CH189197A - Verfahren zum Reinigen von metallischem Magnesium und Magnesiumlegierungen. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Reinigen von metallischem Magnesium und     Magnesiumlegierungen.       Zum     Reinigen    von     Magnesium    und seinen       Legierungen    dienen     üblicherweise    Salz  schmelzen, die als Decke auf dem geschmol  zenen Gut schwimmen oder mit     :diesem    Gut  irgendwie (beispielsweise durch     Einrühren)     in     innige        Berührung    gebracht werden. Die       Reinigungsmittel,    die sich am     besten    bewährt  haben, bestehen     aus    Chloriden oder Chlor  verbindungen enthaltenden Stoffen.

   Bei Ver  wendung dieser     Reinigungsmittel    zeigt sich  der Übelstand,     dass    im     gereinigten    Gut Reste  von Chloriden zurückbleiben. Trotzdem die  Fachleute durch viele Jahre bestrebt waren,  diese Art von     Reinigungsverfahren    zu ver  bessern, hat dieser Nachteil sich nicht     völlig          beseitigen    lassen.

   Handelt es sich     darum,    aus  metallischem, chlorfreiem Gut geringe An  teile von andersartigen     Verunreinigungen     nichtflüchtiger Natur zu entfernen, so be  deutet es schon einen     bedeutenden        Nachteil,     wenn das Gut bei der Reinigung auch nur  Spuren von Chloriden     zurückhält.       Die Erfindung schafft dadurch Abhilfe,  dass das geschmolzene metallische Gut mit  mindestens einer     Fluorverbindung    innig ge  mischt wird, die in     Berührung    mit der  Schmelze bei der     Arbeitstemperatur,    ohne zu  schmelzen,     fluorhaltige    Gasströme entwickelt.

    Hierzu sind     Fluorverhindungen    geeignet, die       bei    der     Schmelz-    oder     Giesstemperatur    ent  weder verdampfen oder unter     Entstehung          mindestens    eines gas- oder     dampfförmigen     Bestandteils, :der     Fluor    als Element oder ge  bunden enthält, zersetzt werden. Im Gegen  satz zu den bekannten Verfahren werden also  Salze verwendet, die beider Arbeitstempera  tur nicht geschmolzen sind.

   Die     Wirkung     kommt hier dadurch     zustande,        @dass    die aus  den     Fluorverbindungen        entwickelten    Gase  oder Dämpfe die Ausscheidung der     Verun-          reinigungen    herbeiführen, wobei     keinerlei    un  erwünschter Rückstand vom Gut zurückge  halten wird.  



  Zur     Ausfülirung        ges    Verfahrens beson-           ders    gut geeignete chlorfreie     Fluorverbindun-          gen    sind die     Silikofluoride        (142etallsilili:

  o-          fluoride).    Die     Metallsalze    der     Silikofluor-          wasserstoffsäure    spalten beim Erhitzen das  gasförmige     Siliziumtetrafluorid        (SiF4)    ab,  das sich in der metallischen Schmelze gleich  mässig fein verteilt, während     Metallfluorid          ungeschmolzen    zurückbleibt und sich auf der  Schmelze als Decke     ausbreitet.    Am besten  hat sich die Verwendung von     Magnesium-          silikofluorid    (M     gSiF@)    bewährt,

   jedoch sind  zum Beispiel auch das Natrium- und     Alu-          m.iniumsiliL-ofluorid    oder     Schwermetallsalze     der     Silikofluorwasserstoffsäure    für das Ver  fahren geeignet. In zweiter Linie kommen  für das Verfahren die Salze der     Borfluor-          wasserstoffsäure    in Betracht. Ferner lassen  sich gleichartige Reinigungswirkungen mit  neutralem oder saurem     Ammoniumfluorid     oder Salzen, die     Ammomumfluorid    in kom  plexer Form gebunden enthalten (wie zum  Beispiel     Ammoniumsilikofluorid),    oder mit  Gemischen von     Ammoniumfluoriden    erzielen.

    Das neutrale     Ammoniumfluorid    verdampft  schon bei Temperaturen tief unter dem  Schmelzpunkt des Magnesiums, während sich  das     saure,Salz    in der Hitze als weisser Rauch  verflüchtigt; in beiden Fällen ziehen die ent  stehenden Dämpfe wirbelnd durch die  Schmelze hindurch.

