JPS624457B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はスキム材料からのアルミニウムの回収
技術、就中高温スキム材料をその非アルミナ質成
分を回収し新規なる副生物として利用しうるよう
に処理する方法に関するものである。 本明細書においてアルミニウム（あるいはアル
ミナ質金属）という場合、アルミニウム金属自体
ならびにアルミニウムを重量で主成分として含む
合金を包含する。本発明に従い得られるアルミニ
ウム製品には付随量、通常は５重量％以下のスキ
ム残渣を含みうる。スキム材料なる語は溶融アル
ミニウムボデイ上に通常形成せられる一種の浮き
かすあるいはスキムを意味する。これは溶融アル
ミニウム上に浮遊する種々な組成の粘稠なかゆ状
あるいは粉末状物質で酸化物、窒化物および他の
非金属化合物を含む。スキミングでこういつた浮
きかすを除くとかなりの量のアルミニウムが共に
運びさられ、スキム材料はしばしばそのアルミニ
ウム分の少なくとも一部を回収するためある種の
処理に付される。 溶融炉スキム材料は炉仕込み量の1.5〜４％に
も達し、そのアルミニウム含量は通常スキム材料
の重量の約55〜80％になる。このようにスキム材
料からアルミニウムだけを有効に回収しても経済
的に非常に有意義である。従来、スキム材料の残
りの非アルミナ質部分は通常すてられており公害
源となつていた。 従来のスキム処理法は溶融面から機械的手段で
スキムを物理的に除去し、次いでアルミナ質金属
含量の出来るだけ多くのものを再生するための処
理が行なわれるものであつた。 金属溶融あるいは保持炉でのスキムの処理はス
キムからの次のアルミナ質金属の回収度に直接影
響をもつ。充分なスキム層が溶融物の上にたまつ
たらそれを迅速に除去すべきである。というのは
加熱が有効に続けられるだけでなく、より重要な
ことは運び出される金属の酸化を最少限ならしめ
るかあるいは防止するからである。 溶融面上のスキム形成は元の仕込み物中の酸化
物が付着金属と共に表面に浮き上がる結果開始せ
られる。この元の状態において比較的わずかな酸
化が生じ溶融物上の該層は95％もの金属を含む。
もし熱がこの層を通じ供給せられるとこの層は熱
伝達に対するバリヤーとして作用しその温度が増
大する。酸化は増大しはじめ、物理状態の変化が
認められる。平炉中の燃焼生成物あるいは空気の
存在で酸化が促進される。高温溶融アルミニウム
スキムは酸素と優先的に結合して酸化物を作る
が、窒素とも反応して窒化物をまた二酸化炭素と
反応して酸化物および炭化物を作る。 加熱が進むにつれ、元の湿つたかゆ状のスキム
は粉末状に変わり、アルミニウムは粉末非金属材
料とで表面に液滴を作るようである。この後者の
物理形は湿つたかゆ状のものよりさらに酸化度の
大きいものである。こういつた反応は非常な発熱
反応で温度および層の量と共に増大するので、迅
速に制御出来なくなりテルミツト化として知られ
る反応が始まる。テルミツト化では酸化により金
属が急速に失われ制御が困難である。 スキムはまた金属の移しかえ操作の結果でもで
きる。かかるスキムは通常湿つたかゆ状のもので
あるが、これは溶融でできるスキムと類似の挙動
を示す。スキムはまた金属洗浄目的に用いられる
塩素、塩素−窒素あるいは他のガスの如きガス類
との溶融によつても生じる。こういつた操作自体
がスキムを発火させ、さらに酸化させることにな
る。 従来のアルミニウム溶融においては非金属材料
の生成量を最少限にし、スキムの非アルミナ質成
分の回収は考慮せずにスキム自身から出来るだけ
多くの金属を非酸化状態で分離することが目的で
あつた。 従来は例えばスキムからアルミニウム金属を分
離するためテルミツト化が意図的に行なわれてい
た。テルミツト化は溶融アルミニウムを発火させ
それを燃料として用いる結果生じるので、かかる
燃焼が特にある種の撹拌と組合わされる場合に、
スキムのかたまりから溶融アルミニウムを分離す
るのに用いられる。テルミツト化は固体の点火塩
融剤を用いることにより誘発されうる。75％塩化
ナトリウム−25％氷晶石の如き混合物、無水塩化
