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DE4305774C2 - Process for the recovery of metal from scrap steel - Google Patents

Process for the recovery of metal from scrap steel

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DE4305774C2
DE4305774C2 DE19934305774 DE4305774A DE4305774C2 DE 4305774 C2 DE4305774 C2 DE 4305774C2 DE 19934305774 DE19934305774 DE 19934305774 DE 4305774 A DE4305774 A DE 4305774A DE 4305774 C2 DE4305774 C2 DE 4305774C2
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DE
Germany
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slag
heavy metal
scrap
melt
fluorspar
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Hans-Heinrich Westermann
Klaus Kiefer
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SIEMPELKAMP GUSS- und ANLAGENTECHNIK HOLDING GmbH
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G Siempelkamp GmbH and Co KG
Siempelkamp Giesserei GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/001Dry processes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von Metall aus Stahlblechschrott, der durch Schwermetallverbindungen enthaltende Farben kontaminiert ist, insbesondere aus Farbreste aufweisendem Stahlblechemballageschrott. Auf diese Weise kontaminierter Stahlblechschrott fällt im großen Umfange an, und zwar nicht nur als Emballageschrott, sondern auch als Karosserieschrott von Kraftfahrzeugen. Die Stahlbleche können eine Verzinkung aufweisen. Zumindest der Stahl soll zurückgewonnen werden.The invention relates to a method for the recovery of Metal from sheet steel scrap, which is due to heavy metal connections containing colors is contaminated, especially from paint residues steel sheet ballast scrap. In this way Contaminated sheet steel scrap occurs to a large extent, and not only as scrap metal, but also as Body scrap from motor vehicles. The steel sheets can one Have galvanizing. At least the steel should be recovered become.

Bei dem aus der Praxis bekannten Verfahren, von dem die Erfindung ausgeht, wird der Stahlblechschrott in einen Metall­ schmelzofen eingebracht und eingeschmolzen, wobei sich eine Schlacke bildet. Die Schlacke wird abgegossen. Sie muß, ggf. nach einem Brechen, einer Sonderdeponie zugeführt werden, weil sie durch Elution Schwermetallionen in störendem Maße freisetzt. Das Verbringen auf eine Sonderdeponie ist aufwendig.In the method known from practice, of which the Invention goes out, the sheet steel scrap into a metal introduced into the melting furnace and melted down, whereby a slag forms. The slag is poured off. She must, may be sent to a special landfill after breaking, because by elution they disrupt heavy metal ions releases. Moving to a special landfill is complex.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren so zu führen, daß die Schlacke in störendem Maße durch Elution Schwermetallionen nicht mehr freisetzen und folglich auf eine übliche Bauschuttdeponie verbracht werden kann.The invention is based on the technical problem that to carry out the method described above so that the slag to a disruptive degree due to elution of heavy metal ions release and consequently to a normal building rubble landfill can be spent.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Rückgewinnung von Metall aus Stahlblechschrott, der durch Schwermetallverbindungen enthaltende Farben kontaminiert ist, insbesondere aus Farbreste aufweisendem Stahlblechemballageschrott, sowie zur Entsorgung der Schwer­ metallverbindungen bzw. der Schwermetalle, - mit den folgenden Verfahrensschritten:The object of the invention is to achieve this object Process for the recovery of metal from scrap steel, the colors contained by heavy metal compounds is contaminated, in particular from paint residues  Sheet steel ballast scrap, as well as for the disposal of the heavy metal compounds or heavy metals, - with the following Process steps:

  • a) Der Stahlblechschrott wird in einen Metallschmelzofen eingebracht und zu einer Schmelze eingeschmolzen,a) The steel sheet scrap is in a metal melting furnace introduced and melted into a melt,
  • b) der Schmelze wird ein Schlackeverflüssiger, der Flußspat (CaF2) enthält oder aus Flußspat besteht, beigemischt, der mit den Schwermetallverbindungen und/oder mit dem Schwermetall der Schwermetallverbindungen eine Schlacke bildet,b) the melt is admixed with a slag liquefier which contains fluorspar (CaF 2 ) or consists of fluorspar which forms a slag with the heavy metal compounds and / or with the heavy metal of the heavy metal compounds,
  • c) der Gehalt an Flußspat wird so eingestellt, daß sich eine auf Bauschuttdeponien ablagerbare Schlacke bildet,c) the content of fluorspar is adjusted so that forms a slag that can be deposited on building rubbish dumps,
  • d) die Temperatur der Schmelze wird so eingestellt, daß die Schlacke sich auf der mechanisch beruhigten Schmelze als Oberflächenschicht absetzt,d) the temperature of the melt is adjusted so that the Slag on the mechanically calmed melt as Deposits surface layer,

