DE2330592C2

DE2330592C2 - Verfahren zur Rückgewinnung von Metallen aus Abfällen

Info

Publication number: DE2330592C2
Application number: DE2330592A
Authority: DE
Inventors: Leroy F. Calabasas Calif. Grantham; Samuel J. Woodland Hills Calif. Yosim
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1972-06-20
Filing date: 1973-06-15
Publication date: 1983-10-06
Also published as: JPS4963604A; AU469925B2; FR2189522A1; AU5643673A; DE2330592A1; GB1392586A; CA989625A; FR2189522B1; JPS568897B2; US3899322A; CH594054A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von Kupfer, Silber, Gold, Palladium, Platin und Aluminium aus brennbare organische Bestandteile enthaltenden Abfällen im geschmolzenen Salzbad unter Einleitung von Luft, wobei die in die Atmosphäre abgegebenen Abgase im wesentlichen nur aus Kohlendioxid, Wasserdampf, Sauerstoff und Stickstoff bestehen. Ein solches Verfahren ist bekannt aus der US-PS 30 00 766. Dabei wird eine Nitrit-Schmelze verwendet, und das Metall verbleibt im festen Zustand. Es ist dabei schwierig, das zurückbleibende Metall von den Aschebestandteilen und anhaftenden Salzresten zu trennen. Außerdem ist die Verfahrensdurchführung umständlich.

Aus der US-PS 35 67 412 ist zwar bereits ein Verfahren zum Verbrennen von Kohlenstoffmaterial mit Hilfe von Luft in einer Alkalicarbonatschmelze bekannt, nicht jedoch eine Anwendung dieses Verfahrens zur effizienten Rückgewinnung von Metallen aus Abfällen. Weitere mit Salzschmelzen arbeitende Verfahren zur Aufarbeitung von Abfällen sind in den folgenden US-Patentschriften beschrieben: 5 28 156; 17 14 879; 23 95 694; 24 58 660; 24 58 661; 36 15 815; 25 38 702; 26 30 393 und 18 29 693.

Andererseits ist es auch bereits bekannt, Abfälle in einem Ofen zu verbrennen, um daraus Metalle zurückzugewinnen. Verfahren dieser Art sind in der DE-AS 11 46 661 und der US-PS 36 71 222 beschrieben. Sie wurden bisher eingesetzt, um Kupfer aus iscliertem Kupferdraht durch Verbrennen der Isolation zurückzugewinnen. Dies Verfahren führt zu erheblicher Luftverschmutzung durch die Verbrennung von Polyvinylchloridisolation. Ferner wird ein großer Teil des Kupfers in Oxid umgewandelt. Man kann solche Verfahren auch zur Rückgewinnung von Silber aus silberhaltigem Abfall, z. B. Batterien, fotografischem Film, sensibilisiertem Papier und gedruckten Schaltungen verwenden (US-PS 21 31 072; 22 18 250; 29 44 886 und 36 32 336). Auch diese Verfahren führen zu erheblicher Luftverschmutzung. Bei allen herkömmlichen Verfahren bereitet die Trennung des Metalls von anorganischen Verunreinigungen erhebliche Schwierigkeiten. Aus diesem und aus anderen Gründen müssen diese Verfahren speziell auf die jeweiligen Metalle zugeschnitten werden.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein

einfaches, nicht zu Luftverschmutzungen führendes Verfahren zur Gewinnung von Kupfer, Silber, Gold, Palladium, Platin und Aluminium in hoher Reinheit aus metallhaltigen Abfällen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine Salzschmelze aus 75 bis 99 Gew.-% mindestens eines Alkalimetall-Karbonats und 1 bis 25 Gew.-% eines Alkalimetallsulfats verwendet wird und die Temperatur der Salzschmelze im Bereich von 400 bis 1800° C auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des zu gewinnenden Metalls eingestellt wird.

