DE19918766C2 - Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Schmelzen von Metallen oder Legierungen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Schmelzen von Metallen oder Legierungen wobei in die Schmelze der Metalle eine wasserfreie halogenhaltige Aluminiumverbindung eingebracht wird.

Das Verfahren bezieht sich insbesondere auf die Entfernung von Verunreinigungen wie Gase, Oxide und Spurenelemente aus Aluminiumschmelzen, Magnesiumschmel­ zen oder deren Legierungen.

Bei der Herstellung von Aluminium oder Magnesium ist es notwendig, die Schmelze vor der weiteren Verarbeitung zu reinigen. In der Schmelze sind beispielsweise gelö­ ste Gase, insbesondere Wasserstoff vorhanden aber auch oxidische Verunreinigun­ gen, die aufgrund der leichten Oxidation des schmelzflüssigen Aluminiums oder Ma­ gnesiums entstehen. Hinzu kommen feste Teilchen. Auch Spurenelemente wie Na und Ca müssen beseitigt werden. Diese Verunreinigungen müssen entfernt werden, da sie bei der weiteren Verarbeitung der Metalle nachteilige Effekte verursachen kön­ nen. So ist es beispielsweise bekannt, daß Lithium Verunreinigungen bei der Herstel­ lung von Aluminiumfolien in den Folien Lochfraßkorrosion verursacht. Natriumgehalte in Aluminiumschmelzen führen bei der Wärmeverformung von bestimmten Aluminium­ legierungsbarren zu erhöhter Rißanfälligkeit. Calciumgehalte in Aluminiumlegierun­ gen sind verantwortlich für unerwünschte Verfärbungen. Üblicherweise liegen Alkali­ metalle in Mengen von 5-50 ppm und Erdalkalimetalle in Mengen von 10-100 ppm in Aluminium und Aluminiumlegierungsschmelzen vor.

Es ist weiterhin von Aluminium und Magnesiumschmelzen bekannt, während des Schmelzens Gase, insbesondere Wasserstoff aufzunehmen. Beim Erstarrungsprozeß werden diese Gase wieder abgespalten und können aufgrund der schnellen Erstar­ rung an der Oberfläche nicht entweichen. Sie bilden dann in dem festen Metall Poren, die zu einer Veränderung der Festigkeit und zu unerwünschten Fehlern bei entspre­ chenden Fertigerzeugnissen führen.

Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Verfahren zur Behandlung der Schmelzen von Metallen oder Legierungen, insbesondere von Schmelzen aus Alumi­ nium und Magnesium bekannt. In der Vergangenheit sind häufig Verfahren eingesetzt worden, bei denen chlorierte organische Verbindungen zugesetzt wurden. Ein derar­ tiges Verfahren wird beispielsweise in der DE 36 10 512 A1 beschrieben. Hier wird zur Entgasung der Aluminiumschmelze Hexachlorethan gemeinsam mit fein verteiltem Aluminium zugesetzt. Bei den Temperaturen von 700-800°C, die in der Metall­ schmelze vorherrschen, spaltet Hexachlorethan Chlor ab und bildet Tetrachlorethen. Dieses Chlor reagiert wiederum mit der Metallschmelze zur Bildung von Aluminium­ trichlorid, das mit dem in der Schmelze vorhandenen Wasserstoff reagiert und diesen entfernt. Der Zusatz des Aluminiums bewirkt lediglich eine Art katalytische Wirkung und führt zu einer Erhöhung der Chlorausbeute, die aus dem Hexachlorethan gebildet werden kann.

Ein großer Nachteil dieses Verfahrens ist es, daß nur ein Teil des Chlors zu reaktivem Aluminiumtrichlorid umgesetzt wird, das den eigentlichen Abbau der Gase bewirkt. Weiterhin besteht der Verdacht, daß bei einem derartigen Verfahren hochchlorierte Biphenylverbindungen oder auch Dioxinverbindungen entstehen können. Hexachlo­ rethan ist daher mittlerweile aufgrund einer Verordnung der Europäischen Union für den Einsatz in Gießereien nicht mehr zugelassen.

