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Four à induction la présente invention est relative à un procédé et à un appareil de séparation de métaux à partir d'alliages, en particulier.d'alliages non ferreux.
Dans toutes les industries qui consomment des alliages non-ferreux, on recueille toujours une certaine quantité de déchets dont l'utilisation n'est pas économique- ment possible. Bien que la valeur intrinsèque des métaux con- tenus dans ces déchets soit élevée, la somme réalisable par la vente des déchets, en tant que tels quels, n'atteint qu'une fraction de la valeur en question.
Dans la catégorie de pareils déchets rentrent par exemple les copeaux d'antifriction mélapgée à du laiton et du bronze ; copeaux de bronze dur et laiton mélangés à des copeaux l'aluminium; les coussinets en acier garnis d'antifriction et de bronze plombeux; les alliages d'étain, plomb et anitmoine riches en cuivre, et leurs résidus; les
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alliages lainton et bronze à forte teneur de fer, obtenus
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par fusion de copeaux impurs et de déchets; les réb.uts; b:i.- métalliques; les alliages de plomb et fer contenant du zirc.
On a jusqu'ici considéré comme impossible écono- miquement de récupérer les métaux constituant de pareils
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déchets, ou de convertir les déchets en alljages suscenti- bles d'utilisation nouvelle, par la méthode standard 03 fu- si.on adoptée communément dans l'industrie due 18 fonderie.
Jusqu'à présent, le seul appareil capable de traiter ces déchets, est le convertisseur. Dans ce-.ui-ci¯, un jet d'air ou de gaz est introduit sous pression, par un ou plusieurs orifices ménagés dans la paroi du four, dans l'alliage mé-
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tallique fondu oxydant de la sorte certains constituants de l'alliage : zinc, plomb, antimoine, étsin, arsenic, etc...
Le métaloxydé est entraîné par le courant d'air sous forme de vapeur d'oxyde, et récupéré après refroidissement dans un appreil de filtration de type connu etla manière connue
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Si l'alliage contient du cuivre, il reste finale- ment dans le convertisseur, un cuivre fortement oxyd. , con- tenant de P6 à P8 de cuivre, recouvert d'un laiton r5che en métal.
Du fait que le zinc est le seul métal qui s'oxyde en donnant lieu à une réaction exothermique, il est nécessai-
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re pour toué les autres métaux, no=.. seulement de charger le four avec du métalfondu, mais encore de fournir une quan tité de chaleur additionnelle pendant le soufflage. Etant donné la forme du convertisseur, cette chaleur additionnelle contenue/ ne peut être amenée qu'au sommet de le charge/dans le con-
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vertisseur.
Tc charge est généralement recouverte ë'1Ji\e épaisse couche de laitier tres .;;au.vais conducteur de chaleur.
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L'apport ce calories f travers le laitier est donc un procé- dé peu économique.
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On ait d'autre part, que, pour hâter la réaction entre l'air ou les gaz oxydants et le métal à oxyder dans le four, il faut brasser soigneusement la charge pendant le
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soufflage. l'ais le type de convertisseur adopté jusqu'à pré-
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sent, ne permet ce brassage, que dans une mesure très réduite.
Enfin, un autre inconvénient du convertisseur, est l'accu- mulation dune quantité considérable de laitier dont il a été parlé ci-dessus. Celà est dû au fractionnement même du convertisseur, le frottement continu du métal, soumis au souf- flage de l'air ou du gaz sous pression, contre le revêtement refractoire du four, provoquant une érosion considérable d'où résulte la formation du laitier.
Pour citer un exemple, on a trouvé qu'en soufflant 100 tonnes de déchets métalliques contenant :
4% d'étain 1% d'autres métaux
4% de plomb ;76 % de cuivre
15% de zinc ; on n'avait pas moins de 40 tonnes de laitier contenant 50 % demétal.
Le soufflage des alliages métalliques dans un con- vertisseur, tel qu'on le pratique actuellement, ne permet pas d'enlever sélectivement les constituants métalliques res- pectifs de l'alliage, bien que ce soit théoriquement possible.
Du moins, le procéssus de séparation n'est-il pas, suffisamment économique pour être adopté sur une échelle in- dustrielle.
La présente invention a pour objet un procédé per- fectionné et un appareil pour la séparation des constituants métalliques à partir d'un alliage par un procédé à la fois pratique et économique au point de vue industriel.