   Das     Ammoniumsiliko-          fluorid    spaltet bei der     Arbeitstemperatur    gas  förmiges     Siliziumtetrafluorid    ab und liefert  gleichzeitig     Ammoniumfluoriddämpfe.    Da  die     Gasentwicklung    bei den     Amynonsalzeit     sehr stürmisch     einsetzt,    empfiehlt es sich,  sie für sich allein nur für die Reinigung  von     kleinstöckigem    Gut zu     verwenden,    mit  dem sie vor dem Einsetzen innig gemischt  werden können.

   Zur     Reinigung    von     grob-          stückigem    oder stark schlackenhaltigem Gut  sind für sich allein nur die     Metallsilikofluo-          ride    gut geeignet. In beiden Fällen sind Ge  mische eines     Ammoniumfluorides    mit einem       Metallborfluorid    oder mit einem     Metallsiliko-          fluorid    für das Verfahren verwendbar, diese  letzteren sogar mit besonderem Vorteil.  



  Handelt es sich um     die    Reinigung von       grossstöckigem    Gut,     zum        Beispiel    von Blök-         ken    oder     Gussbruch,    so müssen zwecks Her  beiführung des vollen Erfolges besondere  Vorkehrungen getroffen werden, um sicher  zustellen,     da.ss    die Salze erst innerhalb der  zu reinigenden Schmelze verdampft oder zer  setzt werden.

   Zu diesem Zweck wird das  Reinigungsmittel beispielsweise unter mög  lichst vollständigem     Luftausschluss    in     DZe-          talltuben    (Aluminium- oder Magnesium  tuben) verpackt und in dieser Form, zum  Beispiel durch rasches Untertauchen, in die  Schmelze eingebracht.  



  In Reinigungsschmelzen haben     Fluoride     des Magnesiums, Kalziums, Aluminiums und  anderer Metalle     zur    Verdickung der Mag  nesiumchloridschmelze gedient. Ferner sind  auch Gemische von     Alkalifluoriden    und Mag  nesiumchlorid zur Verwendung als Reini  gungsschmelzen vorgeschlagen worden. Auf  einem     andern    Wege ist die     Verbesserung,der          Magnesiumchloridschmelze    durch Verwen  dung von     Magnesiumfluorid    an Stelle des       Magnesiumchlorides    bei gleichzeitigem Zu  satz einer geringen Menge von metallischem  Kalzium     angestrebt    worden.

   Alle diese Zu  sätze rufen die Reinigung des metallischen       Gutes    ausschliesslich durch chemische Ein  wirkung des bei der Arbeitstemperatur  schmelzenden Gemisches hervor; die hierzu  verwendeten     Metallfluoride    sind bei den Ar  beitstemperaturen in wesentlichen Mengen  weder verdampft noch zersetzt. Die Verwen  dung     derartiger        Reinigungsschmelzen    hat ge  genüber den reinen     Chloridschmelzen    den       Nachteil,    dass zufolge des höheren Schmelz  punktes der     Fluoride    höhere     Arbeitstempera-          turen    verwendet werden müssen.  



       Ammoniumfluoi@i    de und     Metallsilikofluo-          ride        stehen    beim Giessen von Magnesium und       Magnesiumlegierungen    in wassergebundene  Formen,     insbesondere    grüne Sandformen, im  Gebrauche, um das     metallische    Gut vor dem  Einfluss der Luft und dem Angriff der in  der Form entstehenden Wasserdämpfe zu  schützen.

   Ferner ist vorgeschlagen worden,  zum Schutze von leicht     oxydierbaren        3Ie-          tallen,    wie insbesondere Magnesium, die  Oberfläche des geschmolzenen Gutes mit einer      Gasatmosphäre zu     überschichten,    die aus  elementarem Fluor oder den Dämpfen einer       Fluorverbindung    besteht. Dass     Fluorverbin-          dungen    an Stelle von     .Salzschmelzen    als Rei  nigungsmittel für     Magnesium        und    seine Le  gierungen mit Vorteil     Verwendung    finden  können, ist bisher nicht erkannt worden.  



