CH174711A - Verfahren zur Reinigung von magnesiumhaltigem Metallgut. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Reinigung von     magnesiumhaltigem    Metallgut.    Die     mechanischen        Eigenschaften    und die       Korrosionsbeständigkeit    des Magnesiums und  seiner     Legierungen    werden durch die Gegen  wart von Verunreinigungen, insbesondere  fremden Oxyden und sonstigen Verbindungen       (Nitriden,        Carbiden,        Siliziden    usw.), ferner  auch von andern     Fremdkörpern,    wie Kohle,  ungünstig beeinflusst, selbst wenn diese Ver  unreinigungen in sehr geringer Menge vor  handen sind.

   Die Erfindung ermöglicht eine  sehr weitgehende Reinigung von Magnesium  und seinen     Legierungen    in einfachster Weise.  Dieser     Reinigung    können nicht nur technisch  reines Magnesium und     Magnesiumlegierun-          gen,    sondern auch Abfälle, zum Beispiel der       Metallbearbeitung    und der Giesserei, unter  worfen werden, wobei die Verunreinigungen       weitgehendst    entfernt werden.

       ,So    konnte zum  Beispiel aus     Metallkrätzen,    die bei der Be  handlung nach bekannten Verfahren nur  30 % des     Magnesiuminhaltes    als gereinigtes  Metall ergaben, mit Hilfe des vorliegenden    Verfahrens gereinigtes, schlackenfreies Me  tall in einer Ausbeute erhalten werden, die  bis zu 90 % der ursprünglich vorhandenen  Menge Metall betrug.  



  Zur     Reinigung    von     magnesiumhaltigem     Metallgut war es früher üblich,     ma.gnesium-          reiche    Abfälle unter einer Decke von Chlo  riden, insbesondere von Chlormagnesium,  umzuschmelzen.     Hierbei        verblieben    Reste von  Chlormagnesium im Metall, die durch eine  besondere Nachbehandlung entfernt werden  mussten. Um eine solche Nachreinigung zu  vermeiden, wurde vorgeschlagen, das Metall  nur mit soviel     Chlormagnesiumschmelze    zu  befeuchten, dass eine     Verklebung    der Fremd  körper eintritt und gleichzeitig die Gewin  nung einer von Chlormagnesium freien Me  tallschmelze gesichert ist.

   Zu diesem Zweck  sollen die Metallabfälle bei höherer Tem  peratur, zum     Beispiel    800   und mehr, mit  geringen     Mengen    von wasserfreiem Chlor  magnesium (die etwa den Mengen der vor-           handenen    Verunreinigungen     entsprechen)     verschmolzen werden (deutsche Patentschrift  Nr. 360818). Nach dem Zusatzpatent  Nr. 403802 sollen Salzschmelzen verwendet  werden, die aus Mischungen von     Magnesium-          ehlorid    oder     Carnallit        (KMgClg        -f-        6H\0)     mit verdickend wirkenden Zuschlagstoffen  bestehen.

   Als     Verdiekungsmittel    sind in der       Patentschrift    neben Oxyden (zum Beispiel  des Magnesiums)     Fluoride    (des Magnesiums,       Calciums,    Aluminiums oder anderer Metalle)  angegeben.     Später    ist die Verwendung von       Chlorcalcium    mit Zuschlägen von     Flussspat     statt dessen empfohlen worden, wobei die bei  der Abkühlung der Schmelze sich primär aus  scheidenden Salze als Verdickungsmittel  wirken     (Oster.    Patent Nr. 11183 7 ).  



  Zu dieser Gruppe von Verfahren gehört  auch der Vorschlag, zur     Raffination    von  Magnesium mit einer Reinigungsschmelze  das Metall mit solchen     Alkalichloriden    (ins  besondere     Natriumchlorid    oder Kalium  chlorid) oder     Alkalichloridgemisehen    zu be  handeln, deren Schmelzpunkt wesentlich  über dem des Magnesiums liegt     (DRP.     Nr. 237791). Diese Bedingungen werden von       Mischungen    erfüllt, in denen das Chlor  natrium oder Chlorkalium vorherrscht.

   Nach  dem Zusammenschmelzen lässt man das  Ganze auf eine Temperatur abkühlen, bei  der das     ,Salz    oder Salzgemisch zu einer die  Verunreinigungen einschliessenden Kruste  erstarrt ist, während das Metall noch flüssig  ist.  



