknede, oppkullede tilførsel blir tilgjengelig for den sure utlutingsoppløsning. Derved forbedres utbyttet ved utlutingstrinnet, Den spesielt valgte størknings-metode vil som regel være avhengig av det tilgjengelige utstyr, The molten bath can be solidified in connection with a tapping step, as in the casting of pig iron ingots or blocks. However, it is usually convenient and economically advantageous to bring the melt to solidification by means of ordinary shot formation or atomization methods, whereby the solidified, carburized metal supply is obtained at least in the form of relatively small particles, whereby a large contact area for the solidified , carbonized feed becomes available for the acidic leaching solution. This improves the yield in the leaching step. The particularly chosen solidification method will usually depend on the available equipment,
av økonomiske avveininger og av de beregnede påfølgende behandlingstrinn. Det tas dessuten sikte på at før utlutingen kan den størknede/of financial considerations and of the calculated subsequent treatment steps. It is also intended that before the leaching, the solidified/
oppkullede tilførsel knuses eller males ved hjelp av en hvilken som helst kjent metode for at tilførselen skal få en mindre partikkelstørrelse. charred feed is crushed or ground by any known method to reduce the feed to a smaller particle size.
Viktige virkninger av oppkullingen av de ildfaste metallerImportant effects of the carburization of refractory metals
fra gruppen (b) ved utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte er (1) å omdanne innholdet av de ildfaste metaller krom, molybden og wolfram i den opprinnelige skrapmetalltilførsel til én eller flere adskilte carbidfaser som er overveiende oppløselige ved den påfølgende utlutingsbehandling, og (2) i det minste dersom de opprinnelige skrapmetalltilførsler inneholder én eller flere legeringer som normalt er sterkt motstandsdyktige overfor angrep av og oppløsning i sure eller ammoniakalske utlutingsvæsker, from group (b) in carrying out the present method is (1) to convert the content of the refractory metals chromium, molybdenum and tungsten in the original scrap metal feed into one or more separate carbide phases which are predominantly soluble in the subsequent leaching treatment, and (2) at least if the original scrap metal supplies contain one or more alloys which are normally highly resistant to attack by and dissolution in acidic or ammoniacal leaching fluids,
å fundamentalt forandre karakteren av slike legeringer, som f.eks. å gjøre grunnmassefasen av kobolt- og nikkelinnhold som dannes ved oppkullingen, oppløselig i den utlutingsvæske som senere skal anvendes. Den minste carbonmengde som vil gi disse to resultater, er derfor den minste carbonmengde som skal være tilstede i badet av smeltet skrapmetall. to fundamentally change the character of such alloys, such as e.g. to make the ground mass phase of cobalt and nickel content that is formed during the carburizing, soluble in the leaching liquid that will later be used. The smallest amount of carbon that will give these two results is therefore the smallest amount of carbon that must be present in the bath of molten scrap metal.
Selv om det ikke er ment å være bundet av den nedenstående diskusjon, antas det at dfen minste effektive carbonmengde som må være tilstede i badet av smeltet skrapmetall for et gitt sett av betingelser i det minste for en stor del vil være avhengig av (1) den samlede sammensetning av utgangsskrapmetallet, spesielt av innholdet av ildfaste metaller fra gruppen (b), og (2) den spesielle utlutingsvæske som skal anvendes for å oppløse det oppkullede produkt. Det antas f.eks. at jo mindre den korroderende virkning av den utlutingsvæske som skal anvendes er, desto større vil i alminnelighet behovet være for carboninnholdet i det oppkullede skrap. På lignende måte vil jo større det samlede innhold av ildfaste metaller fra gruppen (b) er i utgangsskranet, desto større vil den nødvendige carbonmengde være. Under hensyntagen til det ovenstående vil det derfor som regel vise seg at et carboninnhold for den oppkullede størknede skrapmetalltilførsel av 0,5-6 vekt% carbon er effektivt for utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte. Det bør videre for utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte bemerkes og forstås at oppkullingen av skrapmetallet som anvendes som utgangsmateriale, ikke behøver å føre til en omvandling av innholdet av ildfaste metaller fra gruppen (b) ganske enkelt til de enkle tilsvarende carbider, men at den også som regel vil føre til at i det minste en del av de ildfaste metaller vil omvandles til mer komplekse carbidformer. Dersom f.eks. krom, molybden, nikkel og kobolt er tilstede i metallskrapet, vil i det minste en av forskjellige typer av carbider som inneholder to eller flere av disse elementer i kombinasjon kunne dannes. Although not intended to be bound by the discussion below, it is believed that the minimum effective amount of carbon that must be present in the bath of molten scrap metal for a given set of conditions will depend at least in large part on (1) the overall composition of the starting scrap metal, especially the content of refractory metals from group (b), and (2) the special leaching liquid to be used to dissolve the charred product. It is assumed e.g. that the less the corrosive effect of the leaching liquid to be used, the greater will generally be the need for the carbon content of the charred scrap. In a similar way, the greater the total content of refractory metals from group (b) in the output tap, the greater the required amount of carbon will be. Taking the above into account, it will therefore generally appear that a carbon content for the carburized solidified scrap metal feed of 0.5-6% by weight carbon is effective for carrying out the present method. Furthermore, for the execution of the present method, it should be noted and understood that the carburizing of the scrap metal used as starting material does not necessarily lead to a transformation of the content of refractory metals from group (b) simply into the simple corresponding carbides, but that it also as a rule, will lead to at least part of the refractory metals being transformed into more complex carbide forms. If e.g. chromium, molybdenum, nickel and cobalt are present in the metal scrap, at least one of different types of carbides containing two or more of these elements in combination will be able to form.
Som nevnt ovenfor kan den opprinnelige skrapmetalltilførsel også inneholde betydelige mengder av oxyderte eller oxyderbare innhold av andre verdifulle metaller enn de som obligatorisk skal være tilstede i skrapmetalltilførselen, som aluminium, silicium, magnesium, bor, yttrium, lanthan, titan, zirkonium, hafnium, vanadium, niob, tantal og mangan. Utvinningen av disse oxyderbare metallinnhold kan være uønsket på grunn av at de er av forholdsvis lav kommersiell verdi, på grunn av at de er tilstede i en utilstrekkelig mengde til at denne vil være av kommersiell interesse, eller på grunn av at tilstedeværelsen av disse metaller i utlutingsvæsken eller i utlutingsrestproduktene ifølge oppfinnelsen vil kunne føre til vanskeligheter ved de påfølgende behandlinger eller utvinningsprosesser som vil kunne anvendes i forbindelse med utlutingsvæsken eller utlutingsrestproduktene. Ifølge en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen unngås derfor at i det minste en del av disse oxyderbare metaller er tilstede i den størknede, oppkullede skrapmetalltilførsel eller at innholdet av disse nedsettes ved å anvende ett eller flere valgfrie oxydasjonstrinn mellom smelte-trinnet og oppkullingstrinnet. Oxydasjonstrinnet kan utføres ved hjelp av en hvilken som helst egnet vanlig kjent metode. For eksempel kan oxygen injiseres i det smeltede bad av opprinnelig skrapmetalltilførsel via en lanse og i nærvær av en kalkholdig slagg. Ved anvendelse av denne metode vil de oxyderbare metallforbindelser vandre fra det smeltede metall og kombineres i slaggen. De kan derefter fjernes ved avslagging. Om ønsket kan en ny be-skyttende slagg derefter tilveiebringes før oppkullingstrinnet påbegynnes. As mentioned above, the original scrap metal supply may also contain significant amounts of oxidized or oxidizable content of other valuable metals than those that must be present in the scrap metal supply, such as aluminium, silicon, magnesium, boron, yttrium, lanthanum, titanium, zirconium, hafnium, vanadium , niobium, tantalum and manganese. The extraction of these oxidizable metal contents may be undesirable because they are of relatively low commercial value, because they are present in an insufficient amount to be of commercial interest, or because the presence of these metals in the leaching liquid or in the leaching residue products according to the invention could lead to difficulties in the subsequent treatments or extraction processes that could be used in connection with the leaching liquid or the leaching residue products. According to a preferred embodiment of the invention, it is therefore avoided that at least part of these oxidizable metals are present in the solidified, carburized scrap metal supply or that their content is reduced by using one or more optional oxidation steps between the melting step and the carburizing step. The oxidation step can be carried out by any suitable method known in the art. For example, oxygen can be injected into the molten bath of original scrap metal feed via a lance and in the presence of a calcareous slag. When using this method, the oxidizable metal compounds will migrate from the molten metal and combine in the slag. They can then be removed by slag. If desired, a new protective slag can then be provided before the charring step is started.
