CH160813A - Verfahren zur Herstellung von metallischem Magnesium aus Magnesiumoxyd. - Google Patents

Description

      Verfahren    zur Herstellung von metallischem Magnesium aus     rylagnesiumoxyd.       Bei der Herstellung von metallischem  Magnesium aus     Magnesiumoxyd    oder Mag  nesiumoxyd     enthaltenden    oder liefernden       Ausgangsstoffen    besteht die Schwierigkeit,  dass das entstehende Metall durch die Reak  tionsgase, insbesondere durch das bei der Re  aktion entstehende Kohlenoxyd, oberfläch  lich     reoxydiert    wird.

   Man lässt daher die Re  aktion in einer indifferenten oder reduzie  renden Gasatmosphäre, vorzugsweise in einer       Wasserstoffatmosphäre,    vor sich gehen, und  zwar unter Durchführung eines starken Gas  stromes, um die Reaktionsgase zu verdünnen  und gleichzeitig die bei dem     Prozess    entste  henden     Magnesiumdämpfe    durch den Gas  strom rasch aua dem     Rüaktionsraum    heraus  zuschaffen. Ferner ist auch schon vorge  schlagen worden, der     Reoxydation    dadurch       entgegenzuwirken,    dass die Kondensation der  Dämpfe durch "Abschrecken", das heisst.  plötzliche Abkühlung von der hohen Bil  dungstemperatur auf die Verflüssigungs  temperatur bewerkstelligt wird.

      Zu einer wirksamen Verdünnung der Re  aktionsgase ist der Zusatz der 5 bis     10-fachen     Menge     Wasserstoff    auf das     gebildete    Koh  lenoxyd erforderlich. Es müssen also neben  der festen     Reaktionsmischung    grosse Mengen  des zur Verdünnung zugesetzten Gases auf  die Reaktionstemperatur erhitzt werden, die  bei der thermischen     Reduktion    von Mag  nesiumoxyd mit Kohle zwischen 2000 und  2'500   liegt. Schon das bedeutet eine nicht  unbedeutende Energieverschwendung.

   Ferner  müssen aber, wenn die Dämpfe durch Ab  schreckung zu     Magnesiumstaub    kondensiert  werden sollen, diese grossen     hocherhitzten     Gasmengen hernach rasch auf tiefe Tempera  tur . gebracht werden. Auch hierzu ist ein  unnützer Energieaufwand erforderlich.  



  Die Erfindung     zeigt        einen    Weg zur Ver  meidung dieser Übelstände. Sie geht. von  der     Erkenntnis    aus, dass die Reaktion  
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    bei hohen Temperaturen fast vollständig nach      der rechten .Seite der Gleichung hin abläuft  und das Gleichgewicht erst unterhalb der  Reaktionstemperatur im umgekehrten Sinn  verschoben ist. Daraus ergab sich die An  nahme,* dass es ohne     Schmälerung    des Er  folges möglich sein könnte, die zur Verdün  nung des Kohlenoxydes, erforderlichen gro  ssen Gasmengen nicht schon in der Reak  tionszone, sondern erst hinter derselben zu  zuführen. Genaue Versuche haben die Rich  tigkeit dieser Annahme bestätigt.  



  Demgemäss besteht das Wesen des erfun  denen Verfahrens .darin, dass eine     Rückoxy-          dation    des metallischen     Magnesiums    im  Reduktionsraum durch Aufrechterhaltung  einer Temperatur vermieden wird, bei der  das Gleichgewicht der     Reaktion     
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    praktisch nach rechts verschoben ist, und dass  die dampf- und gasförmigen Reaktionspro  dukte erst beim Verlassen     des    heissen Reduk  tionsraumes mit zur Verhinderung der     Re-          oxydation    ausreichenden Mengen von Magne  sium nicht oxydierenden Gasen bis zur     Ver-          dichtung.    der Metalldämpfe abgekühlt wer  den.

   Zu     diesem    Zweck können     inerte    Gase  (Edelgase, beispielsweise Argon oder     Koh-          lenwassenstoffe)    oder reduzierende Gase (zum  Beispiel Wasserstoff) Verwendung finden.  Durch diese Massnahme ist die Möglichkeit  gegeben, die Atmosphäre im     Reduktionsraum     nur mit geringen Mengen nicht oxydierender  Gase zu verdünnen, die für sich nicht aus  reichen, die     Reoxydation    des Magnesiums bei  tieferen Temperaturen zu verhindern.

   Man  kann selbst ohne jeden Zusatz eines solchen  Gases im Reduktionsraum     -arbeiten.    Bei dem  neuen     Verfahren    vermeidet man ohne Min  derung des Erfolges,     eine    grosse Gasmenge  auf die Reaktionstemperatur     mitzuerhitzen     und von dieser hohen Temperatur auf die       Kondensationstemperatur    abzukühlen.

   Ge  mäss einer bevorzugten     Ausfühintngsform    der  Erfindung wird das die Abkühlung bewir  kende Gas in das Gemisch der dampf- und  gasförmigen Reaktionsprodukte an der Stelle  seines     Austrittes    aus dem heissen Reduk-         tionsraum    in gekühltem Zustand, vorzugs  weise in feinen Strahlen, in solcher Menge  eingeblasen, dass das für eine Rückoxydation  der     Magnesiumdämpfe    durch das daneben  vorhandene Kohlenoxyd gefährliche Tem  peraturintervall rasch     durchlaufen    wird.  



