DE2713281A1 - Cooler for aluminium dross recovery - with rapid cooling of dross to prevent oxidation and improve proportion of recovered metal - Google Patents

Abstract

Aluminium dross recovery system includes means for feeding dross directly from a rolling furnace to one end of a cooling appts. without significant cooling en route. The dross reaches the cooling appts. at >1000 degrees F and is cooled to 400 degrees F in 3 minutes. Appts. is a portable cylinder with an internal cylindrical cooling surface which can be chilled and rotated. In use hot dross is received at one end of the cylinder, tumbled onto the cooling surface and conveyed to the other end of the cylinder. Particles smaller than openings in a 24 mesh Tyler screen are removed while the dross is being cooled. Cooled dross is removed from the other end of the cylinder contg. entrained aluminium metal. To treat active metal dross, slags and skimmings to recover aluminium or zinc. To break up larger pieces of aluminium dross while retaining entrained aluminium metal.

Description

Verfahren zum Aufbereiten von SchlackeProcess for processing slag

Die Erfindung betrifft die Behandlung von Schlacke, Abstrich oder Krätze aktiven Metalls zur Wiedergewinnung des wertvollen Metalls. Das Verfahren ist z.B. auf die Behandlung von Aluminium und Zink anwendbar.In dem der Beschreibung zugrundegelegten Ausführungsbeispiel, in dem Aluminium behandelt wird, erfolgt durch das Verfahren ein Kühlen und Aufbrechen größerer Stücke von Aluminiumschlacke, während beigemengtes metallisches Aluminium festgehalten wird, damit eine verbesserte RUckgewinnung wertvollen Metalls möglich ist.The invention relates to the treatment of slag, smear or Active metal dross to recover the valuable metal. The procedure is applicable e.g. to the treatment of aluminum and zinc The underlying embodiment, in which aluminum is treated, takes place through the process involves cooling and breaking up larger pieces of aluminum slag while added metallic aluminum is retained, so that an improved recovery valuable metal is possible.

Aktive Metall-Legierungen, z.B. mit Aluminium oder Zink, wobei Aluminium als Anschauungsbeispiel erläutert wird, bedecken sich sowohl in festem als auch im geschmolzenen Zustand mit einer Oxydhaut. Die Schicht besteht aus Aluminiumoxyd, Karbiden und Nitriden und häufig aus Sulfiden.Da Aluminiumoxyd der hauptsächliche Bestandteil der Schicht ist, wird sie allgemein als Aluminiumoxydschicht bezeichnet, wobei unterstellt ist, daß die Schicht ebenso, je nach Oxydationsbedingungen, auch Karbide, Nitride usw. enthalten kann. Wenn die Oxydschicht geschmolzenen Aluminiums zerrissen wird, bildet sie sich sofort wieder neu. Eine wieder holte Neubildung aufgrund von Misch-, Gieß- oder anderen Behandlungsvorgängen geschmolzenen Aluminiums, die immer wieder neue Oberfläche freilegen, bewirkt schließlich eine dicke Lage von Oxyden, in der große und kleine Tröpfchen geschmolzenen Aluminiums eingeschlossen sind. Die Bildung übermäßig großer Anteile an Oxyden und das Einschließen metallischen Aluminiums in den Oxyden stellen ein ernstes Problem in der Aluminiumindustrie dar. Beim Schmelzen von Aluminiumblöcken, Aluminiumabfall und dgl. ist es notwendig, Schlacke von der Oberfläche der Masse geschmolzenen Aluminiums abzustreichen. Die beseitigte Aluminiumschlacke oder der Abstrich trägt einen großen Anteil geschmolzenen Aluminiums mit sich, wovon ein großer Teil in der Schlacke eingeschlossen und vor weiterer Oxydation geschützt ist. Ein großer Teil des metallischen Aluminiums haftet jedoch nur an den Oxydklumpen und ist der Luft ausgesetzt. Wenn die Aluminiumschlacke oder der Abstrich vom Ofen abgezogen wird, hat er eine Temperatur von mehr als 6500C. Jedes der Luft ausgesetzte geschmolzene Aluminium ist sehr anfällig für rasche Oxydation.Active metal alloys, e.g. with aluminum or zinc, whereby aluminum is explained as an illustrative example, cover each other in solid as well as in the molten state with an oxide skin. The layer consists of aluminum oxide, Carbides and nitrides, and often sulphides, with aluminum oxide the main one Is part of the layer, it is generally referred to as the aluminum oxide layer, it is assumed that the layer also, depending on the oxidation conditions, also May contain carbides, nitrides, etc. When the oxide layer is molten aluminum is torn, it forms again immediately. A repeated new formation due to mixing, casting or other treatment processes of molten aluminum, which always expose new surfaces ultimately results in a thick layer of oxides trapped in large and small droplets of molten aluminum are. The formation of excessively large proportions of oxides and the inclusion of metallic ones Aluminum in the oxides pose a serious problem Problem in the aluminum industry When melting aluminum blocks, aluminum waste and the like, it is necessary to Scraping slag from the surface of the mass of molten aluminum. the eliminated aluminum slag or the smear carries a large proportion of molten material Aluminum with it, a large part of which is enclosed in the slag and in front of it further oxidation is protected. A large part of the metallic aluminum adheres but only on the lumps of oxide and is exposed to the air. When the aluminum slag or the smear is removed from the oven, it has a temperature of more than 6500C. Any molten aluminum exposed to air is very susceptible to rapid oxidation.

Tatsächlich fängt die geschmolzene oder halb geschmolzene Mischung wegen des selbsterhitzenden Charakters einer Oxydation während derselben Feuer, eine Erscheinung, die als aluminothermische Reaktion oder Thermitieren bekannt ist.In fact, the melted or semi-melted mixture catches because of the self-heating character of oxidation during the same fires, a phenomenon known as the aluminothermic reaction or thermitization.