Selon cette invention, le procédé perfectionné de séparation d'un ou plusieurs constituants à partir d'un al- liage consiste à dnerr l'alliage , à provoquer une agitation au sein du métal en fusion par un courant d'induction et à traiter la masse ainsi agitée par l'air, la vapeur ou des gaz, ou une combinaison de ces derniers, avec des mélanges de sels appropriés. On peut par exemple employer comme gaz le CO, le CO2 ou 1H2S En parlant de mélange de sels appro- priés, on veut dire des sels capables d'absorber un métal,
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ou un groupe de métaux, contenus dans l'alliage en traite- ment, comme il apparaîtra clairement par les exemples illus tratifs ci-après énumérés.
On peut également ne traiter le métal agité qu'a vec des mélanges de sels, exclusifs de 'usgae d'air, deva peur ou de gaz.
Suivant une forme préférée de réalisation de la présente invention, on utilise un courant à haute fréquence dans un four à induction pour provoquer l'agitation désirée, On préfère également effectuer le chauffage, la fusion et l'agitation de l'alliage par le moyen d'un four à induction à haute ou basse fréquence, mais de préférenceà haute fréquence. Si cependant on n'utilise pas un courant d'duc tion pour le chauffage et que l'on ait recours pour cela à une résistance électrique ou une chaleur extérieure, en tout cas, la présente invention comporte l'agitation du métal en fusion par le moyen d'un courant d'induction haute ou basse fréquence, et de préférencehaute fréquence.
L'agitation eu métal en fusion est incomplétée par une arrivée d'air, de vapeur ou de gaz 1, haute pression. 0:-: remarquera que, tandis qu'il est nécessaire, avec un conver tisseur connu d'injecter de l'air à haute pression, dans le procédé conforme à la présente invention, on peut travailler à une pression relativement basse.
L 'appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon un/ l'invention consiste en un four à induction et disposi tif de soufflage ou tuyère, disposés pour agir au centre du bain. Le dispositif de soufflage ou tuyères, sont de préférence réglables de façon que leurs orifices de refou- lement puissent être montés ou descendus pour déboucher soit à la surface du métal en fusion, soit à l'intérieur de cette masse. L'agent de soufflage peut êtreà voulonté de 1'air de la vapeur ou des gaz susceptibles de produire une action oxydante, neutre ou réductrice au sein du métal fondu.
On a déjà indiqué l'emploi de mélanges de sels
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appropriés, conjointement avec le dispositif de soufflage ou tuyères.
On va maintenant décrire plus en détail la pré- sente invention, avec référence au dessin annexé sur lequel :
La fig. 1 est une coupe du four.
La fig. 2 est également une coupe du four, mais a- vec le dispositif de soufflage abaissé.
La fig. 3 est une coupe analogue, mais avec le dispositif de soufflage traversant une couche de mélange de sels.
La fig. 4 est une coupe analogue, mais sans dis- positif de soufflage, un mélange de sels étant seul employé.
Les lettres de référence se rapportent aux mêmes organes sur les différentes figures.
A - Un creuset, ouvert vers le haut qui peut être par exemple, en plombagine, et quicontient le métal fondu.
B - Désigne le calorifugeage autour du creuset, tandis que C désigne le bobinage du four à induction. Le champ électrique est figuré par les lignes E, tandis que l'agitation produite dans le métal fondu du creuset A et la circulation du métal sont figurées par les flèches F.
Le dispositif de soufflage consistant dans la boî te d'infection Cr alimenté par le tuyau Cr1 est prévu à la partie supérieure du four sur les trois premières figures ; il est réglable en ce sens qu'il peut être soulevé ou abais- sé suivant les nécessités. Le tuyau Cr1 traverse un capot ou couvercle K qui s'ajuste sur la partie supérieure du four et qui comorte un tuyau L, sert à l'évacuation des gaz chargés d'oxydes métalliques.
Chacune desfig. 1 à 3 et la f ig. 4, illustrent un cas typique et sera décrite ci-après.
Dans le four à induction représenté, le chauffage la fusion et le brassage de l'alliage sont réalisés, simul- tanément, par le moyen de courant électrique à haute ou basse fréquence. On peut aussi fournir un chauffage par
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résistance ou. par source countérieure mais il est. nécessaire selon l'invention, que du courantà haute ou basse fépuence soit utilisé pour le brassage.