Ein ähnliches Verfahren schreibt auch die DE 36 30 711 C1. Hier wird Hexachloret­ han zusammen mit Oxidationsmitteln eingesetzt wie beispielsweise Nitraten, Chlora­ ten, Salzen der Peroxymonoschwefelsäure, Persulfaten, Permanganaten, Chromaten, Perboraten, anorganischen Peroxiden, Mangandioxid oder Chromtrioxid. Auch hier besteht die Gefahr, daß sich entsprechende giftige organische Verbindungen bilden. Im übrigen verwendet auch dieser Stand der Technik das nicht mehr erlaubte Hexachlorethan.

Aus dem Stand der Technik sind weiterhin Dokumente bekannt, bei denen direkt Aluminiumtrichlorid in der Schmelze eingesetzt wird. So beschreibt die DE 43 10 054 C2 ein Verfahren und ein Mittel zur Behandlung von Schmelzen von Aluminium und seinen Legierungen durch Einbringen von wasserfreiem Aluminiumchlorid und einem starken Oxidationsmittel. Als Oxidationsmittel werden Nitrate, Perborate, Persulfate der Alkali- oder Erdalkalimetalle eingesetzt. Das Aluminiumtrichlorid im Gemisch mit entsprechenden Perchloraten wird als Formling hergestellt und in der Schmelze ein­ gesetzt.

Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß das eingesetzte Aluminiumtrichlorid zunächst schwierig handhabbar ist. Aluminiumtrichlorid ist eine stark hygroskopische reaktive Verbindung, die intensives Rauchen an der Luft zeigt und einen hohen Dampfdruck besitzt. Hinzu kommt, daß Aluminiumchlorid bei Normaldruck nicht schmilzt, sondern bei etwa 190°C direkt sublimiert. Dies bedeutet, daß, wenn ein Aluminiumtrichlorid in die Metallschmelze bei Temperaturen zwischen 700 und 800°C gegeben wird, ein Großteil des Aluminiumtrichlorids direkt aus der Metallschmelze heraus sublimiert und die Verbindung daher nur zu einem geringen Teil wirksam wird.

Ein weiteres Verfahren zur Reinigung von Schmelzen aus Aluminium ist aus der DE 36 17 056 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein Formling aus wasserfreiem Aluminiumchlorid hergestellt und in die Metallschmelze eingebracht. Dieser Formling wird hergestellt durch Schmelzen von Aluminiumchlorid unter Druck in einem Autokla­ ven. Dies ist notwendig, da Aluminiumtrichlorid unter Normaldruck nicht schmilzt, sondern nur sublimiert. Der so hergestellte Formling wird bevorzugt mit einer Alumini­ umhülle umgeben, um so das Aluminiumtrichlorid, welches hygroskopisch ist, länger haltbar zu machen. Mit einer Tauchglocke wird der Formling dann in die Schmelze eingebracht.

Das Verfahren gemäß der Druckschrift hat den Nachteil, daß zunächst der Formling durch aufwendiges Schmelzen des Aluminiumtrichlorids im Autoklaven hergestellt werden muß. Auch der Formling enthält reines Aluminiumtrichlorid, das stark hygro­ skopisch ist. Daher ist die Lagerfähigkeit derartiger Formlinge erheblich einge­ schränkt. Durch die Zugabe von reinem Aluminiumtrichlorid kommt es in den Schmel­ zen zu stürmischen Reaktionen und sehr kurzen Reaktionszeiten. Es werden sehr große Gasblasen gebildet, die zur Reinigung der Schmelze wenig effektiv sind. Insbesondere für den Einsatz in Großraumschmelzöfen sind derartige Formlinge weniger geeignet, da sie keine ausreichende Reinigung bewirken.

GB 1 309 266 beschreibt ein Verfahren zur Reinigung von Aluminiumschmelzen mit flüssigen Salzschmelzen.

Die technische Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Reinigung von Schmelzen von Metallen oder Legierungen auf Basis von halogenhaltigen A­ luminiumverbindungen zur Verfügung zu stellen, bei dem die Schmelze in ausrei­ chender Weise gereinigt wird und zur Herstellung der Formlinge keine aufwendi­ gen Prozesse notwendig sind.

Diese technische Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Schmelzen von Metallen, wobei in die Schmelze des Me­ talls oder der Legierung ein festes, eutektisches Salzgemisch eingebracht wird, das durch Schmelzen einer halogenhaltigen wasserfreien Aluminiumverbindung mit nicht-aluminiumhaltigen Salzen oder Salzgemischen erhalten wird, wobei das Salzgemisch unterhalb von 190°C bei Normaldruck schmilzt.