Die erfindungsgemäß zurückgewinnbaren Metalle finden sich in elektrischen Einrichtungen, Kabeln, Leitungen, Verbindungselementen, Behältern, in fotografischen Filmen und in einer Vielzahl anderer Geräte. Am Ende der Lebensdauer eines solchen Gerätes wurden bisher die metallhaltigen Bestandteile weggeworfen, da es sehr schwierig war, die Metalle in wirtschaftlicher Weise und ohne Umweltverschmutzung zurückzugewinnen. Dies war insbesondere dann der Fall, wenn das Metall in Form kleiner Drahtstückchen oder in Form von bewehrtem Kabel oder in Form kleiner Bauteile vorlag, welche mit Lack, Farbe, Gummi, Kunststoff oder mit anderen organischen Materialien oder mit Glaswolle, Emaille oder Keramikbeschichtungen beschichtet waren. Andererseits kann das Metall mit erheblichen Mengen organischer Abfallmaterialien vermischt sein, oder das Metall kann in chemisch gebundener oder in elementarer, feinverteilter Form vorliegen, was z. B. im Falle eines fotografischen Films, welcher Silber enthält, der Fall ist. In allen diesen Fällen eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Rückgewinnung der Metallbestandteile in reiner Form.

Die Temperatur der Salzschmelze liegt vorzugsweise zwischen 800 und 1800⁰C.

Wenn der nicht metallische Anteil des Abfalls in der Hauptsache aus organischem Material besteht, was häufig der Fall ist, so entstehen bei der Zersetzung im allgemeinen auch gasförmige Zersetzungsprodukte, welche entweichen. Wenn ein Luftüberschuß durch die Schmelze geführt wird, während ein Abfall mit organischem Material thermisch zersetzt wird, so wird eine praktisch vollständige Verbrennung des organischen Materials in der Schmelze erzielt. Die aus der ersten Behandlungszone entweichenden Gase umfassen dann ausschließlich Kohlendioxid und Wasserdampf und ferner Sauerstoff und Stickstoff, welche der Luft entstammen. Wenn jedoch verbrennbare Bestandteile im Gas entweichen, so ist es bevorzugt, das Abgas in einer zweiten Verbrennungszone zu behandeln, so daß die Emission weiter herabgesetzt wird. Dies kann einfach dadurch geschehen, daß man das Abgas, welches kohlenstoffhaltige Teilchen enthalten kann (z. B. Ruß) durch das geschmolzene Salzbad in eine zweite Reaktionszone führt, wo verbrennbare Gase oder andere verbrennbare Stoffe, welche im Abgas mitgeführt werden, weiter oxidiert werden. Das endgültige Abgas, welches an die Atmosphäre entlassen wird, besteht im wesentlichen aus Kohlendioxid, Wasserdampf, Sauerstoff und Stickstoff. An-

dere Zersetzungsprodukte werden in der Schmelze zurückerhalten. Diese liegen jedoch in minimaler Menge vor, wenn ein Sauerstoffüberschuß eingesetzt wird und wenn der nichtmetallische Anteil des Abfalls im wesentlichen aus organischem Material besteht Das geschmolzene Metall wird am Boden des geschmolzenen Salzbades abgelassen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die geschmolzene Salzmischung hei einer Temperatur oberhalb 850⁰C und leicht oberhalb des Schmelzpunktes des zurückzugewinnenden Metalls gehalten. Die Saizmischung besteht im wesentlichen aus Natriumcarbonat, welches etwa 1 bis 25 Gew.-% Natriumsulfat enthält. Eine Menge zwischen 5 und 15 Gew.-% Natriumsulfat ist bevorzugt. Wenn in der ersten Reaktionszone nur eine teilweise Verbrennung des organischen Materials stattfindet, so werden die Gase von der ersten Reaktionszone zu einer zweiten Reaktionszone geführt, um die Oxidation der verbrennbaren Bestandteile zu vervollständigen. Derartige brennbare Bestandteile können geringe Mengen von kohlenstoffhaltigen Teilchen sowie von oxidierbaren Gasen umfassen. Eine zweite Sauerstoffquelle, vorzugsweise Luft, wird in die zweite Reaktionszone geführt. Ein Metallgitter, wie z. B. aus Edelstahl, oder ein mit Keramik beschichtetes Metallgitter, z. B. aus einem aluminisieren oder mit Aluminiumoxid beschichteten Edelstahlgitter, wird vorzugsweise mindestens in dieser zweiten Reaktionszone vorgesehen. Dieses Gitter dient zur Zündung und auch zur Abscheidung von irgendwelchen Teilchen aus der geschmolzenen Salzmischung, welche im Gas enthalten sein können, bevor das Abgas an die Atmosphäre entlassen wird.