Unter den gegenwärtig gebräuchlichen Verfahren zur Behandlung von Aluminium gibt es Verfahren, die das Thermitieren begünstigen, damit die Schlacke und das Aluminium bei hohen Temperaturen gehalten werden und das metallische Aluminium die Möglichkeit hat, auszusickern und sich von der Schlacke zu trennen. Es gibt auch Verfahren, bei denen die Aluminiumschlacke während des Abkühlens auf einem kleineren Raum zusammengedrängt wird, damit dem metallischen Aluminium die Möglichkeit gegeben wird, aus seiner eingeschlossenen Lage in der Schlacke auszusickern.Among the methods currently in use for treating There are processes for aluminum that favor thermitizing so that the slag is removed and the aluminum are kept at high temperatures and the metallic aluminum has the opportunity to seep out and separate from the slag. There is also processes in which the aluminum slag on a smaller space is squeezed together, so that the metallic aluminum the possibility is given to seep from its enclosed position in the slag.

Zusätzlich zu einem beträchtlichen Verlust von Aluminium durch das Thermitieren werden große Mengen von Rauch, fein verteilten Teilchen aus Aluminiumoxyd in Luft, erzeugt, die Gesundheits-und andere Probleme bereiten.In addition to a significant loss of aluminum from the Large amounts of smoke, finely divided particles of aluminum oxide, are thermitized in air, generated, which cause health and other problems.

In einem frühen Verfahren der Behandlung von Aluminiumschlacke (US-PS 1 615 009, Frost) wird Aluminiumschlacke in einen Trog überführt, der vom Einlaufpunkt der Schlacke eine nach oben gerichtete Neigung hat. Innerhalb des Trogs befindet sich ein mechanischer Förderer, der die Schlacke nach oben bewegt, wobei eine gegenseitige Bewegung der Teilchen und ein Zusammendrängen auf kleineren Raum stattfindet, womit dem metallischen Aluminium die Möglichkeit gegeben wird, aus der Schlacke auszutreten und von einem Auslaß am Boden des Trogs wiedergewonnen zu werden. Der Trog ist gekühlt, wodurch sich eine gewisse Kühlung der Schlacke ergibt. Jedoch muß das Zusammendrängen auf kleineren Raum stattrinden, bevor eine wirklich nennenswerte Kühlung erfolgt, damit das gechmolzene Aluminium abgezogen werden kann. Damit ergibt sich zwangsläufig, daß beim Herausziehen und Zusammenballen des Aluminiums und gegebenenfalls auch beim Abziehen desselben eine erhebliche zusätzliche Oxydation metallischen Aluminiums stattfindet.In an early method of treating aluminum slag (U.S. Pat 1 615 009, Frost), aluminum slag is transferred to a trough from the inlet point the slag has an upward slope. Located inside the trough is a mechanical conveyor that moves the slag upwards, one being mutual Movement of the particles and a crowding takes place in a smaller space, with which the metallic aluminum is given the opportunity to emerge from the slag and to be recovered from an outlet at the bottom of the trough. The trough is chilled which results in a certain cooling of the slag. However, that must be crowding take place in a smaller space before a really significant cooling takes place, so that the molten aluminum can be peeled off. This inevitably results that when pulling out and balling up the aluminum and possibly also when it is removed, there is a considerable additional oxidation of metallic aluminum takes place.

Ein anderer Versuch zur Aufbereitung von Aluminiumschlacke ist in US-PS 2 481 591 von Heilman beschrieben, bei dem sich die Wirkung ergibt , daß durch Aufrechterhalten einer exothermen Reaktion mit Luft ein höherer Rückgewinnungsanteil von Metall erzielbar ist. US-PS 2 754 199 von Stroup beschreibt einen weiteren Versuch zur Lösung dieses Problems, bei dem frisch abgestrichene Aluminiumschlacke in einer nicht oxidierenden Umgebung , die Aluminiumchlorid enthält, gerührt wird.Another attempt at processing aluminum slag is in US Pat. No. 2,481,591 to Heilman, in which the effect results that by Maintaining an exothermic reaction with air has a higher recovery percentage can be achieved by metal. Stroup U.S. Patent 2,754,199 describes another attempt to solve this problem, in which freshly painted aluminum slag in a non-oxidizing environment containing aluminum chloride is stirred.

US-PS 2 901 110 (Brumagin) und US-PS 3 417 930 (Bruamagin et al) beschreiben Vibrationsfördertische zur Anwendung bei Schlackenaufbereitungsverfahren. Im tatsächlichen Gebrauch wird die Schlacke in einen großen Schüttelbehälter gezogen, in dem das Thermitieren begünstigt und das geschmolzene Metall durch das Schütteln abgetrennt wird. Die verbleibende Schlacke wird auf den kühlenden Förderer geladen, der die Schlacke in Berührung mit einem Brecher trägt, der die Klumpen in kleine Teilchen zerbricht, womit die Abkühlung beschleunigt werden soll. Das heftige Schütteln der Schlacke veranlaßt die weitere Abtrennung geschmolzenen Aluminiums und das nachfolgende Schlagen der Schlacke ergibt eine zusätzliche Trennung. Mit einem solchen Verfahren, bei dem geschmolzenes metallisches Aluminium von der Schlacke getrennt wird, ist zwangsläufig die Freilegung neuer Oberflächen verbunden, wenn das Aluminium strömt, sich zusammenballt oder seine Form und Gestalt ändert, mit dem Ergebnis, daß zusätzliches Aluminium oxidiert wird, bevor das Metall sich verfestigen kann. Es gibt zusätzliche große Nachteile beim Verfahren nach Brumagin et al. Zunächst ist dies der Verlust an Metall beim Thermitieren. Zweitens ist die Abkühlung nicht so rasch,wie es erwünscht wäre, und sehr lange Kühltröge sind erforderlich. Diese Tröge sind sehr teuer und können huber hunderte von Metern vom Ofen reichen oder gelegen sein.U.S. Patent 2,901,110 (Brumagin) and U.S. Patent 3,417,930 (Bruamagin et al) Vibratory conveyor tables for use in slag processing processes. In actual use the slag is drawn into a large shaking container, in which the thermitizing is favored and the molten metal by shaking is separated. The remaining slag is loaded onto the cooling conveyor, which carries the slag in contact with a crusher that breaks the lumps into small ones Particle breaks, which is supposed to accelerate the cooling. The violent shaking the slag causes the further separation of molten aluminum and the subsequent one Beating the slag gives an additional separation. With such a procedure, in which molten metallic aluminum is separated from the slag inevitably the exposure of new surfaces connected when the aluminum flows, agglomerates or changes its shape and shape, with the result that additional Aluminum is oxidized before the metal can solidify. There are additional major disadvantages of the Brumagin et al. First of all, this is the loss on metal during thermitization. Second, the cooling is not as rapid as it should be and very long cooling troughs are required. These troughs are very expensive and can extend or be located hundreds of meters from the furnace.