Derartige Salzgemische besitzen den Vorteil, daß sie leicht herstellbar sind. Zur Herstellung der Salzgemische werden die einzelnen Komponenten, nicht- aluminiumhaltiges Salz oder Salzgemisch und halogenhaltige Aluminiumverbin­ dung in Pulverform gemischt und geschmolzen. Die erhaltene Schmelze wird ab­ gekühlt und in Formlinge vergossen oder granuliert. Diese Salzgemische besitzen den Vorteil, daß sie zunächst nicht wie reines Aluminiumtrichlorid sublimieren, sondern bei Normaldruck schmelzen. Weiterhin sind sie nicht so hygroskopisch wie wasserfreies Aluminiumtrichlorid und führen bei Zugabe zu den Metallschmel­ zen auch nicht zu derartig stürmischen Reaktionen, wie sie bei der Zugabe von Aluminiumtrichlorid beobachtet werden. Ein weiterer Vorteil ist die verringerte Hygroskopizität der Salzgemische. Als Salzgemische werden bevorzugt eutekti- Die Herstellung dieser Salzgemische erfolgt im geschlossenen System, beispiels­ weise in einem aus Edelstahl bestehenden aus Schmelzofen mit verschließbarem Aus­ guß und Zufuhrrinne sowie einer Abschreckeinheit einschließlich Granuliervorrich­ tung. Aluminiumtrichlorid und die zugehörige Menge an nicht-aluminiumhaltigen Sal­ zen wird in den Schmelzofen eingebracht, der Deckel wird verschlossen, man heizt auf 90-155°C unter Rühren auf. Dabei werden die einzelnen Salze zusammenge­ schmolzen. Die flüssige Schmelze wird anschließend über eine geschlossene Rinne in eine Abschreckeinheit oder die Granuliervorrichtung gegeben. Nach vollständiger Abkühlung der Schmelze kann dieser als Kuchen oder Granulat entnommen werden und wird anschließend verpackt oder weiter verarbeitet.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird als halogenhaltige Aluminiumverbindung Aluminiumtrichlorid und/oder AlOCl eingesetzt. Als nicht-aluminiumhaltige Salze wer­ den Chloride oder Nitrate eingesetzt. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Salz­ gemischen ausgewählt aus der Gruppe AlCl₃/KCl, AlCl₃/NaCl, AlCl₃/NaCl/KCl, AlCl₃MgCl₂, AlCl₃/NaCl/MgCl₂, AlCl₃/KCl/MgCl₂, AlCl₃/KCl/CuCl, AlCl₃/NaCl/CuCl, AlOCl/KCl, AlOCl/NaCl, AlOCl/NaCl/KCl, AlOCl/MgCl₂, AlOCl/NaCl/MgCl₂, AlOCl/KCl/MgCl₂, AlOCl/KCl/CuCl, AlOCl/NaCl/CuCl, AlCl₃/AlOCl/KCl, AlCl₃/AlOCl/NaCl, AlCl₃/AlOCl/NaCl/KCl, AlCl₃/AlOCl/MgCl₂, AlCl₃/AlOCl/NaCl/MgCl₂, AlCl₃/AlOCl/KCl/MgCl₂, AlCl₃/AlOCl/KCl/CuCl, AlCl₃/AlOCl/NaCl/CuCl.

Zu den Salzgemischen können weitere Komponenten zugemischt werden. Hierzu ge­ hören zunächst abpuffernde Komponenten, deren Funktion es ist, die bei der Reakti­ on des Aluminiumtrichlorids entstehenden Chlorwasserstoffverbindungen abzufan­ gen. Hierzu werden bevorzugt Carbonate und/oder Oxide von Metallen der 1. bis 3. Hauptgruppe des Periodensystems eingesetzt. Besonders bevorzugt sind Substanzen ausgewählt aus der Gruppe Na₂CO₃, K₂CO₃, MgO, CaO, Al₂O₃.

Als Steuerungskomponente zur Verlängerung der Reaktionszeit und zur Steuerung der Wirkstoffabgabe an die Metallschmelze werden sogenannte Steuerungskompo­ nenten zugesetzt. Dabei handelt es sich um Fluoride, Sulfate oder Nitrate von Alkali- oder Erdalkalimetallen oder Gemische davon. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Doppelfluoriden, wie beispielsweise Na₃AlF₆ und/oder K₃AlF₆.