Je nach der Art der Zersetzungsprodukte des metallhaltigen Abfalls, welche in der Schmelze zurückbleiben, ist es bevorzugt oder häufig erforderlich, daß die Schmelze weiter behandelt wird, so daß sie ungiftig ist und bei der Ablagerung im Boden oder bei der Auflösung in Wasser nicht zur Verschmutzung führt. Die Schmelze, welche die zurückgehaltenen Zersetzungsprodukte enthält, wird mit Luft behandelt, um irgendwelche Sulfide zu Sulfaten zu oxidieren. Sodann kann die Salzmischung durch Behandlung mit Kalk wiederhergestellt werden, oder sie kann in einer Grube oder im Trockenbett eines Sees abgelagert werden. Falls die Schmelze vorwiegend Chloride enthält, wie Natriumchlorid, welche bei der Zersetzung von Polyvinylchlorid anfallen, so kann der gesamte Rückstand als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Salzlauge verwendet werden oder direkt in den Ozean oder in einen See gegeben werden.

Eine große Vielzahl verschiedener Metalle kann in geschmolzenem Zustand rasch und bequem aus metallhaltigen Abfällen zurückgewonnen werden, ob nun das Metall frei oder in Kombination mit anderen Elementen vorliegt. Von Metall zu Metall sind lediglich geringfügige Abänderungen der Methode erforderlich, da das Verfahren grundsätzlich in allen Fällen die Behandlung des metallhaltigen Abfalls im geschmolzenen Salzbad in Gegenwart von Sauerstoff oberhalb des Schmelzpunktes des Metalles, umfaßt. Dies führt zu einer raschen Zersetzung und Auflösung von organischen und anorganischen Materialien. Die Metalle fallen in geschmolzener Form an. Sie können auf einfache Weise zum Erstarren gebracht werden, und man erhält kompakte Barren. Aluminium ist chemisch reaktiv. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Reaktion jedoch derart gesteuert werden, daß das Aluminium nicht mit den Komponenten der Salzschmelze unter Ausbildung löslicher Aluminiumsalze reagiert. Statt dessen bildet das Aluminium eine Aluminiumschmelze, aus weicher Aluminiumbarren gewonnen werden können.
Im folgenden soll die Erfindung insbesondere anhand der Rückgewinnung von Kupfer aus isoliertem Kupferdraht und anhand der Rückgewinnung von Silber aus photographischem Film erläutert werden, da diese beiden Anwendungsfälle eine äußerst große wirtschaftliehe Bedeutung haben.

