CH187113A - Verfahren zur Herstellung von Calciumsilicid. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Calcinmsilicid.       Gegenstand vorliegender Erfindung     ist     ein Verfahren von     Calciumsilicid    auf elektro  thermischem Wege und ist dadurch gekenn  zeichnet,     dass    man     Calciumcarbonat    enthal  tende Stoffe und Silicium und     Kohlenstoff     enthaltende Stoffe, wie zum Beispiel     Sili-          eiumkarbid        (SiC)    oder     Siliciumoxykarbid          (SinCn0)        (S.iloxikon)    oder deren     Mischungen,

       im elektrischen Ofen aufeinander     lässt.    Die  Reaktion verläuft bei der Verwendung von       Siliciumkarbid        ungefähr    nach folgender       Gleichung:          CaCO3        -I-    2     SiC    =     Casi2        -f-    3 C0.  



       Das        Siliciumkarbid    kann     kristallisiert    oder  amorph sein.  



  Wird     Siliciumoxykarbid,    zum Beispiel       Siloxikon,        verwendet,    so ist es erforderlich,  dem     Reaktionsgemisch        etwa    eine für die       Überführung    des darin enthaltenen     Sauer-          stoffes    in Kohlenoxyd erforderliche Menge  Kohlenstoff,     zum    Beispiel Kohle oder     Koks.          beizufügen,        etwa    nach der Gleichung:

           S1nCn0        -1-   <B>C</B> =     nSiC        -I-    CO.  



  Es ist bekannt,     Calciumsilicid    durch Er  hitzen von Kalk, Quarz und Kohle im elek  trischen Ofen zu     erzeugen.    Nach andern  Verfahren wird     Calciumkarbid,        Kieselsäure     und Kohle, oder Kalk, Silicium und Kohle,  oder schliesslich auch nur Kalk und Silicium  bei hoher     Temperatur        zusammengeschmolzen.     Es ist ebenfalls bekannt, Metalloxyde oder       metalloxydische        Erze    mit     Siliciumkarbid     oder     Siloxikon,        vorteilhaft    unter Zusatz von       Flussmitteln,

      im elektrischen Ofen zu     Sili-          ciden    zu reduzieren.  



  Diesen bekannten Verfahren gegenüber  unterscheidet sich :die vorliegende     Erfindung     prinzipiell dadurch,     dass    man an Stelle von       Calciumoxyd    .oder     -karbid        direkt        Calcium-          carbonat    enthaltende     :Stoffe,    wie Kalkstein,       Dolomit    als     Ausgangsstoffe    für den elektro  thermischen     Reduktionsprozess    verwendet.

    Dadurch wird der erhebliche Vorteil erzielt,  dass das Kalkbrennen und das     Lagern    des           gebrannten    Kalkes vollständig fortfallen. Ein  anderer     Vorteil    des vorliegenden Verfahrens  liegt darin, dass man mit relativ reinen Aus  .     gangsstoffen    arbeiten kann, wodurch die  durch gewisse unvermeidliche Nebenreak  tionen bedingte     .Schlackenbildung    reduziert  wird und dass man die Kohlensäure des     Car-          bonates    in Kohlenoxyd verwandelt und da  durch kalorisch nutzbar machen kann.

   Ferner  verläuft die     Reduktion    im elektrischen Ofen  glatt und regelmässig, so     dass    nur geringe       Verdampfungsverluste        entstehen,    wodurch  die     Ausbeuten    steigen und der Energiever  brauch gegenüber den bekannten Verfahren  vermindert wird.  



  Das Verfahren kann in den     bekannten          elektrischen    Flammen- oder Widerstandsöfen  ausgeführt werden. Bei Verwendung von  Kalkstein     (Calciumcarbonat)    kann man von  der     Briquettierung    der Ausgangsstoffe ab  sehen, wogegen beider     Verwenduäg    von ge  fälltem     Calciumcarbonat    eine solche erforder  lich ist. Als     Bindemittel        kommen    Kartoffel  mehl oder Wasserglas in Betracht.  



