CH172429A - Verfahren zur elektrothermischen Herstellung von metallischem Magnesium. - Google Patents

Description

  Verfahren zur elektrothermischen Herstellung von metallischem Magnesium.    Vorliegende Erfindung bezieht sich auf  ein Verfahren zur Herstellung von metalli  schem Magnesium aus seinen Verbindungen,  insbesondere aus     Magnesiumoxyd,,durch    Re  duktion mittelst Kohle auf elektrothermischem  Wege.  



  Es sind bereits mehrere Verfahren be  kannt, die demselben Zweck dienen, doch  haben alle diese gewisse Nachteile, sind in  der Anwendung nicht einfach und benötigen  insbesondere grosse umlaufende Mengen von  indifferenten oder reduzierenden     Schutzgasen.     



  Vorliegendes Verfahren ermöglicht es, mit  einer einfachen Apparatur auf bequeme Weise  und in einem kontinuierlichen Prozess Mag  nesiummetall von grosser Reinheit darzustel  len, wobei die zur     Verdünnung    der Reaktions  gase nötige Menge an Schutzgas (vorzugs  weise Wasserstoff) sehr klein sein kann,  wodurch das Verfahren vereinfacht und die  Rentabilität desselben erhöht wird.  



  Das Verfahren gemäss vorliegender Er  findung ist dadurch gekennzeichnet, dass das  nichtoxydierende Schutzgas in dünner Schicht    knapp über dem Reaktionsgemisch und zwi  schen diesem und einer Kühlfläche strömen  gelassen wird, zwecks Verdünnung und ra  pider Abkühlung der Reaktionsgase und Ab  schrecken der entstandenen     Magnesiumdämpfe     zu     Magnesiumstaub    bis zur Temperatur von  150   C und weniger, um eine     Reoxydation     der     Magrresiumstaubteilchen    zu verhindern.  



  In der Zeichnung ist eine zur Ausfüh  rung des Verfahrens geeignete Apparatur  beispielsweise dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt eine Seitenansicht, teilweise  im Schnitt;       Fig.    2 eine Draufsicht.  



  Der elektrische Ofen (Widerstandsofen)  besteht aus einem Mauerwerk (aus hochfeuer  festen Ziegeln) a, einem Hohlraum<I>lt,</I> in  welchem eine Trommel mit einer Kühlflüssig  keit drehbar gelagert ist.  



       v    bedeutet den elektrisch erhitzten Reak  tionsraum; c die Charge     (Magnesiumoxyd     und Kohle,     feinst    pulverisiert, gegebenenfalls  mit Zusätzen versehen, um die Reaktion zu      erleichtern). g zeigen Kühlrohre, um eine  Überhitzung des Mauerwerkes im Bereiche  des Reaktionskanals zu verhindern.     .p    ist  ein beweglicher metallischer Abstreifer.     q     bedeutet einen Abzugskanal für die Ablei  tung der Reaktionsprodukte durch das Rohr       r    in das Sammelgefäss s mit Filter<I>w.

   n</I> be  deutet das pulverförmige Reaktionsgemisch  (Kohle und     Magnesiumoxyd    oder Kohle und       Magnesit)    aufgestapelt im Vorratsgefäss 1,  und gelagert auf einem Schüttelsieb<I>na. o</I>  zeigt das     Zuflussrohr    für Wasserstoff (oder ein  anderes reduzierendes oder indifferentes Gas).  In den Reaktionskanal b ragen die beiden  Elektroden d (mit den Kabelschuhen e und  den Zuleitungen f),     (Fig.    2).  



  Durch das Abzugsrohr     zc    gehen die Reak  tionsgase (C0, C02 und     H).    Aus dem Stutzen  t kann das zunächst staubförmig gewonnene       Magnesiummetall    entnommen werden.  



  Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist nun  folgende  Durch den Schacht k tritt kontinuierlich  (mittelst des Schüttelsiebes oder eines Rota  tionssiebes) das Reaktionsgemisch in den  Reaktionskanal b, den es in seiner ganzen  Länge ausfüllt. Nunmehr wird die Kühltrom  mel mit der Kühlflüssigkeit (z. B. Wasser)  in rotierende Bewegung gesetzt. Auch wer  den die Kühlrohre g mit fliessendem Wasser  beschickt. Hierauf wird durch die     langge-          streckte    Charge c (Reaktionsgemisch) im  Kanal b elektrischer Strom geschickt, etwa  110 Volt und 3000 Ampere.  



