Recycling von strontium- und calciumhaltigen Magnesiumlegierungen mit Salz
Zusammenfassung der Projektergebnisse
KM-Salze dienen zur Entfemung von Strontium aus den Schrotten strontiumhaltiger Legierungen. Die bestimmende Reaktion ist die Reduktion von MgCb durch Strontium unter Bildung von SrCb und Magnesium. Die Entfernung ist vor allem von der eingesetzten Salzmenge abhängig. Bei geringen Salzmengen, unterhalb etwa 5% bleiben Strontium-, Natrium- und Kaliumanteile in der Legierung, die oberhalb der Grenzgehalte für strontiumfreie Legierungen liegen. Die Calciumgehalte bleiben immer unterhalb 0,01%. Natrium und Calcium sind Verunreinigungen in den KM-Salzen und in AJ62, spielen aber dennoch eine Rolle, wenn sie in Gehalten um 0,5% in den Salzen vorliegen. Sehr vorteilhaft ist ein Zusatz von Fluorid, der besonders niedrige Natrium- und Kaliumgehalte im Metall ergibt und außerdem die Trennung Metall-Salz erheblich verbessert bzw. erst ermöglicht. Bei Einsatz der Emgesal 0 und Emgesal 18 Salze wird ebenfalls Strontium entfernt. Für Salzmengen unter 7% steigen Natrium- und Kaliumgehalte im Metall an. Die Natriumgehalte steigen durch die Reduktion auf über 0,01%, während die Kalium- und Calciumgehalte noch knapp unter 0,01% bleiben. Mit Salzen vom Typ K (KCl-SrCl2) sollte Strontium im Metall bleiben. Es stellt sich jedoch heraus, dass auch KCl in geringem Maße von Strontium reduziert wird. Erst bei geringen Salzmengen unter 5% und bei hohen Gehalten an SrCl bleibt Strontium im Metall. Dabei steigen die Kaliumgehalte auf etwa 0,01% an. Ein geringer Zusatz an SrF2 wirkt sich günstig für hohe Gehalte an Strontium im Metal und auf die Trennung Metall-Salz aus. Die Berechnung der Gleichgewichte und die Bestimmung der Verhältnisse der Aktivitätskoeffizienten für das fluoridfreie und das fluoridhaltige Salz bestätigen den positiven Einfluss von SrF2, das die Aktivität von SrCl2 erheblich erhöht. Die Anwendung der gleichen Salze auf MRI 230 (0,21% Sr und 1,44% Ca) führt zu vergleichbaren Ergebnissen. Strontium bleibt im Metall und Calcium wird entfernt. Erst bei geringen Salzmengen unter 5% steigen die Calciumgehalte im Metall an. SrF2 ist zwar ebenfalls günstig für die Trennung Metall-Salz, wird jedoch auch von Calcium leichter reduziert.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Recycling of Magnesium. 2008, ISBN 978-3-89720-957-2
Ditze,A., Scharf,C.