Die Temperatur liegt geringfügig oberhalb des Schmelzpunkts des Metalls und vorzugsweise zwischen 1000 und 1100° C im Falle der Rückgewinnung von Silber und zwischen 1100 und 1200⁰C für die Rückgewinnung von Kupfer oder zwischen 850 und 950⁰C für die Rückgewinnung von Aluminium. Zu Anfang der Umsetzung sirsd organische Materialien zusammen mit Metall zugegen und lediglich eine begrenzte Luftmenge wird verbraucht. In diesem Stadium findet eine Pyrolyse und teilweise Oxidation durch das Sulfat in der Schmelze statt, wobei sich Kohle bildet'und wobei verbrennbare Gase, wie Kohlenwasserstoff und Kohlenmonoxid, sowie saure Gase, wie Schwefeldioxid und Chlorwasserstoff, gebildet werden. Die sauren Gase werden sofort durch die alkalische Salzschmelze neutralisiert und in der Schmelze zurückgehalten. Die brennbaren Gase werden zusammen mit nicht umgesetzten kohlenstoffhaltigen Teilchen in der zweiten Reaktionszone oxidiert. Der Ruß verbleibt in der sulfathaltigen Schmelze in der ersten Zone, bis er durch Umsetzung mit dem Sulfat vollständig aufgebraucht ist. Gemäß nachstehendem Reaktionsschema ist die Reaktion von Kohle oder Ruß mit Natriumsulfat eine endotherme Reaktion, wobei Natriumsulfid gebildet wird. Gleichzeitig wird das Natriumsulfat in einer exothermen Reaktion durch Umsetzung des aufgelösten Natriumsulfids mit der Sauerstoffquelle, wie Luft, regeneriert:

Na₂SO₄ + 2 C-Na₂S + 2 CO₂ (endotherm)

Na₂S + 2 O₂-Na₂SO₄ (exotherm)

C bedeutet den Kohlenstoffanteil in dem organischen Material oder Ruß. Die Gesamtreaktion CH-O₂-CO₂ ist eine exotherme Reaktion. Somit kann die erwünschte hohe Reaktionstemperatur leicht aufrechterhalten werden. Die Regeneration von Sulfid zu Sulfat wird z. B. gemäß US-Patent 35 67 412 ausgenutzt, wobei ein Teil eines kohlenstoffhaltigen Materials verbrannt wird, so daß Hitze für die Vergasungsreaktion bereitgestellt wird. Ein Oxidationsmittel wird zusammen mit dem Sulfat verwendet. Diese Reaktion wird im wesentlichen auch gemäß US-Patent 37 08 270 in einem Verfahren zur Pyrolyse von Kohlenstoffmaterial ausgenützt, sowie in dem US-Patent 37 10 737, welches ein Verfahren zur Erzeugung von Hitze und zum Verbrauch von Kohlenstoffmaterial betrifft.

Als Bruttoreaktion erscheint eine Oxidation des Kohlenstoffs. Die Kombination von Sauerstoff und Kohlenstoff findet jedoch indirekt statt, wobei jede Komponente separat mit einer Komponente in der Salzschmelze reagiert. Das Natriumcarbonat nimmt im wesentlichen nicht an der chemischen Reaktion teil. Es hat lediglich die Aufgabe, ein verträgliches Salzmedium bei praktischen .^rbeitstemperaturen zu schaffen und zusätzlich für die Pyrolyse und Vebrennung sowie zur Umsetzung der sauren Abfallstoffe Hitze bereitzustellen. In Gegenwart überschüssiger Luft (Gegenwart genügenden Sauerstoffs für die vollständige Verbrennung aller orea-

nischer Bestandteile) scheint das geschmolzene Salzmedium eine direkte Reaktion in der Schmelze zwischen den organischen thermischen Zersetzungsprodukten mit Sauerstoff zu fördern, so daß eine vollständige Verbrennung rasch innerhalb der Schmelze stattfindet. Somit werden schließlich als einzige gasförmige Produkte H2O und CO₂ abgegeben. Ferner tritt auch N2 in den Abgasen auf, welches der Luft entstammt. Ein Überschuß von Sauerstoff ist ebenfalls zugegen.

Bei Behandlung eines mit einem chlorierten polymeren Isoliermaterial beschichteten Belags bildet sich Natriumchlorid in der Schmelze. Wenn ein organisches Phosphat in dem Abfall vorhanden ist, so bilden sich Natriumphosphate. Wenn Schwefel in dem Abfallmaterial vorhanden ist, so bildet sich Natriumsulfat. Alle diese gebildeten anorganischen Verbindungen werden in der Schmelze zurückerhalten.