  Eine zur     Durchführung    des Verfahrens  geeignete     Vorrichtung    ist in der Zeichnung  beispielsweise dargestellt. Die     Fig.    1 zeigt  eine Seitenansicht, teilweise im     Schnitt,    und  die     Fig.    2 eine Einzelheit in grösserem Mass  stab.    Der elektrische Ofen A mit den Elek  troden<I>B,</I>     B'    steht durch ein Rohr<I>D</I> mit  einer Filteranlage E in Verbindung. Die Ein  blasedüsen 6 für das     Verdünnungs-    und  Kühlgas (Fix. 2) ragen in die     Ofenwand     hinein.

   Der Gasstrom wird durch die Düsen  in feinen Strahlen eingeblasen; sie sind  zweckmässig derart gerichtet, dass die Heraus  beförderung der dampf- und     gasförmigen     Reaktionsprodukte aus der Reduktionskam  mer durch     Ejektorwirkung        unterstützt    wird.  Gemäss der dargestellten Ausführungsform  ist die     Auslassöffnung    des Ofens mit einem  durch Wasser gekühlten Zylindermantel 1  verkleidet, in den ein im wesentlichen zylin  drisches, gleichfalls wassergekühltes Einsatz  stück 2 hineinragt.

   In eine Ringnut des Zy  linders 2 ist ein     Hohlring    4 eingesetzt, dem  durch ein Rohr 5 zum Beispiel Wasserstoff  gas zugeführt     wird.    Die     Aussenwand    des  Ringes ist mit Bohrungen 6 versehen, die  zur Achse schräg gestellt sind. Nahe dem  Boden des Ofens mündet eine Leitung G  (Fix. 1.) zur Einführung eines Verdünnungs  gases in den Reaktionsraum.  



  Die aus dem Ofen abziehenden Reaktions  produkte mischen. sich mit dem aus den Boh  rungen 6 ausströmenden kalten Wasserstoff  und bestreichen die wassergekühlten Wände  des     Zylindermantels    1 und Einsatzes 2, wo  durch eine rapide Abschreckung     Herbeige-          führt    wird. In der Filteranlage E wird der       Magnesiumstaub    abgeschieden, während das  vom Magnesium befreite Gas durch den       Stutzen    F abzieht. Es kann nach     Befreiung              von    dem bei der Reaktion     gebildeten    CO  wieder in den Ofen zurückgebracht werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Herstellung von inetalli- schem Magnesium aus Magnesiumoxyd durch Reduktion mit Kohle, dadurch gekennzeieh- net, dass eine Rückoxydation des metallischen J-Zagiiesiums im Reduktionsraum durch Auf- rechterhaltung einer Temperatur vermieden wird, bei der das Gleichgewicht der Reaktion EMI0003.0012 praktisch nach rechts verschoben ist,

   und dass die dampf- und gasförmigen Reaktions produkte erst beim Verlassen des heissen Re duktionsraumes mit zur Verhinderung der Reoxydation ausreichenden Mengen von Mag- nesium nicht oxydierenden Gasen bis zur Verdichtung der Metalldämpfe abgekühlt werden. UN TERANSPRü CHE 1.

   Verfahren gemäss Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Atmosphäre im Reduktionsraum nur mit geringen :Mengen nicht oxydierender Gase verdünnt wird, die für sich nicht ausreichen, die Reoxydation des Magnesiums bei tieferen Temperaturen zu verhindern. Verfahren gemäss Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass zur Abkühlung inerte Gase verwendet werden. .'3. Verfahren gemäss Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass zur Abkühlung reduzierende Gase verwendet werden. 4.

   Verfahren gemäss Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass in das Gemisch der dampf- und gasförmigen Reaktions produkte an der Stelle seines Austrittes aus dem heissen Reduktionsraum ein Mag nesium nicht oxydierendes Gas in solcher Menge eingeblasen wird, dass das für eine Rückoxydation der Magnesiumdämpfe durch das daneben vorhandene Kohlen oxyd gefährliche Temperaturintervall rasch durchlaufen wird. 5.

   Verfahren gemäss Patentanspruch I und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das in das Gemisch der dampf- und gasförmigen Reaktionsprodukte an der Stelle seines Austrittes aus dem heissen Reduktionsraum zugeführte Magnesium nicht oxydierende Gas in gekühltem Zu stande eingeblasen wird. 6. Verfahren gemäss Patentanspruch I und Unteransprüchen 4 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass das Kühlgas in feinen Strahlen eingeblasen wird. PATENTANSPRUCH II: Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Einblasedüsen für das Kühlgas in die Ofenwand hineinragen. UNTERANSPRtrCHE r.

   Vorrichtung gemäss Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen derart gerichtet sind, dass die Heraus- beförderung der dampf- und gasförmigen Reaktionsprodukte aus der Reduktions kammer durch Ejektorwirkung unterstützt wird. B. Vorrichtung gemäss Patentanspruch I1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslass- öffnung des Ofens mit einem wasserge kühlten Zylindermantel (1) verkleidet ist, in den ein wassergekühlter Zylinder (2) eingesetzt ist. J.

   Vorrichtung gemäss Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass in den Mantel des Zylinders (2) ein Hohlring (4) eingesetzt ist, der mit der Zuleitung des Zusatzgases ver bunden ist und an der Aussenwand Boh rungen (6) aufweist, die zur Ringachse schräg gestellt sind.