Le procédé et l'appareillage proposés pour la séparation dirent de grands avantages sur le procédé au convertisseur, en particulier les suivants :
1 ) Le four à induction permet d'obtenir et de maintenir n'importe quelle température requise aus"i le tomes qu'on le désire, condition très favorable à. l'opéra- tion projetée.
2 ) le brassage de la charge, activé par le cou- pant d'induction est automatique et intensif.
3 ) par suite du brassage intensif dans le four, par le courrant d'induction, de nouvelles particules de mé tal sont continuellement amenées en contact avec les agents d'oxydation eu de réa ction qui peuvent être de l'air, de la vapeur, des gaz, employés seuls ou combinés avec des mélanges de sels.
4 ) le dispositif de soufflage (tuyères) est in- dépendant du .four et peut être réglé de manière à obtenir lef meilleurs résultats, ou :il peut être complètem,ent enlevé et remplacble sans arrêter l'opération dare le four pendant un temps appréciable.
5 ) !Le soufflage à travers la charge métallique, qui, avec les convertisseurs connus, est préjudiciable au revêtement du four s'effectue ici au centre du bain métal- lique; la production de laitier est ainsi bien .vains imor- tante, ce qui rend l'opération de soufflage beaucoup moins coûteuse qu'avec le procédé du convertisseur.
6 ) Le procédé proposé permet le traitement simul tané d'une charge par des mélanges de sels appropriés et par de l'air ou des gaz, chose Impossible avec le procédé du convertisseur.
7 ) Le procédé proposé permet également la sépa- ration sélective des métaux de l'alliage, chose impossibel
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avec le procédé du convertisseur ou avec n'importe quel autre procédé similaire.
On va décrire maintenant, avec référence au dessin, l'utilisation du four pour la séparation des divers alliages.
Exemple n 1 -
Les déchets de laiton qui contiennent plus de 0,01 % d'antimoine, ou qui sont souillés par du fer, de l'aluminium, etc...sont inutilisables pour relaminage, De grosses quantités de tels déchets sont par exemple consti- tuée par des parties de munitions tirées, telles que les douilles.
Si un pareil alliage peut être séparé en ses com- posants, par exemple zinc métallique ou axyde de zinc, et cuivre, sous la forme de cuivre noir utilisable pour raffi- nage ultérieur, la valeur intrinsèque des métaux est pra- tiquement récupérée en entier.
Avec le nouveau procédé proposé, la disposition du four de la fi. serait la meilleure; Avec cette dis- position, les organes de soufflages ou tuyères Cr1 ne pénè- trent pas dans le métal, comme on l'a représenté, mais sont réglées pour rester un peu au dessus de la surface du bain de métal fondu. L'alliage de déchets de laiton est porté à une telle température que le zinc qu'il contient est libéré du métal fondu par sa simple pression de vapeur. Le courant d'air, de gaz ou de vapeur est soufflé à la surface du métal par les tuyères et entraîne avec lui les vapeurs de zinc métallique ou d'oxyde de zinc (si l'air est utilisé) qui sont récupérées dans une installation de filtrage courante.
On continue le sufflage et la température du bain métallique juqu'à élimination totale du zinc.
On n'a ainsi aucune scorie, ce qui représente une sérieuse économie dans le coût de la fusion et dans les pertes de fusion.
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exemple N 2 supposone que l'on ait à traiter des alliages riches en cuivre et contenant de l'étain, du plomb, de l'an- timoine, du zinc, de l'arsenic, etc...
On conduit dors 1'opé ration au moyen de la seule oxydation àl'air ou la valeur Les tuyères ou tuyaux Or1 sont descendus à l'intérieur de la masse comme dans la figl 2 et l'air ou la vapeur paser ainsi sous pression travers le métgal fnd u Le znc 1'an timoine, l'étain, le plomb, l'arsenic, etc...oxydés, sont emportes par ]'air ou la vapeur et sont recueillis drsle filtre comme précédemment.
Il se forme comparativement peu de scories, et aucune érsion des parois du four , puisque lesouge se produit au centre du bain. 1'oxdation des métaux, à part celle du zinc, est endothermique, et il faut apporter de la chaleur dans le bain métallique, àvec la méthode indiquée on ne rencontre aucune difficulté pour le faire.