Den opnkullede og størknede skrapmetalltilførsel oppløses ved å utlute tilførselen med i det vesentlige en hvilken som helst utlutingsvæske fra gruppen vandige syrer eller ammoniakalske væsker, idet væsken skal være istand til å angripe og o<p>pløse elementært kobolt og nikkel. Dersom vandige syreutlutingsvæsker anvendes, utføres utlutingstrinnet ikke på elektrolytisk måte. Egnede syreutlutingsvæsker vil i alminnelighet være vandige syrer, som saltsyre, perklorsyre, salpetersyre, svovelsyre eller fosfor-syre. Av disse er vandig saltsyre og svovelsyre i alminnelighet foretrukne som utlutingsvæske på grunn av at de er lett tilgjengelige og rimelige og på grunn av at forskjellige prosesser ved utvinning av nikkel- og/eller koboltinnholdet fra vandige sulfat- og kloridoppløsninger av disse metaller er kjente og anvendt i praksis. The decarburized and solidified scrap metal supply is dissolved by leaching the supply with essentially any leaching liquid from the group of aqueous acids or ammoniacal liquids, the liquid having to be able to attack and dissolve elemental cobalt and nickel. If aqueous acid leaching liquids are used, the leaching step is not carried out electrolytically. Suitable acid leaching liquids will generally be aqueous acids, such as hydrochloric acid, perchloric acid, nitric acid, sulfuric acid or phosphoric acid. Of these, aqueous hydrochloric acid and sulfuric acid are generally preferred as leaching fluids because they are readily available and inexpensive and because different processes for extracting the nickel and/or cobalt content from aqueous sulfate and chloride solutions of these metals are known and applied in practice.
Konsentrasjonen av den vandige syreutlutingsvæske eller den ammoniakalske utlutingsvæske er også i alminnelighet ikke av avgjørende betydning, forutsatt selvfølgelig at konsentrasjonen er tilstrekkelig til at elementært kobolt og/eller nikkel vil opp-løses fra det oppkullede metallskrap. Kontakten mellom utlutingsvæsken og det oppkullede skrap kan på enkel måte utføres under om-røring, ved forhøyet temperatur og/eller ved forhøyet trykk for å befordre en hurtig oppløsning av kobolt- og/eller nikkelinnholdet. Ved anvendelse av en ammoniakalsk utlutingsvæske kan utlutingen The concentration of the aqueous acid leaching liquid or the ammoniacal leaching liquid is also generally not of decisive importance, provided of course that the concentration is sufficient for elemental cobalt and/or nickel to dissolve from the carburized metal scrap. The contact between the leaching liquid and the charred scrap can be carried out in a simple way under stirring, at elevated temperature and/or at elevated pressure to promote a rapid dissolution of the cobalt and/or nickel content. When using an ammoniacal leaching liquid, the leaching can
om ønsket utføres elektrolytisk for å befordre oppløsningen. if desired is carried out electrolytically to promote dissolution.
Eksempel 1Example 1
En opprinnelig skrapmetalltilførsel ble fremstilt og smeltet i en elektrisk lysbueovn. Den opprinnelige skrapmetall-tilf ørsel besto av 454 kg blandet hårdmetallskran, 4999 kg spon, 412 kg andre blandede materialer, 218 kg brent kalk (CaO) og 136 kg fluss<p>at (CaF.-,). Soonene som utgjorde en del av den opprinnelige skrapmetalltilførsel, ble erholdt fra slipeoperasjoner og besto av en blanding av metallpartikler og slipeskiveavfall. Ved tilberedningen og smeltetrinnene ble hele mengden av hårdt skrapmetall og en del av sponene fylt i ovnen før o<p>pvarmingen ble påbegynt. Resten av sponene, kalken og flusspaten ble tilsatt til ovnen under nedsmeltingen av denne forelø<p>ige charge. An initial scrap metal supply was prepared and melted in an electric arc furnace. The original scrap metal supply consisted of 454 kg of mixed cemented carbide, 4999 kg of shavings, 412 kg of other mixed materials, 218 kg of quicklime (CaO) and 136 kg of flux<p>ate (CaF.-,). The shavings that formed part of the original scrap metal supply were obtained from grinding operations and consisted of a mixture of metal particles and grinding wheel waste. During the preparation and melting steps, the entire amount of hard scrap metal and part of the shavings were filled into the furnace before the heating was started. The rest of the shavings, lime and fluorspar were added to the furnace during the melting of this preliminary charge.
En prøve av det erholdte smeltede metallbad ble tatt og viste ved analyse 0,6 3 vekt% carbon. Det meste av, men ikke hele mengden av, slaggen ble derefter fjernet. En viss.oxydasjon av sterkt oxyderbare elementer i skrapet finner som regel sted under nedsmeltingen, og de erholdte oxyder gjenfinnes i alminnelighet i og fjernes således sammen med slaggen. Badets temperatur ble regulert til ca. 1677°C, og oxygen ble injisert i badet ved et trykk av 4,9 kp/ cm 2 i 5 minutter ved hjelp av en jernrørlanse med en diameter av 1,27 cm og dekket med et ildfast materiale. En prøve av det smeltede metallbad ble gjentatt og viste ved analyse 0,33 vekt% carbon. Resten av slaggen ble derefter fjernet og erstattet med en ny slagg som besto av 91 kg flusspat og 36 kg brent kalk. A sample of the resulting molten metal bath was taken and, by analysis, showed 0.63% carbon by weight. Most, but not all, of the slag was then removed. A certain oxidation of strongly oxidizable elements in the scrap usually takes place during the melting down, and the oxides obtained are generally found in and thus removed together with the slag. The bath's temperature was regulated to approx. 1677°C, and oxygen was injected into the bath at a pressure of 4.9 kp/cm 2 for 5 minutes using an iron pipe lance with a diameter of 1.27 cm and covered with a refractory material. A sample of the molten metal bath was repeated and on analysis showed 0.33% carbon by weight. The rest of the slag was then removed and replaced with a new slag consisting of 91 kg of fluorspar and 36 kg of quicklime.
Derefter ble ca. 159 kg grafittpulver injisert i skrapmetallbadet ved hjelp av en jernrørlanse som var dekket med et keramisk materiale, og under anvendelse av argon som bærerfluidum. En liten mengden av flusspaten ble derefter tilsatt for å befordre at slaggen ble flytende. After that, approx. 159 kg of graphite powder injected into the scrap metal bath by means of an iron pipe lance covered with a ceramic material, and using argon as carrier fluid. A small amount of the fluorspar was then added to promote liquefaction of the slag.
En prøve av skrapmetallbadet ble derefter tatt og viste ved analyse 2,78 vekt% C. Ytterligere 34 kg grafitt ble derefter injisert i badet på den ovenfor beskrevne måte, og fra badet ble igjen en prøve tatt. Carboninnholdet i denne prøve var 3,21 vekt%. Badets temperatur ble derefter regulert til ca. 1454°C og smeiten tappet i tappeøsen, idet ytterligere 9 kg grafitt ble tilsatt til tappeøsen under tappetrinnet. A sample of the scrap metal bath was then taken and on analysis showed 2.78% by weight C. A further 34 kg of graphite was then injected into the bath in the manner described above, and a sample was again taken from the bath. The carbon content in this sample was 3.21% by weight. The bath's temperature was then regulated to approx. 1454°C and the melt was tapped into the ladle, with a further 9 kg of graphite being added to the ladle during the tapping stage.
Vannstråler ble anvendt for å bryte opp tappestrømmen efterhvert som smeiten ble tappet i en vannfylt grop. Det erholdte til hagl omdannede, oppkullede skrapmetallprodukt ble vasket, tørket og siktet. 3491 kg tilbakeholdt hagl og 1073 kg hagl med mindre størrelse enn siktstørrelsen ble utvunnet ved siktingen. Water jets were used to break up the tapping flow as the melt was tapped into a water-filled pit. The obtained shot-converted, charred scrap metal product was washed, dried and sieved. 3491 kg of retained hail and 1073 kg of hail smaller than the sieve size were recovered during the sifting.
Av den o<p>prinnelige skrapmetallcharge utgjorde tap ved spill ca. 41 kg, og øseskallmengden ble grovt anslått til ca. 91 kg. Of the original scrap metal charge, losses due to spills amounted to approx. 41 kg, and the quantity of ladle shells was roughly estimated at approx. 91 kg.
Bortsett fra den brente kalk og flusspaten ble en samlet mengde av 6057 kg hårdt metallskrap, spon, forskjellige andre materialer og grafitt tilsatt til badet. Ca. 4696 kg skrapmetall ble utvunnet i form av tilbakeholdt haglprodukt, haglprodukt med mindre størrelse enn siktstørrelsen, spill og øseskall. For-skjellen med den samlede opprinnelige chargevekt og vekten av den samlede mengde utvunnet metall skyldes slipeskiveavfall som inn-føres i den opprinnelige charge, men som gjenfinnes i slaggen, tap av carbon på grunn av oxydasjon, tap av lett oxyderbare skrap-metallelementer, som aluminium og silicium, til slaggen, metall innesluttet i slaggen og andre vanlige tap og målingsfeil. Apart from the burnt lime and fluorspar, a total of 6057 kg of hard metal scrap, shavings, various other materials and graphite were added to the bath. About. 4,696 kg of scrap metal was recovered in the form of retained shot product, shot product smaller than the sieve size, waste and ladle shells. The difference between the total original charge weight and the weight of the total amount of extracted metal is due to grinding wheel waste that is introduced into the original charge, but which is found in the slag, loss of carbon due to oxidation, loss of easily oxidizable scrap metal elements, which aluminum and silicon, to the slag, metal contained in the slag and other common losses and measurement errors.