アルミニウムあるいは活性フツ化物を含む組成物
が一般に用いられる。かかる処理と共に塩素ガス
をスキムより下の溶融物中に導入することができ
る。しかしながらかかる薬品を導入するとスキム
の非アルミナ質成分を汚染し、その回収ならびに
用途をはばみ、しかも公害源となるため廃棄が困
難となる。 従来スキムを大気に開放された傾斜回転式バレ
ル中で酸化条件下に処理し、残りを回収するため
金属含分のある部分を消費せしめることにより制
御された条件下にテルミツト化あるいは燃焼を誘
発し保持するようスキムを取扱うことが提案され
てきた。この方法は操作が技術的に複雑であり、
テルミツト化スキムのタンブリング中に大量の煙
が出る欠点がある。 次にこの回転式バレルにふたをし、塩素ガスを
導入し不活性の塩化アルミニウム蒸気相を作る改
良法が提案された。しかしこの方法ではカバーを
除去した時テルミツト化残渣が空気にさらされ、
大気に開放されているバレルを用いる場合よりも
さらにひどい発煙制御ならびに安全性の問題を生
じる。 さらに近年、回転式塩融剤炉法が開発され、こ
れは現在実用されていてアルミナ質スキムあるい
は浮きかすを回転式バレル炉内におき、一定量の
固形の塩融剤を加える方法である。炉を次に適当
な速度で回転させ浮きかすと固体融剤の混合物の
タンブリングあるいは落下作用を得浮きかす塊を
解体させる。次に融剤を液化させるのに有効な油
またはガスバーナーにより混合物に熱を加える。
融剤が液化したのち混合物にゆつくりした回転速
度でおだやかなローリング作用を与え、その間に
回収可能な溶融金属が浮きかすから分離される。
この融剤は好ましくは約55％の塩化カリウムと45
％の塩化ナトリウムの共融混合物で、金属粒子か
らの酸化物除去を促進するため、これに2.5％〜
５％の氷晶石あるいは他のフツ化物を加えること
ができる。この方法はバーナーの火炎を直接融剤
に当てるため大気汚染の原因となり、またかなり
大量の融剤、スキムの約50重量％あるいはそれ以
上の融剤を必要とする欠点がある。また重要な点
は、残渣が融剤で汚染され次の回収処理あるいは
その廃棄に大きなさまたげとなる点である。回転
炉の建設にも非常な資本を必要とする。 より近年になつてスキムあるいは浮きかすから
アルミナ質金属再生における溶融塩融剤撹拌法が
提案され、融剤処理の欠点の多くを克服しうるよ
うになつた。溶融アルミニウムのボデイから除か
れたスキムを予め加熱されたポツトに入れ、溶融
塩融剤で覆い、撹拌する。この方法でははるかに
少量の塩融剤を用いればよく、ポツトからの発煙
が最少限となされ、アルミニウムの回収が良くな
る。しかしながら非アルミナ質残渣の汚染に関
し、融剤処理に共通の欠点があるし、通常非常に
危険な温度で残渣の高温ダンピングを必要とし、
また発煙が生じる。 従つて依然最少限のコストでかつ容易な操作に
よりスキム材料からアルミナ質金属を回収する有
効な方法が要望されている。本発明の目的の一つ
は溶融アルミニウム高温スキム材料から充分量の
アルミニウムを回収するだけでなく、比較的汚染
されていない非アルミナ質成分をも回収する処理
法を提供するにある。本発明の別の目的は後で利
用するため高温スキムの非アルミナ質成分を処理
する方法を提供するにある。 さらに別の目的はスキム材料処理法から新規な
る副生物を提供するにある。 既に述べた如く、多くの方法がアルミナ質金属
スキム材料の処理に用いられており、その多くは
溶融塩融剤を利用する。本発明の一つの目的は融
剤を用いずにまた出来るだけテルミツト化反応で
多くのアルミニウム含分が燃焼され熱になる反応
にたよることなく、スキム材料からアルミニウム
を分離し回収するにある。 本発明に従えば、例えば溶融炉から除かれた高
温スキム材料が適当な遠心分離装置中での機械的
処理により大量の、受け入れられる量の、金属ア
ルミニウム分を抽出し、炭化物、窒化物および幾
分かのアルミニウムを含む非汚染灰様残渣を残し
うることが見出された。この残渣は比較的乾燥し
ていてもろく、粉砕、ミリングおよび篩分けによ
り有用な副生物となる。 この遠心分離は特殊設計、就中遠心分離後ボウ
ル中にのこるスキム材料の残部から分離せられる