  Schon nach wenigen Minuten setzt die  Reaktion lebhaft ein und es entwickeln sich  reichlich Reaktionsgase sowie Magnesium  metalldampf. Durch die erfindungsgemässe  Anwendung einer (vorzugsweise drehbaren)  Kühlfläche in ganz kurzem     Abstande    über  dem Reaktionsraum wird jedoch eine     Reoxy-          dation    des     Magnesiumdampfes    vermieden, da  derselbe sofort durch Abschrecken an der  kalten Kühlfläche zu kaltem     Magnesiumstaub     kondensiert wird und zwar bis zu einer  Temperatur von 150   C und weniger.

   Auf  dieselbe Temperatur werden rapid die aus    dem Reaktionsraume ausströmenden Reak  tionsgase abgekühlt, die zudem mit kaltem,  vom     Zuflussrohr    o kommenden Wasserstoffgas  verdünnt werden.  



  Die Reaktionsprodukte werden demnach  hier unmittelbar nach ihrem     Verlassen    des  Reaktionsraumes sofort und zudem sehr stark  abgekühlt. Überdies werden sie durch den       Wasserstoff    verdünnt und fortbewegt. Diese  Bewegung wird noch durch die rotierende  Kühltrommel beschleunigt, an der etwa an  haftender     Magnesiumstaub    durch den Abstrei  fer p beseitigt wird, welcher gleichzeitig als  Abdichtungsvorrichtung gegen ein Abströmen  des Schutzgases über die Kühltrommel in  den Zuführungskanal dient.  



  Der spezifisch leichte Metallstaub gelangt  nun durch die Gasströmung in das     Sammel-          gefäss    s, dem er von Zeit zu Zeit entnom  men werden kann. Der so gewonnene Mag  nesiumstaub kann zu Briketts oder zu Stan  gen gepresst werden und durch die einzelnen  Formlinge oder durch eine Reihe solcher  kann in Gegenwart eines geeigneten Schutz  gases (z. B.

   Wasserstoff) oder im     Vakuum          elektriscsher    Strom     durcbgeschickt    werden  (etwa 20 Volt und 1000 Ampere), wodurch  unter Erhitzung ein Zusammenfliessen der  einzelnen Staubteilchen erfolgt, da vom An  melder gefunden wurde, dass der elektrische  Strom imstande ist, die     Oxydhaut    der ein  zelnen Staubteilchen zu sprengen und den  Zusammenfluss der Metallteilchen herbeizu  führen. Der     Wasserstoff    kann nach     Befreiung     von Kohlenoxyd und von der Kohlensäure  wieder im Kreislauf verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRVCHE I. Verfahren zur elektrothermischen Herstel lung von metallischem Magnesium durch Reduktion von Magnesiumverbindungen mit Kohle in Gegenwart eines nichtoxy dierenden Schutzgases, dadurch gekenn zeichnet, dass dieses Schutzgas in dünner Schicht knapp über dem Reaktionsge misch und zwischen diesem und einer Kühlfläche strömen gelassen wird, zwecks Verdünnung und rapider Abkühlung der Reaktionsgase und Abschrecken der ent standenen Magnesiumdämpfe zu Magne- siumstaub bis zur Temperatur von 150 C und weniger,

   um eine Reoxydation der Magnesiumstaubteilchen zu verhindern. 1I. Vorrichtung zum Durchführen des Ver fahrens nach Patentanspruch I, bestehend aus einem elektrischen Ofen mit einem Kanal zur Aufnahme der Charge und einer Kühlfläche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kühlfläche knapp über dem Kanal angeordnet ist. UNTERANSPRüCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgas gleich zeitig mit dem Reaktionsgemisch und konti nuierlich in den Ofen einströmen gelassen wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgas mit einer Beschleuni gung über den Reaktionsraum geführt wird, indem eine über dem Reaktionsraum gelagerte Kühltrommel in der Gasströ- mungsrichtung zur Rotation gebracht wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der 11Iagnesiumstaub zu Formlingen gepresst und der direkten elektrischen Widerstandserhitzung unter worfen wird, um ein Zusammenfliessen der Metallteilchen zu erreichen. 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Kühlfläche als Kühltrommel ausgebildet und drehbar angeordnet ist, um einerseits den Abzug der Gase zu beschleunigen, anderseits um den abgeschiedenen Metallstaub schneller aus dem Bereiche des Reaktionsraumes zu bringen. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühltrommel mit einem Schaber zum Abheben der angefrorenen Metall staubschichtversehen ist, welcher Schaber gleichzeitig als Abdichtungsvorrichtung gegen ein Abströmen des Schutzgases über die Kühltrommel in den Zuführungskanal dient.