Sammensetningen av haglproduktet ble bestemt for en prøve tatt fra tappestrømmen og er gjengitt i tabell 1-1. Den lave verdi for siliciumet er en god indikasjon på at tilberedningen og behandlingen av den op<p>rinnelige skranmetalltilførsel på effektiv måte fjernet lett oxyderbare elementer, som silicium og aluminium, som vanligvis er tilstede. The composition of the hail product was determined for a sample taken from the tapping stream and is reproduced in Table 1-1. The low value for silicon is a good indication that the preparation and treatment of the original scrap metal feed effectively removed easily oxidizable elements, such as silicon and aluminum, which are usually present.
100 g av den siktede hagl og 400 ml 20 vekt%-ig vandig HCl-utlutingsvæske ble fylt i en kolbe som var forsynt med en kondensator. Væsken ble kokt i 2 4 timer, kolbens innhold fultrert og destillert vann tilsatt til væskefiltratet for å bringe volumet av dette opp til 500 ml. Denne fortynnede utlutingsvæske ble derefter analysert, og resultatene av analysen er gjengitt i den nedenstående tabell 1-2. 100 g of the sieved shot and 400 ml of 20% by weight aqueous HCl leach liquor were charged into a flask fitted with a condenser. The liquid was boiled for 24 hours, the contents of the flask filtered and distilled water added to the liquid filtrate to bring its volume up to 500 ml. This diluted leach liquid was then analysed, and the results of the analysis are reproduced in Table 1-2 below.
Ut fra sammensetningene av haglen (Tabell 1-1) og av utlutingsvæsken (Tabell 1-2) beregnes de prosentuelle innhold av de forskjellige elementer i den opprinnelige skrapmetalltilførsel som ble overført til og oppløst i utlutingsvæsken. Disse resultater er gjengitt i den nedenstående tabell 1-3. Based on the compositions of the shot (Table 1-1) and of the leaching liquid (Table 1-2), the percentage contents of the various elements in the original scrap metal supply that were transferred to and dissolved in the leaching liquid are calculated. These results are reproduced in the table 1-3 below.
Det fremgår ved en undersøkelse av tabell 1-3 at opp-løsninger av nikkel og kobolt i utlutingsvæsken finner sted i langt sterkere grad enn oppløsningen av krom, molybden eller wolfram. It appears from an examination of tables 1-3 that solutions of nickel and cobalt in the leaching liquid take place to a far greater extent than the solution of chromium, molybdenum or tungsten.
Eksempel 2Example 2
18 kg av en opnrinnelig skraptilførsel ble fylt i en luft-induksjonsovn og smeltet ned. En kjemisk orøve som veide 0,12 kg og som herefter er betegnet med XRS-1 ble tatt. En annen prøve av det smeltede bad ble støpt i form av en stang og er herefter betegnet som Ri. Denne stang veide 0,16 kg og hadde en diameter av 9,5 mm. Betegnelsen "prøve" er anvendt heri for å betegne alt metall støpt på samme tid og gitt det samme nummer. Alle "R"-prøver er i form av stenger. I praksis besto derfor en del av 18 kg of a meltable scrap feed was charged into an air induction furnace and melted down. A chemical sample weighing 0.12 kg and hereafter designated XRS-1 was taken. Another sample of the molten bath was cast in the form of a rod and is hereafter referred to as Ri. This rod weighed 0.16 kg and had a diameter of 9.5 mm. The term "sample" is used herein to denote all metal cast at the same time and given the same number. All "R" samples are in the form of bars. In practice, therefore, a part consisted of
prøvene av flere adskilte stykker av metall.the samples of several separate pieces of metal.
0,45 kg nikkeloxyd (NiO) og 0,45 kg av en på forhånd smeltet slagg som besto av 3 vektdeler CaO, 1 vektdel CaF2og 1 vektdel A^O^, ble tilsatt, og badet ble derefter holdt ved en temperatur på litt over 1538°C i 5 minutter. Slaggen ble derefter fjernet, 0.45 kg of nickel oxide (NiO) and 0.45 kg of a pre-melted slag consisting of 3 parts by weight CaO, 1 part by weight CaF2 and 1 part by weight A^O^ were added, and the bath was then maintained at a temperature of slightly above 1538°C for 5 minutes. The slag was then removed,
og en kjemisk prøve, XRS-2, og en prøve av en støpt stang som veide 0,20 kg og som herefter er betegnet med R2, ble begge tatt fra det smeltede metallbad.. Derefter ble carbon tilsatt porsjonsvis til det smeltede bad som ble holdt i ovnen. Hver slik porsjonsvis tilsetning ble utført ved at 0,23 kg grafitt ble rørt inn i det smeltede bad. Efter hver carbontilsetning og før den neste ble en prøvestang støpt, og i enkelte tilfeller ble en kjemisk prøve tatt. Identifikasjon av de kjemiske prøver og stangprøvene under krysshenvisning til det spesielle trinn av prosessen hvorfra de ble tatt, og dessuten vekten av hver stangprøve og resultatet av carbonanalysen for denne er gjengitt i den nedenstående tabell 2-1. and a chemical sample, XRS-2, and a sample of a cast rod weighing 0.20 kg, hereafter denoted R2, were both taken from the molten metal bath. Carbon was then added portionwise to the molten bath which was kept in the oven. Each such portionwise addition was carried out by stirring 0.23 kg of graphite into the molten bath. After each carbon addition and before the next, a test rod was cast, and in some cases a chemical sample was taken. Identification of the chemical samples and rod samples cross-referenced to the particular stage of the process from which they were taken, and furthermore the weight of each rod sample and the result of the carbon analysis for this are reproduced in the table 2-1 below.
De kjemiske prøver XRS ble begge analysert, og resultatene og analysene er gjengitt i tabell 2-2. The chemical samples XRS were both analyzed, and the results and analyzes are reproduced in Table 2-2.
En undersøkelse av tabell 2-2 viser at aluminium An examination of Table 2-2 shows that aluminium
og silicium begge i det vesentlige ble fjernet under behandlingen av den opprinnelige skrapblanding ved den foreliggende fremgangsmåte . and silicon were both substantially removed during the treatment of the original scrap mixture by the present process.
Porsjoner på 10-14 g av hver stangnrøve ble anbragt i adskilte glasskolber som var forsynt med kondensatorer, sammen med 1 1 hver av 20 vekt%-ig vandig HCl-utlutingsvæske. Portions of 10-14 g of each rod core were placed in separate glass flasks fitted with condensers, together with 1 L each of 20% by weight aqueous HCl leach liquor.
De erholdte skrap/utlutingsvæskesystemer ble derefter kokt iThe resulting scrap/leach fluid systems were then boiled
24 timer og avkjølt, og innholdet ble filtrert og tilstrekkelig 24 hours and cooled, and the contents were filtered and sufficient
destillert vann tilsatt til utlutingsvæskefiltratene til at hvert filtrats volum ble øket til dets opprinnelige 1 1. Vekten av distilled water added to the leach liquor filtrates until the volume of each filtrate was increased to its original 1 1. The weight of
hver spesiell stangprøve som ble anvendt i de forskjellige ut-lutingssystemer ifølge eksemplet, og analysene av sammensetningene for de forskjellige erholdte utlutingsvæskeprodukter er gjengitt i den nedenstående tabell 2-3. each particular rod sample that was used in the various leaching systems according to the example, and the analyzes of the compositions for the various leaching liquid products obtained are reproduced in the table 2-3 below.
De prosentuelle mengder av elementene i stangprøven og som ble oppløst i utlutingsvæskene, er gjengitt i tabell 2-4. Analysen for sammensetningen av prøven XRS-2 ble benyttet som grunnlag for å beregne vekt% for hvert av elementene som forelå i den analyserte opprinnelige stangprøve og som ble gjenfunnet i utlutingsvæsken. The percentage amounts of the elements in the rod sample that were dissolved in the leaching liquids are given in Table 2-4. The analysis for the composition of the sample XRS-2 was used as a basis for calculating the weight % for each of the elements that were present in the analyzed original bar sample and that were recovered in the leaching liquid.