Dadurch wird viel Platz für die Anlage gebraucht. Auch ist die Anordnung der Anlage und der zugehörigen Wege für den Verkehr zwischen den Anlageteilen und um diese herum schwierig und teuer. Außerdem ergeben sich wegen des sehr langen ausgesetzten Trogs, der erforderlich ist, um die Schlacke in einen angemessen gekühlten Zustand zu bringen, große Mengen an Rauch. Oft ist es notwendig, Absaughauben mit hoher Volumensaugleistung über dem gesamten Trog vorzusehen, um den Verlust kleiner Teilchen und die Gerährdung von Arbeitern in der Nähe der Einrichtung oder an anderen Stellen der Anlage durch Aluminiumoxyd-Rauch zu verringern.This means that a lot of space is required for the system. Also is the arrangement the system and the associated routes for traffic between the system parts and around this difficult and expensive. Also arise because of the very long exposed trough, which is required to move the slag into an adequately cooled Condition to bring out large amounts of smoke. Often it is necessary to use suction hoods Provide high volume suction over the entire trough to reduce the loss Particles and the exposure of workers in the vicinity of the facility or on others Make the system by reducing aluminum oxide smoke.

Bei allen diesen Lösungsversuchen besteht der Grundgedanke darin, soviel geschmolzenes metallisches Aluminium wie nur möglich so schnell nur möglich durch Vibration, Zusammendrängen, gegebenenfalls bei zusätzlicher Kühlung oder Erwärmung je nach Verfahren, von der Schlacke zu trennen. In allen Fällen wird metallisches Aluminium zu einem Strömungsvorgang veranlaßt, was zur Folge hat, daß zusätzlich frische Aluminiummetalloberfläche der Luft ausgesetzt wird und eine fortgesetzte Oxydation mit der weiteren Folge der Abnahme wieder gewinnbaren metallischen Aluminiums in der Schlacke stattfindet.In all of these attempts at a solution, the basic idea is as much molten metallic aluminum as possible as quickly as possible by vibration, crowding, possibly with additional cooling or heating depending on the process to separate from the slag. In all cases it becomes metallic Aluminum causes a flow process, which has the consequence that in addition Fresh aluminum metal surface is exposed to the air and a continued Oxidation with the further consequence of a decrease in recoverable metallic aluminum takes place in the slag.

Ein hiervon abweichender Weg besteht darin, die Schlacke mit einem Flußmittel oder einer inerten Atmosphäre zu bedecken, um die fortgesetzte Oxydation des Metalls zu verhindern. Obwohl dies ein wirksamer Weg zur Verringerung des fortgesetzten Verlusts von metallischem Aluminium während der Aufbereitung ist, ist er doch sehr teuer und kompliziert und erfordert eine hochspezialisierte Ausrüstung und zusätzliche Arbeitskraft zur Überwachung und Bedienung.A different way is to remove the slag with a Flux or an inert atmosphere to prevent continued oxidation to prevent the metal. Although this is an effective way of reducing the continued There is a loss of metallic aluminum during processing, it is great expensive and complicated, requiring highly specialized equipment and additional ones Worker for monitoring and operation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden und einen einfachen und billigen Weg zu weisen, auf dem ein erhöhter Anteil des betreffenden aktiven Metalls in wiedergewinnbarer Form erhalten bleibt.The invention is based on the disadvantages of the known Avoid procedures and show a simple and cheap way on the one obtained increased proportion of the active metal in question in recoverable form remain.

Die Erfindung geht zur Lösung dieses Problems einen grundsätzlich anderen Weg als die bekannten Verfahren. Gemäß der Erfindung wird soviel metallisches Aluminium wie möglich in der Schlacke zurückgehalten in Übereinstimmung mit einer extrem raschen Abkühlung auf eine Temperatur, unterhalb der ein fortgesetztes Thermitieren und eine Oxydation verhindert werden.The invention is fundamentally aimed at solving this problem different way than the known method. According to the invention, so much becomes metallic Aluminum retained in the slag as possible in accordance with a extremely rapid cooling to a temperature below that a continued thermitization and oxidation are prevented.

Es wird ein System zur Aufbereitung von Aluminiumschlacke beschrieben, bei dem die Aluminiumschlacke direkt aus dem Schmelzofen zu einem Ende eines Kühlzylinders überführt wird, ohne daß eine nennenswerte Kühlung der Schlacke auf diesem Weg erfolgt, so daß die Schlacke den Kühlzylinder mit einer Temperatur von meiir als etwa 5400C erreicht. Die Schlacke wird auf eine Temperatur von weniger als 205 0C in einer Zeit von vorzugsweise 1 - 2 Minuten und im allgemeinen weniger als 3 Minuten abgekühlt, jedenfalls einer Zeit, die sehr viel kürzer als die gemäß dem Stande der Technik ist.A system for processing aluminum slag is described, where the aluminum slag is taken directly from the melting furnace to one end of a cooling cylinder is transferred without any significant cooling of the slag taking place in this way, so that the slag enters the cooling cylinder with a temperature of meiir than about 5400C achieved. The slag is brought to a temperature of less than 205 0C in a Cooled time of preferably 1 - 2 minutes and generally less than 3 minutes, at least a time which is much shorter than that according to the prior art is.