Le brassage opéré par le ccurant d'induction rac- courcit en général considérablement 1:: durée du soufflage par rapport au convertisseur. En menant judicieusement 1'o- pération, on peut récupérer séparément le zinc et l'étain, le plomb et l'antimoine oxydés, c'est à dire obtenir une récupération sélective des métaux contenus dans les déchets d'alliages.
Exemple ? 3
Dans tous les cas où l'on désire combiner le trai- tement de l'alliage fondu par des mélanges salins avec le soufflage, la disposition de four représentée sur la fig 5 est utilisée. le couverture M de mélange de sels utilisée peut avoir diverses compositions, et peut soit réaire sur l'alliage métallique, soit simultanément, former un agent pour absorber les oxydes métalliques produits par le souffla- ge.
En outre, dans beaucoup de cas, le mélange de sels utilisé à un pouvoir sélectif d'absorption et peut, par
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exemple, n'absorber que l'un des métaux à la fois, ce qui est évidemment de grande importance. Un exemple d'une telle opé- ration sélective de séparation et de l'emploi de la dispo- sition de four de la fig. 3 est la récupération de l'étain et de !'antimone d'un alliage contenant par exemple 8 % d'étain et 15 , d'antimoine, le reste étant du plomb. De tels alliages existent en grande quantité et sont relative- ment bon marché. La séparation des composants représente un gain financier important.
Le traitement d'un tel alliage se conduit de la manière suivante :
L'alliage est chauffé à 650/750 C et recouvert d'un mélange de sels qui peut être formé de cendre sodique de borax et de spathfluor, puis est so umis au soufflage.
Le résultat est d'abord l'oxydation de l'étain qui est ab- sorbé par le mélange de sels; on retire celui-ci après que tout l'étain a été oxydé. Ce mélange de sels additionné de carbone et fondu à nouveau, donne un alliage riche en étain, contenant approximativement 80% d'étain, 3% d'antimoine, et le resté en plomb.
L'alliage restant dans le four et débarassé d'é- tain est recouvert d'un nouveau mélange salin et soumis à un nouveau soufflage jusqu'à ce que tout l'antimoine soit oxydé et absorbé. Pour récupérer l'antimoine dans le mélange de sels, on le refond avec addition de carbone; on obtient alors un alliage riche en antimoine, de composition appro- ximative : 90% antimoine, 1% étain et le reste en plomb.
Il reste finalement dans le four du plomb à 99,5 %. Il est évident d'après ce qui précèdé que ce procédé de séparation des composants d'un alliage relativement bon marché étain- plomb-antimoine, est une opération avantageuse.
Exemple N 4 -
Le four représenté sur la fig. 4 a principalement pour usage, la séparation de certains éléments d'alliage.qui y figurent comme impuretés; par exemple, lorsqu'il s'égit,de retirer le cuivre d'alliages au plomb tels que : caractères
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d'imprimerie, métal de coussinets, etc... On ajoute dans ce cas au métal fondu un mélange salin N riche en soufre et on apparte de temps en temps du soufre ou de le. fleur de soufre.
Le soufre sépare sélectivement le cuivre de l'alliais, aux- métal, mentant ainsi la valeur du/restant.
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Si l'on désire enlever plus d'un métal c5e l'8..1.ic.gE; on commence par jeter sur le métal fondu un mélange salin capable d'absorber facilement un métal, puis après 1'absorp- tion requise, on retire le mélange de sels et on ajoute une nouvelle charge d'un mélange différent pour l'enlèvement ultérieur d'un autre métal.
R é s u m é la présente invention a pour objet un procédé de séparation de constituants métalliques à partir d'alliages, ce procédé présentant les caractéristiques suivantes consi- dérées isolément ou en combinaison:
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1 ) On fond l'alliage, on provoque un. i::cas:..;..-,e du méfsl fo'.'idu au moyen d'un courant d'induction et on traite le métal ainsi bras:cé -car (.'. l'air, de la 5-.-":u:c on des gaz, ou simultcnément par l'air, 10. vapeur ou les c g >. z , et par des mélanges salins capables d'absorber l'un des métaux o.1 un groupe de métaux contenue' dans I.' a 1:' :Lo c; , traité.
