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Verfahren zur Rückgewinnung von Leichtmetallen aus Abfällen von der
Metallbearbeitung, der Gießerei und anderer Art. Bei .der industriellen Bearbeitung
von Leichtmetallen, wie Aluminium und dessen Legierungen, Magnesium und dessen Legierungen,
ergeben sich Abfälle, wie Blechschnitzel, Draht-, Bohr- und Frässpäne; beim Vergießen
von Leichtmetallen 4n Formsand oder metallische Formen bleiben Eingußtrichter und
Hilfsaasätze übrig, welche unter Umständen einen erheblichen Teil der angewandten
1Metallinengen ausmachen. Auch andere Fabrikationen ergeben noch Abfälle verschiedener
Art. Der 1Ietallwert, welcher in solchen Abfällen liegt, verlangt .ein Verfahren
zur -möglichst weitgehenden Wieder- -gewiirnung der -Metalle.
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Es sind hereits Verfahren bekannt, welche diesem Zwecke :dienen sollen,
jedoch entsprechen sie - insbesondere im Falle des, Magnesi;ums und :der Magnesiumlegierungen
-nicht allen Anforderungen, welche vom technischen und wirtschaftlichen Standpunkt
aus zu stellen sind. 'Mit dem Umschmelzen zu einheitlichen größeren -Metallmassen
muß auch eine weitgehende Reinigung von mehr oder -weniger zufälligen .Verunreinigungen,
wie Formsand, Spänen von Eisen und anderen Fremdtnetal-len, öligen oder anderen
Schinutzanteilen verbunden sein.
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Die .bisher bekannten Verfahren wenden für die Reinigung von Leichtmetallen,
insbesondere von Magnesium. das sogenannte »Umschmelzen unter einer 3a!rdecke« an,
wie es .beispielsweise Sonstadt (C.heni. News, 1863) für das Zusamnienschnielzen
von durch Reduktion mit Kalium gewonnenen Kügelchen von 1lagnesiuni unter Chlormagnesium,
oder a tis *führlicher Dorchers (Elektrornetallurgie, t> 3. Aufl., S. 18, Abs. 2)
für das reinigende Schmelzen von Magnesium unter Karnallit beschrieben hat. Es ist
aber ein bekannter, wiederholt beschriebener Übelstand bei dieser v@ envendung von
Chloriden als Schmelzmitteln, daß stets kleine 1.Iengen der Chloride in - dem scheinbar
homogenen Metallregulus eingeschlossen bleiben, welche später unter der Einwirkung
von Luftfeuchtigkeit zu häßlichen Ausblühungen und zur Bildung von Löchern im fertig
bearbeiteten Metall (Guß-stücken, Blechen usw.) führen.
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Die Anwendung ,dieses Verfahrens erfordert mithin, daß das gereinigte
Metall einer nochmaligen besonderen Behandlung zum Zweck der Entfernung des noch
vorhandenen Chlormagnesiums unterworfen wird. Die sonst- in der -Metallurgie mitunter
gebrauchte Maß nahnie, die -Menge des Zuschlags genau nach der i\Ienge .der vorhandenen
Verunreinigungen zu bemessen, mußte im vorliegenden Fall mit Rücksicht auf die Verschiedenartigkeit
der den Rückständen und Abfällen beiwohnenden Verunreinigungen von vornherein als
aussichtslos erscheinen.
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Die Anmelderin hat nun beobachtet, daß beint ZTerrühren von z. B.
llagnesittniabfällen mit Chlormagnesium bei höherer Temperatur letzteres mit den
vorhändenen Fremdkörpern sich zu halbfesten bis festen Massen zusamnienballt,
welche
ihrerseits dann wieder die Fähigkeit haben, bei weiterem Umrühren der Schmelze gewisse
Mengen von in dieser noch vorhandenen flüssigen reinen Chlormagnesituns aufzunehmen
und festzuhalten.
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Überraschenderweise gelingt es auf diese Weise, selbst bei Anwendung
verhältnismäßig sehr geringer Mengen von Chlormagnesium die gesamten Verunreinigungen
aus der Metallschmelze herauszuholen. Neben fremden Oxyden und anderen Verbindungen,
wie Nitriclen. Phosphiden, Siliziden, werden auch die übrigen Fremdkörper, wie Kohle
(welche z. B. beim Einschmelzen öliger Späne .durch Zersetzen der Kohlenstoffv erbinclungen
entstehen), Sand und Graphit (aus Foringuß) usw. durch die verklebenden Eigenschaften
geringer Mengen von Chlormagnesium entternt, während gleichzeitig das in der Schmelze
noch frei vorhandene Chlormagnesium bei weiterem Umrühren von den gebildeten klebrigen
Massen restlos aufgesaugt wird. Während man bisher das umzuschmelzende Metall gewissermaßen
mit Chlormagnesium überschwemmte und die im Metall verbliebenen Reste von Chlormagnesium
durch eine besondere Nachbehandlung .entfernte, besteht das Kennzeichen vorliegenden
Verfahrens darin, das lletatl nur mit so viel ChlorinacTnesitimschmelze zu befeuchten,
daß die Verklebung der Fremdkörper, zugleich aber auch die Aufsaugbarkeit des Überschusses
an .Chlormagnesium gesichert ist.