Den gunstige virkning av smelte-oppkullings-størknings-behandlingen ifølge oppfinnelsen for befordring av separeringen av nikkel og kobolt fra krom, molybden og wolfram fremgår tydelig ved en undersøkelse av tabell 2-4. Før denne behandling ble avsluttet (utlutingsvæskene for prøvene Ri og R2), fremgår det at bortsett fra elementene kobolt og mangan er de prosentuelle mengder av de andre elementer i stangprøvene og som op<p>løses i utlutingsvæskene, tilnærmet ekvivalente. Dette antyder at hver av prøvene RI og R2 ble forholdsvis jevnt oppløst. I motsetning hertil ga de oppkullede og størknede stangprøver (R3-R14) langt høyere prosentuelle mengder av oppløst nikkel, kobolt og jern enn av krom, molybden og wolfram. Prøvene Ri og R2 inneholder 0,08% carbon, mens alle andre prøver inneholder over 1,3% carbon. The beneficial effect of the melting-carburization-solidification treatment according to the invention for facilitating the separation of nickel and cobalt from chromium, molybdenum and tungsten is clearly evident from an examination of Tables 2-4. Before this treatment was finished (the leaching liquids for the samples Ri and R2), it appears that apart from the elements cobalt and manganese, the percentage amounts of the other elements in the rod samples and which are dissolved in the leaching liquids are approximately equivalent. This suggests that each of the samples RI and R2 were relatively evenly dissolved. In contrast, the carburized and solidified bar samples (R3-R14) gave far higher percentages of dissolved nickel, cobalt and iron than of chromium, molybdenum and tungsten. The samples Ri and R2 contain 0.08% carbon, while all other samples contain over 1.3% carbon.
Det bør også bemerkes at rent generelt var de mengder av nikkel, kobolt og jern i den opprinnelige skrapmetalltilførsel og som ble oppløst i utlutingsvæskene, betraktelig mindre for prøvene RI og R2 enn for de oppkullede prøver. Dette skyldes at de ikke o<p>pkullede prøver Ri og R2 hadde en betydelig høyere motstandsdyktighet overfor angrep av den sure utlutingsvæske. I sterk motsetning hertil ble grunnfaseelementene (Fe, Co, Ni) i de oppkullede o<p>prinnelige skrantilførselsprøver hovedsakelig op<p>løst. En ytterligere bekreftelse på dette ga en visuell undersøkelse av<p>røvene RI og R14 efter at de var blitt utlutet. Efter utlutingen hadde prøven RI en overflate med metallisk utseende og som var dekket med store groper. Prøven R14 hadde på den annen side en matt overflate, men den syntes å beholde sin opprinnelige samlede størrelse og form. Tverrsnittsseksjoner av de to utlutede stangprøver ble laget og undersøkt metallografisk ved hjelp av standard metoder. Den uetsede prøve Ri hadde et skinnende metallisk utseende. Prøvens størrelse var forminsket der hvor en grop forekom. Den uetsede prøve R14 hadde en liten, sentral kjerne med et skinnende metallisk utseende omgitt av et stort matt område som strakk seg helt til den opprinnelige grense av prøven. Dette matte område indikerer et carbidnett-verk som ble beholdt efter at grunnmassefasen som inneholdt jern, nikkel og kobolt var blitt oppløst av den sure utlutingsvæske. Resultatene av det foreliggende eksempel antyder derfor at smelte-o<p>pkullings-størkningsbehandlingen som utgjør en del av den foreliggende oppfinnelse, kan bidra med minst to sterkt fordelaktige virkninger. For det første befordrer.den separering av nikkel, kobolt og, dersom dette er tilstede, av jern fra krom, molybden og wolfram. For det annet kan den nevnte behandling sterkt nedsette motstandsdyktigheten overfor syre for en normalt syre-motstandsdyktig skraplegering og således gjøre elementene i grunnfasen for den behandlede legering adskillig mer utsatt for angrep og oppløsning av den sure utlutingsvæske. It should also be noted that, in general, the amounts of nickel, cobalt and iron in the original scrap metal supply and which were dissolved in the leaching liquids were considerably smaller for samples RI and R2 than for the charred samples. This is because the non-carbonated samples Ri and R2 had a significantly higher resistance to attack by the acidic leaching liquid. In stark contrast to this, the basic phase elements (Fe, Co, Ni) in the carbonized original tap feed samples were mainly dissolved. A further confirmation of this was provided by a visual examination of<p>the tails RI and R14 after they had been leached. After leaching, sample RI had a surface with a metallic appearance and which was covered with large pits. Sample R14, on the other hand, had a matte surface but appeared to retain its original overall size and shape. Cross-sectional sections of the two leached bar samples were made and examined metallographically using standard methods. The unetched sample Ri had a shiny metallic appearance. The size of the sample was reduced where a pit occurred. The unetched sample R14 had a small, central core with a shiny metallic appearance surrounded by a large matte area that extended all the way to the original boundary of the sample. This dull area indicates a carbide meshwork that was retained after the groundmass phase containing iron, nickel and cobalt had been dissolved by the acidic leaching fluid. The results of the present example therefore suggest that the melt-carburization-solidification treatment that forms part of the present invention can contribute at least two highly beneficial effects. Firstly, it promotes the separation of nickel, cobalt and, if present, iron from chromium, molybdenum and tungsten. Secondly, the aforementioned treatment can greatly reduce the resistance to acid of a normally acid-resistant scrap alloy and thus make the elements in the basic phase of the treated alloy much more susceptible to attack and dissolution by the acidic leaching liquid.
Eksempel 3Example 3
40,8 kg av en opprinnelig skrapmetalltilførsel ble smeltet40.8 kg of an original scrap metal supply was melted
1 en induksjonsovn, det erholdte smeltede bads temperatur ble øket til 1516°C, og en kjemisk prøve av det smeltede metall (prøve A) ble tatt. Nikkeloxyd (NiO) ble langsomt tilsatt til badet i en mengde av 1,54 kg. Ca. 5 minutter efter at tilsetningen av nikkeloxydet var avsluttet ble den dannede overflate-slagg eller det dannede skum fjernet fra badet, og en kjemisk prøve av det smeltede metall (prøve B) ble tatt. Badets tem-<p>eratur ble derefter senket til og holdt på mellom 1471 og 1366°C for resten av smeiten. På lignende måte som beskrevet i eksempel 2 ble porsjonsvise tilsetninger av grafitt gjort til badet, idet hver tilsetning ble efterfulgt av en prøvetagning av det sméltede metall. Den metode som i det foreliggende eksempel ble anvendt for tilsetningen av carbon, var forskjellig fra den metode som ble anvendt ifølge eksempel 2 ved at varierende mengder av' grafitt ble tilsatt for hver porsjonsvis tilsetning og at mengdene av de tatte smeltede metallprøver og enkelte av typene av støpte prøver som ble laget av de smeltede metallprøver, i visse tilfeller var forskjellige. I det foreliggende eksempel veide visse av de smeltede metallprøver alle ca. 2,3 kg, og de ble støpt til prøveslabber i en grafittform. Samlet ble 14 stø<p>te prøvestykker laget og ble betegnet med tall fra 1 til 14, idet det støpte prøvestykke 1 ble laget fra en prøve som ble tatt før den første tilsetning av carbon. En kjemisk prøve (prøve C) ble tatt fra det smeltede bad efter den siste grafittilsetning og efter at det støpte prøvestykke 14 var blitt laget. 1 an induction furnace, the temperature of the molten bath obtained was increased to 1516°C, and a chemical sample of the molten metal (sample A) was taken. Nickel oxide (NiO) was slowly added to the bath in an amount of 1.54 kg. About. 5 minutes after the addition of the nickel oxide was finished, the formed surface slag or the formed foam was removed from the bath, and a chemical sample of the molten metal (sample B) was taken. The temperature of the bath was then lowered to and maintained at between 1471 and 1366°C for the remainder of the smelting. In a similar manner as described in example 2, portionwise additions of graphite were made to the bath, each addition being followed by a sampling of the molten metal. The method used in the present example for the addition of carbon differed from the method used according to example 2 in that varying amounts of graphite were added for each portion-wise addition and that the amounts of the molten metal samples taken and some of the types of cast samples which were made from the molten metal samples, in certain cases were different. In the present example, certain of the molten metal samples all weighed approx. 2.3 kg, and they were cast into sample slabs in a graphite mold. A total of 14 cast test pieces were made and were designated with numbers from 1 to 14, cast test piece 1 being made from a sample taken before the first addition of carbon. A chemical sample (sample C) was taken from the molten bath after the last graphite addition and after the cast test piece 14 had been made.
Analysene for de kjemiske prøver er gjengitt i tabell 3-1. De 14 støpte<p>røvestykker ble analysert for å bestemme carbon, The analyzes for the chemical samples are reproduced in table 3-1. The 14 cast<p>robes were analyzed to determine carbon,
og resultatene av disse analyser er gjengitt i tabellene 3-2and the results of these analyzes are reproduced in tables 3-2
og 3-3.and 3-3.
Biter av hvert støpt prøvestykke (med unntagelse av prøvestykket 1) ble adskilt nedmalt til 45 x D mesh (Tyler) i en stålmorter med pistill. Ca. 40 g av hvert nedmalt prøvestykke ble fylt i adskilte kolber som var forsynt med kondensatorer, sammen med 400 ml pr. kolbe av en 20 vekt%-ig vandig HCl-opp-løsning. Kolbenes innhold ble derefter kokt i ca. 4 timer, avkjølt og filtrert, og tilstrekkelig med destillert vann ble tilsatt til hvert utlutingsvæskefiltrat til å bringe dets volum opp til 500 ml. Pieces of each cast specimen (with the exception of specimen 1) were separately ground to 45 x D mesh (Tyler) in a steel pestle mortar. About. 40 g of each ground sample was filled into separate flasks fitted with condensers, together with 400 ml per flask of a 20% by weight aqueous HCl solution. The contents of the flasks were then boiled for approx. 4 hours, cooled and filtered, and sufficient distilled water was added to each leach filtrate to bring its volume up to 500 ml.
