AT141849B - Verfahren zur kontinuierlichen Darstellung von metallischem Magnesium durch thermische Reduktion. - Google Patents

Description

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   Die Darstellung von metallischem Magnesium durch thermische Reduktion von Magnesia und   magnesiahaltigen   Rohstoffen mit Hilfe von Silicium im Strom eines indifferenten Gases und nachfolgender Niederschlagung des Magnesiumdampfes in fester oder flüssiger Form ist bekannt. Dabei ist es zweckmässig, die Verflüchtigung des Magnesiums bei möglichst niederen Temperaturen vorzunehmen, da die verlustfreie Niederschlagung der Magnesiumdämpfe umso schwieriger erfolgt, je höher die Temperatur dieser Dämpfe ist. Dieser Umstand bereitet bei der Übertragung des Verfahrens aus dem Laboratoriumsmassstabe in den praktischen Betrieb Schwierigkeiten, da beim letzteren eine kontinuierliche Durch- 
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 rückstandes anzustreben ist.

   Bei Verwendung von Silicium als einzigem Reduktionsmittel entstehen jedoch Schlacken von hohem Schmelzpunkt, u.   zw.   selbst dann, wenn man, wie bereits vorgeschlagen wurde, als magnesiahaltigen Ausgangsstoff Dolomit verwendet. Zwecks Erniedrigung des Schmelzpunktes der entstehenden Schlacken ist weiter vorgeschlagen worden, an Stelle von Silicium allein
Gemenge von Silieium und Aluminium als Reduktionsmittel zu verwenden im Hinblick darauf, dass die hiebei entstehenden Schlacken, die dem Dreistoffsystem   CaO-AIOs-SiOs   angehören, einen niedrigeren Schmelzpunkt besitzen. 



   Die vorliegende Erfindung geht von der überraschenden Erkenntnis aus, dass für die   Durchführung   einer kontinuierlichen Gewinnung von Magnesium durch thermische Reduktion in grösserem Massstabe die Entstehung einer sehmelzflüssigen Schlacke nicht notwendige Voraussetzung ist, dass es vielmehr   möglich   ist, die Reduktion unter Verwendung eines Drehrohrofens   durchzuführen,   aus dem die Reaktionsrückstände kontinuierlich in fester Form ausgetragen werden. 



   Die Anwendung des Drehofens bewirkt, dass während der Umsetzung eine gleichmässige Temperaturverteilung im Reduktionsgut besteht, ein Umstand, der sich auch auf die Gleichmässigkeit der Entwicklung der Magnesiumdämpfe in günstiger Weise auswirkt. Weiter ist es aber dabei möglich, auf die Mitverwendung des teuren Aluminiums als Reduktionsmittel zu verzichten und Silicium als einziges Reduktionsmittel zu verwenden, da gerade die lediglich aus   CaO   und   SiO   bestehenden   Rückstände     den-hier angestrebten-höchsten Schmelzpunkt   besitzen und keine backenden Eigenschaften aufweisen. Endlich bietet aber die Verwendung eines Drehrohrofens den sehr wesentlichen Vorteil, dass er eine kontinuierliche Durchführung des Verfahrens unter Beheizung von aussen gestattet. 



   Als Reduktionsmittel für die Magnesia bzw. die magnesiahaltigen Rohstoffe (z. B. Dolomit) können ausser Silicium bzw. Ferrosilicium gegebenenfalls auch Aluminium oder Gemische beider Verwendung finden. Besonders vorteilhaft gestaltet sich die Verwendung gewisser Legierungen, die im wesentlichen Aluminium und Silicium, gegebenenfalls neben gewissen Mengen Eisen, enthalten, wie sie bei der thermischen Reduktion von tonerdehaltigen Rohstoffen, insbesondere Gemischen aus Kaolin und Tonerde, entstehen, und deren Verwendung bisher erhebliche Schwierigkeiten entgegengestanden sind.

   Während einzelne dieser Legierungen, beispielsweise diejenigen, die auf 30 Teile Si etwa 70 Teile AI enthalten, die Entstehung besonders leichtflüssiger Schlacken begünstigen und daher für das vorliegende Verfahren weniger geeignet sind, ist hier gerade die Verwendung derjenigen dieser Legierungen von Vorteil, die zu hochschmelzenden Schlacken führen, wobei auch die Anwesenheit selbst grösserer Mengen Eisen nicht stört, da die vorliegend in Frage kommenden Temperaturen für ein Schmelzen des Eisens nicht ausreichen. 