Die Kühleinrichtung besteht aus einem ortsveränderlichen Zylinder mit einer inneren zylindrischen kühlenden Oberfläche. Die kühlende Oberfläche wird durch Spritzen mit Wasser, Wasserbad oder auf andere Weise gekühlt und während des KUhlvorgangs gedreht. Am anderen Ende des Zylinders ist eine Einrichtung zum Entnehmen der gekühlten Schlacke vorgesehen. Der kühlende Zylinder ist so gebaut und gestaltet, daß er in Betrieb die an einem Ende aufgenommene heiße Schlacke durch Drehung anhebt, wobei die Schlacke in direktem Kontakt mit der gekiihlten Oberfläche steht. Die Schlacke rollt oder stürzt auf einen anderen Abschnitt der gekühlten Oberfläche und wird gleichzeitig in längsrichtung zum anderen Ende des Zylinders gefördert. Die Schlacke erreicht das andere Ende des Zylinders mit einer Temperatur von nicht mejir als 205 0C in einer Zeit von weniger als etwa 5 Minuten von der Zeit an, in der die Schlacke in den gekilhlten Zylinder gelangte. Gleichlaufend mit dem Fördern und Kühlen der Schlacke werden kleine Teilchen, kleiner als entsprechend der Siebmaschenweite 24 nach Tyler, beseitigt. Die vom anderen Ende des Zylinders beseitigte Schlacke enthält im wesentlichen das gesamte ursprünglich vorhandene metallische Aluminium noch in metallischer Form. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Zylinder vom aufnehmenden zum abgebenden Ende hin nach unten geneigt, damit die Pörderung der Schlacke während des Abkühlens vor sich gehen kann.The cooling device consists of a portable cylinder with an inner cylindrical cooling surface. The cooling surface will cooled by spraying with water, water bath or other means and during the Cooling process rotated. At the other end of the cylinder there is a removal device the cooled slag provided. The cooling cylinder is built and designed in such a way that that in operation it lifts the hot slag picked up at one end by rotation, the slag being in direct contact with the cooled surface. the Slag rolls or falls onto another section of the cooled surface and is conveyed at the same time in the longitudinal direction to the other end of the cylinder. The slag reaches the other end of the cylinder at a temperature of not mejir than 205 0C in less than about 5 minutes from the time in which got the slag into the cooled cylinder. Simultaneously with conveying and cooling the slag will be small particles, smaller than corresponding the Screen mesh size 24 according to Tyler, eliminated. The one removed from the other end of the cylinder Slag contains essentially all of the metallic material originally present Aluminum still in metallic form. In the preferred embodiment, the Cylinder inclined downward from the receiving end to the dispensing end so that the Pumping the slag can go on during cooling.

Hebeschaufeln sind längs der inneren Oberfläche des Zylinders befestigt, um die Anhebung der Schlacke in Berührung mit der gekühlten zylindrischen Oberfläche zu unterstützen.Lifting blades are attached along the inner surface of the cylinder, to raise the slag in contact with the cooled cylindrical surface to support.

In der folgenden Beschreibung des Verfahrens und Systems gemäß vorliegender Erfindung und des in der Zeichnung dargestellten Geräts wird insbesondere auf Aluminium Bezug genommen und ein einziges, bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die Erfindung schließt jedoch auch die Verwendung des gleichen Verfahrens und Systems zur Beseitigung der Schlacke von Zink wie auch von der bevorzugten abweichende Ausführungsformen ein.In the following description of the method and system of the present invention Invention and the device shown in the drawing is particularly based on aluminum Reference and a single, preferred embodiment of the invention described. However, the invention also includes the use of the same method and system to remove zinc slag as well as embodiments deviating from the preferred a.

Die Zeichnung zeigt eine Seitenansicht, teilweise schematisch, eines Geräts und Systems zur Ausführung des Verfahrens der Erfindung.The drawing shows a side view, partially schematic, of one Apparatus and system for carrying out the method of the invention.

Das erfinderische Verfahren kann am besten im Zusammenhang mit dem als Beispiel in der Zeichnung dargestellten System beschrieben werden. Die Schlacke, ein Ausdruck, der Schlacke, Abstrich, Krätze usw. einschließt, wird direkt vom Ofen 10 mittels einer Zuführeinrichtung 12 in den kühlenden Zylinder gefordert. Die Zuführeinrichtung kann einfach eine geneigte Rutsche sein, die je nach den Umständen, der Länge, der Umgebungstemperatur und anderer Faktoren einer Vibration unterworfen oder auch nicht unterworfen sein kann. Es kann auch ein komplizierterer Fördermechanismus vorgesehen werden, z.B. eine angetriebene Fördereinrichtung. In jedem Fall wird die Rutsche oder das andere Zuführsystem so kurz wie möglich gemacht, um die Schlacke direkt und schnell aus dem Ofen zur Kühleinrichtung zu überführen, ohne daß auf diesem Wege eine wesentliche Abkühlung eintritt.The inventive method can best be used in connection with the as an example of the system shown in the drawing. The slag, a printout that includes slag, smear, scabies, etc., comes straight from the furnace 10 requested by means of a feed device 12 in the cooling cylinder. The feeding device can simply be an inclined slide, depending on the circumstances, the length, the Ambient temperature and other factors may or may not be subject to vibration may be subject to. It can also a more complicated funding mechanism may be provided, e.g. a powered conveyor. In any case it will the chute or the other feeding system made as short as possible to the slag to be transferred directly and quickly from the oven to the cooling device without opening This way a significant cooling occurs.