Utlutingsvæskene ble derefter kvantitativt analysert, og resultatene av disse analyser er gjengitt i tabell 3-2. Idet metallanalysen for den kjemiske prøve B (tabell 3-1) ble tatt som representativ for de forskjellige metallinnhold i de støpte prøvestykker, ble vektprosentene for Ni, Co, Fe, Cr, W og Mo og som var blitt overført fra prøvestykkene til utlutingsvæskene, beregnet. Resultatene av disse beregninger er gjengitt i tabell 3-3. Det fremgår tydelig ved en undersøkelse av tabell 3-3 at carbontilsetningen til den smeltede, opprinnelige skrapblanding befordrer separering av nikkel og kobolt fra krom, molybden og wolfram efter sur utluting av den størknede, oppkullede skrapblanding . The leaching liquids were then quantitatively analysed, and the results of these analyzes are reproduced in table 3-2. As the metal analysis for the chemical sample B (Table 3-1) was taken as representative of the various metal contents in the cast test pieces, the weight percentages for Ni, Co, Fe, Cr, W and Mo and which had been transferred from the test pieces to the leaching liquids, calculated. The results of these calculations are reproduced in table 3-3. It is clear from an examination of table 3-3 that the addition of carbon to the molten, original scrap mixture promotes the separation of nickel and cobalt from chromium, molybdenum and tungsten after acid leaching of the solidified, charred scrap mixture.
Eksempel 4 Example 4
En porsjon av den støpte stangprøve Ri 4 (4,81 vekt% C)A portion of the cast rod sample Ri 4 (4.81 wt% C)
ifølge eksempel 2 ble malt til -100 mesh (Tyler) under anvendelse av en stålmorter og pistill. 10 g av denne malte, oppkullede skrapmetalltilførselsprøve ble fylt i en kolbe som var forsynt med en kondensator, sammen med 100.ml 10 N svovelsyre. Kolben ble anbragt på en varm plate, og innholdet av utlutingsvæske kokt i ca. 3 timer og 45 minutter under kontinuerlig spyling av kolben med luft. Utlutingsvæsken ble derefter avkjølt til værelsetemperatur og filtrert. Utlutingsvæskefiltratet ble analysert kvantitativt for å bestemme Cr, Mo og Ni, og det viste seg at filtratet inneholdt 2,86 g krom pr..liter, 0,90 g molybden pr. liter og 34,31 g nikkel pr. liter. Utlutingsvæskefiltratet i^SO^-konsentrasjon ble fastslått å være 6,62 N. Ingen analyse ble foretatt for å bestemme andre elementer som kunne ha vært tilstede i utlutingsvæskefiltratet. according to Example 2 was ground to -100 mesh (Tyler) using a steel mortar and pestle. 10 g of this ground, charred scrap metal feed sample was charged into a flask fitted with a condenser, together with 100 ml of 10 N sulfuric acid. The flask was placed on a hot plate, and the contents of leaching liquid boiled for approx. 3 hours and 45 minutes while continuously flushing the flask with air. The leach liquid was then cooled to room temperature and filtered. The leaching liquid filtrate was analyzed quantitatively to determine Cr, Mo and Ni, and it was found that the filtrate contained 2.86 g chromium per liter, 0.90 g molybdenum per liter and 34.31 g of nickel per litres. The leachate filtrate i^SO^ concentration was determined to be 6.62 N. No analysis was made to determine other elements that may have been present in the leachate filtrate.
På samme måte som i eksempel 2 ble metallanalysen for den kjemiske prøve XRS-2 ifølge eksempel 2 (tabell 2-2) tatt som representativ for metallinnholdet i den heri beskrevne nedmalte prøve R14 før denne ble utlutet. Vektprosentene for elementene i det opprinnelige skrap og som var blitt overført til utlutingsvæsken, ble således beregnet til hhv. 11,8% Cr, 8,7% Mo og 59,3% In the same way as in example 2, the metal analysis for the chemical sample XRS-2 according to example 2 (table 2-2) was taken as representative of the metal content in the ground sample R14 described here before it was leached. The weight percentages for the elements in the original scrap and which had been transferred to the leaching liquid were thus calculated to respectively 11.8% Cr, 8.7% Mo and 59.3%
Ni. De oppløste prosentuelle mengder av krom og nikkel ifølgeNine. The dissolved percentage amounts of chromium and nickel according to
det foreliggende eksempel er noe lavere enn de som ble erholdt i eksempel 2, og det antas dette skyldes en ufullstendig reaksjon av den nedmalte prøve R14 med svovelsyreutlutingsvæsken. Denne antagelse understøttes av en sammenligning av vektforholdet mellom oppløst nikkel og krom for prøven R14 ifølge eksempel 2 oppløst i en saltsyreutlutingsvæske, med det vektforhold som the present example is somewhat lower than those obtained in example 2, and it is assumed that this is due to an incomplete reaction of the ground sample R14 with the sulfuric acid leaching liquid. This assumption is supported by a comparison of the weight ratio between dissolved nickel and chromium for the sample R14 according to example 2 dissolved in a hydrochloric acid leaching liquid, with the weight ratio which
ifølge det foreliggende eksempel ble erholdt med svovelsyreutlutingsvæsken. Ifølge eksempel 2 er dette forhold 12,3, mens forholdet ifølge det foreliggende eksempel er 12,0. Den ufullstendige reaksjon ved det foreliggende eksempel antas i dét minste delvis according to the present example was obtained with the sulfuric acid leach liquor. According to example 2, this ratio is 12.3, while the ratio according to the present example is 12.0. The incomplete reaction in the present example is at least partially assumed
å skyldes en ufullstendig kontakt mellom den nedmalte stangprøve og utlutingsvæsken. Det ble notert at syreutlutingsvæsken skummet under utlutingstrinnet for det foreliggende eksempel, og en betydelig mengde av den nedmalte prøve ble tydeligvis avsatt på to be due to an incomplete contact between the ground rod sample and the leaching liquid. It was noted that the acid leach liquor foamed during the leaching step for the present example, and a significant amount of the ground sample was apparently deposited on
siden av kolben over nivået for den kokende utlutingsvæske.side of the flask above the level of the boiling leach liquid.
Den gunstige virkning av en oppkulling av den opprinnelige skrapmetalltilførsel ved at den befordrer separering av nikkel fra krom efter syreutluting av skrapmetalltilførselen, fremgår ikke desto mindre av dette eksempel, og dessuten at en vandig svovelsyreoppløsning er en aksepterbar utlutingsvæske. The beneficial effect of a carburization of the original scrap metal supply in that it promotes the separation of nickel from chromium after acid leaching of the scrap metal supply, is nevertheless evident from this example, and furthermore that an aqueous sulfuric acid solution is an acceptable leaching liquid.
