DE1115466B

DE1115466B - Method and device for the recovery of aluminum from aluminum waste

Info

Publication number: DE1115466B
Application number: DEK37866A
Authority: DE
Inventors: Thomas William Fredrick Foster; Wilbur Earl Stephens
Original assignee: Kaiser Aluminum and Chemical Corp
Current assignee: Kaiser Aluminum and Chemical Corp
Priority date: 1959-05-29
Filing date: 1959-05-29
Publication date: 1961-10-19

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Aluminium aus Aluminiumabfällen Verfahren zur Wiedergewinnung von Leichtmetallen aus Leichtmetallabfällen durch Erschmelzen unter einer aus Natriumchlorid-Kaliumchlorid bestehenden Salzdecke mit einem Zusatz von K-ryolith sind bekannt.Method and apparatus for the recovery of aluminum from aluminum waste Process for the recovery of light metals from light metal waste by Melting under a salt cover consisting of sodium chloride-potassium chloride an addition of K-ryolite are known.

In K. Schneider, »Die Verhüttung von Aluminiumschrott«, 2. Auflage, 1957, S. 151 (oben), ist eine Salzschmelze zur Raffination von Leichtmetallen beschrieben, die 2,5 bis 519/o, Flußspat oder Kryolith enthalten kann.In K. Schneider, "Die Verhüttung von Aluminumschrott", 2nd edition, 1957, p. 151 (above), a molten salt for refining light metals is described, which can contain 2.5 to 519%, fluorspar or cryolite.

In der deutschen Patentschrift 816 018 ist ein Verfahren zum Entfernen von Magnesium aus Aluminiumschrott oder Aluminiumlegierungen beschrieben. Gemäß dieser Patentschrift kann man den Magnesiumgehalt des erschmolzenen Aluminiums bis auf einen Restgehalt von weniger als 0,2% herabsetzen, wenn man der aus Kochsalz oder aus Natriumchlorid-KaIiumchlorid bestehenden Salzdecke ein Aluminiumfluorid-Natriumfluorid-Gemisch zusetzt, das mehr Aluminiumfluorid enthält, als dem Kryolith entspricht. Aluminiumschrott wird in fester Form zugesetzt und in der fluoridhaltigen Schmelze zum Schmelzen gebracht. In der Patentschrift wird ausgeführt, daß die reinigende Wirkung des Salzgemisches besonders stark ist, wenn der Schrott in ihm nach und nach schmilzt (vgl. S. 2, Zeile 29 bis 40).In the German patent 816 018 is a method for removal of magnesium from aluminum scrap or aluminum alloys. According to This patent specification shows the magnesium content of the molten aluminum up to Reduce to a residual content of less than 0.2% if you use the table salt or a salt blanket consisting of sodium chloride-potassium chloride and an aluminum fluoride-sodium fluoride mixture adds, which contains more aluminum fluoride than corresponds to the cryolite. Aluminum scrap is added in solid form and melted in the fluoride-containing melt brought. In the patent it is stated that the cleaning effect of the salt mixture is particularly strong when the scrap in it gradually melts (see p. 2, Lines 29 to 40).

In der Zeitschrift »Aluminium«, 23, 1941, S. 123, wird die Erschmelzung von Aluminium aus Aluminiumschrott unter Verwendung von Flußmitteln auf Basis Alkalifluoriden und -chloriden besprochen. Zur Koagulierung nichtmetallischer Suspensionen wird die Schmelze kräftig durchwirbelt. Durch diese Maßnahme erleichtert sich die Abführung dieser hochschmelzenden, aus Verunreinigungen in den Abfällen herrührenden Verbindungen. Es ist auch angegeben, daß die Reinigungs- und Flußmittel einen genügend großen Unterschied im spezifischen Gewicht gegenüber dem der Metallschmelze aufweisen sollen.In the magazine "Aluminum", 23, 1941, p. 123, the smelting of aluminum from aluminum scrap using fluxes based on alkali fluorides and chlorides discussed. To coagulate non-metallic suspensions the melt swirled vigorously. This measure facilitates the discharge these high-melting compounds resulting from impurities in the waste. It is also indicated that the cleaning and fluxing agents are sufficiently large Difference in specific weight compared to that of the molten metal should have.

In der deutschen Patentschrift 673 858 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umschmelzen und Raffinieren von Leichtmetallen in Trommelöfen beschrieben, bei dem im Trommelinneren drei in Trommellängsrichtung verlaufende Trennwände vorhanden sind, wodurch im Trommelinneren drei Herdkammern gebildet werden, die miteinander in offener Verbindung stehen. Die Trennwände sind undurchbrochen. Bei dem Verfahren gemäß dieser Patentschrift wird eine Salzschmelze des Flußmittels verwendet. Jede Herdkammer kann für sich die gesamte Metall- und Salzschmelze aufnehmen. Bei diesem Verfahren werden zunächst Flußmittel und Metalle in einer bzw. zwei Kammern wieder geschmolzen. Hierauf beginnt das Raffinierverfahren, indem man durch langsames Drehen des Ofens das obenauf schwimmende Salz in die nächste Herdkammer gießt. Das beim weiteren Drehen nachkommende flüssige Metall fließt in dünnem Strahl über die Trennwand und geht feinverteilt durch die nach oben steigende Salzschicht. Der Vorgang wiederholt sich bei einer Umdrehung des Ofens je nach der Zahl der Herdkammern mehrmals.In the German patent specification 673 858 are a method and a Device for remelting and refining light metals in drum furnaces described, in which there are three partition walls running in the longitudinal direction of the drum inside the drum are, whereby three hearth chambers are formed inside the drum, which are connected to each other be in open communication. The partitions are uninterrupted. In the process according to this patent a molten salt of the flux is used. Every The hearth chamber can hold all of the molten metal and salt. With this one Process are first of all flux and metals in one or two chambers again melted. The refining process then begins by turning it slowly of the oven, pour the salt floating on top into the next oven chamber. That at Further turning subsequent liquid metal flows in a thin stream over the partition wall and goes finely divided through the rising salt layer. The process repeats several times during one revolution of the oven, depending on the number of hearth chambers.