溶融アルミニウム排出用の周辺出口オリフイスを
もうけている点で特殊設計された容器様遠心分離
ボウルを用い好都合に実施せられる。この種の遠
心分離装置はスキム残渣が団結し、比較的狭い周
辺出口で構成される。開口を架橋するようにな
り、しかも溶融アルミニウムの排出流をあまりさ
またげないのでスキム材料の処理に優れているこ
とが見出された。この点に関しては、スキム残渣
が半多孔質ケーキに団結し、それがある程度狭い
周辺出口を通過するアルミニウムを過するので
ある。これに反し、遠心分離器の周辺に多数の小
さな出口孔をもつものを用いると、これらの孔が
つまりスキム残渣の除去が非常に困難になる。 出口オリフイスは周辺に連続したものでも、あ
るいは所望により分離壁と遠心分離ボウルの囲い
成分の間の適当な支持を与える目的でいくつかの
セグメントに分かれているものでもよい。周辺開
口は少なくとも３mm（1/8インチ）（約25mm（約１
インチ）までのものであるべきだが、通常4.5〜
13mm（3/16〜1/2インチ）の開口で充分である。
回転速度は比較的ゆつくりでよく、通常直径約
91.5cm（３フイート）の装置で、760℃（1400
〓）でスキム材料を処理する場合少なくとも約
150rpm、好ましくは約200〜300rpmであるが、
直径のことなるボールで同様の遠心分離効果を達
成するためにはこれより早くあるいはおそくなさ
れる。 ボウル中にスキム材料を入れ、次いでボールな
らびに仕込み物を回転させる遠心分離を始め、
徐々に操作スピードとすれば好都合であることが
見出されている。これには始め１分あるいは２分
を要し、次に選択された操作スピードでの回転を
約５〜10分間連続させる。始めにゆつくり回転さ
せることは仕込み物がより均等になるに役立ち、
次に高速で回転させると、除去容易な部分が低速
度で排出されてしまつたあとで溶融アルミニウム
の連続分離が確実に行なわれる。所望により、仕
込み物の溶融アルミニウム分の一部をボウルから
流し出し、次に残りを遠心分離しさらにアルミニ
ウムの分離を行なうこともできる。 前回の使用でボウルがあまり高温になつていな
ければ、ボウルを予熱しアルミニウムの早期固化
を防止し充分な回収を達成することが時には望ま
しい。スキム材料の有効アルミニウム分の40〜75
％（好ましくは少なくとも65％）を回収すれば通
常充分である。というのは全量の追い出しあるい
は前記より多くの除去は努力にみあうほど容易に
は達成せられぬし、また残渣にある最少限の量の
アルミニウムをのこすことが販売価値のある副生
物として有用であるからである。 本発明の遠心分離法において、スキム材料は他
の処理法と同様溶融炉から抜き取られるが、炉仕
込み物が完全に溶融したら直ちにスキムを取り出
すことが好ましい。これは炉内のエネルギーを保
護することになる。というのはスキムあるいは浮
きかすは絶縁ブランケツトとして作用し、炉のバ
ーナーから溶融物への熱伝達をさまたげ、その条
件は通常スキムが最少の酸化になる最高の全体温
度に相当するようになる。 高温スキム材料は適当な遠心分離ユニツトの容
器ボウル中（あるいは遠心分離の遠隔操作の場合
には別の取りはずし可能なボウル中）に仕込ま
れ、カバーされる。所望により不活性ガスをこの
ボウル中に注入しうる。かかるボールおよびその
仕込み物を所定位置においた遠心分離ユニツトは
溶融アルミニウムを仕込み物の残りから分離する
に充分なスピードで操作される。分離されるアル
ミニウムは回転中遠心分離ボウルから追い出し溜
めトラフ中に捕集するか適当な型に流しこむのが
好都合である。残渣がボウル中にのこり、これは
少なくとも538℃（1000〓）以下に冷却し、テル
ミツト化のチヤンスを少なくするのが好ましい。
この冷却操作中ボウルにはカバーをしておくこと
が好ましく、所望により不活性ガスで満たすこと
もできる。勿論使用せる高温残渣の入つているボ
ウルは遠心分離器から取りはずすことができるよ
うにし、別のボウルを用い該ユニツトを再び操作
するようになしうる。 スキム材料は732℃〜816℃（1350〓〜1500〓）
で遠心分離するのが好ましい。732℃（1350〓）