wobei die noch flüssige Schlacke abgegossen und nach Erstarrung einer Bauschuttdeponie sowie das Metall der Wiederverwendung zugeführt werden. Vorzugsweise wird der Schlackeverflüssiger bei bewegtem Bad beigemischt, da im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine gute Durchmischung wesentlich ist.the still liquid slag poured off and after solidification a rubble landfill and the metal of reuse be fed. The slag liquefier is preferably used in moving bath admixed, as part of the invention Process thorough mixing is essential.

Grundsätzlich ist es bekannt (DE 33 04 596 C2), Aluminiumschrott, der neben Aluminium und/oder Aluminiumlegierungen u. a. schwere Nichteisenmetalle, in einer Flußmittelschmelze aufzuschmelzen, die bevorzugt aus Erdalkalimetallhalogeniden und 10 bis 25 Gew.-% Alkalimetallhalogeniden besteht. Hierbei ist es möglich, Aluminium und/oder seine Legierungen mit hohem Reinheitsgrad unter Abtrennung der schweren Nichteisenmetalle zu gewinnen. Auch ist es bekannt (DE 40 37 370 A1) beim Einschmelzen von Aluminiumschrott, auch in Form von lackierten Blechen das Einschmelzen dieses Schrottes unter einer Salzschmelze durchzuführen, die Verunreinigungen aufnimmt und die hauptsächlich aus einer Mischung von Kochsalz und einer Beimischung aus ca. 2% Flußspat besteht. Die verunreinigten Salzschmelzen werden als Salzschlacke abgegossen und nach dem Erstarren zwischengelagert, bis sie einer Salzschlackenwiederaufbereitungsanlage zugeführt werden. Zur Lösung des vorstehend angegebenen technischen Problems tragen diese bekannten Maßnahmen nicht bei.Basically, it is known (DE 33 04 596 C2), aluminum scrap, which in addition to aluminum and / or aluminum alloys u. a. heavy Non-ferrous metals to be melted in a flux melt preferably from alkaline earth metal halides and 10 to 25% by weight Alkali metal halides exist. Here it is possible to use aluminum  and / or its high purity alloys Separation of heavy non-ferrous metals. Is too it is known (DE 40 37 370 A1) when melting aluminum scrap, also melting in the form of painted sheets of this scrap under a molten salt that Picks up impurities and mainly from one Mixing table salt and an admixture of approx. 2% Fluorspar exists. The contaminated molten salts are called Poured off salt slag and stored temporarily after solidification, until they are fed to a salt slag reprocessing plant become. To solve the above technical These known measures do not contribute to the problem.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß überraschenderweise Flußspat nicht nur als Flußmittel, d. h. als Verflüssiger, der sich ohnehin ausbildenden Schlacke wirksam ist, sondern vielmehr bei Zugabe einer geeigneten Menge sicherstellt, daß durch Elution in störendem Maße Schwermetallionen nicht mehr freigesetzt werden. Auch Phosphate und Sulfate werden überraschenderweise festgehalten. Die erforderliche Menge an zuzusetzendem Flußspat kann experimentell leicht ermittelt werden, selbstverständlich in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Stahlblechschrotts und dessen Kontamination durch Schwermetall­ verbindungen enthaltende Farbreste. Neben der Menge an Flußspat ist im Rahmen der Erfindung auch die Temperatur der Schmelze von Bedeutung, bei der die Durchmischung vorgenommen wird, denn eine gute Durchmischung ist erforderlich. Man erreicht so, daß der Schlackeverflüssiger, insbesondere also der Flußspat, die einzelnen Schlackepartikel und -teile mit einem Überzug umgibt und gleichsam kapselt, so daß durch Elution Schwermetallverbindungen oder Schwermetallionen praktisch nicht mehr freikommen können. The invention is based on the finding that, surprisingly Fluorite not only as a flux, i. H. as a condenser, of the slag which is formed anyway is effective, but rather, when adding an appropriate amount, ensures that no longer cause heavy metal ions due to elution to be released. Also phosphates and sulfates surprisingly captured. The required amount of fluorspar to be added can easily be determined experimentally, of course depending on the composition of the Sheet steel scrap and its contamination by heavy metal paint residues containing connections. In addition to the amount of fluorspar is also the temperature of the melt in the context of the invention important at which the mixing is carried out because good mixing is required. You can reach that the slag liquefier, especially the fluorspar, the surrounds individual slag particles and parts with a coating and encapsulates, so to speak, so that heavy metal compounds by elution or heavy metal ions practically no longer can get free.  