Als Trägerstoffe für die aus den eutektischen Salzgemischen hergestellten Formlinge dienen Alkali- oder Erdalkalichloride oder andere Verbindungen, die sich in der Me­ tallschmelze inert verhalten.

Diese weiteren Komponenten werden bevorzugt der flüssigen Salzschmelze zugege­ ben. Es ist weiterhin möglich, die erstarrte und granulierte Salzschmelze mit den weiteren Komponenten zu mischen und zu einem Preßling zu verpressen. Es können dann die Preßlinge oder die erstarrte Salzschmelze als Formling eingesetzt werden.

Üblicherweise werden die hergestellten Formlinge in einer Tauchglocke eingesetzt und so in die Aluminiumschmelze eingebracht. Hiermit wird das Eintauchen in die Schmelze erreicht. Ohne Tauchglocke würden die Formlinge ansonsten auf der Schmelze schwimmen und ihre Wirkung nicht voll entfalten können. Zur Erhöhung der Selbstsinkrate der Formlinge ist es daher weiterhin bevorzugt Metalle hinzuzusetzen, die das spezifische Gewicht erhöhen und somit ein Abtauchen in die Schmelze er­ möglichen. Hierzu werden bevorzugt Metalle ausgewählt aus der Gruppe Eisen, Nic­ kel, Mangan oder Kupfer eingesetzt.

Es ist weiterhin bevorzugt, die Formlinge mit einer metallischen Umhüllung zu verse­ hen oder in einen metallischen Behälter zu füllen. Damit wird der Formling vor Feuch­ tigkeit geschützt. So werden beispielsweise Metalle verwendet, aus dem die Metall­ schmelze besteht, so daß bei der Zugabe zunächst das Metall schmilzt und sich der Formling dann in der Metallschmelze auflöst.

Das Salzgemisch enthält bevorzugt 60-90 Gew.-%, besonders bevorzugt 65-85 Gew.-% einer halogenhaltigen Aluminiumverbindung wie AlCl₃ und/oder AlOCl und 10 -40 Gew.-% besonders bevorzugt 25-35 Gew.-% nicht-aluminiumhaltige Salze.

Das Salzgemisch wird in Mengen von 0,01-0,2 Gew.-% der Schmelze des Metalls oder der Legierung zugesetzt. Die typische Zusammensetzung eines Formlings kann beispielsweise sein: 5-15 Gew.-% Salzgemisch, 10-30 Gew.-% Steuerungskompo­ nente, 10-30 Gew.-% abpuffernde Komponente, 40-60 Gew.-% Trägerstoffe.

Durch das Herstellen eines Salzgemisches, das beispielsweise Aluminiumtrichlorid enthält, verändert sich die Neigung des Aluminiumtrichlorids zur Hygroskopizität und der Dampfdruck wird reduziert. Die abpuffernden Komponenten wie Oxide oder Car­ bonate können dem Gemisch direkt in der Schmelze zugegeben werden oder die er­ starrte granulierte Salzschmelze kann mit Pulver dieser abpuffernden Komponenten gemischt und verpreßt werden. Die Einbindung des Aluminiumtrichlorids in eine chemische Verbindung beeinflußt weiterhin auch die Steuerung der Reaktion und das Auflöseverhalten des Wirkstoffes vorteilhaft. Hierdurch wird eine bessere Verteilung des Wirkstoffes in der Metallschmelze erzielt und auch eine verzögerte Reaktion des freigesetzten Aluminiumtrichlorids erreicht. Die eingesetzten Steuerungskomponenten bewirken, daß einerseits eine ausreichende Reaktionszeit entsteht und andererseits innerhalb der Metallschmelze möglichst kleine Blasen gebildet werden, die einen besseren Wirkungsgrad entfalten können.

Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Gemisches hat sich eine Reaktionszeit von 2-4 Minuten für die Behandlung in Großraumöfen und von 1-2 Minuten in Tie­ gelöfen bei den üblichen Schmelztemperaturen zwischen 700 und 800°C als günstig erwiesen, um das Präparat in intensiven Kontakt mit der Schmelzmenge zu bringen und die Reaktion möglichst vollständig innerhalb der Schmelze ablaufen zu lassen. In Tiegeln mit 400-800 kg Schmelze ist eine Reaktionszeit < 2 Minuten ausreichend. Bei der Reaktion wird die Aluminiumverbindung gleichmäßig abgegeben, so daß auch am Ende der Reaktionszeit eine wirksame Aluminiumverbindung in ausreichender Menge zur Verfügung steht. Bei der Reaktion entstehen viele kleine Gasbläschen, die eine hohe Ausnutzung der Wirkkomponente erbringen.

