CH173459A - Verfahren zur kontinuierlichen Darstellung von metallischem Magnesium durch thermische Reduktion von magnesiahaltigen Rohstoffen. - Google Patents

Description

  verfahren zur kontinuierlichen     ]Darstellung    von metallischem Magnesium durch       thermische    Reduktion     Fon        magnesiahaltigen    Rohstoen.    Die Darstellung von     metallischem    Mag-         riesium    durch thermische Reduktion von  Magnesia     bezw.        magnesiahaltigen        Rohstoffen     mit Hilfe von Silicium im Strom eines indif  ferenten Gases und nachfolgender Nieder  schlagung     des        Magnesiumdampfes    in     fester     oder flüssiger Form ist bekannt.

   Dabei ist es       zweckmässig,    die Verflüchtigung des     Mag-          nesiums    bei möglichst niederen Temperaturen  vorzunehmen, da die verlustfreie Nieder  schlagung der     Magnesiumdämpfe    umso       sches        ieriger    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 Durchführung des, Ver  fahrens, das heisst     die    Bildung     eines    in flüssi  ger Form abziehbaren, also leichtflüssigen  Schlackenrückstandes anzustreben ist.

       Bei          Verwendung    von Silicium als einzigem Re-         duktionsmittel        entstehen    jedoch     Schlacken     von hohem     Schmelzpunkt,    und zwar selbst  dann, wenn man, wie bereits.     vorgeschlagen     wurde, als     magnesiahaltigen    Ausgangsstoff       Dolomit    verwendet.

   Zwecks     Erniedrigung     ,des Schmelzpunktes der entstehenden     Schlak-          ken    ist     weiter        vorgeschlagen.    worden, an  Stelle von Silicium allein ein Gemenge von  Silicium und Aluminium als     Reduktions-          mitttel    zu verwenden im Hinblick     darauf,          da.ss    die     hierbei        entstehenden    Schlacken, die  dem     Dreistoffsystem        Ca0-A1203-Si02    angehö  ren, einen niedrigeren Schmelzpunkt besitzen.  



  Die vorliegende     Erfindung    geht von der       überraschenden        Erkenntnis        aus,    dass für die  Durchführung einer     kontinuierlichen,    Gewin  nung von Magnesium durch thermische Re  duktion in grösserem     Massstabe        die    Ent  stehung einer schmelzflüssigen     Schlacke    nicht  notwendige Voraussetzung ist,     @dass,    es viel  mehr möglich ist, die     Reduktion    unter Ver-           wendung    eines     Drehrohrofens    durchzuführen,

    aus -dem die     Reaktionsrückstände        kontinuier-          lich    in fester Form     ausgetragen    werden  können.  



  Das vorliegende Verfahren     ist        dadurch     gekennzeichnet, dass die     therinisohe    Reduk  tion des     magnesiahaltigen    Rohmaterials un  terhalb des Schmelzpunktes ,des     Reaktions-          rückstandes    in einem     Drehrohrofen        erfolgt.     



  Durch die     Anwendung    des     Drehrohrofens     kann bewirkt werden, dass während der Um  setzung eine gleichmässige     Temperaturvertei-          lung    im     Reduktionsgut    besteht, ein Umstand,  der sich auch auf die Gleichmässigkeit der       Entwicklung    der     Magnesiumdämpfe    in     gün-          etiger    Weise auswirkt.

   Weiter ist es aber  dabei möglich, auf die     Mitverwendung    des  teuren Aluminiums als     Reduktionsmittel    zu  verzichten und Silicium als einziges Reduk  tionsmittel zu verwenden, da gerade ledig  lich aus     Ca0        uncl        .Si02        bestehende    Rück  stände den hier     angestrebten    hohen Schmelz  punkt besitzen und keine backenden Eigen  schaften     aufweisen.        Endlich,        bietet    aber die       Verwendung        eines        Drehrohrofens    den sehr  wesentlichen Vorteil,

       .dass    er eine kontinuier  liche     Durchführung    des Verfahrens unter       Beheizung    von     aussen        gestattet.     



  Als     Reduktionsmittel    für die Magnesia       bezw.    die     magnesiahaltigen    Rohstoffe, zum  Beispiel     Dolomit,        können    ausser Silicium       bezw.        Ferrosilicium    gegebenenfalls     auch    Alu  minium oder Gemische beider     Verwendung     finden. Besonders     vorteilhaft    gestaltet sich  die     Verwendung    gewisser Legierungen, die  im     wesentlichen        Aluminium        und    Silicium.

    gegebenenfalls neben     gewissen        Mengen    Ei  sen, enthalten, wie sie bei der     thermischen          Reduktion    von     tonerdehaltigen    Rohstoffen,       insbesondere    Gemischen aus     Kaolin    und Ton  erde, entstehen, und deren 'Verwendung bis  her erhebliche Schwierigkeiten gefunden hat.