以下ならびに包含される合金の液相線温度以上で
は、金属相を液状に保ち容易に抽出可能とするに
要する熱の維持がはるかに達成しがたくなる。液
相線温度以下（ただし固相線温度以上）では収率
が非常に悪くなる。この方法は816℃（1500〓）
以上で操作可能であるが、スキム材料を不活性ガ
ス下に保たぬと自然的テルミツト化のため金属損
失が通常非常に多くなる。 遠心分離された残渣は約538℃（1000〓）以下
に冷却後かなり凝集性であるいはケーキ状である
が、最少限のダスト発生でもつてボウルから安全
かつ容易にとり出すため約177℃（約350〓）以下
に冷却することが好ましい。一例として、始め70
重量％のアルミニウムを含むスキム材料がその有
効アルミニウム分の約70％（あるいはスキム材料
100Kg当り49Kg（100ポンド当り49ポンド）を回収
すべく処理された。残渣は約40％の金属アルミニ
ウム含量を有し、残りが金属の酸化物、炭化物、
窒化物等である。 遠心分離装置からの残渣は通常の再生処理に好
適である。それは容易に粉砕され、篩分けられて
いろいろな金属含量の部分にわけられる。例えば
＋４メツシユ（タイラー篩シリーズ）部分は金属
含量約50％で最少量の融剤とともに精練溶融ある
いは再溶融され回収溶融物が作られる。−４〜＋
28メツシユ部分は従来法の如くそれからアルミニ
ウムを分離するため処理される。−28〜＋100メツ
シユ部分は再粉砕し篩分けられる。−100メツシユ
部分はセメントあるいはプラスチツク材料の発
泡／増量剤として用いられ、その炭化物、窒化物
含分ならびに金属部分がガス発生に利用せられ
る。 本発明に従い提供せられる遠心分離装置の構造
の各種特徴に関しては、スキム材料の仕込み物を
受け入れるに適し、該仕込み物の残渣部分から溶
融アルミニウムが分離される時、該溶融アルミニ
ウムを排出するための狭い周辺出口オリフイスの
あるボウル様容器手段のもうけられた遠心分離装
置を用いるのが望ましいことが見出された。これ
は種々の方法で達成せられる。例えばボウルに独
立せるベースあるいは底囲いとボウルの外壁を構
成する共同取りはずし可能スリーブをもうけるこ
とができる。ボウルの周辺に例えば前記のスリー
ブをベースに対して間隔をおいてもうけるとか、
それを回転させた時スリーブをベースから自由に
移動させるようにし、その移動度を限るための調
節可能なストツプ手段をもうけることにより出口
開口をもうけることができる。後者の場合操作ス
ピードでの回転中仕込み物をスリーブに対し上昇
させる作用を生ぜしめるため、スリーブをベース
の方に外開きになるよう（すなわち頂部の方に細
くなるよう）台形円錐形にすることができる。あ
るいはこのボウルには一体の側壁および底をもう
け、頂部に上の部分囲い部材をもうけ、該壁と隣
接する周辺出口開口を残すようにすることもでき
る。この場合ボウル壁は頂部の方へ外開きにテー
パーをつけることができる。 ボウル各成分には絶縁性耐火物でライニングす
ることが好ましく、所望により例えば静止囲いあ
るいは外側ケース内にボウルを回転するようにも
うけ、さらに断熱することができる。ボウルは適
当な駆動手段、例えばエアーモーターあるいは電
気モーターにより、また可変スピード制御装置を
付してもよいが、回転せしめられまたボウルはモ
ーター駆動ターンテーブル上に回転するように支
持するなどして遠心分離ユニツトから取りはずし
出来るようにするのが好ましい。ボウルとターン
テーブルを例えば心出し植えこみボルトあるいは
開放可能ピン接続による如く機械的に仮接続させ
実際的な駆動が行なわれる。 遠心分離ボウルが回転中間隔のできるよう配置
せられた別々のスリーブとベース部材を含み、そ
れらの間に周辺出口開口が作られるようになつて
いる場合、例えばベース部材の半径方向延長部群
とスリーブ上のそれに対応する横方向タブ群をも
うけ、この延長部群に固定された上方に伸びるス
タツド群ならびにこれらスタツドにそつて調節可
能にもうけられる組合せストツプ手段をもうけ、
対応タブと接触させまたボウルのスリーブとベー
ス部材間の相対的な間隔を規定あるいは制限する