In der Beschreibungseinleitung der deutschen Patentschrift 673 858 wird ein Reinigungsverfahren für Leichtmetallabfälle besprochen, bei dem nicht nur die gesamte Metallschmelze, sondern gleichzeitig auch die Salzschmelze von einer Ofenkammer in die andere geleitet wird. Hierbei soll die gesamte Schmelze von einer Kammer in die andere hinübergestürzt werden, so daß eine vollkommene Durchwirbelung und Verteilung der Schmelzen ineinander eintritt. Die gesamte Schmelzmasse soll dann zurückgekippt werden, bevor die Salz- und Metallschmelze infolge ihres unterschiedlichen spezifischen Gewichts sich getrennt haben (vgl. S. 1, Zeile 39 bis 51).In the introduction to the description of German patent specification 673 858 a cleaning process for light metal waste is discussed in which not only the entire molten metal, but also the molten salt of one Oven chamber is passed into the other. Here, the entire melt from one Chamber to be thrown over into the other, so that a complete swirl and distribution of the melts into one another. All of the enamel should then be tilted back before the molten salt and metal as a result of their different specific gravity have separated (see p. 1, lines 39 to 51).

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Aluminium aus Aluminiumabfällen bzw. -schrott. Bei diesem Verfahren wird eine Mischung des zur Wiedergewinnung bestimmten Aluminiumabfalles mit einer Salzschmelze, die eine niedrigere Dichte aufweist als Aluminium, unter gleichzeitiger Zirkulation der Schmelzmasse auf eine Temperatur erhitzt, die zum Schmelzen des Aluminiums ausreicht. Die Abfälle und die erhitzte Metallschmelze werden innig miteinander vermischt, wodurch das Metall unter Ausschluß von Sauerstoff vom Salz völlig umgeben ist und eine schnelle Wärmeübertragung vom Salz auf das Metall stattfindet. Da die Salzschmelze eine niedrigere Dichte aufweist als das geschmolzene Aluminium, setzen sich die Metalltröpfchen nach dem Schmelzen unter der Salzschmelze ab. Dies gestattet die Abtrennung des geschmolzenen Aluminiums aus der Salzschmelze auf jede übliche Weise.The invention relates to a method and a device for recovery of aluminum from aluminum waste or scrap. In this process, a Mixing of aluminum waste destined for recovery with molten salt, which has a lower density than aluminum, with simultaneous circulation the enamel heated to a temperature that melts of aluminum is sufficient. The wastes and the heated molten metal become intimate mixed together, removing the metal from the salt in the absence of oxygen is completely surrounded and there is rapid heat transfer from the salt to the metal. Since the molten salt has a lower density than the molten aluminum, After melting, the metal droplets settle under the molten salt. this allows the separation of the molten aluminum from the molten salt at each usual way.

Die Erfindung wird mit Vorteil zum Schmelzen von Aluminiumschrott bzw. -abfällen angewendet, wie Säge-, Fräs- und Drehspäne, Schleifstaub, Folienabfälle usw. Unter dem Ausdruck Aluminium sind Reinaluminium, Aluminium handelsüblicher Reinheit und Aluminiumlegierungen verstanden.The invention is used advantageously for melting aluminum scrap or waste used, such as sawdust, milling and turning chips, grinding dust, film waste etc. Under the term aluminum, pure aluminum, aluminum are more commercially available Understand purity and aluminum alloys.

Die nachfolgende Beschreibung der Erfindung bezieht sich auf die Wiedergewinnung von Aluminium aus Aluminiumschrott und auf eine vorzugsweise verwendete, aus drei Kammern bestehende Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens.The following description of the invention relates to recovery of aluminum from aluminum scrap and to one preferably used, out of three Chambers existing device for carrying out the procedure.

Erfindungsgemäß wird eine Salzschmelze niedrigerer Dichte als die des wiederzugewinnenden Metalls in einer Kammer auf eine Temperatur erhitzt, die zum Schmelzen des Aluminiums ausreicht. Die erhitzte Metallschmelze wird aus der Kammer abgezogen und in eine zweite Kammer unter Bedingungen eingeleitet, die eine Aufwirbelung und Durchmischung, also eine Art Rühren bewirken. Ein derartiges Rühren kann durch Einleiten der Salzschmelze in die zweite Kammer mit hoher Geschwindigkeit hervorgerufen werden. Ebenso läßt sich das Rühren auch durch Einführen der Salzschmelze in die zweite Kammer durch freien Fall von oben auf die Oberfläche der in der zweiten Kammer befindlichen Salzschmelze erreichen.According to the invention, a molten salt of lower density than the of the metal to be recovered is heated in a chamber to a temperature which sufficient to melt the aluminum. The heated molten metal is from the Chamber withdrawn and introduced into a second chamber under conditions that include a Whirling up and mixing, so bring about a kind of stirring. Such stirring can by introducing the molten salt into the second chamber at high speed be evoked. Stirring can also be achieved by introducing the molten salt into the second chamber by free fall from above onto the surface of the second chamber Reach the molten salt in the chamber.

Der Aluminiumschrott wird in die zweite Kammer gegeben und durch die Strömung bzw. Bewegung des Salzschmelzes in der zweiten Kammer innig mit der Schmelze vermischt. Hierauf wird die Mischung der Salzschmelze mit dem Aluminium in eine dritte Kammer durch einen unter der Oberfläche der Salzschmelze in der zweiten und dritten Kammer befindlichen Durchlaß geleitet. Das Aluminium wird durch die heiße Salzschmelze zum Schmelzen gebracht, und die anfallenden Aluminiumtröpfchen setzen sich am Boden der dritten Kammer ab, da die Salzschmelze eine niedrigere Dichte aufweist als das geschmolzene Metall. Das geschmolzene Metall sammelt sich in einem Becken am Boden der dritten Kammer an, die nachfolgend daher Absetzkammer bezeichnet wird. Die Salzschmelze steigt an die Oberfläche der dritten Kammer und wird von der Oberfläche abgezogen und in die erste Kammer zurückgeleitet. Das geschmolzene Aluminium wird vom Boden der dritten Kammer durch eine geeignet angeordnete Öffnung abgezogen.The aluminum scrap is placed in the second chamber and through the Flow or movement of the molten salt in the second chamber intimately with the melt mixed. Then the mixture of the molten salt with the aluminum in a third chamber by one below the surface of the molten salt in the second and third chamber located passage. The aluminum gets through the hot Bred molten salt to melt, and set the resulting aluminum droplets at the bottom of the third chamber, since the molten salt has a lower density than the molten metal. The molten metal collects in one Basin at the bottom of the third chamber, which is therefore referred to in the following as the sedimentation chamber will. The molten salt rises to the surface of the third chamber and is from peeled off the surface and returned to the first chamber. The melted one Aluminum is drawn from the bottom of the third chamber through a suitably positioned opening deducted.