  Das Verfahren gemäss der Erfindung zur  Reinigung von     magnesiumhaltigem    Metall  gut durch Einschmelzen mit einer Salz  schmelze ist dadurch gekennzeichnet, dass  die Salzschmelze     mindestens    ein Schwer  metallsalz, dessen Kation mit dem Mag  nesium praktisch keine Legierung bildet,  aufweist.  



  Nach -einer     Ausführungsform    des erfun  denen Verfahrens kann den Schwermetall  salzen in der Reinigungsschmelze noch ein       Magnesiumhalogenid    zugesetzt sein. Zweck  mässig werden als     Schwermetallsalze    Halo  genide verwendet. Auch können Gemische    von Halogeniden und Sulfiden der Schwer  metalle zur Anwendung kommen. Beispiels  weise kommen Eisensalze, insbesondere Ei  senchlorid     (FeCl3),    ferner Zinkchlorid als       S.chwermetallsalze    in Betracht. .

   Man kann  beispielsweise     Eisenchlorid    für sich allein  oder ein Gemisch beider     Salze    zu gleichen  Teilen oder     auch    ein Gemisch .der Salze, das  ausserdem     Magnesium-chlorid    enthält, mit  Vorteil verwenden. Die Menge der Zusätze  ist von der Menge und der Art der Verun  reinigungen abhängig; im allgemeinen ge  nügen 1 bis 3     Gewichtsprozente    (auf das Ge  samtgewicht des behandelten Gutes bezogen).  



  Der Schmelzpunkt der gewählten Salze  oder Salzgemische soll zweckmässig unter  dem des Magnesiums liegen, ihr spezifisches  Gewicht     zweckmässig,höher    als das .des     ge-          s        'hmolzenen    Magnesiums sein. Streut man  solche Salze beim Einschmelzen auf .das zu  reinigende Metall, so schmelzen sie früher als  das Metall und umhüllen das letztere schon  vor dem Schmelzen, so dass es gegen Oxy  dation geschützt ist. Ganz besonders vor  teilhaft wirkt sich dieses Verhalten bei Le  gierungen des Magnesiums aus, da der  Schmelzpunkt solcher     Legierungen    regel  mässig unter dem des Magnesiums liegt.

    Rührt man das Metall     nach    dem erfolgten  Schmelzen     unter    weiterem Salzzusatz gut um.  so sinkt die Salzschmelze nach Aufnahme der  Verunreinigungen infolge ihres höheren spe  zifischen Gewichtes rasch zu Boden, so dass  man nach erfolgtem     Absetzenlassen    das ge  reinigte Metall abgiessen kann; dabei     bleibt     das geschmolzene Metall zum Schutz gegen  Oxydation von einem dünnen Film der Salz  schmelze überzogen.  



  Es ist zweckmässig, die Salze oder Salz  gemische zur Erzielung einer innigeren Mi  schung vor der Verwendung zu schmelzen  und die erstarrte Schmelze in zerkleinerter  Form zu verwenden.  



       Ausführungsbeispiele:     1. Durch Destillation gereinigtes Mag  nesium mit einem     Magnesiumgehalt    von  99;858% wurde das eine Mal mit     1%    Zink-      Chlorid, das andere Mal mit 1 % Eisen  ehlorid behandelt. Der     Magnesiumgehalt     stieg auf 99,940%. Der Kohlenstoffgehalt  sank von     0,031%    auf     0,000%,    der Eisen  gehalt von<B>0,061%</B> auf<B>0,0</B>2<B>6%</B>     (0,028%).     Dieselbe Probe wurde mit einer Mischung  von gleichen Teilen     Magnesiumchlorid,    Zink  chlorid und Eisenchlorid eingeschmolzen.

   Bei  Verwendung von 1. % dieser Mischung sank  der Eisengehalt auf 0,016%, bei Zusatz von  auf 0,003 % ; der Kohlenstoffgehalt sank  in beiden Fällen auf 0.  



  2. Schrot von verunreinigtem Magnesium,       ebenso    auch     Krätzen    und Späne, wurden mit  <B>"%</B> einer Salzmischung, bestehend aus 30  Eisenchlorid,<B>30%</B> Zinkchlorid,<B>30%</B> Mag  nesiumehlorid und<B>10%</B>     Magnesiumfluorid     eingeschmolzen. Es ergab sich .ein vollkom  men schlackenfreier Guss. Der Eisengehalt  des     Metalles    war     unverändert    geblieben.  