Die Kühleinrichtung enthält einen Zylinder 14 mit geeigneten Stütz- und Führungsringen oder Reifen 16 und Zahnrädern 18, mittels der der Zylinder durch zwei Stützrolleneinheiten 20 nahe dem Aufgabeende des Zylinders und Rolleneinheiten 22 und 24 nahe der Abgabeseite des Zylinders getragen wird, wobei die jeweils andere Hälfte eines solchen Paars nicht sichtbar ist. Bei dem im Beispiel angenommenen Systems zur Ausführung der Erfindung sind die Führungsringe Triebräder und die Rolleneinheiten durch Riemen, elektrische Motoren oder andere Antriebseinrichtungen 26 angetrieben.The cooling device contains a cylinder 14 with suitable support and guide rings or tires 16 and gears 18 by means of which the cylinder passes through two support roller units 20 near the feed end of the cylinder and roller units 22 and 24 is carried near the discharge side of the cylinder, the other Half of such a pair is not visible. With the one assumed in the example Systems for carrying out the invention are the guide rings, drive wheels and the roller units driven by belts, electric motors, or other drive means 26.

Irgendeine Antriebseinrichtung kann zur Drehung des Zylinders 14 vorgesehen werden. Dies ist eine herkömmliche Maßnahme zur Lagerung und Drehung von Trommeln. Die Kühleinrichtung enthält auch einen Behälter 28 , der unterhalb des Zylinders liegt und ein Kühlmittel, z.B. Wasser enthält. Das Wasser kann auf jeder gewünschten Temperatur durch Benutzung herkömmlicher Umwälz- und Kühltechniken gehalten werden. Das Kühlmittel aus dem Behälter wird auf den kühlenden Behälter gespritzt oder sonstwie zur Anwendung gebracht. Es können auch Teile des kühlenden Zylinders im Behälter eintauchen und sich dabei drehen. Eine Kombination von Maßnahmen zur Kühlung des Zylinders kann Anwendung finden. Abweichend hiervon kann der Zylinder einen Wassermantel haben, durch den Kühlwasser oder andere Flüssigkeit umgewälzt wird.Any drive device can be provided for rotating the cylinder 14 will. This is a conventional means of supporting and rotating drums. The cooling device also includes a container 28 which is located below the cylinder and contains a coolant, e.g. water. The water can be at any desired Temperature can be maintained using conventional circulating and cooling techniques. The coolant from the container is sprayed onto the cooling container or otherwise applied. There can also be parts of the cooling cylinder in the container immerse yourself and turn. A combination of measures to cool the Cylinder can be used. Notwithstanding this, the cylinder can have a water jacket through which cooling water or other liquid is circulated.

Ebenso können andere Kühleinrichtungen verwendet werden.Other cooling devices can also be used.

Mit dem anderen Ende des Zylinders verbunden oder diesem zugeordnet ist ein ringförmiger kurzer zylindrischer Abschnitt, der als Hebezylinder 50 dient, indem er eine Anzahl von schaufel- oder blattähnlichen Hebeelementen 52 enthält. Eine Abgaberutsche oder irgend ein anderer Abgabemechanismus 34 reicht in das offene Ende des Hebezylinders 30 hinein. Die Abgaberutsche kann von jeder gewünschten länge oder Form sein, da sich die Schlacke bei einer Temperatur von weniger als 205°C befindet und dementsprechend eine weitergehende Oxydation zum Zeitpunkt des Erreichens der Abgaberutsche durch die Schlacke nicht mehr stattfinden kann.Connected to or associated with the other end of the cylinder is an annular short cylindrical section that serves as a lifting cylinder 50, by including a number of paddle or blade-like lifting members 52. A delivery chute or some other delivery mechanism 34 extends into the open End of the lifting cylinder 30 into it. The discharge chute can be of any desired length or shape, since the slag is at a temperature of less than 205 ° C and, accordingly, a more extensive oxidation at the time of reaching the discharge chute can no longer take place through the slag.

Eine angetriebene Fördereinrichtung kann auch hier anstelle der Rutsche, falls gewünscht, angewandt werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird die abgekühlte Schlacke lediglich in einem Wagen oder einem Behälter 36 gesammelt, so daß sie gelagert und transportiert werden kann, wie dies in der speziellen Anlage zweckmäßig ist.A powered conveyor can also be used here instead of the chute, if desired, can be applied. In the illustrated embodiment, the cooled slag is merely collected in a cart or container 36, so that it can be stored and transported, as in the special facility is appropriate.

Feine Teilchen werden durch Luftabsaugung durch eine große Abzugsleitung 58 beseitigt. Die Teilchen werden durch ein Sieb mit der Maschenweite 24 nach Tyler mit Sieböffnungen von 0,701 mm Weite gefiltert (Tyler standard screen sieves, W.S. Tyler Company Cleveland, Ohio). Irgendeine gleichwertige Siebeinrichtung kann stattdessen Verwendung finden. Die Abzugsleitung kann entlang ihren Seiten durchlöchert oder geschlossen sein, wobei sie dann nur an ihrem entfernten Ende 40 offen ist und nahe diesem das Sieb 42 aufweist.Fine particles are extracted by air through a large exhaust duct 58 eliminated. The particles are passed through a Tyler 24 mesh sieve filtered with sieve openings of 0.701 mm width (Tyler standard screen sieves, W.S. Tyler Company Cleveland, Ohio). Any equivalent screening device may instead Find use. The drain pipe can be perforated or along its sides closed, then being open and close only at its distal end 40 this has the sieve 42.

Wenn eine durchlöcherte Abzugs leitung benutzt wird, bedeckt das Sieb jedes der I,öcher entlang der Abzugsleitung.If a perforated drain is used, the screen will be covered each of the I, holes along the drain.