Bei normalem kontinuierlichem Betrieb wird die Salzschmelze aus der ersten Kammer in die zweite Kammer geführt, während Salzschmelze kontinuierlich aus der dritten Kammer abgezogen und in die erste Kammer zurückgeleitet wird.In normal continuous operation, the molten salt is from the first chamber fed into the second chamber while molten salt is continuous withdrawn from the third chamber and returned to the first chamber.

Damit man Aluminiumschrott in nennenswerten Mengen zum Schmelzen bringt, ohne die Salzschmelze mit unnötig großer Geschwindigkeit zirkulieren zu lassen, ist es erwünscht, die Temperatur der Salzschmelze oberhalb des Schmelzpunktes des Aluminiums zu halten. Dementsprechend sollte die Temperatur der Salzschmelze nicht niedriger als etwa 700° C liegen. Als bevorzugt verwendete Salzmischung wird das eutektische Gemisch aus 44 Gewichtsprozent Natriumchlorid und 56 Gewichtsprozent Kaliumchlorid verwendet, das einen Schmelzpunkt von 663° C zeigt.So that aluminum scrap can be melted in significant quantities, without allowing the molten salt to circulate at an unnecessarily high speed, it is desirable to keep the temperature of the molten salt above the melting point of the To hold aluminum. Accordingly, the temperature of the molten salt should not be lower than about 700 ° C. The preferred salt mixture used is that eutectic mixture of 44 percent by weight sodium chloride and 56 percent by weight Potassium chloride is used, which has a melting point of 663 ° C.

Als bevorzugte Salzmischung wird zwar das eutektische bei 663° C schmelzende Gemisch von Natriumchlorid und Kaliumchlorid verwendet, jedoch können auch mit anderen Salzmischungen befriedigende Ergebnisse erhalten werden. Schmelzpunkte von 700° C oder weniger lassen sich mit Natriumchlorid-Kaliumchlorid-Mischungen erzielen, die zu 15 bis 65 Gewichtsprozent Natriumchlorid und zu 85 bis 35 Gewichtsprozent Kaliumchlorid enthalten.The preferred salt mixture is the eutectic one that melts at 663 ° C Mixture of sodium chloride and potassium chloride used, but can also be used with others Salt mixtures obtained satisfactory results. Melting points of 700 ° C or less can be achieved with sodium chloride-potassium chloride mixtures, those at 15 to 65 percent by weight sodium chloride and 85 to 35 percent by weight Contain potassium chloride.

Natriumchlorid-Kaliumehlorid-Mischungen gestatten zwar das Arbeiten im oben angedeuteten Temperaturbereich, jedoch greifen diese Mischungen allein nicht die Oxydschutzhaut auf dem Aluminium an. Durch Zusatz einer geringen, jedoch wirkungsvollen Menge einer Fluoridverbindung zur Salzschmelze erhält man eine als Flußmittel wirkende Schmelze, die das Abstreifen der Oxydhaut von den feinverteilten Aluminiumteilchen vollbringt. Die Fluoridverbindung, die für diesen Zweck verwendet werden kann, ist Kryolith. Es war bekannt, daß eine sehr geringe Menge an Kryolith, z. B. 2,5 bis 5 Gewichtsprozent des gesamten Flußmittels wirkungsvoll ist. Dementsprechend enthält das bevorzugte Flußmittel für das erfindungsgemäße Verfahren Natriumchlorid, Kaliumchlorid und eine Fluoridverbindung, wobei Natriumchlorid und Kahumchlorid in Mengen von 15 bis 65 Gewichtsprozent Natriumchlorid und 85 bis 35 Gewichtsprozent Kaliumchlorid vorliegen und die Fluoridverbindung in geringer, aber wirkungsvoller Menge vorhanden ist.Sodium chloride-potassium chloride mixtures allow work to be carried out in the temperature range indicated above, but these mixtures alone do not work the protective oxide skin on the aluminum. By adding a small but effective one Amount of a fluoride compound for molten salt is obtained which acts as a flux Melt, which removes the oxide skin from the finely divided aluminum particles accomplishes. The fluoride compound that can be used for this purpose is Cryolite. It was known that a very small amount of cryolite, e.g. B. 2.5 to 5 percent by weight of the total flux is effective. Accordingly contains the preferred flux for the process according to the invention sodium chloride, potassium chloride and a fluoride compound, sodium chloride and potassium chloride being in amounts of 15 to 65 percent by weight sodium chloride and 85 to 35 percent by weight potassium chloride and the fluoride compound is present in a small but effective amount is.

Kryolith wurde eigens als Fluoridverbindung genannt, jedoch können auch andere Fluoridverbindungen, wie Aluminiumfluorid und Natriumfluorid, verwendet werden. Die Fluoridverbindung kann zwar in großer Menge angewendet werden, da jedoch diese Verbindungen im allgemeinen teuer sind, ist es zweckmäßig, die niedrigste Menge an Fluoridverbindung anzuwenden, die noch wirkungsvoll die Oxydhaut abzulösen vermag.Cryolite was specifically mentioned as a fluoride compound, but can other fluoride compounds such as aluminum fluoride and sodium fluoride are also used will. The fluoride compound can be used in a large amount, however these compounds are generally expensive, it is advisable to use the lowest Apply amount of fluoride compound that is still effective in peeling off the oxide skin able.

Die Verarbeitung von Aluminiumschrott kann kontinuierlich oder halbkontinuierlich vorgenommen werden, je nachdem man das Aluminium der zweiten Kammer entweder kontinuierlich oder halbkontinuierlich zuführt und das geschmolzene Metall vom Boden der dritten Kammer entweder kontinuierlich oder halbkontinuierlich abzieht.The processing of aluminum scrap can be continuous or semi-continuous be made, depending on whether the aluminum of the second chamber is either continuous or semi-continuously feeds and the molten metal from the bottom of the third Chamber withdraws either continuously or semi-continuously.