2 ) On chauffe, on fond et on brasse l'alliage dans un four à induction et on traite le métsl 7. 7.' S1 brassé de la façon ci-dessus indiquée.
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3 ) 0n chauffe et o"' fond l'alliage au moyen d'une résistance électrique, tout en provoquant un brassage du métal fondu par un. courant d'induction et on traite le métal
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ainsi brassé de la fanon indiquée ci-dessus.
4 ) l'air, la vapeur et les gaz peuvent être sous pression.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to a method and an apparatus for separating metals from alloys, in particular non-ferrous alloys.
In all industries which consume non-ferrous alloys, a certain amount of waste is always collected, the use of which is not economically possible. Although the intrinsic value of the metals contained in this waste is high, the amount achievable by the sale of the waste, as such, is only a fraction of the value in question.
In the category of such waste fall for example the antifriction shavings mixed with brass and bronze; hard bronze and brass shavings mixed with aluminum shavings; the steel bearings lined with antifriction and lead bronze; alloys of tin, lead and anitoneum rich in copper, and their residues; the
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lainton and bronze alloys with a high iron content, obtained
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by melting impure shavings and waste; the rebuts; b: i.- metallic; lead and iron alloys containing zirc.
Up to now it has been considered economically impossible to recover the metals constituting such
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waste, or to convert the waste into alloys of new use, by the standard method 03 fusil. which is commonly adopted in the foundry industry.
So far, the only device capable of treating this waste is the converter. In this-.ui-cī, a jet of air or gas is introduced under pressure, through one or more orifices in the wall of the furnace, in the metal alloy.
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molten metal oxidizing in this way certain constituents of the alloy: zinc, lead, antimony, etsin, arsenic, etc.
The oxidized metal is entrained by the air current in the form of oxide vapor, and recovered after cooling in a filtration apparatus of known type and in the known manner.
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If the alloy contains copper, ultimately a strongly oxidized copper remains in the converter. , containing P6 to P8 copper, covered with a rough metal brass.
Since zinc is the only metal which oxidizes giving rise to an exothermic reaction, it is necessary
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re for all other metals, no = .. only to charge the furnace with molten metal, but also to provide an additional amount of heat during the blowing. Given the shape of the converter, this additional heat contained / can only be brought to the top of the load / into the con-
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vertisseur.
The load is generally covered with a thick layer of very heat-conducting slag.
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Supplying these calories through the slag is therefore an uneconomical process.
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We have on the other hand, that, to hasten the reaction between the air or the oxidizing gases and the metal to be oxidized in the furnace, the load must be stirred carefully during the
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blowing. the type of converter adopted up to now
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sent, only allows this mixing to a very small extent.
Finally, another drawback of the converter is the accumulation of a considerable quantity of slag which has been mentioned above. This is due to the fractionation of the converter itself, the continuous friction of the metal, subjected to the blowing of air or gas under pressure, against the refractory lining of the furnace, causing considerable erosion resulting in the formation of slag.
To cite an example, it was found that by blowing 100 tonnes of scrap metal containing:
4% tin 1% other metals
4% lead; 76% copper
15% zinc; we had no less than 40 tons of slag containing 50% metal.
Blowing the metal alloys in a converter, as currently practiced, does not selectively remove the respective metal constituents from the alloy, although this is theoretically possible.
At least, the separation process is not sufficiently economical to be adopted on an industrial scale.
The present invention relates to an improved process and apparatus for the separation of metallic constituents from an alloy by a process which is both practical and industrially economical.
According to this invention, the improved method of separating one or more constituents from an alloy comprises breaking down the alloy, causing agitation within the molten metal by an induction current, and treating the alloy. mass thus agitated by air, vapor or gases, or a combination of these, with mixtures of suitable salts. For example, CO, CO2 or 1H2S can be used as gas. Speaking of a mixture of suitable salts, we mean salts capable of absorbing a metal,
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or a group of metals, contained in the alloy being treated, as will be apparent from the illustrative examples listed below.
It is also possible to treat the stirred metal only with mixtures of salts, exclusive of the use of air, fear or gas.
According to a preferred embodiment of the present invention, a high frequency current is used in an induction furnace to cause the desired agitation. It is also preferred to effect the heating, melting and stirring of the alloy by means of of a high or low frequency induction furnace, but preferably at high frequency. If, however, an education current is not used for heating and if an electrical resistance or external heat is used for this, in any case, the present invention involves the agitation of the molten metal by by means of a high or low frequency, and preferably high frequency, induction current.