ようにして、この開口の大きさを制御することが
好都合であることが見出されている。 粉砕ならびに篩分け装置を後段に詳述する。 以下添付図により本発明方法の実施に用いられ
る装置ならびに本発明方法を説明する。 第１図は大部分が断面図で示されているスキム
遠心分離ユニツトでモーター駆動ターンテーブル
上にもうけられた耐火物でライニングされたベー
ス成分と容器の外壁を構成する別の耐火物ライニ
ングされたスリーブ部材からなり、ベースとスリ
ーブ部分の間の周辺出口開口を通じ、容器から排
出される物質を受容するため配置されている静止
コレクタトラフのもうけられているものを示す。 第１図をみれば、この遠心分離ユニツト１０は
上部および下部支持ベアリング１６および１８の
もうけられているドライブシヤツト１４と、モー
ター２０、モータープーリー２２、シヤフトプー
リー２４ならびに接続Ｖ−ベルト２６のそなえら
れたモーター駆動ターンテーブル１２を含む。タ
ーンテーブル１２と共に回転するようにもうけら
れているのは内部に耐火物ライニング３２のもう
けられている外周辺スリーブあるいは壁３０と内
部に耐火物ライニング３６のほどこされた共同の
ベースプレート３４を有する遠心分離器容器であ
る。このベースプレートは、ターンテーブル上に
該ベースプレートを心出ししておくためのターン
テーブル１２上の台形円錐ハブ４０と共同して作
用する中空テーパー付き中心拡大部あるいはソケ
ツト３８を含む。ターンテーブル１２の回転は第
２図に示される如くベースプレート上のドツグ４
４とかみあうターンテーブル上のドツグ４２によ
りベースプレート３４に伝達される。 周辺壁３０には120゜の間隔で三つの横方向タ
ブ４６があり第３図に詳細に示されている如く、
ベースプレート３４に対しての機械的拘束、特に
それらの間の出口開口３５を調節するための接続
を与える。こういつた接続はベースプレート上の
対応する延長部４８、こういつた延長部の各々に
固定されているつば様支持体５０、各つばに固定
されていて連合タブ４６中を上方へと通り抜けて
いるねじこみスタツド５２、ならびに壁３０のベ
ースプレート３４から外方への移動を制限するた
めの上部ロツクナツト５４を含む。一定の出口開
口をセツトするのに所望であれば下部ロツクナツ
ト５６も用いられ、もしこれがないとユニツトが
回転されるときタブ４６が上部のロツクナツト５
４と出合うまで壁はベースプレートから遠ざかる
ように移動することになる。つば５０の基部の開
口は回転サイクル後に全ユニツトをターンテーブ
ルからもち上げるためフツクをかけるのに役立
つ。 この遠心分離容器にはまた側壁スリーブ３０が
ベースプレート３４上に置かれたあとスキム材料
を導入するために設けられている耐火物ライニン
グのなされた取りはずし可能の頂部カバー６０
（第１図）がもうけられている。このカバーを取
り除くためのリフトリング６２がもうけられ、ま
た同様のリングあるいはラグ６４が遠心分離容器
を（すなわちベースプレート３４とスリーブ３０
をユニツトとして）ターンテーブル１２から取り
はずすためにもうけられている。 スキム材料の仕込まれている遠心分離器を回転
させると、スキムの非アルミナ質部分は出口開口
３５の内側で多孔質ケーキに団結する。仕込みの
残部から溶融アルミニウムが分離され、そのいく
らかは多孔質ケーキ中を過され、スリーブ３０
とベースプレート３４の間の周辺出口開口３５を
通過する。この溶融アルミニウムはトラフ６６中
に捕集される。転向装置シールドとしても役立つ
このトラフは内部仕切りあるいはバツフル６８
（第４図および第５図）により区分けされていて
トラフ中でアルミニウム６７が固化した時その除
去が容易になるようにされている。 残存スキム材料は遠心分離ボウルから取り出さ
れるまでに通常約177℃（350〓）以下に冷却され
る。除去後、もろい残渣を粉砕し、好ましくは乾
燥せしめる。図示せる具体例において、残存スキ
ム材料１００の粉砕は第７図に示されているハン
マーミル１０２中で先ず実施され、次に第８図に
示されているようなボールあるいはロツドミル１
０４中で行なわれる。好ましくはハンマーミルで
残存スキム材料１００はどの方向にも約25mm（約