Im allgemeinen bildet sich beim Verarbeiten von feinem Aluminiumschrott nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Schlacke aus Aluminiumoxyden und Salzschmelze, deren Dichte niedriger ist als die des Aluminiums und größer als die der reinen Salzschmelze. Infolgedessen bildet sich eine derartige Schlackenschicht in der dritten Kammer zwischen dem auf dem Boden der Kammer befindlichen Aluminium und der reinen Salzschmelze aus. Nachdem sich die Schlackenschicht in der dritten Kammer in beträchtlichem Ausmaß angesammelt hat, wird die Zufuhr an Aluminium unterbrochen und die reine Salzschmelze der oberen Schicht, z. B. durch Abdekantieren, entfernt. Hierauf wird das gesamte geschmolzene Metall vom Boden der dritten Kammer abgelassen und dann die Schlacke aus der dritten Kammer entfernt.Generally, it forms when processing fine aluminum scrap according to the method according to the invention, a slag of aluminum oxides and molten salt, whose density is lower than that of aluminum and greater than that of the pure Molten salt. As a result, such a slag layer is formed in the third Chamber between the aluminum on the bottom of the chamber and the pure one Molten salt from. After the layer of slag in the third chamber is considerable Extent has accumulated, the supply of aluminum is interrupted and the pure Molten salt of the upper layer, e.g. B. by decanting removed. Then will drained all of the molten metal from the bottom of the third chamber and then removed the slag from the third chamber.

Zum Neuanfahren ist es nur notwendig, die zweit und dritte Kammer mit Salzschmelze aus der ersten Kammer anzufüllen, worauf man in die zweite Kammer Aluminiumschrott einfüllt und, wie oben geschildert, im Betrieb fortfährt.To start again, it is only necessary to use the second and third chambers with molten salt from the first To fill the chamber, whereupon in the second chamber is filled with aluminum scrap and, as described above, in operation continues.

Nach dem Verfahren und der Vorrichtung der Erfindung wird das Metallschmelzen unter der Salzoberfläche erreicht. Hierdurch wird das Metall vor der Oxydation geschützt, und es lassen sich dementsprechend sehr hohe Wiedergewinnungsausbeuten erzielen. Wünscht man auf die Wiedergewinnung einer anderen Legierung überzugehen, so ist es nur notwendig, das Metall aus der Absetzkammer in der dritten Kammer abzulassen, worauf man Abfälle aus der neuen (oder anderen) Legierung in die zweite Kammer einfüllt. Dies stellt eine große Erleichterung und einen erheblichen Fortschritt dar in Betrieben, bei denen die verschiedensten Legierungsabfälle mit der gleichen Vorrichtung verarbeitet werden müssen.According to the method and apparatus of the invention, the metal is melted reached under the salt surface. This protects the metal from oxidation, and accordingly very high recovery yields can be achieved. If one wishes to switch to the recovery of another alloy, then it is it is only necessary to drain the metal from the settling chamber in the third chamber, whereupon waste from the new (or different) alloy is poured into the second chamber. This is a great relief and a considerable step forward in companies, in which the most varied of alloy waste is processed with the same device Need to become.

In den schematischen Zeichnungen sollen das Verfahren und die Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens erläutert werden.In the schematic drawings, the method and the device to carry out the procedure are explained.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schmelzen von feinverteilten Aluminiumabfällen, bei der zur besseren Übersichtlichkeit nicht wichtige Teile fortgelassen sind; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung der Fig. 1 entlang der Linie 2-2, bei dem nicht wichtige Teile der Vorrichtung zur besseren übersieht fortgelassen sind; Fig. 3 zeigt einen Schnitt in Längsrichtung der Salzschmelzkammer entlang der Linie 3-3 der Fig. 1, bei dem zur besseren übersichtlichkeit ebenfalls nicht wichtige Teile der Vorrichtung fortgelassen sind; Fig. 4 zeigt einen Schnitt in der Längsrichtung der Absetzkammer für das geschmolzene Aluminium entlang der Linie 4-4 der Fig. 1. Auch hier sind zur besseren Übersichtlichkeit nicht wichtige Teile fortgelassen worden.Fig. 1 is a plan view of the device according to the invention for Melting of finely divided aluminum waste, for a better overview non-important parts are omitted; Fig. 2 shows a cross section of the device of Fig. 1 along the line 2-2, in which non-important parts of the device for better overlooked are omitted; Fig. 3 shows a section in the longitudinal direction the molten salt chamber along the line 3-3 of FIG. 1, in which for better clarity also not important parts of the device are omitted; Fig. 4 shows one Section along the length of the settling chamber for the molten aluminum the line 4-4 of FIG. 1. Here, too, are not important for the sake of clarity Parts have been left out.

In Fig. 1 und 2 bedeutet 1 den Salzschmelzbehälter, der eine Kammer 3 bildet, der mit Heizvorrichtungen, z. B. Gasbrennern oder elektrischen Beheizungsvorrichtungen zum Erhitzen und Schmelzen der Salzmasse 7 ausgerüstet ist. 2 bedeutet den Metallschmelzbehälter. Der Metallschmelzbehälter 2 (vgl. Fig. 4) ist durch eine Trennwand 55 in zwei Kammern aufgeteilt, eine Mischkammer 4 und eine Absetzkammer 5. Die Trennwand 55 besitzt eine Öffnung 8 in ihrem unteren Teil, die einen Durchlaß zwischen der Mischkammer 4 und der Absetzkammer 5 bildet. Mit Hilfe einer Fördervorrichtung 6, die in Fig. 3 gezeigt ist, vorzugsweise einer Hubpumpe, und einer Leitung 11 kann die Salzschmelze 7 vom Salzschmelzbehälter 1 in die Mischkammer 4 des Metallschmelzbehälters 2 übergeführt werden. Die Salzschmelze 7 wird aus der Absetzkammer 5 in den Salzschmelzbehälter 1 durch die Leitung 9 und 51 gepumpt, die in Fig. 1 und 4 gezeigt ist.In Figs. 1 and 2, 1 denotes the molten salt container which forms a chamber 3 which is provided with heating devices, e.g. B. gas burners or electrical heating devices for heating and melting the salt mass 7 is equipped. 2 means the molten metal container. The molten metal container 2 (see. Fig. 4) is divided by a partition 55 into two chambers, a mixing chamber 4 and a settling chamber 5. The dividing wall 55 has an opening 8 in its lower part, which provides a passage between the mixing chamber 4 and the settling chamber 5 forms. With the aid of a conveying device 6, which is shown in FIG. 3, preferably a lifting pump, and a line 11, the molten salt 7 can be transferred from the molten salt container 1 into the mixing chamber 4 of the molten metal container 2. The molten salt 7 is pumped from the settling chamber 5 into the molten salt container 1 through the line 9 and 51 , which is shown in FIGS.

