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Procédé pour la production de molybdène carbonyle
On n'a pas réussi jusqu'à présent à produire d'une façon économique le molybdène carbonyle en quantités impor- tantes par l'action de l'oxyde de carbone sous pression et à chaud sur le molybdène ou les substances qui en contiennent.
Or, on a constaté que le mauvais rendement était dû à ce qu'on faisait réagir l'oxyde de carbone sur le molyb- dène métallique à des températures trop basses, savoir inférieu- res à 200 C. On a en effet fait la découverte surprenante qu'en opérant à une température supérieure à 200 C le rendemnt ne devient pas plus mauvais, - à quoi on devait s'attendre, vu l'augmentation de la dissociation du composé carbonylique formé et de la décomposition de monoxyde de carbone, qui va de pair avec l'élévation de la température -, mais qu'au con-
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traire,par exemple à partir de 225 C, le rendement devient considérablement plus élevé.
On peut ainsi par exemple obte- nir à partir du molybdène métallique, - qui ne fournit pas de molybdène carbonyle du tout, quand on le traite à une température de 200 C et sous une pression de 200 atm. par l'oxyde de carbone-, des quantités considérables de carbonyle à la température de 225 à 300 C. Les températures supérieures à 200 C que l'on adopte conformément au procédé de la présente invention dépendent d'ailleurs, entre autres, en particulier de l'état dans lequel se trouve la matière de départ, c'est-à- dire de la facilité plus ou moins grande avec laquelle elle est attaquée.
On peut avoir avantage à ajouter à l'oxyde de carbone gazeux ou à la matière de départ solide des substances qui entravent la décomposition de l'oxyde de carbone, par exemple des composés du soufre. Comme composés du soufre propres à être ajoutés au gaz, on peut citer par' exemple l'hydrogène sulfuré, l'anhydride sulfureux, l'oxysulfure de carbone, le sulfure de carbone, les mercaptans et d'autres composés organi- ques du soufre; on peut mélanger avec la matière de départ soli- de, - oxyde qu'on réduit avant le traitement ou molybdène métallique -, par exemple des sulfates comme le sulfate de cuivre ou de fer, des sulfures, comme le sulfure de sodium, ou encore du soufre élémentaire.
On peut séparer le molybdène carbonyle formé de l'excès d'oxyde de carbone, qu'on ramène avantageusement dans le récipie pient de réaction, par exemple par refroidissement dans de sim- ples séparateurs, dont il est bon de maintenir les parties étroi.. tes à une température telle que le molybdène carbonyle y reste à l'état de vapeur ou en fusion, sans qu'il puisse se déposer @
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à l'état solide, ou par lavage, par exemple au benzène ou à l'éther, en faisant de préférence circuler le liquide de lavage à contre-courant et sous-pression à travers l'installation.
Dans ce cas, on peut évacuer le produit de la réaction de l'ins- tallation d'une manière simple., en marche continue, à l'état de solution ; à l'aide d'une simple soupape. Si les matières servant à la préparation du molybdène carbonyle renferment en- core d'autres métaux susceptibles de former des carbonyles, on peut séparer par refroidissement le molybdène carbonyle, qui est solide en soi, conjointement avec les autres carbonyles liquides et l'évacuer à l'état de solution dans ces carbonyles.
On peut au besoin purifier le molybdène carbonyle obtenu par sublimation, de préférence dans un courant d'oxyde de carbone, ou par cristallisation, par exemple dans le benzène; il faut opérer à l'abri de la lumière, notamment en présence de fer carbonyle, parce qu'autrement des produits de décomposition et du fer nonn-carbonyle solide se déposeraient simultanément.
Le procédé de la présente invention se prête à l'extrac- tion du molybdène pur de ses minerais ou d'autres matières qui contiennent du molybdène. Par décomposition thermique du mo- lybdène carbonyle, on peut, suivant les conditions adoptées, obtenir le métal à l'état compact, pulvérulent ou spongieux.
Par le choix judicieux de la température, etc., en évitera, dans la mesure voulue, l'oxydation ou les dépôts de charbon.
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Process for the production of carbonyl molybdenum
It has so far been unsuccessful to economically produce carbonyl molybdenum in large quantities by the action of carbon monoxide under pressure and heat on molybdenum or substances which contain it.
However, it has been observed that the poor performance was due to the fact that carbon monoxide was reacted with the metallic molybdenum at too low temperatures, namely below 200 C. The discovery was in fact made. surprising that by operating at a temperature above 200 C the performance does not become worse, - what one would expect, given the increased dissociation of the carbonyl compound formed and the decomposition of carbon monoxide, which goes hand in hand with the rise in temperature - but that
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milking, for example from 225 C, the yield becomes considerably higher.
It is thus possible, for example, to obtain from metallic molybdenum, which does not provide carbonyl molybdenum at all, when it is treated at a temperature of 200 ° C. and under a pressure of 200 atm. by carbon monoxide, considerable amounts of carbonyl at a temperature of 225 to 300 C. The temperatures above 200 C which are adopted in accordance with the process of the present invention depend moreover, among others, in particular of the state in which the starting material is, that is to say of the greater or lesser facility with which it is attacked.
It may be advantageous to add to the gaseous carbon monoxide or the solid starting material substances which interfere with the decomposition of carbon monoxide, for example sulfur compounds. As sulfur compounds suitable for addition to the gas, there may be mentioned, for example, hydrogen sulphide, sulfur dioxide, carbon oxysulphide, carbon disulphide, mercaptans and other organic sulfur compounds. ; it is possible to mix with the solid starting material, - oxide which is reduced before the treatment or metallic molybdenum -, for example sulphates such as copper or iron sulphate, sulphides, such as sodium sulphide, or else elemental sulfur.
The carbonyl molybdenum formed can be separated from the excess carbon monoxide, which is advantageously returned to the reaction vessel, for example by cooling in simple separators, the parts of which it is good to keep tight. . tes at a temperature such that the carbonyl molybdenum remains there in the vapor or molten state, without it being able to settle @
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in the solid state, or by washing, for example with benzene or with ether, preferably by causing the washing liquid to circulate against the current and under pressure through the installation.
In this case, the reaction product can be removed from the plant in a simple manner, in continuous operation, in the state of solution; using a simple valve. If the materials used in the preparation of carbonyl molybdenum still contain other metals capable of forming carbonyls, the molybdenum carbonyl, which is solid in itself, can be separated by cooling together with the other liquid carbonyls and evacuated to the state of solution in these carbonyls.
If necessary, the carbonyl molybdenum obtained can be purified by sublimation, preferably in a stream of carbon monoxide, or by crystallization, for example from benzene; the operation must be protected from light, especially in the presence of carbonyl iron, because otherwise decomposition products and solid non-carbonyl iron would be deposited simultaneously.
The process of the present invention lends itself to the extraction of pure molybdenum from its ores or other materials which contain molybdenum. By thermal decomposition of carbonyl molybdenum, it is possible, depending on the conditions adopted, to obtain the metal in a compact, pulverulent or spongy state.
By the judicious choice of temperature, etc., will avoid, to the desired extent, oxidation or carbon deposits.
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