Bei dem Verfahren des Standes der Technik, bei dem reines Aluminiumtrichlorid ein­ gesetzt wird, besteht zu Beginn der Reaktion ein Überangebot an Wirkkomponenten, was zu Beginn des Eintauchens der Tabletten zu großen Gasblasen führt, wodurch ein großer Anteil der Wirkkomponenten ungenutzt in die Abluft entweicht und diese belastet. Dieser Nachteil wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden, ins­ besondere wird die Abluft nur gering belastet und die Wirkkomponente im Präparat kann in niedriger Konzentration eingesetzt werden.

Bei ersten praktischen Versuchen wurde weiterhin festgestellt, daß beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens eine niedrige Krätzmenge, ein geringer Metallgehalt in der Krätze und keine Reaktionsreste in der Tauchglocke festzustellen waren und im übrigen auch unangenehme Reinigungsarbeiten nach jedem Tauchvorgang vermie­ den werden konnten.

Eine weitere Variante umfaßt das Salzgemisch, das als Block, Formling oder Konzen­ trat vorhanden ist, in eine Umtablette aus Steuerungs- oder Trägerkomponenten ein­ zupressen.

Die nachfolgenden Versuche sollen die Erfindung näher erläutern.

Beispiel 1 Herstellung des eutektischen Salzgemisches

In einem Schmelzofen aus Edelstahl mit Rührwerk mit verschließbarem Ausguß, Zu­ fuhrrinne, Abschreckeinheit einschließlich Granuliervorrichtung werden 16 kg Alumi­ niumtrichlorid und 4 kg eines Gemisches aus Natrium- und Kaliumchlorid eingebracht. Das pulverförmige Gemisch wird gemischt und der Schmelzofen auf 120°C erhitzt. Unter Rühren werden die einzelnen Komponenten geschmolzen. Die Schmelze wird über eine geschlossene Rinne in die Abkühleinheit oder in eine Granuliervorrichtung geleitet.

Dieses Granulat wird mit abpuffernden Komponenten, Steuerungskomponenten und Trägerstoffen versehen und zu einem tablettenförmigen Formling verpreßt.

In den nachfolgenden Beispielen 2-6 wird dieser tablettenförmige Formling einge­ setzt und die Gasgehalte einer Metallschmelze vor und nach Zugabe des Formlings ermittelt. Die Gasgehalte der Schmelze wurden als Dichteindex bei 80 mbar bestimmt und mittels Aluschmelztester in cm³/100 g Schmelze ermittelt. Die Gehalte der uner­ wünschten Begleitelemente, wie beispielsweise Natrium und Calcium wurden spek­ tralanalytisch bestimmt und in ppm angegeben.

Beispiel 2

400 kg einer Schmelze aus Legierung 239 (AlSi10MG) wurden bei 750°C in einem Verfahrensschritt behandelt, indem eine Tablette von 250 g eingerollt in Aluminiumfo­ lie mittels Tauchglocke in die Schmelze eingetaucht wurde,

Zusammensetzung der Tablette

10,0 Gew.-% Schmelzgranulat, bestehend aus 69,6% AlCl₃

und 39,4% NaCl
20,0 Gew.-% Doppelfluoride
20,0 Gew.-% Alkali- und Erdalkalinitrate und -sulfate
50,0 Gew.-% Alkali- und Erdalkalichloride

Ergebnis

Ausgangswert: Dichteindex DI 7,2%
nach Behandlung: Dichteindex DI 1,5%

Beispiel 3

15.000 kg einer Schmelze aus Al 99,5 wurden bei 765°C in zwei Verfahrensschritten behandelt, indem 16 kg Tabletten in der ersten Raffination und 8 kg Tabletten in der zweiten Raffination eingeschweißt in PE-Beutel mittels Tauchglocke in die Schmelze eingetaucht wurden,

Zusammensetzung der Tablette

12,5 Gew.-% Schmelzgranulat, bestehend aus 76,1% AlCl₃

und 13,8% NaCl und 10,1% KCl
17,5 Gew.-% Doppelfluoride
20,0 Gew.-% Alkali- und Erdalkalinitrate und -sulfate
50,0 Gew.-% Alkali- und Erdalkalichloride