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten für die weitere Ausgestaltung des Verfahrens. So wird der Stahlblechschrott zweckmäßigerweise in einem Induktionsofen eingeschmolzen, weil auf diese Weise, auch für die sich bildende Schmelze, eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung sichergestellt werden kann. Auch bewirkt der Induktionsofen eine Badbewegung der Schmelze, die für eine innige Durchmischung wesentlich ist. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird als Schlackeverflüssiger lediglich Flußspat zugesetzt, und zwar in solcher Menge, daß eine gegenüber der Metallschmelze farbdifferenzierte Schlacke erzeugt wird.There are several in the scope of the invention Possibilities for the further development of the procedure. So the sheet steel scrap is expediently in an induction furnace melted down because in this way, even for themselves forming melt, a very even temperature distribution can be ensured. The induction furnace also does one Bath movement of the melt, for an intimate mixing is essential. According to a preferred embodiment of the invention only fluorspar is added as a slag liquefier, and in such an amount that one compared to the molten metal color-differentiated slag is generated.

Gegenstand der Erfindung ist, anders ausgedrückt, auch die Verwendung von Flußspat als Einbindungsmittel für die Einbindung von Schwermetallverbindungen bzw. von Schwermetallen in die beim Einschmelzen von durch Schwermetallverbindungen enthaltende Farben kontaminiertem Stahlblechschrott sich ausbildende Schlacke.In other words, the subject of the invention is also that Use of fluorspar as an binding agent for the Integration of heavy metal compounds or heavy metals into when melting through heavy metal compounds containing colors contaminated sheet steel scrap itself forming slag.

AusführungsbeispielEmbodiment

Stahlblechschrott, der durch Schwermetallverbindungen enthaltende Farben kontaminiert war, wurde wie üblich in einen Metallschmelzofen eingebracht und geschmolzen. Bei einem Metallschmelzofen mit Feuerfestauskleidung wird zweckmäßigerweise eine basische Auskleidung gewählt. Der Stahlblechschrott brachte die Verunreinigungen mit, die Farbreste aufweisender Stahlblechemballageschrott regelmäßig aufweist. Der Schmelzprozeß wurde wie üblich durchgeführt, die entstehenden Abgase wurden entsprechend den Sicherheitsvorschriften behandelt. Kurz vor Ende des Schmelzprozesses wurde Flußspat zugegeben. Die Menge wurde variiert. Bei einer spezifischen Zugabemenge von 8 kg Flußspat pro Mg flüssiger Stahl und ausreichender Badbewegung zur guten Durchmischung wurde eine Schlacke abgegossen, die nach Erstarren durch Elution Schwermetallionen praktisch nicht mehr freisetzte. Die Schlacke setzte sich nach mechanischer Beruhigung der Schmelze auf der Badoberfläche der Schmelze ab. Die Schlacke wies gegenüber der Schmelze einen deutlichen Farbunterschied auf. Durch Kippen des Ofens konnte die verflüssigte Schlacke leicht abgegossen und in geeignete Behältnisse eingeführt werden, die der Deponie zugeführt werden konnten. Die abgekühlte Schlacke selbst besitzt eine glasartige Struktur.Sheet steel scrap, the one containing heavy metal compounds Paint was contaminated, as usual, in a metal melting furnace introduced and melted. With a metal melting furnace with refractory lining suitably one basic lining chosen. The steel sheet scrap brought them Contamination with scrap steel sheet ballast scrap exhibits regularly. The melting process was carried out as usual, the resulting exhaust gases treated according to the safety regulations. Shortly before the end Fluorite was added to the melting process. The crowd was  varies. With a specific addition of 8 kg fluorspar per Mg of liquid steel and sufficient bath movement for good Mixing was poured off a slag, which after Solidification due to elution of heavy metal ions practically no longer released. The slag settled after mechanical calming the melt on the bath surface of the melt. The slag showed a clear color difference compared to the melt on. The liquefied slag was removed by tilting the furnace easily poured off and inserted into suitable containers, that could be brought to the landfill. The cooled one Slag itself has a glass-like structure.

