CH187169A - Verfahren zur thermischen Gewinnung von Magnesium durch Reduktion von magnesiahaltigen Rohstoffen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur thermischen     Gewinnung    von Magnesium durch Reduktion  von     magnesiahaltigen    Rohstoen.    Als Reduktionsmittel für die thermische  Gewinnung von Magnesium aus     magnesia-          haltigen    Rohstoffen, beispielsweise gebrann  tem     Magnesit    oder     Dolomit,    ist bereits früher  neben Kohle und Aluminium auch Silizium  vorgeschlagen worden.

   Dabei wurde allge  mein angenommen, dass die     Reduktion    der  Magnesia durch Silizium sich auf Grund  der Gleichung       2Mg0        -1-        Si    =     2Mg        -I-        SiO-#     vollziehe.

   Um den Schmelzpunkt der hierbei       gebildeten,    nach der Gleichung aus reiner  Kieselsäure bestehenden Schlacke zu ernie  drigen, hat man weiterhin vorgeschlagen,  einen     Übrschuss    an     MgO    über die durch die       geaktionsgleichung    geforderte Menge vor  zusehen, der beispielsweise auf<B>25%</B> der       Rohstoffmenge    beziffert wurde.  



  Erst in neuerer     Zeit    hat man weiter be  obachtet. dass sich bei Durchführung der Re-         aktion    nach der vorstehenden Gleichung, und  zwar auch dann, wenn ein Überschuss an       Magnesiumogyd    zugegen     ist,    Schlacken bil  den, die     neben    einem Gemisch von Kiesel  säure und     Magnesia    in mehr oder weniger  verbundener Form unter Umständen auch  etwas     Magnesiumsilizid    und freies Silizium  enthalten.

   Anstatt aber den Gründen hierfür  nachzugehen, hat man sich damit begnügt,  die     Aufarbeitung        dieser    Rückstände durch  Reduktion im elektrischen Ofen     mit    Hilfe  von Kohlenstoff in Gegenwart     weiter    zuge  schlagener Kieselsäure zu empfehlen, um das  hierbei gebildete Gemenge von Silizium und       Magnesiumsilizid    als Reduktionsmittel in  einem     neuen.    Ansatz nach der     oben    ange  gebenen Gleichung zu verwenden.  



  Eingehende Untersuchungen der Um  stände, unter denen sich die     Reduktion    von  Magnesia.     durch    Silizium vollzieht, haben  nun ergeben, dass die     Reaktion    bei Anwen-           dung    von nur 2 Hol     Mg0    auf 1 Hol     Si     bereits nach     Entbindung    von nur     etwa    der  Hälfte der im     Rohstoffgemisch    enthaltenen  Menge Magnesium zum Stillstand kommt,  wobei der Reaktionsrückstand aus Kiesel  säure und nicht umgesetztem Magnesium  oxyd und mehr oder weniger erheblichen  Mengen     Magnesiumsilizid    und freiem Sili  zium besteht.

   Es hat sich weiter ergeben, dass  auch bei     Anwendung    eines Überschusses an       Magnesiumogyd    gegenüber der Reaktions  gleichung weder eine restlose Entbindung  des im Rohstoffgemisch enthaltenen Magne  siums noch auch eine vollständige Aus  nutzung des angewendeten Siliziums erfolgt.  



  Ein weiteres Studium der Reaktionsbe  dingungen führte zu     dei    neuen Erkenntnis,  dass die bei der Reaktion sich bildende    Kieselsäure stets bestrebt ist, sich mit den  vorhandenen Basen (M90 oder     Ca0)    bis zur  Bildung von     dibasischen    Silikaten zu sätti  gen. Ist hiernach die zur Verfügung stehende       Basenmenge    verbraucht, so kommt die Re  aktion zum Stillstand, wobei das     urr-          umgesetzte    Silizium teilweise in elementarer  Form zurückbleibt, teils sich mit dem ent  wickelten Magnesium zu nicht flüchtigem       Magnesiumsilizid    verbindet.