Eksempel 5Example 5
Et bad av en opprinnelig metalltilførsel ble laget ved å smelte 23,6 kg skrapmetall med et carboninnhold av ca. 3,76 vekt% og 3,8 kg skrapmetall med et carboninnhold av under 0,15 vekt% i en induksjonsovn. Det erholdte smeltede metallbads temperatur ble øket til 1377°C, og en kjemisk prøve ble tatt fra badet. Ytterligere badprøver ble derefter støpt i form av stenger. Den kjemiske prøve ble analysert, og dens sammensetning er gjengitt i tabell 5-1. Carboninnholdet for en stangprøve ble fastslått å være 3,28 vekt%. På grunn av dette vesentlige opprinnelige carboninnhold i det smeltede metallbad ble ingen ytterligere tilsetninger av carbon gjort til badet før dette ble størknet og utlutet. En bit av en av stangprøvene ble malt til -80 mesh (Tyler) i en morter med pistill. En 40 g norsjon av denne malte, stø<p>te stangprøve ble sammen med 400 ml 10N H-^SO^ fylt i en kolbe som var forsynt med en kondensator. Syreutlutingsvæsken ble derefter kokt i 4 timer mens luft ble boblet gjennom denne. Efter avkjøling ble en tilstrekkelig mengde med destillert vann tilsatt til kolben til å øke utlutingsvæskens volum til 500 ml, og den fortynnede utlutingsvæske ble derefter filtrert fra utlutingsresten. Utlutingsvæskefiltratet ble analysert, og resultatene av analysen er gjengitt i tabell 5-2. Vektprosentene for visse av skrapelementene som ble op<p>løst i. utlutingsvæsken, ble beregnet basert på metallanalysen for den kjemiske prøve og er også gjengitt i tabell 5-2. Ved dette eksempel vises den gunstige virkning av oppkullingstrinnet for befordring av separeringen av nikkel og kobolt fra krom og molybden. Anvendelsen av en vandig svovelsyreoppløsning som utlutingsvæske er også vist. Dessuten er en smeltepraksis hvor det oppkullende carbon allerede befinner seg i den opprinnelige skra<p>metalltilførsel når nedsmeltingen finner sted, vist. A bath of an original metal supply was made by melting 23.6 kg of scrap metal with a carbon content of approx. 3.76% by weight and 3.8 kg of scrap metal with a carbon content of less than 0.15% by weight in an induction furnace. The temperature of the resulting molten metal bath was increased to 1377°C, and a chemical sample was taken from the bath. Additional bath samples were then cast in the form of bars. The chemical sample was analysed, and its composition is given in Table 5-1. The carbon content of a bar sample was determined to be 3.28% by weight. Because of this substantial original carbon content in the molten metal bath, no further additions of carbon were made to the bath before it was solidified and leached. A piece of one of the rod samples was ground to -80 mesh (Tyler) in a pestle and mortar. A 40 g portion of this ground, ground rod sample was filled with 400 ml of 10N H-^SO^ into a flask fitted with a condenser. The acid leach liquor was then boiled for 4 hours while air was bubbled through it. After cooling, a sufficient amount of distilled water was added to the flask to increase the leachate volume to 500 ml, and the diluted leachate was then filtered from the leachate residue. The leaching liquid filtrate was analysed, and the results of the analysis are reproduced in table 5-2. The weight percentages for certain of the scrap elements that were dissolved in the leach liquor were calculated based on the metal analysis for the chemical sample and are also reproduced in Table 5-2. This example shows the beneficial effect of the carburizing step in promoting the separation of nickel and cobalt from chromium and molybdenum. The use of an aqueous sulfuric acid solution as leaching liquid is also shown. Moreover, a melting practice where the carbonizing carbon is already in the original scrap metal supply when the meltdown takes place is shown.
Eksempel 6 Example 6
40,8 kg skrap med et metallinnhold som fullstendig besto av et legeringsmateriale som overensstemte med ASME Boiler Code Case No. 1410-4, ble smeltet ved å tilsette hoveddelen av skrap-chargen til en induksjonsovn, hvorefter effekt ble tilført til ovnen og ca. 0,8 kg nikkeloxyd ble tilsatt til smeltechargen. Efter at smeltingen av denne opprinnelige skrapcharge var avsluttet, ble den øvrige del av skrånet tilsatt og smeltet, og en kjemisk prøve (prøve A) av smeiten ble tatt. Derefter ble ytterligere 0,8 kg nikkeloxyd tilsatt til det smeltede skrap, 40.8 kg of scrap with a metal content consisting entirely of an alloy material complying with ASME Boiler Code Case No. 1410-4, was melted by adding the bulk of the scrap charge to an induction furnace, after which power was supplied to the furnace and approx. 0.8 kg of nickel oxide was added to the melt charge. After the melting of this original scrap charge was finished, the remaining part of the slope was added and melted, and a chemical sample (sample A) of the smelt was taken. Then a further 0.8 kg of nickel oxide was added to the molten scrap,
og efter en kort holdeperiode på ca. 8 minutter ble oxydslaggen fjernet fra smeltens overflate. En annen kjemisk prøve (prøve B) and after a short holding period of approx. 8 minutes, the oxide slag was removed from the surface of the melt. Another chemical sample (Sample B)
av det smeltede skran ble tatt, og det ble fastslått at badtem-peraturen var 1493°C. Badets temperatur ble derefter holdt innen området 1393 og 1502°C for resten av smeiten. of the molten slag was taken, and it was determined that the bath temperature was 1493°C. The temperature of the bath was then kept within the range of 1393 and 1502°C for the rest of the smelting.
Det smeltede skrap ble oppkullet ved porsjonsvise tilsetninger av grafitt. Efter hver tilsetning av grafitt ble en prøve av metallet som veide ca. 2,3 kg, tatt og stønt i en grafittform. På denne måte ble 14 støpte prøver laget, og efter at den siste nrøve for støpingen var blitt tatt, ble en annen kjemisk prøve (nrøve C) av det smeltede bad tatt. The molten scrap was charred by portionwise additions of graphite. After each addition of graphite, a sample of the metal weighing approx. 2.3 kg, taken and groaned in a graphite mold. In this way, 14 cast samples were made, and after the last core for the casting had been taken, another chemical sample (core C) of the molten bath was taken.
Sammensetningen av hver av de kjemiske prøver ble bestemt analytisk, og resultatene av disse analyser er gjengitt i den nedenstående tabell 6-1. The composition of each of the chemical samples was determined analytically, and the results of these analyzes are reproduced in the table 6-1 below.
Av de fjorten støpte prøver ble prøve nr. 13 med et carboninnhold som ved analyse ble fastslått å være 3,59 vekti, valgt for behandling ved ammoniakalsk utluting. Et stangformig prøve-stykke (prøvestykke C) ble maskinert fra denne støpte prøve for å anvendes for utlutingstrinnet. Et kontrollprøvestykke (prøve-stykke 0) ble maskinert fra et smidd stykke av den samme legering som ble anvendt for den o<p>prinnelige skraptilførsel. Kontroll-prøvestykkets sammensetning er gjengitt i tabell 6-2. Of the fourteen cast samples, sample No. 13, with a carbon content determined by analysis to be 3.59 by weight, was selected for treatment by ammoniacal leaching. A rod-shaped specimen (Specimen C) was machined from this cast specimen to be used for the leaching step. A control specimen (Specimen 0) was machined from a forged piece of the same alloy used for the original scrap feed. The composition of the control sample is given in table 6-2.
Overflatene av begge<p>røvestykker ble tilberedt ved først å male overflatene mot et slipebånd med korn av gritt 120 for å rense overflaten. Prøvestykkene ble derefter renset i desstilert vann og tørket i 40 minutter ved 93°C i en ovn. Prøvestykkene C og 0 veide hhv. 20,6455 g og 22,5107 g. The surfaces of both<p>rubber pieces were prepared by first grinding the surfaces against a 120 grit sanding belt to clean the surface. The specimens were then cleaned in distilled water and dried for 40 minutes at 93°C in an oven. Samples C and 0 weighed respectively 20.6455 g and 22.5107 g.
En ammoniakalsk utlutingsvæske ble laget ved å fylle 148,3 g (NH3)S04, 73,6 g NaOH og 500 ml vann i en 1000 ml kolbe. Den erholdte pH var 10,3. An ammoniacal leach was prepared by placing 148.3 g (NH 3 )SO 4 , 73.6 g NaOH and 500 ml water in a 1000 ml flask. The pH obtained was 10.3.
Kolben ble derefter forsynt med et spylerør, og kolben med dens innhold av ammoniakalsk utlutingsvæske ble oppvarmet til og holdt ved ca. 66°C samtidig som en langsom spyling med oxygen ble foretatt. Efter at temperaturen var blitt nådd, ble prøve-stykkene C og A anbragt i utlutingsvæsken og holdt neddykket i denne i ca. 42,5 timer. Bortsett fra en aggregeringstid på The flask was then fitted with a purge tube and the flask with its contents of ammoniacal leachate was heated to and maintained at approx. 66°C at the same time as a slow flushing with oxygen was carried out. After the temperature had been reached, the test pieces C and A were placed in the leaching liquid and kept immersed in it for approx. 42.5 hours. Apart from an aggregation time of
litt over 10 timer ble oxygenet kontinuerlig spylt gjennom opp-løsningen. for just over 10 hours, the oxygen was continuously flushed through the solution.
Efter at de var blitt fjernet fra o<p>pløsningen, ble prøve-stykkene skylt i destillert vann, skylt i alkohol, igjen skylt i destillert vann, tørket i 10 minutter ved 9 3°C i en ovn og veid. After being removed from the solution, the test pieces were rinsed in distilled water, rinsed in alcohol, again rinsed in distilled water, dried for 10 minutes at 93°C in an oven and weighed.