Die Fördereinrichtung 6 und die Leitung 11 sind so beschaffen, daß eine derartige Einströmgeschwindigkeit in die Mischkammer 4 erreicht wird, daß in dieser Kammer eine gute Durchmischung der Schmelze erreicht wird. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Salzschmelze aus der Leitung 11 oberhalb der normalen Oberfläche der Salzschmelze 7 im Metallschmelzbehälter 2 zugeführt, wodurch der Strom des geschmolzenen Salzes in die Mischkammer 4 herabfließt und dadurch verbessertes Rühren und Durchmischen erreicht wird.The conveyor 6 and the line 11 are designed so that such an inflow speed into the mixing chamber 4 is achieved that in thorough mixing of the melt is achieved in this chamber. According to one The preferred embodiment of the invention is the molten salt from the line 11 above the normal surface of the molten salt 7 in the molten metal container 2, whereby the stream of molten salt flows down into the mixing chamber 4 and thereby improved stirring and mixing is achieved.

Aluminiumschrott wird in die Mischkammer, z. B. durch eine Förderschnecke 33 und einen Trichter 34, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, zugeführt. Die Beschikkung fällt in die Mischkammer 4. Das Salz, das in die Mischkammer 4 einströmt, verrührt die Aluminiumteilchen und mischt sie gründlich mit der Salzschmelze 7. Es ist somit kein weiteres mechanisches Rühren notwendig. Die Aluminiumteilchen und das Salz werden nun vom Salzschmelzstrom durch die Öffnung 8 des unteren Teiles der Trennwand 55 in die Absetzkammer 5 mitgerissen. Die Aluminiumteilchen werden hierbei durch die heiße Salzschmelze zum Schmelzen gebracht, und die geschmolzenen Aluminiumtröpfchen setzen sich am Boden ab. Da die Salzschmelze gleichzeitig auch als Flußmittel wirkt, werden die Oxydschichten von den Aluminiumteilchen abgelöst, wodurch das Zusammentreten der einzelnen geschmolzenen Tröpfchen erleichtert wird. Das geschmolzene Aluminium kann aus der Absetzkammer, z. B. durch das Abstichloch 48, abgelassen werden, das nahe am Boden der Absetzkammer 5 angeordnet ist.Aluminum scrap is placed in the mixing chamber, e.g. B. by a screw conveyor 33 and a hopper 34 as shown in Figs. The loading falls into the mixing chamber 4. The salt that flows into the mixing chamber 4 is stirred the aluminum particles and mixes them thoroughly with the molten salt 7. It is thus no further mechanical stirring necessary. The aluminum particles and the salt are now from the molten salt flow through the opening 8 of the lower part of the partition 55 carried away into the settling chamber 5. The aluminum particles are thereby through the hot molten salt melted, and the molten aluminum droplets settle on the ground. Since the molten salt also acts as a flux, the oxide layers are detached from the aluminum particles, causing them to come together of the individual molten droplets is facilitated. The molten aluminum can from the settling chamber, e.g. B. be drained through the tap hole 48, the is arranged close to the bottom of the settling chamber 5.

Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß die Salzschmelzkammer 1 einen Mantel 10 aus geeignetem Material, wie Stahl, aufweist, die auf Stützgliedern 12 und 13 ruht, die ebenfalls aus Stahl bestehen. Die Wandungen und der Boden der Salzschmelz- und Heizkammer 1 sind mit feuerfestem Isoliermaterial 14 ausgekleidet. Die Innenwandung, die mit der Salzschmelze in Berührung steht, besteht aus gegenüber dem Salz und der Hitze widerstandsfähigem Material 15, z. B. extra widerstandsfähigen gebrannten Schamottesteinen. Die Kammer 3 des Salzschmelzbehälters 1 ist in einen Beheizungsraum 16 und einen Pumpraum 17 unterteilt, der in Fig. 3 im Querschnitt schematisch angedeutet ist. Aus Fig. 3 kann man ersehen, daß der Boden 18 des Salzschmelzbehälters 1 eine Absenkung 19 im Pumpraum 17 aufweist, damit sich nahezu die gesamte Salzschmelze aus der Kammer 3 abpumpen läßt. Der Beheizungsraum 16 ist mit einem Gewölbe 20 aus feuerfestem Material, wie extra widerstandsfähigen gebrannten Schamottesteinen, versehen. Im Gewölbe 20 sind Heizvorrichtungen 21, wie Strahlungsheizung mit Gasbrennern, vorgesehen. Es können natürlich auch andere Beheizungsmethoden angewendet werden, z. B. mit Gas beheizte eingetauchte Röhren oder elektrische Beheizungen nach Art der Tauchsieder.From Fig. 3 it can be seen that the molten salt chamber 1 has a jacket 10 made of a suitable material, such as steel, which rests on support members 12 and 13, which are also made of steel. The walls and the bottom of the salt melting and heating chamber 1 are lined with refractory insulating material 14. The inner wall, which is in contact with the molten salt, consists of material 15 which is resistant to the salt and the heat, e.g. B. extra resistant fired firebricks. The chamber 3 of the molten salt container 1 is divided into a heating space 16 and a pump space 17, which is indicated schematically in cross section in FIG. 3. From Fig. 3 it can be seen that the bottom 18 of the molten salt container 1 has a depression 19 in the pumping chamber 17 so that almost all of the molten salt can be pumped out of the chamber 3. The heating space 16 is provided with a vault 20 made of refractory material, such as extra resistant fired firebricks. Heating devices 21, such as radiant heating with gas burners, are provided in the vault 20. Of course, other heating methods can also be used, e.g. B. gas-heated immersed tubes or electrical heating of the type of immersion heater.