１インチ）より大きい細片がないようになるまで
小さくされる。残存スキム材料１００は回転ドラ
ム１０６およびボールミル１０４のミルボール１
０８によつて丸く一般に大きなビツトと角ばつた
表面をした一般に小さなビツトに分離されるよう
になるまで処理される。この分離は通常４〜16時
間のボールミルを必要とする。大きな丸いビツト
は金属の％が高く、角ばつた面の一般に小さなビ
ツトは非アルミナ質材料の％が高い。 粉砕された残存スキム材料は次に粗いシーブあ
るいはスクリーン１１２、中等度スクリーン１１
４、微細スクリーン１１６および最終面１１８を
含む篩分け集成体１１０中でスクリーンあるいは
シフトされる。タイラー篩シリーズを用いる際は
粗い目のスクリーン１１２がNo.４メツシユ
〔0.4699mm（0.185インチ）の開口〕で、中等度の
粗さのスクリーン１１４がNo.28メツシユ〔0.589
mm（0.0232インチ）〕、微細スクリーン１１６がNo.
100メツシユ〔0.147mm（0.0058インチ）〕であ
る。スクリーン１１２〜１１６を偏心ウイール１
２０でもつて振とうし、残渣スキム材料をスクリ
ーニング集成体１１０により篩分けした場合、例
えば粗い目のスクリーン１１２の上にのこるもの
は＋４メツシユ部分、中等度の粗いスクリーン１
１４上のものは−４＋28メツシユ部分、微細スク
リーン１１６上のものは−28＋100メツシユ部分
とされ、また最終面１１８上のものは−100メツ
シユ部分とされる。 最終面１１８からあつめられる−100メツシユ
部分は例えばセメントおよび他の硬化型プラスチ
ツクに用いられるかなり特殊な発泡ならびに増量
剤である。この−100メツシユ部分は不活性成分
（主として各種金属の酸化物）、金属（主としてア
ルミニウムとマグネシウム）の窒化物および／ま
たは炭化物（主としてアルミニウムおよびマグネ
シウム）ならびにアルミナ質金属部分を含む。−
100メツシユ部分の金属部は15％（重量％）以上
で好ましくは20〜40重量％である。窒化物と炭化
物の存在は定性的に確認されているがまだ定量さ
れていない。それらは−100メツシユ部分の0.1〜
10％を構成すると考えられている。この部分の残
りは不活性成分からなる。この発泡／増量剤（−
100メツシユ部分）は液状セメント１２２、プラ
スチツク等に添加せられる。この発泡／増量剤の
金属部分は液状セメントあるいは他のプラスチツ
ク建築材料中の酸あるいは塩基と反応し、あるい
はそれらと混合され水素の如きガスを発生する。
アルミニウム粉末は従来この方法で発泡あるいは
増量剤として使用されているので、この点につい
て詳細に述べる必要はないものと考える。しかし
ながら、この発泡／増量剤中の炭化物および窒化
物も水性液状セメント混合物中に混合され有用な
ガス生成物を生じることが付記せられる。例えば
アルミニウムカーバイドあるいはオキシカーバイ
ドは水あるいは酸性溶液と反応しメタンを生じ
る。 液状セメント１２２あるいは他のプラスチツク
中に生じるこういつたガスは気泡１２４（第１０
図には拡大して示してある）となり、セメント１
２２あるいは他のプラスチツク建築材料を発泡さ
せる。この独得のプラスチツク建築材料は次にこ
の発泡あるいは増量された状態で硬化せられ、通
常のものすなわちこの発泡／増量剤を加えずに硬
化させたものよりは密度（単位容積当りの重量）
の小さい建築材料を与える。 最後に、この発泡／増量剤（−100メツシユ部
分）の不活性成分１２６、例えば金属酸化物は単
に増量剤あるいはフイラーとして役立つ。 スキム材料からのアルミニウムの除去に際し塩
や融剤は加えられておらず、スキム材料は汚染さ
れていないので、−100メツシユ部分を発泡／増量
剤として利用しうることが注目さるべきである。 粗い目のスクリーン１１２から除かれる＋４メ
ツシユ部分はアルミニウム含量が充分大きいので
炉のヒール（溶融金属）中に直接パドル溶融しう
る。 −４＋28メツシユ部で中等度スクリーン１１４
から得られるものは従来法でスキムからアルミニ
ウムを回収するように処理される。かかる処理で
は前述せるような汚染その他の問題を生じるが、