Claims (6)

1. Verfahren zur Rückgewinnung von Metall aus Stahlblechschrott, der durch Schwermetallverbindungen enthaltende Farben kontaminiert ist, insbesondere aus Farbreste aufweisendem Stahlblechemballageschrott, sowie zur Entsorgung der Schwermetallverbindungen bzw. der Schwermetalle, - mit den folgenden Verfahrensschritten:
  • a) Der Stahlblechschrott wird in einen Metallschmelzofen eingebracht und zu einer Schmelze eingeschmolzen,
  • b) der Schmelze wird ein Schlackeverflüssiger, der Flußspat (CaF2) enthält oder aus Flußspat besteht, beigemischt, der mit den Schwermetallverbindungen und/oder mit dem Schwermetall der Schwermetallverbindungen eine Schlacke bildet,
  • c) der Gehalt an Flußspat wird so eingestellt, daß sich eine auf Bauschuttdeponien ablagerbare Schlacke bildet,
  • d) die Temperatur der Schmelze wird so eingestellt, daß die Schlacke sich auf der mechanisch beruhigten Schmelze als Oberflächenschicht absetzt,
1. A process for recovering metal from sheet steel scrap which is contaminated by paints containing heavy metal compounds, in particular from steel sheet ballast scrap containing paint residues, and for the disposal of the heavy metal compounds or heavy metals, with the following process steps:
  • a) The sheet steel scrap is placed in a metal melting furnace and melted down to a melt,
  • b) the melt is admixed with a slag liquefier which contains fluorspar (CaF 2 ) or consists of fluorspar which forms a slag with the heavy metal compounds and / or with the heavy metal of the heavy metal compounds,
  • c) the level of fluorspar is adjusted in such a way that a slag forms on landfill,
  • d) the temperature of the melt is adjusted so that the slag settles on the mechanically calmed melt as a surface layer,
wobei die noch flüssige Schlacke abgegossen und nach Erstarrung einer Bauschuttdeponie sowie das Metall der Wiederverwendung zugeführt werden.the still liquid slag poured off and after solidification a rubble landfill and the metal of reuse be fed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schlackeverflüssiger bei bewegtem Bad beigemischt wird. 2. The method of claim 1, wherein the slag liquefier moving bath is added.   3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Stahlblechschrott in einem Induktionsofen eingeschmolzen wird.3. The method according to any one of claims 1 or 2, wherein the Steel sheet scrap is melted down in an induction furnace. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei als Schlackeverflüssiger lediglich Flußspat zugeführt und eine gegenüber der Schmelze farbdifferenzierte Schlacke erzeugt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein as Slag liquefier only fed fluorspar and one slag differentiated from the melt is produced. 5. Verwendung von Flußspat als Einbindungsmittel für die Einbindung von Schwermetallverbindungen bzw. von Schwermetallen in die beim Einschmelzen von durch Schwermetallverbindungen enthaltende Farben kontaminiertem Stahlblechschrott entstehende Schlacke.5. Use of fluorspar as an binding agent for the Integration of heavy metal compounds or heavy metals into when melting through heavy metal compounds colors containing contaminated steel sheet scrap Slag.
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