Zur Reinigung des Salzschmelzbehälters 1 sind Türen 22 vorgesehen. Zur Ableitung von Verbrennungsprodukten ist ein Abzug 24 (vgl. Fig. 2) vorhanden.Doors 22 are provided for cleaning the molten salt container 1. A vent 24 (see FIG. 2) is provided for the discharge of combustion products.

Das Dach 35 des Pumpraumes 17 besteht aus einer isolierenden feuerfesten Platte 26, die von U-Trägem 28 gestützt. ist. Auf den Trägern 28 ist eine Platte 27 befestigt. Die Platte 27 und das feuerfeste Material 26 weisen passende Öffnungen 29 bzw. 30 für die Fördervorrichtung bzw. Pumpe 6 auf. Die Pumpe 6 wird z. B. durch einen Elektromotor 31 angetrieben. Die Salzschmelze wird von der Auslaßseite der Pumpe 6 in die Mischkammer 4 des Metallschmelzbehälters 2 durch die Leitung 11 geführt.The roof 35 of the pump chamber 17 consists of an insulating refractory plate 26 which is supported by U-beams 28. is. A plate 27 is attached to the carriers 28. The plate 27 and the refractory material 26 have matching openings 29 and 30, respectively, for the conveying device or pump 6. The pump 6 is z. B. driven by an electric motor 31. The molten salt is fed from the outlet side of the pump 6 into the mixing chamber 4 of the molten metal container 2 through the line 11.

Aus Fig. 1 und 4 kann man ersehen, daß der Metallschmelzbehälter 2, der auf den Lagern 52 und 56 ruht, z. B. aus einem Stahlmantel 36 besteht, der von Rahmengliedern 37, 38 und 39 aus Stahl gestützt wird. Der Mantel 36 ist mit einer isolierenden feuerfesten Schicht 40 und einer Schicht 41, z. B. aus extra widerstandsfähigen gebrannten Schamottesteinen, ausgekleidet. Der Metallschmelzbehälter 2 ist in zwei Kammern durch die Trennwand 55, die aus feuerfestem Material, z. B. extra widerstandsfähigen gebrannten Schamottesteinen, besteht, unterteilt, eine Mischkammer 4 und eine Absetzkammer 5. Im unteren Teil der Trennwand 55 ist eine Öffnung 8 vorgesehen, die einen Durchlaß zwischen der Mischkammer 4 und der Absetzkammer 5 bildet.From Figs. 1 and 4 it can be seen that the molten metal container 2, which rests on the bearings 52 and 56, e.g. B. consists of a steel jacket 36 which is supported by frame members 37, 38 and 39 made of steel. The jacket 36 is provided with an insulating refractory layer 40 and a layer 41, e.g. B. made of extra resistant fired firebricks, lined. The molten metal container 2 is divided into two chambers by the partition 55 made of refractory material, e.g. B. extra resistant fired firebricks, consists, divided, a mixing chamber 4 and a settling chamber 5. In the lower part of the partition wall 55 an opening 8 is provided which forms a passage between the mixing chamber 4 and the settling chamber 5.

Die Mischkammer 4 ist zur Einführung des feinverteilten Aluminiumschrotts nach oben zu offen. Die Kammer 5 ist mit einem aus feuerfestem Material 44 bestehenden Dach 42 überdeckt, das von geeigneten Rahmengliedern, wie Stahlschienen 43 und 60 gestützt wird. Das Dach kann mit Heizvorrichtungen, z. B. Gasbrennern 45, ausgerüstet sein.The mixing chamber 4 is open at the top for the introduction of the finely divided aluminum scrap. The chamber 5 is covered with a roof 42 made of refractory material 44 which is supported by suitable frame members such as steel rails 43 and 60. The roof can be equipped with heaters, e.g. B. gas burners 45 be equipped.

Zum Ablassen von unerwünschten Gasen aus der Absetzkammer 5 können geeignete Vorrichtungen vorgesehen sein, z. B. Abzugsöffnungen 46 und der Kamin 47. In den Zeichnungen Fig. 1 und 4 sind drei Öffnungen 46 gezeigt, jedoch kann eine beliebige Anzahl vorhanden sein. Der in Fig. 1 und 4 gezeigte Kamin 47 weist eine Aussparung oder einen Knick bei 47a auf, damit die Metallschmelzkammer 2 gekippt werden kann. Um das geschmolzene Metall aus der Absetzkammer 5 abzuziehen, ist ein Abstichloch 48 vorgesehen, das z. B. mit Lehm verstopft werden kann. Der Stopfen muß ungefähr die Größe des Abstichloches besitzen. Als Material wird feuchter Lehm bzw. Ton verwendet, der in das Abstichloch 48 eingepreßt wird. Hierbei bäckt der Lehm an Ort und Stelle. Bei geöffnetem Abstichloch 48 fließt das Metall durch einen Trog 50 (vgl. Fig. 1) in Formen, z. B. in Masselgießformen 49. Die Salzschmelze im Metallschmelzbehälter 2 wird in den Salzschmelzbehälter 1 durch die L7berlaufleitung 9 geführt. Die Leitung muß gegen die Salzschmelze beständig sein. Die Leitung 9 entläßt die Salzschmelze in die Kammer 3 des Salzschmelzbehälters 1 über einen feuerfest ausgekleideten Trog 51.Appropriate devices can be provided for discharging undesired gases from the settling chamber 5, e.g. B. Exhaust ports 46 and chimney 47. In the drawings Figures 1 and 4, three ports 46 are shown, but any number may be present. The chimney 47 shown in FIGS. 1 and 4 has a recess or a kink at 47a so that the metal melting chamber 2 can be tilted. In order to withdraw the molten metal from the settling chamber 5, a tap hole 48 is provided which, for. B. can be clogged with clay. The stopper must be approximately the size of the tapping hole. Moist loam or clay, which is pressed into the tap hole 48, is used as the material. Here the clay bakes on the spot. When the tap hole 48 is open, the metal flows through a trough 50 (see FIG. 1) in molds, e.g. B. in ingot casting molds 49. The molten salt in the molten metal container 2 is conducted into the molten salt container 1 through the overflow line 9. The line must be resistant to the molten salt. The line 9 releases the molten salt into the chamber 3 of the molten salt container 1 via a refractory lined trough 51.