スキム材料のごく一部分だけがこのように処理さ
れ、しかも従来法で処理される原料スキムよりも
アルミニウム含有率が高いのでかかる問題は極め
てスケールの小さなものであることが注目せられ
る。あるいは別法としてこの−４＋28メツシユ部
分を好ましくは水洗しその炭化物および窒化物の
大部分を除去し、次に乾燥し、これを金属源とし
てアルミニウム還元セルに直接供給する。微細ス
クリーン１１６から得られる−28＋100メツシユ
部分はもう一度ボールミル１０４にもどし篩分け
集成体１１０で再度篩分ける。この工程は次のス
キム材料の仕込物の処理と組合せることができ
る。 別の具体例にかかる遠心分離容器が第６図に示
されている。この場合耐火物ライニングのほどこ
されたスリーブ７０とそれに一体となつている底
部とが回転可能ボウル７２を構成し、このスリー
ブは第１図のものとは反対に（すなわち上方に外
広がりに）テーパーが付けられている。中央円錐
形拡大部７８の上の平らになつた部分に固定され
ている支持スタツド７６上にもうけられた耐火物
ライニングのほどこされた上部閉鎖素子７４に隣
接し、周辺出口開口がこのボウルの頂部にもうけ
られている。 以下実施例により本発明を説明する。 実施例 本実施例はオイルだき溶融炉からのスキム材料
を処理するため、添付図の第１図〜第５図に示さ
れている遠心分離ユニツトを用いて操作する例で
ある。炉の温度は774〜810℃（1425〜1490〓）で
あつた。スキムはバーナーが消された時に除去さ
れた。 スキムはラムにより炉のドアーのところにかき
出され、次いで流出されスチールシユートの頂部
へ送られた。スキムをこのシユートから遠心分離
器へ落下させるのに手動のホーが用いられた。こ
の移動中にテルミツト化スキムの小さなポケツト
がみとめられた。シユートを取りはずし、仕込み
物は大体ボウル内に分布されていた。このボウル
カバーを下げ所定位置にロツクした。テスト毎に
このボウルは約30秒で約200rpmまで徐々に加速
した。 ３回の試験の結果を下記第１表に示す。

【表】 出口ギヤツプが増大する場合、分離されるアル
ミニウムが回転遠心分離器ボウルからより容易に
排出されることが判る。約３mm（1/8インチ）出
口（開口）で得られた金属生成物には殆ど認むべ
き灰分残渣が含まれなかつた。 ボウルから外方へ転向装置シールドに当たる抽
出金属は捕集器トラフ中へ流れ入るか、先ずシー
ルド上で固化し、次に急速に冷却され収縮し捕集
器トラフ中に落下した。 仕込み物の残部はボウル中に集められ保持され
た。冷却後、ボウル全体（ベース、壁およびカバ
ー）を遠心分離器から取りはずした。ボウルの壁
とカバーをベースからはなしもちあげた。残渣は
ボウル壁およびボウル底部に粘着せず容易に砕け
る（手で容易にこわせる）ものであつた。第１表
の第３の実験での46％という総金属回収率は残渣
71Kg（156ポンド）（約30％アルミニウム含有量）
ならびに排出された回収生成物金属62Kg（136ポ
ンド）〔1.9Kg（4.2ポンド）の残余含分あるいは
約97％のアルミニウム〕に基づくものである。元
のスキム仕込み物のグラブサンプルは約61.2％の
アルミニウム含量であつた。このように、遠心分
離器排出物中の回収アルミニウム60Kg（132ポン
ド）およびスキム残渣中のアルミニウム21Kg（47
ポンド）に基づいて遊離金属回収率74％であつ
た。 出口ギヤツプ約4.5mm（約3/16インチ）および
最大回転スピード約200rpmにして別の実験を行
なつた。同様の結果が得られた。 篩分け集成体１１０の最終面１１８から得られ
た−100メツシユ部分の発泡／増量剤を上述の方
法で試験的に発泡コンクリート作製に用いた。こ
の発泡コンクリートは通常のコンクリートよりは
るかに密度の小さい１m³当り約968Kg（１立方フ
イート当り約60ポンド）の重量でしかなかつた。 本発明を好ましい具体例について説明したが当
業技術者は本発明の精神ならびに範囲から逸脱す
ることなく種々の改変が可能であることが理解さ
れよう。例えば第９図のスクリーニング集成体１
１０の代りにメツシユサイズのことなるふるい群