   Aus dieser Er  kenntnis folgt aber, dass man eine restlose  Verwertung des angewendeten Siliziums nur  dann erreichen kann, wenn auf 1 Hol Sili  zium mindestens 4 Hol basische Bestandteile  kommen.  



  Bereits früher ist in dem Bestreben, hoch  schmelzende Schlacken zu erhalten, vorge  schlagen worden, nach der Reaktionsglei  chung  
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    zu arbeiten. Auch bei dieser Arbeitsweise  werden 4 Hol Base auf 1 Hol Silizium ver  wendet; es wurde aber nicht erkannt, dass  gerade dieses Mischungsverhältnis die     untere     Grenze darstellt, von der ab eine restlose  Ausnutzung des Siliziums möglich ist.

      Auf den neugewonnenen Erkenntnissen  beruhend ist Gegenstand vorliegender Erfin  dung ein Verfahren zur: thermischen Ge  winnung von Magnesium durch Reduktion    von     magnesiahaltigen    Rohstoffen mit Hilfe  von Silizium (insbesondere     Ferro-Silizium)     als Reduktionsmittel bei Temperaturen  unterhalb des -Schmelzpunktes der Reaktions  rückstände, bei dem jeweils nur ein einziger  gebrannter Rohstoff, also beispielsweise  entweder nur gebrannter     Magnesit    oder nur  gebrannter     Dolomit,    im Verhältnis von 4 Hol  Base auf 1 Hol Silizium verwendet werden.

    Es kommen also beispielsweise folgende Re  aktionsgleichungen in Betracht:    1. 4M90     +Si        =    2M9     +        2M90    .     Si0=,     oder  2. 2(M90 .     Ca0)        -I-        Si    = 2M9     -I-        2Ca0    .

       Si0z.       Dieses Verfahren weist gegenüber dem  soeben erwähnten bekannten, bei dem eben  falls auf 1 Hol Silizium 4 Hol Base kommen,  einmal den Vorteil auf, dass in beiden Fällen  ein     einheitlicher    Ausgangsstoff verwendet  wird, der also keiner vorherigen sehr sorg  fältigen     Vermischung    mit zugesetztem Mag  nesiumo$yd bedarf; dazu kommt im Falle  des Arbeitens nach Gleichung 2, dass es mög-    lieh ist,     Dolomit,    den am     leichtesten    zu  gänglichen     magnesiahaltigen    Rohstoff allein,  das heisst ohne besonderen     Zuschlag    von  Magnesia, zu verwenden.

   Ein weiterer Vor  teil von noch erheblich grösserer Bedeutung  ist aber in beiden Fällen darin zu erblicken,  dass nach beiden Reaktionsgleichungen eine  Schlacke erhalten wird, deren Schmelzpunkt       wesentlich    höher liegt, als     der,der    nach dem      bekannten Verfahren erhaltenen Schlacke.  (Schmelzpunkt von     2Ca0    .     @Si0_    : zirka  2100' C, von     2DZg0    .     Si02    : zirka<B>1900'</B> C  gegenüber     M-0.        Ca0.        Si02    : zirka 1600  C).

    Es ist nämlich beim Arbeiten unter  halb des Schmelzpunktes der Reaktions  rückstände, zum Beispiel im     Drehrohrofen,          erwünscht,    dass auch bei gelegentlicher loka  ler Überhitzung einzelner Reaktionszonen ein  Schmelzen der Reaktionsrückstände unter  bleibt, da ein solches zu erheblichen Betriebs  störungen Veranlassung gibt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur thermischen Gewinnung von Magnesium durch Reduktion von mag- nesiahaltigen Rohstoffen mit Hilfe von Sili zium als Reduktionsmittel bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes der Reaktions rückstände, dadurch gekennzeichnet, dass je weils nur ein einziger gebrannter Rohstoff in einem solchen Verhältnis verwendet wird, dass auf 1 Mol Silizium 4 Mol Base kommen. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, .dass nur gebrannter Mag nesit im angegebenen Verhältnis verwen det wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass nur gebrannter Dolo- mit im angegebenen Verhältnis verwendet wird.