Wenn die Kapazitätsgrenze der Salzschmelze zur Umsetzung mit dem Abfall erreicht ist, so wird das Salzbad entfernt, und frisches Salz wird zugesetzt. Das verbrauchte Salz wird zurückgewonnen oder in anderer Weise beseitigt. Wenn Silber aus nicht entwickeltem photographischem Film zurückgewonnen wird, so sammeln sich die Bromide und Jodide der Schmelze an. Diese Materialien sind aus der verbrauchten Schmelze zurückgewinnbar, indem man Chlor durch die Schmelze bläst oder indem man eine wäßrige Lösung der Schmelze bildet, wobei Brom und Jod elementar anfallen.

Wenn Sauerstoff im Überschuß zugeführt wird und lediglich organische Materialien vorliegen, was z. B. bei voll entwickeltem photographischem Film der Fall ist, so findet eine vollständige Oxidation der brennbaren Gase gleichzeitig mit der thermischen Zersetzung statt, wobei die Zersetzungsprodukte in der Salzschmelze nicht oder nur in geringem Maße zurückerhalten werden.

Wenn ein bei relativ niedriger Temperatur schmelzendes Metall zurückgewonnen werden soll, so kann ein niedrig schmelzendes binäres oder ein ternäres Alkalimetallcarbonat verwendet werden, zusammen mit dem Alkalimetallsulfat. Das Eutektikum des ternären Alkalimetallcarbonats schmilzt bei 395± I⁰C und besteht aus 43,5 Mol-% Lithiumcarbonat. 31,5 Mol-% Natriumcarbonat und 25,0 Mol-% Kaliumcarbonat. Das K₂CO₃-Na₂CO₃ hat ein bei 710°C schmelzendes Eutektikum. Es kann irgendeines der erwähnten Alkalimetallsulfate verwendet werden, Natriumsulfat ist jedoch aufgrund der niedrigen Kosten bevorzugt.

Wegen der großen Bedeutung, welche einem Verfahren zur bequemen, raschen und wirksamen Zurückge-■A'innung von geschmolzenem Metal! aus Kupfer oder Silber-enthaltendem Abfall zukommt, soll die Erfindung nunmehr im Detail im Hinblick auf die Ruckgewinnung von Kupfer oder Silber erläutert werden. Es wird eine Salzschmelze verwendet, welche im wesentlichen aus Natriumcarbonat besteht, das 1 bis 25 Gew.-% Natriumsulfat enthält. Die Umsetzung erfolgt in Gegenwart von Sauerstoff bei einer Temperatur, welche geringfügig oberhalb dem Schmelzpunkt des Silbers (961"'C) und/oder des Kupfers (1083°C) liegt. Vorzugsweise findet die Umsetzung in einer Vielzahl von Zonen statt, so daß eine vollständige Verbrennung gewährleistet ist. Am Ende des Verfahrens werden die reinen Abgase in die Atmosphäre entlassen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert

In der Zeichnung ist ein mit feuerfestem Material ausgekleideter Ofen 10 zur Metallzurückgewinnung gezeigt. Kleine Stücke metallhaltigen Abfalls geeigneter Größe werden in den Einfülltrichter 12 gegeben, welcher mit einer Förderschnecke 14 verbunden ist. Diese Teilchen werden über die Leitung 16 in die erste Zone 18 des Ofens 10 geführt. Zur Herstellung dieser Zone eignet sich Aluminiumoxid sehr gut. Gleichzeitig wird ein Luftstrom mittels des Gebläses 20 durch die Ventilleitung 22 der Zone 18 zugeführt. Luft wird auch über die Ventilleitung 24 dem Einfülltrichter 12 zugeführt, so daß jeglicher Rückstaudruck über die Rohrleitung 16 aufgrund entwickelten Gases während der thermischen Zersetzung oder der Verbrennungsreaktion vermieden werden kann, der Abfall und die Luft treffen in einem Bad 26 aus geschmolzenem Salz aufeinander. Dieses Bad befindet sich am Boden der Zone 18. Das Bad be- ' steht aus geschmolzenem Natriumcarbonat, welches 1 bis 25 Gew.-% Natriumsulfat enthält. Die thermische Zersetzungsreaktion findet in einem derartigen Bad wirksam und in günstiger V/eise bei einer Temperatur des Salzes in der Schmelze oberhalb 800° C und um etwa 20 bis 30⁰C oberhalb dem Schmelzpunkt des zurückzugewinnenden Metalles statt. Wesentlich höhere Temperaturen bringen keine zusätzlichen Vorteile, abgesehen von einer möglicherweise raschen Geschwindigkeit für die Reaktion. Höhere Temperaturen führen jedoch zu einer unnötigen Verschwendung von erzeugter Wärme. Durch die exotherme Reaktion wird das Salz im geschmolzenen Zustand gehalten. Gleichzeitig findet eine partielle oder vollständige Oxidation des organischen Materials statt, je nach der Art des Abfalls und der Menge der zusammen mit dem Abfall in die Zone 18 eingeführten Luft. Die gebildeten Kohlenstoffprodukte : und die bei der Zersetzungsreaktion entwickelten Gase strömen durch das geschmolzene Salz, wobei saure Gase unmittelbar neutralisiert werden. Die gebildete Metallschmelze ist schwerer als die Salzschmelze und sinkt auf den Boden des Gefäßes. Der größte Teil des gebildeten Kohlenstoffmaterials wird in den Salzschmelzebädern 26 und 30 verbraucht. Dies ist auf die Reaktion des Natriumsulfats unter Bildung von Kohlendioxid und ; Natriumsulfid zurückzuführen. Die beiden Salzbäder 26 und 30 können sich frei durchmischen. Die entweichen- ;. den Gase, welche im allgemeinen Kohlenstoffteilchen ;■ enthalten, treten durch die Öffnungen 28 am Boden der : Zone 18 in das Bad 30 aus geschmolzenem Salz ein, i; welches ebenfalls einen Teil der Zone 18 bildet, da sich die beiden Bäder durchmischen. Die gebildete Metalischmelze fließt ebenfalls durch die Öffnungen 28 und sammelt sich am Boden 36 in Form einer Metallschmelze 34 an. Der Boden 36 des Ofens 10 ist vorzugsweise gekrümmt. Die Vervollständigung der Verbrennung der ■ verbrennbaren Gase, welche aus dem Bad 30 entwei- ; chen, findet in der zweiten Reaktionszone 32 statt. Ein Luftstrom wird über die Ventilleitung 38 zum Rohr 40 geführt, welches mit der zweiten Reaktionszone 32 in Verbindung steht. Bei einigen Anwendungen kann das Rohr 40 sich unter die Oberfläche des Bades 30 erstrekken, so daß die Salzschmelze gekühlt wird und gleichzeitig die Luft vorgeheizt wird, so daß in der Zone 32 eine raschere Verbrennung stattfindet. Ein korrosionsfestes Metalldrahtgitter 42, welches am besten aluminisiert oder mit Aluminiumoxid beschichtet ist und aus Edelstahl besteht, ist in der Reaktionszone 32 vorgesehen und dient der beschleunigten Verbrennung der oxidierbaren Gase und gleichzeitig der Abscheidung von Teilchen der Salzschmelze, welche durch den Gasstrom bis zu diesem Punkt mitgerissen werden. Die entweichenden Gase werden aus dem Ofen 10 über eine Leitung 44

entnommen und werden über einen Schornstein 46 an die Atmosphäre entlassen. Die entwickelten Gase bestehen im wesentlichen aus Kohlendioxid und Wasserdampf, welche durch die Verbrennung gebildet werden, sowie aus Sauerstoff und Stickstoff, welche durch die Luft eingebracht werden. Das geschmolzene Metall wird mittels eines herauszuschlagenden Pfropfens 48 aus dem Ofen entnommen und fließt über eine Leitung 50 in einen Wagen 52 für die Bildung der Metallbarren.