を用いることができる。またスクリーン１１２，
１１４，１１６から得られるそれぞれの部分を前
述とはことなる方法で処理しまた利用することが
できる。さらにまた第７図のハンマーミルの代り
にジヨークラツシヤーあるいは他の型のクラツシ
ヤーを用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するために用いられ
るスキム遠心分離装置の拡大断面図；第２図は第
１図の装置の１部分の平面図でベース成分にター
ンテーブルの回転運動を伝達するための手段を示
し；第３図は第１図の装置の１部拡大図で遠心分
離容器のスリーブとベース部の間の周辺出口開口
を制御調節するための手段の詳細を示し；第４図
は第１図の画線−でのコレクタトラフの平面
図；第５図は第４図の画線−でのコレクタト
ラフ内部バツフルを通る部分断面図；第６図は側
壁と底とが一体となつている別の具体例にかかる
遠心分離容器の断面図；第７図は残渣スキム材料
を粉砕するのに用いられるハンマーミルを略図的
に示した図；第８図は本発明の実施において残渣
スキム材料をさらに粉砕するのに用いられるボー
ルミルの断面図；第９図は本発明の実施において
粉砕された残渣スキム材料を篩分けするのに用い
られるスクリーン集成体の斜視図；第１０図は本
発明の発泡／増量剤を加えて作られたセメント片
の拡大断面図をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミナ質スキム材料を少なくとも一つの周
   辺開口のもうけられた回転容器中、液相線温度以
   上の温度でテルミツト化を防止しつつかつ溶融ア
   ルミニウムを残渣から分離するに充分な回転速度
   で遠心分離し、残渣を遠心力により周辺開口で多
   孔質フイルターケーキに団結させ、分離アルミニ
   ウムを該開口を通じ残渣から半径方向外方へ排出
   せしめることを特徴とする溶融アルミニウムボデ
   イより除かれた高温スキム材料から塩融剤を添加
   することなくアルミニウムと有用な残渣を分離す
   る方法。 ２ 周辺開口が３〜25mm（1/8〜１インチ）幅の
   スロツトである特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ３ 半径方向外方へ排出されるアルミニウムの幾
   分かが先ず多孔質フイルターケーキで過される
   特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の方
   法。 ４ 遠心分離が幅３〜25mm（1/8〜１インチ）の
   周辺開口を有する遠心分離ボウル中で実施され、
   この遠心分離ボウルはスキム材料の非アルミナ質
   部分をギヤツプで多孔質ケーキに団結させる壁を
   有する特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載
   の方法。 ５ 容器の回転を停止させ、残渣を538℃（1000
   〓）以下の温度に冷却し得られたケーキ化物質を
   除去することにより残渣が除かれる特許請求の範
   囲第１項〜第４項の何れかに記載の方法。 ６ 残渣が粉砕篩分けされ、0.147mm（0.0058イ
   ンチ）以下の粒子にされる特許請求の範囲第５項
   記載の方法。 ７ 粒子の篩分けが順次メツシユサイズの小さく
   なつている少なくとも二つの篩により行なわれ、
   大きなメツシユの篩上に残存する残渣がさらにア
   ルミニウム部分をうるため処理され、他方小さな
   メツシユの篩を通過した残渣は発泡／増量剤とし
   て利用するため捕集せられる特許請求の範囲第６
   項記載の方法。 ８ 少なくとも３種の篩が用いられ、最も粗い目
   の篩は4.699mm（0.185インチ）の孔サイズを有
   し、第２の篩は0.589mm（0.0232インチ）の孔サ
   イズを有し、最も目のこまかい篩は0.147mm
   （0.0058インチ）の孔サイズであり、最も目のこ
   まかい篩で残される残渣が再度粉砕篩分けせられ
   る特許請求の範囲第７項記載の方法。