       Ausführungsbeispiele:     1. Mit Kohlenstoff und     Magnesiumoxyd     verunreinigte Kugeln     (Gra.nalien)    aus Rein  magnesium, wie sie bei der Verflüchtigung  von auf     elektrothermischem    Wege gewon  nenem Magnesium anfallen, werden mit 1     %     ihres     Gewichtes        Magnesiumsiliziumfluorid     innig     gemischt        und    in einem geschlossenen  Eisentiegel zum Schmelzen erhitzt.

   Wäh  rend des Schmelzvorganges     zersetzt    sich das       Magnesiumsiliziumfluorid    in     Siliziumtetra-          fluorid    und     Ma.,anesiumfluord.    Das gas  förmige     Siliziumtetrafluorid    perlt     durch    die  Schmelze und befreit     diese    von den ange  gebenen     Verunreinigungen;        gleichzeitig        steigt     das freiwerdende     Magnesiumfluorid    nach  oben und breitet sich auf der Oberfläche der       Schmelze    aus.  



  2. Zur Reinigung von     Barren    aus Rein  magnesium wird eine     Mischung    von 90       Maa,-nesiumsiliziumfluori-d    und 10 %     Ammo-          niumsiliziumfluorid    in einer Menge von 1     %     des     Metallgewichtes    verwendet. Diese Mi  schung wird möglichst dicht in eine Ma  gnesiumtube gepackt.

   Man     erhitzt    die Barren  in einem geschlossenen Eisentiegel auf     eine          Temperatur    knapp oberhalb des     Schmelz-          punktes    und taucht sodann die     Magnesium-          tube    in das erhitzte     Metallbad    ein, wobei die       Schmelze    gleichzeitig durchgerührt wird.  Die durch     Zersetzung    der Salze entstehenden  Gase perlen durch das     schmelzflüssige    Me  tall hindurch und befreien es vollkommen  von     nichtmetallischen    Einschlüssen, wie Ni  triden, Oxyden und Schlacken.  



  3. In gleicher Weise, wie     in    Beispiel 2       beschrieben,    kann eine Mischung von 90       Magnesiumsiliziumfluorid    und     10%        A.mmo-          niumfluorid    beispielsweise zur Reinigung von  handelsüblichen     Magnesiumlegierungen    An-    Wendung finden, in welchem Fall es sich  empfiehlt, mit grösseren     Mengen,    (bis zu drei       Hundertteilen    vom     Metallgewichte)    zu arbei  ten. Die Mischung kann in eine Aluminium  tube     eingepresst    werden.  



  4. Zur     Reinigung    von     Schrott    handels  üblicher     Magnesiumlegierungen    wird eine  Mischung von 60 %     Magnesiumsilizium-          fluorid,    2,0 %     Natriumsiliziumfluorid,    10       Ammoniumsiliziumfluorid,    5 %     Ammonium-          fluorid    und 5 %     Ammoniumbifluorid    in  einem Verhältnis von     9,    zu 100 des     Metall-          gewichtes,

      in eine     Magnesiumtube    oder     Alu-          miniumtube    dicht .gepackt, verwendet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Peinigen von. metalli schem Magnesium und Magnesiumlegierun- gen mit Fluoriden, dadurch gekennzeichnet, dass das geschmolzene metallische Gut mit mindestens einer Fluorverbindung innig ge mischt wird, die in Berührung mit der Schmelze bei der Arbeitstemperatur, ohne zu schmelzen,

   fluorhaltige Gasströme entwickelt. UN TERAINTSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Silikofluorid als Reinigungsmittel verwendet wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Magnesiumsilikofluorid als Reini gungsmittel verwendet wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch .gekennzeichnet, ,dass ein Salz der Bor fluorwasserstoffsäure als Reinigungs- mittel verwendet wird. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ammonium- fluorid als Reinigungsmittel verwendet wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch und Un- teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, ,dass neutrales Ammoniumfluorid als Rei nigungsmittel verwendet wird. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 4, dadurch .gekennzeichnet, dass saures Ammoniumfluorid als Reini gungsmittel verwendet wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Salz, das Ammo- niumfluorid in komplexer Form gebun den enthält, als Reinigungsmittel ver wendet wird. B.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch ver schiedener Ammoniumfluoride als Reini- gungsmittel verwendet wird. 9. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch eines Ammoniumfluorides mit einem Metall- borfluorid als Reinigungsmittel verwen det wird. 10.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch eines Ammoniumfluorides mit einem Metall- silikofluorid als Reinigungsmittel ver wendet wird.