The stirring in the molten metal is incomplete by an inflow of air, steam or gas 1, high pressure. 0: -: will note that, while it is necessary, with a known converter to inject air at high pressure, in the process according to the present invention, one can work at a relatively low pressure.
The apparatus for carrying out the method according to a / the invention consists of an induction furnace and a blowing device or nozzle, arranged to act in the center of the bath. The blowing device or nozzles are preferably adjustable so that their discharge orifices can be raised or lowered in order to open either on the surface of the molten metal or inside this mass. The blowing agent may be air, vapor, or gases capable of producing an oxidizing, neutral or reducing action within the molten metal.
The use of mixtures of salts has already been indicated
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suitable, together with the blowing device or nozzles.
The present invention will now be described in more detail, with reference to the accompanying drawing in which:
Fig. 1 is a section of the oven.
Fig. 2 is also a section of the furnace, but with the blowing device lowered.
Fig. 3 is a similar section, but with the blowing device passing through a layer of salt mixture.
Fig. 4 is a similar section, but without a blowing device, only a mixture of salts being employed.
The reference letters refer to the same components in the different figures.
A - A crucible, open towards the top, which may be, for example, in plumbago, and which contains the molten metal.
B - Designates the heat insulation around the crucible, while C designates the winding of the induction furnace. The electric field is represented by the lines E, while the agitation produced in the molten metal of crucible A and the circulation of the metal are represented by the arrows F.
The blowing device consisting of the infection box Cr supplied by the pipe Cr1 is provided at the upper part of the furnace in the first three figures; it is adjustable in that it can be raised or lowered as required. The Cr1 pipe passes through a hood or cover K which fits on the upper part of the furnace and which comorte a pipe L, is used for the evacuation of gases charged with metal oxides.
Each of fig. 1 to 3 and fig. 4, illustrate a typical case and will be described below.
In the induction furnace shown, the heating, melting and stirring of the alloy are carried out simultaneously by means of electric current at high or low frequency. You can also provide heating by
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resistance or. by previous source but it is. necessary according to the invention, whether high or low fépuence current is used for the stirring.
The proposed process and apparatus for the separation have great advantages over the converter process, in particular the following:
1) The induction furnace makes it possible to obtain and maintain any required temperature as much as desired, a condition very favorable to the intended operation.
2) the stirring of the load, activated by the induction current, is automatic and intensive.
3) as a result of the intensive stirring in the oven, by the induction current, new metal particles are continually brought into contact with the reactive oxidizing agents which may be air, steam , gases, used alone or in combination with mixtures of salts.
4) the blowing device (nozzles) is independent of the furnace and can be adjusted to obtain the best results, or: it can be completely removed and replaced without stopping the operation in the furnace for a while appreciable.
5) The blowing through the metal charge, which, with known converters, is detrimental to the coating of the furnace takes place here in the center of the metal bath; the production of slag is thus very important, which makes the blowing operation much less expensive than with the converter process.
6) The proposed process allows the simultaneous treatment of a load with mixtures of suitable salts and with air or gases, something impossible with the converter process.
7) The proposed process also allows the selective separation of metals from the alloy, something impossible
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with the converter method or with any other similar method.
The use of the furnace for the separation of the various alloys will now be described with reference to the drawing.
Example # 1 -
Waste brass which contains more than 0.01% antimony, or which is soiled by iron, aluminum, etc., cannot be used for re-rolling. Large quantities of such waste are for example made up by parts of fired ammunition, such as casings.
If such an alloy can be separated into its components, for example metallic zinc or zinc oxide, and copper, in the form of black copper which can be used for further refining, the intrinsic value of the metals is almost entirely recovered. .
With the new method proposed, the arrangement of the furnace of the fi. would be the best; With this arrangement, the blowing members or nozzles Cr1 do not penetrate the metal, as has been shown, but are adjusted to remain a little above the surface of the bath of molten metal. The scrap brass alloy is heated to such a temperature that the zinc it contains is released from the molten metal by its simple vapor pressure. The current of air, gas or vapor is blown to the surface of the metal by the nozzles and carries with it the vapors of metallic zinc or zinc oxide (if air is used) which are recovered in an installation current filtering.