Bei der bevorzugten Aus führungs form ist die Abzugs leitung 38 an ein herkömmliches Abzugs- und Filtersystem 44 anschließbar, das Anschlußöffnungen überall dort in den Gebäuden aufweist, wo sie von Bedeutung sein können. Die Abzugsleitung kann aber auch an ein einzelnes Absaug- und Filtersystem mittels einer biegsamen Leitung angeschlossen sein, so daß der Anschluß zur Absaugung an verschiedenen Stellen stattfinden kann. Anschlüsse für den Antrieb, die Kühlflüssigkeit und andere sind vorzugsweise nach Art der Schnellkupplungen ausgebildet, so daß ein einziges Kühlsystem in Verbindung mit mehreren orten benutzt werden kann, indem einfach die Baugruppe mit dem kühlenden Zylinder an die passende Stelle mittels eines Gabelhebers oder durch Verschiebung auf Rollen gebracht wird.In the preferred embodiment, the drain line 38 is on a conventional extraction and filter system 44 can be connected, the connection openings everywhere in the buildings where they can be of importance. The drain pipe can but also to a single suction and filter system by means of be connected to a flexible line, so that the connection to the suction can take place in different places. Connections for the drive, the coolant and others are preferably designed in the manner of quick-release couplings, so that a single cooling system can be used in conjunction with multiple locations by simply put the assembly with the cooling cylinder in the right place using a fork lifter or by displacement is brought on rollers.

Auch ist beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Zylinder unter einem Winkel von 20 bis etwa 150 von der Aufgabe-zur Abgabeseite nach unten geneigt, damit die Förderung der Schlacke während des Kühlens bewirkt wird. Hebeschaufeln 46 sind in Abständen um die innere kühlende Oberfläche des Zylinders angeordnet und erstrecken sich längs dieser zylindrischen Oberfläche. Diese Hebeschaufeln unterstützen das Anheben der Schlacke in innigem Kontakt mit der gekühlten zylindrischen Wandoberfläche , um eine schnelle und wirksame Kühlung mit einem Minimum der Abtrennung von Aluminium zu bewirken und um auch die größeren Schlackenbrocken aurzubrechen.Also in the preferred embodiment, the cylinder is under one Angle of 20 to about 150 from the feed to the delivery side inclined downwards so that the conveyance of the slag is effected during the cooling. Lifting blades 46 are spaced around the inner cooling surface of the cylinder and extending along this cylindrical surface. These lifting shovels support that Raising the slag in intimate contact with the cooled cylindrical wall surface to provide quick and effective cooling with a minimum of separation of aluminum and to break up the larger cinder blocks.

Anstelle der Uberwachung hoher Temperaturen oder Einhaltung derselben oder auch nur Begünstigung derselben durch Thermitieren beruht vorliegende Erfindung auf dem Prinzip der extrem schnellen Abkühlung ohne wesentliche Abtrennung von metallischem Aluminium aus der Schlacke. Die Schlacke, der Abstrich oder die Krätze und diesbezügliche Mischungen werden der sofortigen Kühlung fast vom Augenblick des Verlassens des Ofens oder Ofenschachts ausgesetzt. Das Material wird rasch in den Kühlzylinder gebracht. Die innen angeordneten Hebeelemente brechen die größeren Brocken der Schlacke in kleinere Teile zum rascheren Abkühlen. Die Drehung des Zylinders, die Kühlung der Oberfläche von außen, das Anheben und Rollen oder Stürzen der Schlacke gegen die gekühlte Oberfläche innerhalb des kühlenden Zylinders wirken alle zusammen zur sofortigen Kühlung des Gemisches. Da eine Hührbewegung in den Klumpen verhältnismäßig gering im Vergleich z.B. zum Verfahren nach Brumagin und anderen ist, wird nur ein ganz geringer Teil des metallischen Aluminiums aus dem Schlackengemisch ausgeschieden.Instead of monitoring or maintaining high temperatures or even just favoring the same by thermitizing is based on the present invention based on the principle of extremely rapid cooling without any significant separation of metal Aluminum from the slag. The slag, the smear or the scabies and related Mixtures are instant cooling almost from the moment you leave the Exposed in the furnace or furnace shaft. The material is quickly in the cooling cylinder brought. The lifting elements arranged inside break the larger chunks of the slag in smaller parts for faster cooling. The rotation of the cylinder, the cooling of the Surface from the outside, the lifting and rolling or falling of the slag against the chilled surface inside the cooling cylinder all work together for instant Cooling the mixture. Since a stirring movement in the lump is relatively small in comparison, for example, with the method according to Brumagin and others, only one becomes whole a small part of the metallic aluminum is eliminated from the slag mixture.

Die Temperatur der Schlacke, des Abstrichs oder der Krätze beträgt etwa zwischen 650 und 760°C, wenn sie aus dem Ofen oder dem Ofenschacht kommt, und hat beim Erreichen der kühlenden Oberfläche des Zylinders noch mehr als 5400C Jedoch wird sie dann sofort auf etwa 205 OC abgesenkt, und zwar vorzugsweise innerhalb einer oder zweier Minuten und stets in weniger als etwa 3 Minuten. Durch diese rasche Kühlung kommt die Bildung von Oxyden zum Stillstand und es ergibt sich eine enorm verbesserte Wiedergewinnungsmöglichkeit von Aluminium. Die bekannten Verrahren des Standes der Technik halten die Schlacke bei etwa 650 - 760 0C während 10 - 20 Minuten. Selbst solche Verfahren, bei denen eine gewisse Kühlung stattfindet, halten die Schlacke deutlich oberhalb 205 OC über lange Zeitspannen, während der eine ausgiebige Bildung von Oxyden stattfindet.The temperature of the slag, smear or scabies is between about 650 and 760 ° C when it comes out of the furnace or the furnace shaft, and However, it still has more than 5400C when it reaches the cooling surface of the cylinder it is then immediately lowered to about 205 OC, preferably within one or two minutes and always in less than about 3 minutes. Through this rapid Cooling the formation of oxides comes to a standstill and there is an enormous improved aluminum reclamation. The well-known betrayals of the According to the prior art, keep the slag at about 650-760 ° C. for 10-20 minutes. Even those processes in which a certain cooling takes place hold them Slag well above 205 OC for long periods of time during which an extensive one Formation of oxides takes place.