  <I>Beispiel:</I>  In einem     Elektrodenofen,        wie    er für die       Herstellung    von     Calciumkarbid    oder     Ferro-          siliciumlegierungen    zur     Anwendung    gelangt,  wird     eine        Mischung,    welche auf 200 kg  Kalkstein (zirka<B>98%</B>     CaCO3)    zirka 165 kg       Siliciumkarbid    (zirka 94%     .SiC,    3 %     SiO2,     1 % freier C, 2 %     Verunreinigungen)    enthält,

    in     zerkleinerter        und    gut durchmischter Form  eingeführt und bei einer Herdspannung     zwi-          schen    35 bis 50 Volt zum (Schmelzen ge  bracht. Die Reduktion läuft regelmässig und  glatt von     statten.    Nach Beendigung .der  Reaktion wird die     Schmelze    abgestochen.

    Man erhält auf 200 kg Kalkstein zirka 110  bis 12-0 kg     Calciumsilicid.    Die Legierung  hat eine     Zusammensetzung    von 30 bis 35       Calcium    und 65, bis<B>60%</B>     .Silicium,    neben  geringen Mengen an Verunreinigungen, wie  Eisen, Aluminium und Kohlenstoff.     Gleich-          zeitig    bilden sich zirka 50     bis    60 kg     Schlak-          ken,    welche eine gewisse Menge     Calcium-    .       karbid    enthalten und daher zur     Darstellung       von Acetylen verwendet werden können.

   Der  gesamte Energieverbrauch beträgt zirka 8  bis 10     kWstd.    pro kg     Calciumsilicid,    die       Verdampfungsverluste    zirka 10 bis N%.  



       ;An    Stelle :des     Siliciumkarbides    können  unter sonst ähnlichen     Bedingungen    zirka  210 kg     Siloxikon   <B>(7,5%</B>     @SiC)    und 20 kg An  thrazit verwendet werden. Die Nebenreak  tionen spielen     in    diesem Fall eine     etwas    grö  ssere Rolle, so dass der Schlackenanfall     etwas     grösser ist.

   Dieser Nachteil wird jedoch  durch einen     günstigen    Ofengang und durch  die Billigkeit des     Siloxikons    reichlich kom  pensiert, so     @dass    man mit     Siloxikon    in vielen  Fällen     wirtschaftlich        günstiger    arbeiten kann.  Man erhält hierbei ebenfalls ein     Calcium-          silicid    mit     cirka    30     bis    35 % Ca und zirka  65 bis 55 %     .Si.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Calcium- silicid auf elektrothermischem Wege, da durch ,gekennzeichnet, dass man Calcium- ca.rbonat enthaltende Stoffe und Silicium und Kohlenstoff enthaltende Stoffe im elek trischen Ofen aufeinander einwirken lässt. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Silicium und Kohlenstoff enthaltenden Stoff kristalli siertes Siliciumkarbid verwendet. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, ,dass man als Silicium und Kohlenstoff enthaltenden Stoff amorphes Siliciumkarbid verwendet. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als .Silicium und Kohlenstoff enthaltende Stoffe eine Mi- schung von Siliciumoxykarbid mit einer dem Sauerstoff zur Bildung von Kohlen oxyd äquivalenten Menge Kohlenstoff ver wendet wird. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als -Siliciumoxykarbid Siloxikon verwendet. 5. Verfahren nach Patentansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass man als Silicium und Kohlenstoff enthaltende Stoffe eine Mi schung von Siliciumkarbid, Siliciumogy- karbid und Kohle verwendet. G. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Calcium- carbonat enthaltenden Stoff Dolomit ver wendet. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Calcium- earbonat enthaltenden Stoff Kalkstein verwendet, den man reit Siliciumkarbid, ohne zu briquettieren, in den Ofen ein führt.

   $. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, daB man als Caleium- carbonat enthaltenden Stoff gefälltes Cal- eiumearbonat verwendet, das man mit Si- liciumkarbid unter Verwendung von Bin demitteln briquettiert und dann in den Ofen einführt.