Das Verfahren kann im Chargenbetrieb, im halbkontinuierlichen Betrieb oder im kontinuierlichen Betrieb durchgeführt werden. Im Ofen 10 sind Einrichtungen vorgesehen, welche sich für den kontinuierlichen Betrieb eignen. Eine Überlaufkammer 54 ist mit einem Niveauregulierrohr 56 versehen. Wenn der Flüssigkeitsspiegel aufgrund der Zufuhr von Abfallmaterial und aufgrund der gebildeten Reaktionsprodukte steigt, so fließt überschüssige Salzschmelze aus der Überlaufkammer 54 über das Überlaufregulierrohr 56 in eine Grube (nicht dargestellt), wo es sich verfestigt. Sodann wird das Salz entnommen und beseitigt. Alternativ kann das überlaufende geschmolzene Salz mit Luft behandelt werden, um irgendwelches rückständiges Sulfid zu Sulfat zu oxidieren. Danach wird das Salz in ein mit Wasser gefülltes Gefäß 58 gegeben. Die Salzlösung des Gefäßes 58 wird mittels eines Ventilrohres 60 zur Weiterverarbeitung und endgültigen Beseitigung entnommen. Zur Aufrechterhaltung des kontinuierlichen Betriebs werden zusätzliches Natriumcarbonat und Natriumsulfat über den Einfülltrichter 12 in Mischung mit dem Abfall eingeführt. Alternativ kann zusätzliches Salz über die Rohrleitung 62 in das Salzbad in der Zone 18 eingeführt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispic!"'; /,äher erläutert.

Beispiel 1

Mehrere Stücke (300 g) verschiedener Kupferabfälle (z. B. isolierter umsponnener Draht, isolierter Draht mit einem Durchmesser entsprechend den Positionen 9 und 12 der Drahtlehre gemäß American Standard wire gage und Kupferwicklungen) werden in eine 370 g Schmelze aus 80 Gew.-% Na₂CO₃ und 20 Gew.-% Na₂SO₄ bei 1100°C in einen mit Aluminiumoxid ausgekleideten Ofen gegeben. Luft wird durch die Schmelze mittels eines getrennten Rohres geleitet. Die Isolierung wird rasch vom Kupferdraht innerhalb weniger Minuten in der Schmelze entfernt, und es bildet sich eine Pfütze aus geschmolzenem Kupfer am Boden des Bades aus geschmolzenem Salz. Etwa eine Stunde nach Beginn des Versuchs werden das geschmolzene Salz und das geschmolzene Kupfer verfestigt und in Form eines SaIzkupferblocks gewonnen. Das Kupfer wird leicht von der verfestigten Salzmischung abgetrennt. Etwa 99% des Kupfers werden auf diese Weise zurückgewonnen.

Beispiel 2

10 Silber wird aus Industrie-Röntgenfilm durch Verbrennen des Films in der Salzschmelze zurückgewonnen. Die Salzschmelze befindet sich in einem mit Aluminiumoxid ausgekleideten Verbrennungsofen. Das Silber wird in großer Reinheit in Form gescholzener Metallbarren zurückgewonnen. Die Verbrennungseinheit besteht aus einem langen Rohr aus 99,9^c'/nigem Aluminiumoxid mit einem abgerundetem Boden. Dieses Rohr ist in einem dickwandigen Edelstahlrohr enthalten. Diese Anordnung wiederum befindet sich in einem großen Ofen (Muschelkalk). Einrichtungen zum Injizieren von Luft in die Schmelze sind innerhalb des Aluminiumoxidrohres vorgesehen. Die Schmelze besteht aus 20 Gew.-% Na₂SO₄ und 80 Gew.-% Na₂CO₃, welche bei einer Temperatur von etwa HOO⁰C während der Versuchsdauergehalten wird.