Wenn die Schlacke, der Abstrich oder die Krätze in dem Kühlzylinder eingeführt werden, verfestigen sie sich als erste, da Oxyd einen höheren Schmelzpunkt als geschmolzenes Aluminium hat. Ein wenig von dem Aluminium trennt sich in Form kleiner Perlen ab, die sich unmittelbar abkühlen, wenn sie sich am Umfang der Innenseite des Kühlzylinders entlang dessen Oberfläche verfestigen, jedoch verbleibt das meiste Aluminium mit der Schlacke innig vermengt.When the slag, smear or dross in the cooling cylinder are introduced, they are the first to solidify, since oxide has a higher melting point than molten aluminum. A little of the aluminum separates into shape small pearls that cool immediately when they are around the circumference of the inside of the cooling cylinder solidify along its surface, but most of it remains Aluminum is intimately mixed with the slag.

Dieser gleiche Mechanismus kann für Schlacken, Abstriche, Krätzen und Salze oder andere, große Anteile von Salzen, DeckNuBmitteln oder andere Salzmischungen enthaltenden Abstrichen Verwendung finden. Das Grundprinzip ist das gleiche, nämlich eine rasche Verfestigung des Salzkuchens oder der Schlacke, was die Oxydation des metallischen Aluminiums anhält. Die endgültige Größe und Form des Salzkuchens oder der Schlacke kann durch die Länge des Zylinders, die Zahl und Form der im Zylinder befindlichen Hebeschaufeln und durch die Drehzahl des Zylinders gesteuert werden.This same mechanism can be used for slags, smears, scabies and salts or other, large proportions of salts, top nuts or other salt mixtures containing smears are used. The basic principle is the same, namely rapid solidification of the salt cake or slag, which leads to the oxidation of the metallic aluminum. The final size and shape of the salt cake or The slag can be determined by the length of the cylinder, the number and shape of the cylinder located lifting shovels and controlled by the speed of the cylinder.

Aufgrund einer solchen Behandlung erhaltene Schlacken ergeben verhältnismäßig hohe Wiedergewinnungswerte, oft 30 % oder mehr über denen des Standes der Technik. Der Metallanteil wird nicht nur in dem hohen Metallwiedergewinnungswert der Schlacke an sich , sondern auch in den verschiedenen Staubklassierungen gefunden.Bei den bekannten Verfahren hatte der Staub keinen Wert, er hat jedoch nach dem Verfahren gemäß der Erfindung aufgrund eines verhältnismäßig hohen Anteils an fein verteiltem metallischen Aluminium ein wertvolles Nebenprodukt ergeben und wird in Stahlveredelungsverfahren angewandt.Slags obtained as a result of such treatment give rise to proportions high recovery values, often 30% or more over those of the prior art. The metal content is not only found in the high metal recovery value of the slag per se, but also found in the various dust classifications known processes, the dust had no value, but it has after the process according to the invention due to a relatively high proportion of finely divided metallic aluminum is a valuable by-product and is used in steel finishing processes applied.

Schlacken, die auf herkömmlichem Wege behandelt wurden, z.B. mittels der Brumagintechnik, zeigten einen Wiedergewinnungswert von 40 - 45 % des metallischen Aluminiums, während 560 t von Schlacke, die gemäß der Erfindung behandelt wurde, einen Wiedergewinnungswert von 70 - 75 ffi des vorhandenen Aluminiums hatte.Slags that have been treated in a conventional way, e.g. by means of the Brumagin technique, showed a recovery of 40-45% of the metallic Aluminum, while 560 t of slag treated according to the invention, had a recovery value of 70-75 ffi of the aluminum present.

Eine Untersuchung verschiedener Klassierungen von Staub aus bekannten Schlackenaufbereitungsverfahren wurde mittels chemischer Analyse durchgeführt, wobei diese Analyse aus einer Behandlung der Schlacke mit ätznatron bestand, wobei freies Aluminium mit dem Ätznatron unter Entwicklung von Wasserstoff reagiert, der dann durch Wasserverdrängung gemessen wird.An examination of various classifications of dust from known ones Slag treatment process was carried out by means of chemical analysis, wherein this analysis the slag was treated with caustic soda, whereby free aluminum reacts with the caustic soda to develop hydrogen, which is then measured by water displacement.

Die Ergebnisse einer solchen Analyse zeigen in jedem Fall, daß die rasche Abkühlung gemäß vorliegender Erfindung eine wesentlich bessere Ausbeute des Abstrichs oder der Schlacke ergibt. Solche Ergebnisse sind möglich, weil die Erfindung dem Metall nicht gestattet, in Luft zu verbrennen oder während des langsamen Abkühlens zu oxydieren, bei welchen Vorgängen große Mengen von Aluminiumoxyd auf Kosten des wertvolleren metallischen Aluminiums entstehen.In any case, the results of such an analysis show that the rapid cooling according to the present invention a much better yield of the Smear or slag results. Such results are possible because of the invention the metal is not allowed to burn in air or during slow cooling to oxidize, in which processes large amounts of aluminum oxide at the expense of more valuable metallic aluminum arise.

Stattdessen wird als Folge vorliegender Erfindung das Aluminium vor rascher Oxydation geschützt. In allen Größen von Schlacken und Abstrichen ist es in höherem Anteil feststellbar.Instead, as a result of the present invention, the aluminum is used protected from rapid oxidation. It is of all sizes of slags and smears detectable in a higher proportion.

Die Ergebnisse von vergleichenden Untersuchungen sind in Tabelle I gezeigt.The results of comparative studies are given in Table I. shown.

Tabelle I Wiedergewinnung von metallischem Aluminium aus Schlacke mit hohem Salzanteil Aluminiummetall-Anteil Teilchen- Stand der Technik Erfindung r;röße () (%) -24 Mesh 28.9% Al. 63.5% Al. Table I Recovery of metallic aluminum from slag with a high salt content, aluminum metal content, particles prior art invention r; size () (%) -24 mesh 28.9% Al. 63.5% Al.