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Vielfache Versuche haben dann weiterhin ergeben, daß diese Bedingungen
fast regelmäßig.erfüllt werden, wenn man etwa so viel Chlormagnesium zugibt, als
die Menge der anwesenden Verunreinigttngen beträgt. In g gebenen abnormen Fällen
können auch die Verunreinigungen durch Gattierung auf gewünschte Verhältnisse eingestellt
werden.
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Das Verfahren eignet sich nicht nur für die Behandlung von Magnesium
und 'Magnesium- sondern auch für die Rück@ewinnung von Aluminium und anderen L e.ichtmetallen
und deren Legierungen.
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Das -\Terfahren wird zweckmäßig so ausgeführt, daß man sich dabei
eines Tiegels bedient, der finit einem vielarmigen Rührer versehen ist; die Abfälle
werden unter gelegent-I.ichem Einstreuen kleiner Mengen C:hlorinagnesium in den
Tiegel eingetragen, bei niederer Temperatur eingeschmolzen, und schließlich wird
auf die Schmelze der letzte Anteil Chlorniagnesiuni aufgebracht. @-on Anfang an
kann das Rührwerk in Gang gesetzt -werden. Das Durchrühren wird dailii bei -esteigerter
Temperatur -wenigstens so lange fortgesetzt. bis von der Oberfläche des Metalls
das geschmolzene Salz völlig verschwunden ist. Hierbei saugen die Verunreinigungen
das geschmolzene Salz -wie ein Schwamm auf und es entstehen immer steifer werdende
-Massen, die sich -im Verlaufe des Rührens zu knöllchenartigen Gebilden und zu Klumpen
zusammenballen. Nach Ahstellen des Rührwerks und Absitzen-lassen kann das Metall
von der ausgeschiedenen zu Boden gesunkenen Masse des Rückstandes abgegossen werden.
An Stelle von reinem, wasserfreiem Chlormagnesium kann auch wasserfreier Karnallit
verwendet -werden, wenn clie Aufnahme von Spuren K -a:lium in .das lletal@l für
den beabsichtigten Verwendungszweck nicht schädlich ist. Ebenso können Gemische
von Karnallit mit Chlormagnesium angewandt werden.
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Schließlich sei erwähnt, daß man sich im Falle der Ermangelung eines
einwandfreien Chlormagnesiums auch damit behelfen kann, claß man 11gC1_ in der Schmelze
selbst erzeugt durch Einleiten der erforderlichen Menge von trockenem Chloras, welches
vom .erhitzten oder geschmolzenen Magnesium sehr energisch absorbiert wird.
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Beispiel i. Magnesiummetallabfälle aus der Gießerei, welche mit Oxyd
Lind Sand verunreinigt sind, werden dadurch gereinigt, @daß auf z. B. 75o kg geschmolzenes
Metall ao kg wasserfreies hfa;nesiumchlorid angewandt werden und bei einer Temperatur
oberhalb 8oo° das Metallbad kurze Zeit kräftig rumgerührt wird; während der hierauf
folgenden Verminderung , ,der Schmelztemperatur bis .in die Nähe des Schmelzpunktes
wird noch umgerührt, alsdann absitzen gelassen und das 1-letall von dem Bodensatz
abgegossen. Beispiel a. Verunreinigte Späne von Elktronmetall (zinkhaltiges Magnesium),
die etwa 7 Prozent Verunreinigungen durch Schmiermittel und @@Terkstättenabfälleenthalten,
werden unter allniählichein Zusatz von 4.o kg wasserfreiem llagnesiumchlorid auf
6oo kg Metall eingeschmolzen. Unter ständigem kräftigen Umrühren-wird cl-ie Temperatur
des Bades auf oberhalb Soo° gesteigert und bei dieser Temperatur etwa Stunde gehalten.
Nährend dieser Zeit nehmen -die Verunreinigungen das geschmolzene wasserfreie Chlormagnesium
auf, verwandeln c#; in umgeschmolzene Adsorptionsverbindungen und sinken als solche
auf den Boden cles Schmelztiegels. Das 'Jetall wird alsdann auf die geeignete Vorgießtemperatur
gebracht und frei von den Verunreinigungen abgegossen.
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Beispiel 3.
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r ooo. kg Aluminiumabfälle mit 5 Prozent nichtmetallischen Beimengungen
werden finit
6o bis 8o kg wasserfreiem Chlormagnesium eingeschmolzen.
Nach '/_stündi@gem Rühren läßt man -das geschmolzene ?Metall auf -die
-\T er-;ießtemperatur sich abkühlen und gießt -es von -dem die Verunreinigungen
enthaltenden Bodensatz alb. Die Ausbeute an Metall beträgt dabei 96 bis 98 Prozent
der ursprünglich vorhandenen Menge lfetall.