Ergebnis

Ausgangswert Gasgehalt: 0,34 cm³

/100 g
nach 1. Behandlung: 0,22 cm³

/100 g
nach 2. Behandlung: 0,13 cm³

/100 g

Beispiel 4

10.000 kg einer Schmelze aus Al 99,5 wurden bei 750°C in zwei Verfahrensschritten behandelt, indem jeweils 8 kg Tabletten in der ersten und zweiten Raffination einge­ schweißt in PE-Beutel mittels Tauchglocke in die Schmelze eingetaucht wurden,

Zusammensetzung der Tabletten

12,5 Gew.-% Schmelzgranulat, bestehend aus 79,0% AlCl₃

und 21,0% KCl
17,5 Gew.-% Doppelfluoride
20,0 Gew.-% Alkali- und Erdalkalinitrate und -sulfate
50,0 Gew.-% Alkali- und Erdalkalichloride

Ergebnis

Ausgangswert Gasgehalt: 0,29 cm³

/100 g
nach 1. Behandlung: 0,18 cm³

/100 g
nach 2. Behandlung: 0,14 cm³

/100 g

Ergebnis

Ausgangsgehalt Na: 3 ppm
nach 1. Behandlung: 0 ppm
nach 2. Behandlung: 0 ppm
Ausgangsgehalt Ca: 7 ppm
nach 1. Behandlung: 4 ppm
nach 2. Behandlung: 4 ppm

Beispiel 5

15.000 kg einer Schmelze aus Al 99,5 wurden bei 750°C in zwei Verfahrensschritten behandelt, indem 20 kg Tabletten in der ersten und 15 kg Tabletten in der zweiten Raffination eingeschweißt in PE-Beutel mittels Tauchglocke in die Schmelze einge­ taucht wurden,

Zusammensetzung der Tabletten

12,5 Gew.-% Schmelzgranulat, bestehend aus 79,0% AlCl₃

und 21,0% NaCl
17,5 Gew.-% Doppelfluoride
20,0 Gew.-% Alkali- und Erdalkalinitrate und -sulfate
50,0 Gew.-% Alkali- und Erdalkalichloride

Ergebnis

Ausgangswert Gasgehalt: 0,37 cm³

/100 g
nach 1. Behandlung: 0,23 cm³

/100 g
nach 2. Behandlung: 0,17 cm³

/100 g

Beispiel 6

15.000 kg einer Schmelze aus Al 99,5 wurden bei 750°C in zwei Verfahrensschritten behandelt, indem jeweils 15 kg Tabletten in der ersten und zweiten Raffination einge­ schweißt in PE-Beutel mittels Tauchglocke in die Schmelze eingetaucht wurden,

Zusammensetzung der Tabletten

12,5 Gew.-% Schmelzgranulat, bestehend aus 79,0% AlCl₃

und 21,0% NaCl
17,5 Gew.-% Doppelfluoride
20,0 Gew.-% Alkali- und Erdalkalinitrate und -sulfate
50,0 Gew.-% Alkali- und Erdalkalichloride

Ergebnis

Ausgangswert Gasgehalt: 0,22 cm³

/100 g 0,23 cm³

/100 g
nach 1. Behandlung: 0,12 cm³

/100 g 0,12 cm³

/100 g
nach 2. Behandlung: 0,10 cm³

/100 g 0,09 cm³

/100 g

Vergleichsbeispiel 7 mit Hexachlorethan

15.000 kg einer Schmelze aus Al 99,5 wurden bei 760°C in zwei Verfahrensschritten mit einem hochkonzentrierten HCE-haltigen Produkt (mit 40% Hexachlorethan) be­ handelt, indem insgesamt 3,6 kg des HCE-haltigen Produktes/Tonne Schmelze mit­ tels Tauchglocke in die Schmelze eingetaucht wurden,

Claims (15)

1. Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Schmelzen von Me­ tallen oder Legierungen, wobei in die Schmelze des Metalls oder der Legie­ rung ein festes eutektisches Salzgemisch eingebracht wird, das durch Schmelzen einer wasserfreien halogenhaltigen Aluminiumverbindung mit nicht-aluminiumhaltigen Salzen oder Salzgemischen erhalten wird, wobei das Salzgemisch unterhalb von 190°C bei Normaldruck schmilzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alumini­ umverbindung AlCl₃ und/oder AlOCl eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Verun­ reinigungen wie Gase, Oxide und unerwünschte Begleitelemente aus Me­ tallen wie Aluminium, Magnesium oder deren Legierungen entfernt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht aluminiumhaltigen Salze Chloride oder Nitrate sind.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Salzgemische ausgewählt aus der Gruppe AlCl₃/KCl, AlCl₃/NaCl, AlCl₃/NaCl/KCl, AlCl₃/MgCl₂, AlCl₃/NaCl/MgCl₂, AlCl₃/KCl/MgCl₂, AlCl₃/KCl/CuCl, AlCl₃/NaCl/CuCl, AlOCl/KCl, AlOCl/NaCl, AlOCl/NaCl/KCl, AlOCl/MgCl₂, AlOCl/NaCl/MgCl₂, AlOCl/KCl/MgCl₂, AlOCl/KCl/CuCl, A­ lOCl/NaCl/CuCl, AlCl₃/AlOCl/KCl, AlCl₃/AlOCl/NaCl, AlCl₃/AlOCl/NaCl/KCl, AlCl₃/AlOCl/MgCl₂, AlCl₃/AlOCl/NaCl/MgCl₂, AlCl₃/AlOCl/KCl/MgCl₂, AlCl₃/AlOCl/KCl/CuCl, AlCl₃/AlOCl/NaCl/CuCl eingesetzt werden.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als abpuffernde Komponenten Carbonate und/oder Oxide von Metallen der 1. bis 3. Hauptgruppe des Periodensystems eingesetzt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als abpuffern­ de Komponente Substanzen ausgewählt aus der Gruppe Na₂CO₃, K₂CO₃, MgO, CaO, Al₂O₃ eingesetzt werden.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerungskomponente Fluoride, Sulfate, Nitrate von Alkalimetallen o­ der Erdalkalimetallen oder Gemische derselben eingesetzt werden.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerstoffe Alkali- oder Erdalkalichloride eingesetzt werden.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als selbstsinkende Komponente Metalle eingesetzt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als selbstsin­ kende Komponente Metalle ausgewählt aus der Gruppe Fe, Ni, Mn, Cu ein­ gesetzt werden.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das eutektische Salzgemisch als gepreßter Formling oder als Formling aus erstarrter Salzschmelze zur Schmelze zugesetzt wird.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Salzgemisch 60 bis 90 Gew.-% einer halogenhaltigen Aluminiumver­ bindung und 10 bis 40 Gew.-% nicht aluminiumhaltige Salze enthält.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Salzgemisch in Mengen von 0,01 bis 0,2 Gew.-% der Schmelze des Metalls oder der Legierung zugesetzt wird.

15. Formling zur Entfernung von Verunreinigungen aus Schmelzen von Alumi­ nium oder Aluminiumlegierungen enthaltend
5 bis 15 Gew-% eutektisches Salzgemisch ausgewählt aus der Gruppe AlCl₃/KCl, AlCl₃/NaCl, AlCl₃/NaCl/KCl, AlCl₃/MgCl₂, AlCl₃/NaCl/MgCl₂, AlCl₃/KCl/MgCl₂, AlCl₃/KCl/CuCl, AlCl₃/NaCl/CuCl, AlOCl/KCl, AlOCl/NaCl, AlOCl/NaCl/KCl, AlOCl/MgCl₂, AlOCl/NaCl/MgCl₂, AlOCl/KCl/MgCl₂, A­ lOCl/KCl/CuCl, AlOCl/NaCl/CuCl, AlCl₃/AlOCl/KCl, AlCl₃/AlOCl/NaCl, AlCl₃/AlOCl/NaCl/KCl, AlCl₃/AlOCl/MgCl₂, AlCl₃/AlOCl/NaCl/MgCl₂, AlCl₃/AlOCl/KCl/MgCl₂, AlCl₃/AlOCl/KCl/CuCl, AlCl₃/AlOCl/NaCl/CuCl
10 bis 30 Gew-% Steuerungskomponente ausgewählt aus der Gruppe Na₃AlF₆ oder K₃AlF₆
10 bis 30 Gew-% abpuffernde Komponente ausgewählt aus der Gruppe Na₂CO₃, K₂CO₃, MgO, CaO und Al₂O₃40 bis 60 Gew-% Trägerstoffe ausgewählt aus der Gruppe Alkali- oder Erd­ alkalichloride.