O<p>pløsningsgraden for hvert av prøvestykkene og erholdt ved den ovennevnte ammoniakalske utlutingsbehandling av prøvestykkene ble bestemt ut fra vekttapet. Vekten av prøvestykkene C og 0 ble efter utlutingstrinnet fastslått å være hhv. 20,6336 g og 22,5093 g. For kontrollprøvestykket, dvs. prøvestykket 0, var således vekttapet som skyldtes utluting, bare 0,0014 g. For<p>røvestykket C ble vekttapet fastslått å være 0,0119 g. Behandlingen av den opprinnelige skraptilførsel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen førte således til en tilnærmet 8,5 gangers forbedring av den metall-mengde som ble oppløst, sammenlignet med det ubehandlede skrap. Efter utlutingstrinnet kan den dannede utlutingsvæske skilles fysikalsk fra utlutingsresten ved å anvende en hvilken som helst egnet vanlig metode for separering av faste stoffer og væsker, The degree of dissolution for each of the test pieces and obtained by the above-mentioned ammoniacal leaching treatment of the test pieces was determined from the weight loss. The weight of test pieces C and 0 was determined after the leaching step to be respectively 20.6336 g and 22.5093 g. For the control sample, i.e. sample 0, the weight loss due to leaching was thus only 0.0014 g. For<p>robe sample C, the weight loss was determined to be 0.0119 g. The treatment of the original scrap supply by the method according to the invention thus led to an approximately 8.5-fold improvement in the amount of metal that was dissolved, compared to the untreated scrap. After the leaching step, the resulting leach liquid can be physically separated from the leach residue using any suitable conventional method for separating solids and liquids,
som sentrifugering, filtrering, dekantering etc. Utlutingsvæskeproduktet kan derefter vanligvis anvendes som et hovedtilførsels-materiale eller hjelpetilførselsmateriale for forskjellige vanlige kjente prosesser for raffinering eller utvinning av nikkel- og koboltholdige malmer. such as centrifugation, filtration, decantation etc. The leach liquid product can then usually be used as a main feed material or auxiliary feed material for various commonly known processes for refining or extracting nickel and cobalt containing ores.
Det er f.eks. i artikkelen "Turbine Mixer Fundaméntals and Scale-up Method at the Port Nickel Refinery", Metallurgical Transactions B, vol. 6B, mars 1975, av P.B. Queneau og medarbeidere beskrevet metoder anvendt ved et kommersielt raffineri hvor nikkel It is e.g. in the article "Turbine Mixer Fundamentals and Scale-up Method at the Port Nickel Refinery", Metallurgical Transactions B, vol. 6B, March 1975, by P.B. Queneau and co-workers described methods used at a commercial refinery where nickel
.. og kobolt utvinnes fra nikkel/kobbersulf idmatter. På Fig. 1 av denne artikkel er vist et blokkdiagram for det innbyrdes forhold mellom enhetso<p>erasjoner ved Port Nickel refinery of America Metal Climax, Incor<p>orated. I denne er det i henhold til nikkel-og koboltutvinningsskjemaet angitt at det som utlutingsmiddel anvendes den sure kobbersulfatelektrolytt som dannes som biprodukt .. and cobalt is extracted from nickel/copper sulphide mats. On Fig. 1 of this article is shown a block diagram of the interrelationship between unit operations at the Port Nickel refinery of America Metal Climax, Incor<p>orated. In this, according to the nickel and cobalt extraction scheme, it is stated that the acidic copper sulphate electrolyte that is formed as a by-product is used as leaching agent
ved en egen og adskilt elektroutvinningsprosess for kobber. Denne sure elektrolytt luftes og bringes samtidig i kontakt med granulert nikkel/kobbersulfidmatte for derved å oppløse nikkelinnholdet som sulfat og å danne en fast vrakrest av elementært kobber og forbindelser av kobber og jern. Det er beskrevet at denne vraking utføres slik at når lufting-utlutingstrinnet er over, fås en nikkelholdig utlutingsvæske med et innhold av oppløselig jern og kobber av under 5 deler pr. million. Denne utlutingsvæske behandles derefter for å separere kobolt- og nikkelforbindelsene og for å utvinne disse i form av metaller. Metallholdige sulfatut-lutingsvæsker, som dannet i henhold til eksemplene 4 og 5 ovenfor, kan derfor vanligvis anvendes innen den kommersielle nikkel- og koboltutvinningsprosess som er beskrevet i den .ovennevnte artikkel. Når f.eks. innholdet av oppløselig kobber eller jern i utlutingsvæskeproduktet dannet ved den foreliggende fremgangsmåte er vesentlig, kan væsken innføres i utlutingstrinnet av utvinningsprosessen som utføres ved atmosfæretrykk, sammen med den sure kobbersulfatelektrolytt. Dersom på den annen side sulfatutlutingsvæskepro-duktet dannet ved den foreliggende oppfinnelse allerede har et tilstrekkelig lavt jern- og kobberinnhold eller det behandles separat for å fjerne jern-, kobber- eller eventuelt andre uønskede metallforbindelser fra dette, kan sulfatvæskeproduktet derefter innføres direkte for nikkel/koboltsepareringen og for utvinnigns-trinnet av den utvinningsprosess som er beskrevet i artikkelen. by a separate and separate electroextraction process for copper. This acidic electrolyte is aerated and simultaneously brought into contact with granulated nickel/copper sulphide mat to thereby dissolve the nickel content as sulphate and to form a solid scrap of elemental copper and compounds of copper and iron. It is described that this wrecking is carried out so that when the aeration-leaching step is over, a nickel-containing leaching liquid is obtained with a content of soluble iron and copper of less than 5 parts per million. This leach liquor is then treated to separate the cobalt and nickel compounds and to recover these in the form of metals. Metal-containing sulfate leach liquors, as formed according to Examples 4 and 5 above, can therefore generally be used in the commercial nickel and cobalt recovery process described in the above-mentioned article. When e.g. the content of soluble copper or iron in the leaching liquid product formed by the present method is substantial, the liquid can be introduced into the leaching step of the extraction process which is carried out at atmospheric pressure, together with the acidic copper sulphate electrolyte. If, on the other hand, the sulphate leach liquid product formed by the present invention already has a sufficiently low iron and copper content or it is treated separately to remove iron, copper or possibly other unwanted metal compounds from it, the sulphate liquid product can then be introduced directly for nickel/ the cobalt separation and for the extraction step of the extraction process described in the article.
I en annen artikkel med tittelen "The Falconbridge Matte Leach Process", P.G. Thornhill, E. Wigstol og G. Van Weert, Journal of Metals, The Metallurgical Society of AIME, juli 1971, s. 3-18, er beskrevet en fremgangsmåte hvor nikkel utvinnes fra nikkel/kobber-sulf idmatte ved utluting av matten med saltsyre. Dette utlutingstrinn utføres med saltsyre med tilstrekkelig styrke til selektivt å oppløse mattens nikkelkomponent, mens kobber- og platinafor-bindelsene vrakes. Utlutingsvæsken behandles med et oxydasjons-middel for å fjerne oppløst hydrogensulfid og for å omvandle jern til treverdig tilstand. Jernforbindelsene fjernes derefter ved oppløsningsmiddelekstraksjon av væsken med.tributylfosfat. Den erholdte jernfrie væske ble derefter behandlet med triisooctyl-amin for å fjerne kobolt og eventuelt gjenværende oppløst kobber fra det forutgående oppløsningsmiddelekstraksjonstrinn. Nikkel- klorid av god renhet krystalliseres derefter fra væsken. Da det er beskrevet at fremgangsmåten skal utføres kommersielt for frem-stilling av metallisk nikkel, blir dette derefter fremstilt ved høytemperaturhydrolyse av nikkelkloridet, hvorved fås et produkt av elementært nikkel og et biprodukt av HCl-gass som anvendes for regenerere syre for utluting av fersk matte. Andre metoder for å fremstille elementært nikkel fra nikkelkloridet er beskrevet, som ved direkte reduksjon eller ved elektroutvinning fra elektro-lytter som anrikes ved op<p>løsning av nikkelkloridkrystallene. In another paper entitled "The Falconbridge Matte Leach Process", P.G. Thornhill, E. Wigstol and G. Van Weert, Journal of Metals, The Metallurgical Society of AIME, July 1971, pp. 3-18, a process is described in which nickel is extracted from nickel/copper sulphide mat by leaching the mat with hydrochloric acid . This leaching step is carried out with hydrochloric acid of sufficient strength to selectively dissolve the nickel component of the mat, while the copper and platinum compounds are destroyed. The leach liquor is treated with an oxidizing agent to remove dissolved hydrogen sulfide and to convert iron to the trivalent state. The iron compounds are then removed by solvent extraction of the liquid with tributyl phosphate. The resulting iron-free liquor was then treated with triisooctylamine to remove cobalt and any remaining dissolved copper from the previous solvent extraction step. Nickel chloride of good purity is then crystallized from the liquid. As it is described that the method is to be carried out commercially for the production of metallic nickel, this is then produced by high-temperature hydrolysis of the nickel chloride, whereby a product of elemental nickel and a by-product of HCl gas is obtained which is used to regenerate acid for leaching fresh mat . Other methods for producing elemental nickel from the nickel chloride have been described, such as by direct reduction or by electroextraction from electrolytes that are enriched by dissolving the nickel chloride crystals.
Det fremgår således at den foreliggende fremgangsmåte som beskrevet i eksempel 1 kan føre til et utlutingsvæskeprodukt som er egnet for anvendelse som opprinnelig tilførselsmateriale eller som hjelpe-tilførselsmateriale ved den nikkelutvinningsmetode.som er beskrevet i den ovennevnte artikkel. It thus appears that the present method as described in example 1 can lead to a leaching liquid product which is suitable for use as original input material or as auxiliary input material in the nickel extraction method described in the above-mentioned article.