  3. Schrot einer verunreinigten Mag  n.esiumlegierung der annähernden Zusammen  setzung 4 % Aluminium, 1 % Zink, 0,3  Antimon, Rest Magnesium, wurde mit 3  einer Salzmischung aus 20% Eisenchlorid,       -10    % Zinkchlorid und 40 %     Magnesiumchlorid     behandelt. Auch in diesem Falle wurde ein  vollkommen schlackenfreier Guss erzielt.  



  In der österreichischen Patentschrift  Nr. 119266 ist ein Reinigungsverfahren für  Magnesium- und Eisenlegierungen beschrie  ben, das sieh als eine weitere     Ausgestaltung     des Verfahrens nach der eingangs bespro  chenen deutschen Patentschrift Nr. 403802  darstellt. Statt eine Mischung von     Mag-          riesiumchlorid    oder     Carnallit    mit Zuschlags  toffen, die als     Verdickungsmittel    wirken,  zur Reinigungsschmelze zu benutzen, wie  dies in der deutschen Patentschrift angegeben  ist, soll gemäss dieser österreichischen Patent  schrift die     Raffination    durch gleichzeitige  Wirkung von Kalzium und Mangan unter  stützt werden.

   Zu diesem Zweck wird in das  geschmolzene, mit der verdickten Salz  schmelze bedeckte Metall zunächst metalli  sches Kalzium eingeführt, bis die Schmelze  0,5 % Ca aufgenommen hat, worauf dann das       :Metallbad    mit der Salzschmelze durchge-    waschen wird, bis es die Hauptmenge des       Calciums    wieder abgegeben hat;

   darauf wird  eine neue Menge Salzschmelze zugefügt, wel  ehe     Manganchlorür    in einer Menge enthält,  die für die Bildung einer Legierung mit etwa  1 % Mangan ausreichen     würde,    und von  neuem unter Erhitzen bis auf Temperaturen  von etwa, 900   durchgerührt, um einen Teil  des zugeführten     Manganchlorürs    zu Metall       zrz    reduzieren und mit dem Magnesium zu  legieren. Der     Calciumgehalt    soll bis zu einem  Höchstgehalt von 0,1 % sinken, der Mangan  gehalt bis zu einem Höchstgehalt von 0,4  steigen.

   Dieses Verfahren     stimmt    mit dem  vorstehend beschriebenen darin überein,     .dass     ein     Schwermetallsalz,    nämlich     Manga.n-          chlorür,    als     Reinigungsmittel    mitwirkt.

   In  dieser österreichischen Patentschrift ist je  doch die Ausnützung der     Raffinationswir-          hung    von     Calcium    und Mangan nur in Ver  bindung mit dem Reinigungsverfahren der  deutschen Patentschrift Nr. 403802     besolirie-          ben    und ausserdem ausdrücklich hervorge  hoben, dass das     Calcium    und Mangan bei ge  meinsamer Verwendung eine     Raffinations-          wirkung    ausüben, die durch jedes der beiden  Metalle allein nicht im gleichen Masse er  reicht werden kann.

   Im Gegensatz hierzu  sind beim vorliegenden Verfahren die       Schwermetallsalze    die     Ilauptreinigungs-          mittel,    wobei gerade die Verwendung von       Maaganchlorür    für sich allein nicht zum  Ziele führt, dagegen, wie     Ausführung2bei-          spiel    1 zeigt, der     Raffinationseffekt    durch  Behandlung mit Zinkchlorid oder mit Eisen  chlorid ohne jeden anderweitigen Zusatz her  beigeführt werden kann. Jedenfalls aber ist  es im Sinne der Erfindung ausgeschlossen,  metallisches     Calcium    als Legierungsbestand  teil in das Magnesium mit einzuführen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCIA: Verfahren zur Reinigung von magnesium- haltigem Metallgut durch Einschmelzen mit einer Salzschmelze, dadurch gekennzeichnet, dass die Salzschmelze mindestens ein Schwer metallsalz, dessen Kation mit dem Magnesium praktisch keine Legierung bildet, aufweist. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Reini gungsschmelze noch ein 1Vlagnesiumhalo- genid enthält. 2.

   Verfahren nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Rei- nigungsschmelze Schwermetallhalogenide enthält. 3. Verfahren nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Reini- gungsschmelze ein Schwermetallhalogenid und ein Schwermetallsulfid enthält. Verfahren nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Reini gungsschmelze Eisenchlorid, Zinkchlorid und Magnesiumchlorid enthält. 5.

   Verfahren nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Reinigungs schmelze ein geschmolzenes und nachdem Erstarren zerkleinertes Gemisch von Sal zen verwendet wird.