Die Filmstücke werden durch das Einfüllrohr in die Verbrennungskammer gegeben. Die Filme befinden sich innerhalb der Papierumhüllungen, weiche ebenfalls verbrannt werden. Das primäre Abgas weist einen großen Gehalt an Kohlenwasserstoffen und an Kohlenmonoxid auf. Es wird in einer sekundären Verbrennungszone verbrannt, so daß ein sauberes Abgas gebildet wird. Äußerst wenig Stickoxide (weniger als 100 ppm) werden im Abgas gefunden. In allen Fällen wird eine glatte Verbrennung beobachtet. Am Ende eines jeden Tests wird das geschmolzene Silber aus der Schmelze entfernt. Nach dem Waschen der verfestigten Silbereinschlüsse zur Entfernung von anhaftendem Salz wird das Silber gewogen und analysiert, um Reinheit und Ausbeute festzustellen. In der Schmelze ist noch etwas Silber enthalten, welches nicht entfernt werden

kann.

Die Silbereinschlüsse werden mittels der Emissionsspektrometrie auf Verunreinigungen geprüft. Es wird gefunden, daß das Silber zu 99,9% rein ist und im wesentlichen einem hochreinen Silber gleicht.
Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.

Tabelle I

Testbedingungen und Testergebnisse bei den Silberrückgewinnungsversuchen

Test Angenäherte Film- Art des zugeführten Materials

Nr. eingabegeschwindigkeit

(g/min)

Silber
(g)

Ausbeute*) Reinheit

des Silbers
(Gew.-%)

100

50

150

Röntgenfilm in halbe

Bögen zerschnitten

Röntgenfilm in

Viertelbögen zerschnitten

Zusammengerollte Halbbögen

des Röntgenfilms

99,98*)

Nicht
analysiert

*) Bezogen auf das Gewicht des als Einschlußkörper zurückgewonnenen Metalls; zusätzliches Metall ist noch in der Schmelze enthalten. Dieses ist jedoch in der Tabelle nicht berücksichtigt

Beispiel 3

Rollen von entwickeltem photographischem Film werden im Chargenbetrieb pyrolysiert und verbrannt. Die Salzschmelze ist eine ternäre eutektische Schmelze aus den Carbonaten von Natrium, Lithium und Kalium, welche 10 Gew.-% Sulfat enthält. Die Salzschmelze befindet sich in einem Testrohr mit einem Innendurchmesser von 15 cm. Das Gesamtgewicht des Salzes beträgt 5,4 kg und das Salzbad ist 15 cm tief. Luft wird mii einer

Geschwindigkeit von etwa 65 l/min (Normalbedingungen) in die Schmelze eingeleitet. Die Zersetzung des Films findet bei den Betriebstemperaturen statt. Am Ende des Versuchs stellt man fest, daß innerhalb der Salzschmelze elementares Silber fein verteilt ist. Der Kohlenstoffverbrauch ist bei 600°C relativ gering, jedoch groß genug hei etwa 700⁰C, so daß bei dieser Temperatur eine genügende Verbrennungsgeschwindigkeit vorliegt (äquivalent zu dem Kohlenstoff in etwa 135 g Film/h bei 600⁰C und 720 g Film/h bei 700⁰C).

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Rückgewinnung von Kupfer, Silber, Gold, Palladium, Platin und Aluminium aus brennbare, organische Bestandteile enthaltenden Abfällen im geschmolzenen Salzbad unter Einleitung von Luft, wobei die in die Atmosphäre abgegebenen Abgase im wesentlichen nur aus Kohlendioxid, Wasserdampf, Sauerstoff und Stickstoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Salzschmelze aus

75-99 Gew.-% mindestens eines Alkaiimetall-Kar-

bonats und

1 -25Gew.-% eines Alkalimetallsulfates
verwendet wird und die Temperatur der Salzschmelze im Bereich von 400- 1800⁰C auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkte; des zu gewinnenden Metalls eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zersetzungsprodukte enthaltenden Abgase durch die Salzschmelze und in eine zweite Reaktionszone geführt werden, wo in Gegenwart von Sauerstoff verbrennbare Bestandteile des Abgases oxidiert werden, worauf das im wesentlichen aus Kohlendioxid, Wasserdampf, Sauerstoff und Stickstoff bestehende Abgas in die Atmosphäre entlassen wird.