Wie bereits oben erwähnt, bildet sich im Betrieb Schlacke mit einer Dichte zwischen der des Aluminiums und der Salzschmelze. Dementsprechend bildet sich eine Schlackenschicht in der Absetzkammer zwischen dem geschmolzenen Aluminium am Boden und der Salzschmelze oben aus. Diese Schlacke muß von Zeit zu Zeit entfernt werden. Hierbei wird die Pumpe zur Unterbrechung der Salzzufuhr in die Kammer 4 stillgelegt. Die gesamte reine Salzschmelze wird durch die Leitung 9 in die Salzschmelzkammer 16 zur Verminderung des Salzverbrauchs abdekantiert. Das Abdekantieren kann durch Drehen des Metallschmelzbehälters 2 um die Lager 52 bewirkt werden. Nach dem Abdekantieren der Salzschmelze wird der Metallschmelzbehälter 2 wieder abgesenkt, so daß er auf den Lagern 52 und 56 ruht. Nun wird das geschmolzene Metall unter der Schlacke abgezogen und dann die Schlacke durch eine Öffnung, z. B. die Tür 54 in Fig. 1, durch Kippen des Metallschmelzbehälters 2 um die Lager 56 entfernt. Das Kippen des Behälters 2 kann in geeigneter Weise, z. B. durch einen nicht gezeigten Kran, vorgenommen werden. Der Kran wird in die Haken 57 eingehängt, von denen je einer an den beiden Seiten des Behälters 2 vorgesehen ist. Nun wird der Behälter 2 entweder um die Lager 52 oder 56 gekippt.As already mentioned above, slag with a Density between that of aluminum and molten salt. Forms accordingly a layer of slag in the settling chamber between the molten aluminum at the bottom and the molten salt at the top. This slag needs to be removed from time to time will. The pump is used to interrupt the supply of salt to chamber 4 shut down. The entire pure molten salt is through the line 9 into the molten salt chamber 16 decanted to reduce salt consumption. Decanting can be done by Rotation of the molten metal container 2 around the bearings 52 can be effected. After decanting the molten salt, the molten metal container 2 is lowered again so that it is on the bearings 52 and 56 rests. Now the molten metal is drawn off under the slag and then the slag through an opening, e.g. B. the door 54 in Fig. 1, by tilting of the molten metal container 2 around the bearings 56 removed. The tilting of the container 2 may suitably, e.g. B. made by a crane, not shown will. The crane is hooked into the hooks 57, one of which is attached to each of the two Sides of the container 2 is provided. Now the container 2 is either around the camp 52 or 56 tilted.

Beispielsweise wurde eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens verwendet, wie sie in Fig.1 bis 4 gezeigt ist. Der Salzschmelzbehälter wurde auf etwa 790° C erhitzt und mit einem Natriumchlorid-Kaliumchlorid-Gemisch im Mischungsverhältnis 45:50 beschickt. Nach dem Aufheizen des Metallschmelzbehälters wurde die Salzschmelze aus dem Salzschmelzbehälter in den Metallschmelzbehälter gefördert, bis der Kreislauf in Gang kam. Nun wurden weitere Salzmengen in den Salzschmelzbehälter gegeben zum Ausgleich der Mengen, die in den Metallschmelzbehälter gefördert wurde, damit das System in Betrieb genommen werden konnte. Kryolith wurde hierauf langsam der heißen Salzmischung in der Mischkammer des Metallschmelzbehälters in derartiger Menge zugesetzt, daß die Salzmischung 5%, Kryolith enthielt. Durch Zirkulierenlassen der Salzschmelze wurde der Kryolith völlig mit der Salzschmelze vermischt. Sobald die Salztemperatur im gesamten System auf etwa zwischen 760 und 790° C gebracht war, wurde feinteiliger Aluminiumschrott so schnell zugegeben, daß die Temperatur in den beiden Behältern zu keiner Zeit auf unterhalb 730° C sank. Nachdem sich genügend flüssiges Aluminium angesammelt hatte, wurde das Abstichloch geöffnet und das Metall von der Absetzkammer in eine Masselform abgelassen.For example, an apparatus for carrying out the method used as shown in Fig.1 to 4. The molten salt container was open heated to about 790 ° C and mixed with a mixture of sodium chloride and potassium chloride 45:50 loaded. After the molten metal container was heated up, the molten salt became conveyed from the molten salt container into the molten metal container until the cycle got going. Now more amounts of salt were added to the molten salt container Compensation of the quantities that were pumped into the metal melt tank so that the System could be put into operation. Cryolite then slowly became the hot one Salt mixture added in the mixing chamber of the molten metal container in such an amount, that the salt mixture contained 5% cryolite. By circulating the molten salt the cryolite was completely mixed with the molten salt. As soon as the salt temperature was brought to between 760 and 790 ° C. in the entire system, became finer Aluminum scrap added so quickly that the temperature in the two containers never dropped below 730 ° C. Having enough liquid aluminum The tap hole was opened and the metal was removed from the settling chamber drained into an ingot mold.

Während des Betriebs wurden die verschiedensten Arten von Säge-, Fräs- und Drehspänen geschmolzen, die sauber und trocken, jedoch auch feucht und ölig waren. Als einzige Schwierigkeit trat Verspratzen von heißem Salz beim Beschicken mit wasserfeuchten Säge-, Fräs- und Drehspänen auf. Es wurden verschiedene Beschickungsmethoden und Schmelzbedingungen ausprobiert. Das Salz wurde durch die obenerwähnten Schrottmaterialien oder Verfahren nicht nachteilig beeinflußt.Various types of sawing, milling and and turnings melted that are clean and dry, but also moist and oily was. The only difficulty was the spattering of hot salt when loading with water-moist sawing, milling and turning chips. Different charging methods were used and melting conditions tried. The salt was made by the scrap materials mentioned above or process is not adversely affected.

Nach einigen Tagen Betrieb wurde zum ersten Mal die Schlacke entfernt. Bis zu diesem Zeitpunkt waren 2041 kg Aluminiumabfälle verarbeitet worden. 174 kg salzhaltige Schlacke, d. h. etwa 9 %. des zugeführten Aluminiumabfalls, wurden entfernt.After a few days of operation, the slag was removed for the first time. Up to this point in time, 2041 kg of aluminum waste had been processed. 174 kg salty slag, d. H. about 9%. of the supplied aluminum waste were removed.