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 wendung   dieser-an sich verhältnismässig   niedrig   schmelzenden-ternären   Legierungen so intensiv vor sieh geht, dass selbst eine vorübergehende   Schmelzung   derselben, die die Anwendung eines Drehrohrofens unmöglich machen wurde, nicht eintritt.

   Als Beispiele derartiger Legierungen, die verhältnismässig hochschmelzende Reaktionsprodukte liefern, seien genannt : 
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<tb> 1. <SEP> 30-35% <SEP> Si <SEP> 2. <SEP> 45--50% <SEP> Si <SEP> 3. <SEP> 70-75% <SEP> Si
<tb> 40-50% <SEP> Al <SEP> 18-22% <SEP> Al <SEP> 10-12% <SEP> Al
<tb> 20-25% <SEP> Fe <SEP> 32-33% <SEP> Fe <SEP> 15--18% <SEP> Fe
<tb> 
   Im folgenden ist ein für die Durchführung des Verfahrens gemäss Erfindung geeigneter und in der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform schematisch dargestellter Drehrohrofen näher beschrieben. Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 ist Cl eine Muffel aus hitzebeständigem Stahl, die den Reaktionsraum bildet und entweder innerhalb eines stehenden Ofens oder gemeinsam mit einem drehbar angeordneten Ofen b umkreist.

   Durch die Muffel wird sorgfältig gereinigter und getrockneter Wasserstoff, der mit geringem Überdruck bei e eintritt, geleitet. Zur Beheizung kleinerer Öfen wird mit Vorteil eine Metalldrahtwieldung d aus Ctromniekel-oder Molybdändraht verwendet und der Ringraum zwischen Heizwicklung und Muffel e als Wasserstoffmantel ausgebildet. Auf der Seite des Wasserstoffeintritts   
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 schnecke   h.   deren stets gefüllter Trichter zugleich als   Gasabschluss   dient. Die Kondensation des aus der
Reaktionsmasse entstehenden Magnesiumdampfes zu festem Metall lässt sich vorteilhaft an der Aussen- fläche eines wassergefüllten Eisenrohres   i   bewirken, welches von der Austragseite her in die Muffel hineinragt. Dabei genügt es, den Wasserstoffaustritt gleichzeitig als Rüekstandsaustrag auszubilden. 



   Eine Kondensation des Magnesiums in flüssigem Zustande ist im Bedarfsfalle beispielsweise gemäss
Fig. 2 dadurch zu bewirken, dass man in oder an die Muffel ein über die Schmelztemperatur des Ma-   gnesiums   beheiztes Eisenrohr k setzt, welches zugleich als Wasserstoffaustritt dient. Der Austrag des
Reaktionsrüekstandes erfolgt dann in einen gasdichten   Sammelbehälter   1. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur kontinuierlichen Darstellung von metallischem Magnesium durch   thermische  
Reduktion von magnesiahaltigen Rohstoffen wie Dolomit u. dgl. mit Hilfe von Reduktionsmitteln, wie
Silicium oder seinen Legierungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktion unterhalb des Schmelzpunktes des Reaktionsrückstandes in einem Drehrohrofen erfolgt.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Reduktionsmittel solcheLegierungen des Siliciums mit Aluminium und gegebenenfalls auch mit Eisen verwendet werden, die bei der thermischen Reduktion von tonerdehaltigen Rohstoffen, insbesondere Gemischen aus Kaolin und Tonerde entstehen, und deren Oxydationsprodukte in Verbindung mit den Rückständen des magnesiahaltigen Rohstoffes hochschmelzende Erzeugnisse liefern.

   3. Ofen zur Durchführung des Verfahrens gemäss einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem ein von aussen, zweckmässig mit Hilfe einer Metalldrahtwicklung, beheiztes Drehrohr Verwendung findet, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum zwischen Heizwicklung und Muffel als Wasserstoffmantel ausgebildet ist. EMI2.4