The sufflage and the temperature of the metal bath are continued until total elimination of the zinc.
There is thus no slag, which represents a serious saving in the cost of the fusion and in the fusion losses.
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example N 2 supposes that one has to treat alloys rich in copper and containing tin, lead, antimony, zinc, arsenic, etc ...
The operation is carried out by means of the air oxidation alone or the value The nozzles or pipes Or1 are descended inside the mass as in figl 2 and the air or steam thus pass under pressure through The metal fnd u The oxidized zinc, tin, lead, arsenic, etc., are carried away by air or vapor and are collected in the filter as before.
Comparatively little slag is formed, and no erosion of the furnace walls, since red occurs in the center of the bath. The oxidation of metals, apart from that of zinc, is endothermic, and heat must be brought into the metal bath, with the method indicated no difficulty is encountered in doing so.
The stirring effected by the induction heater generally shortens the blowing time considerably compared to the converter. By carrying out the operation wisely, the oxidized zinc and tin, lead and antimony can be recovered separately, ie a selective recovery of the metals contained in the alloy waste can be obtained.
Example? 3
In all cases where it is desired to combine the treatment of the molten alloy by salt mixtures with blowing, the furnace arrangement shown in Fig. 5 is used. the salt mixture cover M used can have various compositions, and can either be produced on the metal alloy or simultaneously form an agent for absorbing the metal oxides produced by the blowing.
In addition, in many cases the mixture of salts used has a selective absorption power and may, for
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example, to absorb only one of the metals at a time, which is obviously of great importance. An example of such a selective separation operation and the use of the furnace arrangement of FIG. 3 is the recovery of tin and antimony from an alloy containing, for example 8% tin and 15, antimony, the remainder being lead. Such alloys exist in large quantities and are relatively inexpensive. The separation of the components represents a significant financial gain.
The treatment of such an alloy is carried out as follows:
The alloy is heated to 650/750 C and covered with a mixture of salts which can be formed from sodium ash of borax and fluorspar, then is blown dry.
The result is first of all the oxidation of the tin which is absorbed by the mixture of salts; this is removed after all the tin has been oxidized. This mixture of salts, added with carbon and melted again, gives an alloy rich in tin, containing approximately 80% tin, 3% antimony, and the remainder in lead.
The alloy remaining in the oven and free of tin is covered with a new salt mixture and blown again until all the antimony is oxidized and absorbed. To recover the antimony in the mixture of salts, it is remelted with the addition of carbon; an alloy rich in antimony is then obtained, of approximate composition: 90% antimony, 1% tin and the remainder in lead.
99.5% lead ultimately remains in the furnace. It is evident from the above that this method of separating the components of a relatively inexpensive tin-lead-antimony alloy is an advantageous operation.
Example N 4 -
The oven shown in FIG. 4 has mainly for use, the separation of certain elements of alloy. Which appear there as impurities; for example, when flattening, removing copper from lead alloys such as: characters
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printing, bearing metal, etc ... In this case, a salt mixture N rich in sulfur is added to the molten metal and sulfur is added from time to time. flower of sulfur.
The sulfur selectively separates the copper from the alloy, aux-metal, thus lying the value of the remainder.
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If one wishes to remove more than one metal c5e the 8..1.ic.gE; a salt mixture capable of readily absorbing a metal is first thrown onto the molten metal, then after the required absorption the salt mixture is removed and a new charge of a different mixture is added for subsequent removal of another metal.
SUMMARY The present invention relates to a process for separating metallic constituents from alloys, this process having the following characteristics considered individually or in combination:
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1) We melt the alloy, we cause a. i :: case: ..; ..-, e of the mefsl fo '.' idu by means of an induction current and the metal is treated as arm: cé -car (. '. air, 5 -.- ": u: gas, or simultaneously by air, 10. vapor or cg>. Z, and by salt mixtures capable of absorbing one of the metals o.1 a group of metals contained 'in I.' a 1: ': Lo c;, treaty.
2) The alloy is heated, melted and stirred in an induction furnace and the metal treated 7. 7. ' S1 brewed as above.
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3) The alloy is heated and melted by means of an electrical resistance, while causing stirring of the molten metal by an induction current and the metal is treated.
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thus brewed from the dewlap indicated above.
4) air, steam and gases may be under pressure.
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