Zur Entfernung der Schlacke wurde die Pumpe außer Betrieb gesetzt, worauf man die reine Salzschmelze in den Salzschmelzbehälter zurücklaufen ließ. Die klare Salzschmelze, die in der Absetzkammer zurückblieb, wurde entfernt. Nun wurde das Abstichloch geöffnet und das Metall in eine Massel einlaufen gelassen. Nach vollständiger Entfernung des Metalls wurde die Schlacke entfernt. Während dieser Maßnahmen wurde in den Salzschmelzbehälter weiteres Salz nachgefüllt.To remove the slag, the pump was put out of operation, whereupon the pure molten salt was allowed to run back into the molten salt container. The clear molten salt that remained in the settling chamber was removed. so the tap hole was opened and the metal was allowed to run into a pig. When the metal was completely removed, the slag was removed. During this Measures, more salt was added to the molten salt container.

Nach dem Entfernen der Schlacke wurde das Abstichloch gereinigt und mit Lehm verschlossen, die Pumpe wieder in Gang gesetzt und die Salzschmelze erneut im Kreislauf geführt.After removing the slag, the tap hole was cleaned and sealed with clay, the pump started again and the molten salt again circulated.

Um das System auf die Betriebsfällung zu bringen, wurden weitere Zugaben an Natriumchlorid, Kaliumchlorid und Kryolith vorgenommen. Es sei betont, daß nach der Salzzugabe kurz nach Ingangsetzen der Pumpe für einige Tage keine weiteren Salzmengen zugesetzt wurden.In order to bring the system to operational felling, further additions were made made on sodium chloride, potassium chloride and cryolite. It should be emphasized that after If you add salt shortly after starting the pump, do not add any more salt for a few days were added.

Das Schmelzen wurde nach dem 6. Tage abgebrochen. Es wurden folgende Ergebnisse erzielt: 1. Insgesamt wurden 2389 kg feinverteilte Aluminiumabfälle verarbeitet und 2326 kgAluminiummetall wiedergewonnen, somit beträgt der Verlust einschließlich Öl und Wasser 63 kg, d. h., die Gesamtausbeute belief sich auf 97,40/0.Melting was stopped after the 6th day. There were the following Results obtained: 1. A total of 2389 kg of finely divided aluminum waste was processed and 2326 kg of aluminum metal recovered, so the loss is inclusive Oil and water 63 kg, d. that is, the overall yield was 97.40 / 0.

2. Das in den Kammern zurückbleibende Salz war nach 3 Tagen noch vollständig rein, und es war anzunehmen, daß das Salz noch lange Zeit verwendet werden kann. 3. Die Metallabtrennung war selbst bei Verwendung von feinen Säge- und Frässpänen sehr gut, und es konnte kein Mitreißen von Metall während des Schmelzverfahrens beobachtet werden.2. The salt remaining in the chambers was still complete after 3 days pure, and it was to be assumed that the salt could be used for a long time. 3. The metal separation was very good even when using fine sawdust and milling chips good, and no metal entrainment was observed during the melting process will.

Die Erfindung betrifft zwar nur ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Aluminium aus Aluminiumabfällen, jedoch ist es möglich, nach dem Verfahren der Erfindung auch andere Metalle mit ähnlichem Verhalten aus ihren Abfällen wiederzugewinnen.The invention relates only to a method of recovery of aluminum from aluminum waste, however, it is possible according to the method of Invention of recovering other metals with similar behavior from their waste.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A process for the recovery of aluminum from aluminum waste by melting it under an intensively stirred salt melt consisting of sodium chloride, potassium chloride and an inorganic fluoride compound and at least 700 ° C in a device consisting of several containers that are openly connected to one another characterized in that the molten salt heated in a first container is continuously withdrawn and allowed to flow into a second container at such a rate that thorough mixing is achieved in this container by stirring, whereby aluminum waste is introduced into the second container and the molten salt is intimately involved mixed with the aluminum, the mixture of molten salt and aluminum is transferred to a third container and below the surface of the molten salt in the second and third container, with almost all of the aluminum in the second and third container melting and becoming attached to the Bottom of the third container settles as the molten salt rises and is continuously withdrawn from the surface of the molten salt in the third chamber and returned to the molten salt in the first container.

2. The method according to claim 1, characterized in that a molten salt is used in which the sodium chloride and the potassium chloride in an amount of 15 to 65 percent by weight sodium chloride and 85 to 35 percent by weight potassium chloride and in which the fluoride compound, preferably cryolite, is present in an amount from about 2.5 to 5 percent by weight of the total molten salt is present.

3. Procedure according to claim 1 or 2, characterized in that the heated salt melt from is withdrawn from the first container and introduced into the second container in such a way that that they move from one point above the surface of the molten salt to the second Chamber flows down into this chamber under agitation.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the mixture of molten salt and aluminum through a passage below the surface of the molten salt in the second and third chamber is transferred into the third chamber.

5. Device for performing the method according to claim 1 to 4, characterized by a molten salt container (1) and a molten metal container (2), heating devices in the melting containers, a partition (55) in the molten metal container, which this into a mixing chamber (4) and a Settling chamber (5) divided, the partition wall having an opening (8) in the form of a passage between the mixing chamber (4) and the settling chamber (5) at its lower end, as well as conveying devices (6 and 11) for transferring molten salt from the molten salt container (1) into the mixing chamber (4) of the molten metal container (7) and devices (9 and 51) for returning molten salt from the settling chamber (5) into the molten salt container (1). 6. Apparatus according to claim 5, characterized by pumping devices (6) and lines (11) for transferring molten salt from the molten salt container (1) into the mixing chamber (4), lines (9 and 51) for returning molten salt from the settling chamber (5 ) into the molten salt container (1) and a tap hole (48) near the bottom of the settling chamber (5). Considered publications: German Patent Specifications No. 673 858, 816 018; Journal "Aluminum", 23 (1941), p. 123; K. Schneider, "The Smelting of Aluminum Scrap", 2nd edition, 1957, p. 151.