    Während einzelne dieser Legierungen, bei  spielsweise diejenigen, die auf 30     Teile        Si     etwa 70, Teile Al enthalten, die Entstehung  besonders leichtflüssiger Schlacken     begiin-          stigen    und daher für das vorliegende Verfah  ren weniger geeignet sind,     ist    hier gerade     die       Verwendung derjenigen     dieser        Legierungen     von Vorteil, die zu hochschmelzenden     Schlak-          ken    führen, wobei auch die     Anwesenheit     selbst grösserer Mengen     Eisen    nicht stört,

   da  die vorliegend in Frage kommenden Tempe  raturen für ein Schmelzen des Eisens nicht  ausreichen. Dabei     ist    besonders überraschend,  ,dass die Reduktion der     magrnesiahaltigen          Rohstoffe    auch bei Anwendung     dieser    (an  sich     verhältnismässig        niedrig    schmelzenden)       ternären        Legierungen    so intensiv vor sich  geht,     dass    selbst eine vorübergehende Schmel  zung derselben,     die    die Anwendung eines       Drehrohrofens    unmöglich machen würde,  nicht eintritt.

   Als Beispiele derartiger Le  gierungen, die verhältnismässig hochschmel  zende Reaktionsprodukte liefern, seien  genannt:  
EMI0002.0086     
  
    1. <SEP> <B>30-35%</B> <SEP> Si <SEP> 2. <SEP> 45-50% <SEP> Si
<tb>  40-50% <SEP> Al <SEP> 18-22% <SEP> Al
<tb>  20'-25 <SEP> % <SEP> Fe <SEP> <B>32-33%</B> <SEP> Fe
<tb>  3. <SEP> 70-75 <SEP> % <SEP> Si
<tb>  10-12 <SEP> % <SEP> Al
<tb>  <B>15-18%</B> <SEP> Fe       In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei  spiel eines für die Durchführung     des    Ver  fahrens gemäss Erfindung geeigneten Dreh  t' im Längsschnitt     schematisch    dar  gestellt.

    In     Fig.    1     ist        a    eine Muffel aus hitzebe  ständigem     Stahl,    die den     Reaktionsraum    bil  det und gemeinsam mit dem .drehbar angeord  neten Ofen b umkreist. Die Muffel könnte  aber auch in dem feststehenden Ofen drehbar  angeordnet sein. Durch die Muffel a wird  sorgfältig     gereinigter    und getrockneter  Wasserstoff mit geringem Überdruck bei c  eintretend geleitet.

   Zur     Beheizung    des Ofens  dient eine     Metalldrahtwicklung    d aus Chrom  nickel- oder     Molybdändraht    und der Ring  raum e zwischen Heizwicklung und Muffel  ist -als     Wasserstoffmantel    ausgebildet. Auf  der Seite des Wasserstoffeintritts in die Muf  fel. befindet sich eine Füllvorrichtung f für  .die     Reduktionsmischung,    auf der Seite des       Wasserstoffaustritts    dagegen ein Austrag     g         für den     Reaktionsriickstan.d.    Zum Einfüllen  dient die Förderschnecke lt, deren stets  gefüllter Trichter zugleich als     Gasabs-chluss     dient.

   Die Kondensation des aus der     I%eak-          tionsmasse    entstehenden     Magnesiumdampfes     zu festem Metall wird an der Aussenfläche  eines wassergefüllten Eisenrohres i, bewirkt.  welches von der     Austragseite    her in die     i4Zuf-          fel    hineinragt.

   Dabei genügtes, den Wasser  stoffaustritt gleichzeitig als Rückstandsaus  trag     auszubilden.    Eine Kondensation des  Magnesiums in flüssigem Zustande ist im  Bedarfsfalle beispielsweise gemäss der  Variante nach     Fig.        \?    dadurch zu bewirken,  dass man in oder an die Muffel a ein über     dio          Schmelztemperatur    des Magnesiums beheiz  tes Eisenrohr     h    setzt, welches zugleich als  Wasserstoffaustritt dient. Der Austrag des  Reaktionsrückstandes erfolgt dann in einen  gasdichten Sammelbehälter 1.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur kontinuierlichen Darstel lung von metallischem Magnesium durch thermische Reduktion von magnesiahaltigen Rohsteffen, dadurch gekennzeichnet, dass. die Reduktion unterhalb des Schmelzpunktes. des Reaktionsrückstandes in einem Drehrohrofen erfolgt. GTNTERANSPRüCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Reduktions mittel Silicium verwendet wird. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Reduktions mittel Ferrosilicium verwendet wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, da.ss als Reduktions mittel eine solche Legierung des Siliciums mit Aluminium verwendet wird, die bei der thermischen Reduktion eines tonerde- haltigen Rohstoffes entsteht, und deren Oxydationsprodukt in Verbindung mit dem Rückstand des: magnesiahaltigen Rohstoffes ein hochschmelzendes Erzeug nis liefert.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Reduktionsmittel eine Legierung des Siliciums mit Aluminium verwendet wird, die bei der thermischen Reduktion eines Gemisches von Kaolin mit Tonerde in einem solchen Verhältnis entsteht, dass die Oxydationsprodukte der entstehenden Legierung in Verbindung mit dem Rück- stand des magnesiahaltigen Rohstoffes ein hochschmelzendes Erzeugnis liefern. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch <B>3,</B> dadurch gekennzeichnet, dass als Reduktionsmittel eine Legierung des Siliciums mit Aluminium und Eisen verwendet wird. PATENTANSPRUCH II: Drehrohrofen zur Durchführung des Ver fahrens gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Beheizung des Drehrohres von aussen erfolgt, wobei ein Ringraum zwischen Heizwicklung und Dreh rohr als Wasserstoffmantel ausgebildet ist.

   UNTERANSPRUCH G. Ofen nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet. dass die Beheizung des Drehrohres mit Hilfe einer Metalldraht wicklung erfolgt.