I The-Winning of Nickel,Joseph R. Poldt, Jr., redigert avIn The-Winning of Nickel,Joseph R. Poldt, Jr., edited by
P. Queneau, D. Van Nostrand Company, Inc., 1967, s. 299-315,P. Queneau, D. Van Nostrand Company, Inc., 1967, pp. 299-315,
er beskrevet en kommersielle fremgangsmåte for utvinning av nikkel og som utført i praksis ved raffineriet til Sherritt Gordon Mines, Limited i Fort Saskatchewan. Denne prosess er basert på flertrinns-ammoniakalsk utluting av den nikkelholdige sulfidmalm som kalles pentlanditt, hvorved nikkel- og kobberforbindelser utlutes og går over den ammoniakalske utlutingsoppløsning. Den nikkel- og kobber-holdige utlutingsoppløsning kokes for å gjenvinne en del av ammoniakken og for å utfelle kobberinnholdet i form av sulfid. is described a commercial process for the extraction of nickel as carried out in practice at the refinery of Sherritt Gordon Mines, Limited in Fort Saskatchewan. This process is based on multi-stage ammoniacal leaching of the nickel-containing sulphide ore called pentlandite, whereby nickel and copper compounds are leached and passed over the ammoniacal leaching solution. The nickel and copper-containing leaching solution is boiled to recover part of the ammonia and to precipitate the copper content in the form of sulphide.
Den kobberfrie utlutingsoppløsning behandles derefter for å omvandle ufyllstendig oxyderte og umettede svovelforbindelser til sulfationer. Det oppløste nikkelinnhold omvandles derefter til et pulver av elementært nikkel ved direkte reduksjon med hydrogen. Ifølge den foreliggende oppfinnelse tas det sikte på at det oppkullede skrap og/eller utlutingsvæskeproduktene erholdt ifølge oppfinnelsen skal kunne integreres i raffineringsprosesser av den The copper-free leach solution is then treated to convert incompletely oxidized and unsaturated sulfur compounds to sulfate ions. The dissolved nickel content is then converted to a powder of elemental nickel by direct reduction with hydrogen. According to the present invention, it is aimed that the charred scrap and/or leaching liquid products obtained according to the invention should be able to be integrated into refining processes of the
type som er angitt ovenfor. Under den forutsetning at skadelige materialer ikke er tilstede eller at de først fjernes, kan f.eks. det oppkullede skrapprodukt erholdt ifølge oppfinnelsen blandes med sulfidmalmen under dannelse av en blanding av malm og oppkullet skrap som er egnet som et sammensatt tilførselsmateriale for det ammoniakalske utlutingstrinn i raffineringsprosessen. Dessuten kan en separat ammoniakalsk utlutingsbehandling av den oppkullede opprinnelige skraptilførsel foretas, og dersom skadelige forurens- type indicated above. Under the assumption that harmful materials are not present or that they are first removed, e.g. the charred scrap product obtained according to the invention is mixed with the sulphide ore to form a mixture of ore and charred scrap which is suitable as a composite feed material for the ammoniacal leaching step in the refining process. In addition, a separate ammoniacal leaching treatment of the charred original scrap supply can be carried out, and if harmful pollutants
ninger. er tilstede, kan disse fjernes fra den erholdte utlutingsvæske som derefter som supplerende tilførselsmateriale innføres i ett eller flere av de av raffineringsprosessen som utføres ned-strøms i forhold til malmutlutingstrinnet.' Det ammoniakalske utlutingsvæskeprodukt som kan oppnås ved den foreliggende fremgangsmåte, kan således kombineres med den væskefraksjon som skriver seg fra utlutingstrinnet for sulfidmalmen, idet de kom-binerte utlutingsfraksjoner derefter behandles sammen for å utvinne nikkel og i det minste en del av ammoniakken fra disse. nings. are present, these can be removed from the obtained leaching liquid which is then introduced as supplementary feed material into one or more of the refining processes carried out downstream in relation to the ore leaching step.' The ammoniacal leaching liquid product that can be obtained by the present method can thus be combined with the liquid fraction that emerges from the leaching step for the sulphide ore, the combined leaching fractions then being treated together to extract nickel and at least part of the ammonia from them.
Claims (28)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/909,730 US4138249A (en) | 1978-05-26 | 1978-05-26 | Process for recovering valuable metals from superalloy scrap |
US05/909,729 US4173467A (en) | 1978-05-26 | 1978-05-26 | Process for recovering valuable metals from superalloy scrap |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO790339L true NO790339L (en) | 1979-11-27 |
Family
ID=27129534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO790339A NO790339L (en) | 1978-05-26 | 1979-02-02 | PROCEDURES FOR TREATING CERTAIN SCRAPES |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU524409B2 (en) |
CA (1) | CA1111659A (en) |
DE (1) | DE2903995A1 (en) |
FR (1) | FR2426739A1 (en) |
GB (1) | GB2021534B (en) |
NO (1) | NO790339L (en) |
SE (1) | SE7900994L (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6830605B2 (en) * | 2003-03-14 | 2004-12-14 | World Resources Company | Recovery of metal values from cermet |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3438730A (en) * | 1966-11-14 | 1969-04-15 | Warren M Shwayder | Method of disintegrating sintered hard carbide masses |
US3649487A (en) * | 1969-12-03 | 1972-03-14 | Gullspangs Elektrokemiska Ab | Process for the recovery from secondary material of such metals as nickel cobalt iron and copper said secondary material comprising in addition one or more metals having a high melting point |
US3753686A (en) * | 1970-07-16 | 1973-08-21 | Kennecott Copper Corp | Recovery of copper, nickel, cobalt and molybdenum from complex ores |
GB1401615A (en) * | 1971-07-16 | 1975-07-16 | Int Nickel Canada | Roorda h j extraction of non-ferrous metals from iron-containing materials |
US3967957A (en) * | 1973-03-26 | 1976-07-06 | Continental Oil Company | Aqueous ammonia oxidative leach and recovery of metal values |
-
1979
- 1979-02-02 DE DE19792903995 patent/DE2903995A1/en not_active Withdrawn
- 1979-02-02 FR FR7902800A patent/FR2426739A1/en active Pending
- 1979-02-02 NO NO790339A patent/NO790339L/en unknown
- 1979-02-05 GB GB7904004A patent/GB2021534B/en not_active Expired
- 1979-02-05 AU AU43946/79A patent/AU524409B2/en not_active Ceased
- 1979-02-05 CA CA320,990A patent/CA1111659A/en not_active Expired
- 1979-02-05 SE SE7900994A patent/SE7900994L/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2021534B (en) | 1982-09-02 |
CA1111659A (en) | 1981-11-03 |
GB2021534A (en) | 1979-12-05 |
DE2903995A1 (en) | 1979-11-29 |
AU4394679A (en) | 1979-11-29 |
AU524409B2 (en) | 1982-09-16 |
FR2426739A1 (en) | 1979-12-21 |
SE7900994L (en) | 1979-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4138249A (en) | Process for recovering valuable metals from superalloy scrap | |
GB1601450A (en) | Extraction of precious metals | |
CN101109043A (en) | Method for processing cunico | |
US3544309A (en) | Recovery of constituents from metal alloy scrap | |
CN112458288A (en) | Method for recovering and preparing silver material from silver-containing waste material | |
NO129913B (en) | ||
Tian et al. | One-step and selective extraction of nickel from nickel-based superalloy by molten zinc | |
FI71953C (en) | PROCESS FOER AOTERVINNING AV METALLER FRAON HOEGLEGERADE METALLSKROT. | |
Rabah | Combined hydro-pyrometallurgical method for the recovery of high lead/tin/bronze alloy from industrial scrap | |
CN105567973A (en) | Method for preparing ferro-nickel alloy and ferrotungsten-molybdenum alloy from waste material containing tungsten, molybdenum and nickel | |
Li et al. | An approach of cobalt recovery from waste copper converter slags using pig iron as capturing agent and simultaneous recovery of copper and tin | |
CA1068116A (en) | Process for the treatment of platinum group metals and gold | |
NO790339L (en) | PROCEDURES FOR TREATING CERTAIN SCRAPES | |
US4173467A (en) | Process for recovering valuable metals from superalloy scrap | |
Gupta et al. | Investigation of use of zinc dross as a substitute for zinc dust in solution purification in zinc electrowinning hydrometallurgical plant | |
RU2146720C1 (en) | Method of processing secondary materials | |
CN113737027A (en) | Method for recovering valuable metal from tungsten-containing slag | |
US4016055A (en) | Method of extracting constituent metal values from polymetallic nodules from the sea | |
Moore | Recycling of non-ferrous metals | |
CN110863218A (en) | Method for extracting gold by adopting molten salt electrolysis enrichment | |
Nokhrina et al. | Modern Approaches to Efficient Use of Mn-Containing Raw Material in Steel Production | |
US1967053A (en) | Method of refining lead bismuth alloy | |
Suri et al. | Pyrometallurgy of molybdenum | |
CN112481511B (en) | Tantalum-niobium-containing low-grade multi-metal pyrometallurgical furnace slag enrichment and purification method | |
RU2078841C1 (en) | Method of oxidized nickel ores processing to produce nickel and cobalt |