İkincil Alüminyum Eriyiğinden Magnezyum Giderme Yöntemleri

Magnezyum, ikincil alüminyum üretiminde de sıkça rastlanan bir kirlilik maddesidir. Atık alüminyum eriyikindeki magnezyumu gidermek için genellikle aşağıdaki Mg giderme yöntemleri kullanılır.

Mg Giderme Yöntemleri

Oksidasyon yoluyla magnezyumun uzaklaştırılması

Oksidasyon yoluyla magnezyumun uzaklaştırılması, magnezyum ile oksijen arasındaki afinitenin diğer metallere kıyasla daha yüksek olması ilkesine dayanır. Ergitme işlemi sırasında magnezyum öncelikle oksijenle şiddetli bir reaksiyona girer; magnezyum oksitleri alüminyum ve alüminyum alaşımı eriyiklerinde çözünmez ve yüzeye çıkar, ardından alüminyum ve alüminyum alaşımlarından ayrılır. Eriyiğin yüzeyi sıyırılır. Magnezyumun oksidasyon sürecini hızlandırmak amacıyla, alüminyum ve alüminyum alaşımı eriyiklerini karıştırmak için aletler kullanılabilir. Magnezyumu uzaklaştırmaya yönelik bu oksidasyon yönteminin etkisi, karıştırma süresinin uzamasıyla artar. Ancak bu yöntem, magnezyumu uzaklaştırırken alüminyum ve silikon gibi elementlerin yanmasına ve oksidasyon kayıplarına da neden olur. Genel olarak, bu yöntemin kullanılması uygun değildir.

Magnezyum klorür giderme yöntemi

İkincil alüminyum eriyikinden magnezyumun uzaklaştırılmasında, klor genellikle oksitleyici olarak kullanılır; bu madde, eriyik içindeki magnezyum gibi aktif metallerle reaksiyona girerek klorürler oluşturur. Magnezyumun klora karşı alüminyumdan daha fazla afinitesi olduğundan, şu durumda kimyasal bir reaksiyon meydana gelir: akılar alüminyum ve alüminyum alaşımı eriyiklerine geçer. Oluşan magnezyum klorür, çözücü tabakasında çözünür; magnezyum ile klor gazı arasındaki reaksiyon, büyük miktarda ısı yayar ve bu ısı, alüminyum ve alüminyum alaşımı eriyiklerini ısıtır.

Klorlama yoluyla magnezyum giderme yönteminin magnezyum giderme etkisi nispeten belirgindir; bu yöntem, alüminyum ve alüminyum alaşımı eriyiklerindeki magnezyum içeriğini 0,3%—0,4% seviyesine düşürebilir ve kullanımı kolaydır. Ayrıca şu işlevlere de sahiptir: gaz giderme ve cüruf oluşturma, ancak klor, insan sağlığına ve çevreye büyük zarar veren son derece zehirli bir maddedir; ayrıca, klor gazı ile magnezyumun uzaklaştırılmasından sonra elde edilen alüminyum ve alüminyum alaşımı eriyiklerinin taneleri iri olur ve mekanik özellikleri daha düşüktür.

Klor tuzu ile magnezyum giderme yöntemi

İkincil alüminyum eriyiklerinden magnezyumun uzaklaştırılması için en yaygın olarak kullanılan klorür tuzları, alüminyum klorürdür. Bu yöntemde, belirli bir basınçtaki azot kullanılarak alüminyum klorür, alüminyum ve alüminyum alaşımı eriyiklerine püskürtülür ve böylece alüminyum klorür ile magnezyumun reaksiyona girmesi sağlanır. Bu yönteme göre, klor atmosfere kaçmaz ve reaksiyona girmemiş alüminyum klorür, yukarıda belirtilen sodyum klorür ve potasyum klorür çözücüler tarafından emilir. Bu yöntem, alüminyum ve alüminyum alaşımı eriyiklerinin magnezyum içeriğini 0,1-0,2% oranında azaltabilir.

Kriolit ile magnezyum giderme yöntemi

Kriolit, magnezyumla reaksiyona girerek alüminyum ve alüminyum alaşımı eriyiklerinde çözünmeyen bileşikler oluşturur ve magnezyumu uzaklaştırır. Kriolit nispeten ucuz ve temini kolay olduğundan, kriolit yoluyla magnezyumun uzaklaştırılması yöntemi ikincil alüminyum endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kriolit ve magnezyum, alüminyum ve alüminyum alaşımı eriyiklerinde kimyasal olarak reaksiyona girer. Kriolitin teorik tüketimi 6 kg/kg-Mg'dir ve gerçek tüketim, teorik tüketimin 1,5-2 katıdır. Reaksiyon sıcaklığı 850-900 ℃'dir ve bu sıcaklıkta magnezyum içeriği 0,05%'ye düşürülebilir. Kriolitten magnezyumu ayırma sıcaklığını düşürmek amacıyla, 40% NaCl ve 20% KCl içeren kriolit, eriyik yüzeyine serpilir.