(Tyler) +24 Mesh 28.8% Al. 81.0% Al.(Tyler) +24 mesh 28.8% Al. 81.0% Al.

(Tyler) Schlacken- oder Abstriche, die in Salzofenschächten behandelt wurden und die große Mengen an Salz enthalten, werden üblicherweise verworfen. Sie enthalten jedoch zwischen 25 und 35 % Aluminium , das gemäß dem Stande der Technik vergeudet wird. Vorliegende Erfindung erlaubt die Entnahme von etwa der Hlfte des Aluminiums aus solchen Schlacken und Abstrichen, bevor der Rest der Schlacken und Abstriche dem Abfall übergeben wird. Die Wichtigkeit vorliegender Erfindung kann nicht hooh genug eingeschätzt werden, wenn man bedenkt, daß Schlacken, Abstriche und Krätzen Millionen von Tonnen an Aluminium pro Jahr repräsentieren.(Tyler) Slag or smears in the salt furnace shafts that contain large amounts of salt are usually discarded. However, they contain between 25 and 35% aluminum, according to the state of the art is wasted. The present invention allows the removal of approximately half of the Aluminum from such slags and smears before the rest of the slags and Smears are handed over to the trash. The importance of the present invention can be Not to be rated highly enough when you consider that slags, cutbacks and dross represent millions of tons of aluminum per year.

Das gleiche Verfahren und das gleiche Gerät und System wie beschrieben wurden z.B. in Zusammenhang mit Zink benutzt, wobei sich im wesentlichen dieselben Ergebnisse zeigten.The same procedure and the same device and system as described have been used in connection with zinc, for example, and are essentially the same Results showed.

Obwohl der wichtigste und wertvollste Gesichtspunkt für vorliegende Erfindung die unerwartet große Verbesserung bei der Wiedergewinnung von Aluminium aus Schlacken, Abstrichen und dgl. ist, hat die Erfindung viele andere Vorteile. Da das kühlende System von einer Stelle zur anderen mittels in Fabriken ohne weiteres vorhandener Mittel bewegt werden kann, z.B. mittels Hebezeugen oder Gabelhebern oder auch durch Befestigung des Kühlers auf Rollen, ergibt sich eine große Ersparnis an Grundfläche. Dies spart wiederum Arbeitszeit für die Bewegung von Personen durch die Anlage und, was weit wichtiger ist, erlaubt eine höhere Ausnutzung des Fabrikraums. Natürlich kann auch ein besonderes Kühlsystem für jeden Ofen vorgesehen werden, was ungefähr das gleiche kostet, wie ein Ajaxkühler (Brumagin et al) für jeweils 8 - 10 ofen. Ein beträchtlich geringerer Bodenbedarf ergibt sich außerdem.Though the most important and most valuable point of view for present Invention the unexpectedly large improvement in the recovery of aluminum is made up of slags, smears, and the like, the invention has many other advantages. As the cooling system means from one place to another in factories easily existing means can be moved, e.g. by means of hoists or fork lifters or by mounting the cooler on rollers, there is a great saving in terms of footprint. This in turn saves working time for moving people the facility and, more importantly, allow greater use of the factory space. Of course, a special cooling system can also be provided for each furnace, which costs about the same as an Ajax cooler (Brumagin et al) for each 8 - 10 oven. There is also a considerably lower land requirement.

Claims (1)

Patentanspruch Verfahren zum Wiedergewinnen eines aktiven Metalls aus Schlacke auf trockenem Wege, die aus einem Schmelzofen abgezogen und einer Behandlung zur Trennung metallischer Bestandteile von Oxyden, Nitriden und anderen nicht metallischen Bestandteilen unterworfen wird, dadurch g e k e n n -z e 1 c h n e t , daß vor der zur Trennung metallischer Bestandteile von nicht metallischen Bestandteilen erfolgenden Behandlung der Schlacke folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden: Uberrühren der Schlacke aus dem Schmelzofen direkt in eine Kühleinrichtung ohne wesentliche Kühlung auf dem Weg dorthin, Drehen der Schlacke in der Kühlelnrlchtung ohne Berührung der Schlacke mit Wasser bei rollender Berührung mit einer kalten zylindrischen Oberfläche durch Anheben der Schlacke vom tiefsten Punkt dieser Oberfläche in Berührung mit dieser Oberfläche und ZurtlckstUrzen der Schlacke auf die Oberfläche, Fördern der Schlacke in Längsrichtung über die Oberfläche weg gleichzeitig mit der Ausführung des vorhergehenden Verfahrensschritts, so daß aufgrund der kombinierten Wirkung der beiden vorhergehenden Schritte die Schlacke rasch, jedenfalls in höchstens drei Minuten auf weniger als 2050C gekühlt, die großen Schlackenbrocken in kleinere Stücke gebrochen und die Bildung großer Schlackenbrocken durch exotherme Fusion verhindert werden, wobei alles dies ohne Trennung nennenswerter Mengen metallischer Bestandteil le von der Schlacke erfolgt. A method for recovering an active metal from slag by dry means that is withdrawn from a melting furnace and subjected to a treatment for separating metallic components from oxides, nitrides and other non-metallic components Components is subjected, thereby g e k e n n -z e 1 c h n e t that before the for the separation of metallic components from non-metallic components Treatment of the slag the following process steps are carried out: Stirring the slag from the melting furnace directly into a cooling device without any substantial Cooling on the way there, turning the slag in the cooling device without touching it the slag with water on rolling contact with a cold cylindrical surface by lifting the slag from the deepest point of that surface in contact with this surface and backlash of the slag on the surface, conveying the Slag lengthways across the surface simultaneously with execution of the previous process step, so that due to the combined effect of the two preceding steps, the slag quickly, at least in three at the most Minutes cooled to less than 2050C, the large cinder blocks into smaller ones Pieces broken and the formation of large lumps of cinder prevented by exothermic fusion all of this without separating significant amounts of metallic constituents le from the slag.