CH213088A - Verfahren zur Herstellung von Metallen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von Metallen.    Die Herstellung von Metallen durch  Erhitzen von Metallverbindungen mit einem  Reduktionsmittel, z. B. Kohle, Silizium oder       Ferrosilizium,    ist allgemein bekannt.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren zur  Herstellung von Metallen durch Erhitzen  von Metallverbindungen mit einem     Reduk-          tionsmittel    ist nun dadurch gekennzeichnet,  dass die Erhitzung des Reaktionsgemisches  auf die     Reaktionstemperatur    mittels elek  trischer Gasentladung bei Unterdruck er  folgt. Die Gasentladung, z. B.     Glimm-          entladung,    wird zweckmässig bei Unter  drücken von 0,01 bis 40 mm     lIg,    vorzugs  weise bei Drücken von 0,05<I>bis</I>     ä    mm     Hg     durchgeführt. Die an die Elektroden ange  legte Spannung kann 200 bis 5000 Volt be  tragen.

   Das Reaktionsgemisch kann     vorteil-          haft    in Form     eines-        Presskörpers    oder als  Pulver in einem Tiegel, elektrisch isoliert,  als Anode oder als Kathode geschaltet, der  Gasentladung ausgesetzt werden. Die iso  lierte oder als Anode     geschaltete    Anordnung    des Tiegels oder des     Presslings    in der Gas  entladung hat sich besonders vorteilhaft er  wiesen. Man kann aber auch den     Pressling     in einem Tiegel der Gasentladung aussetzen.  Die Halterung für den Tiegel oder den     Pness-          ling    oder für beide ist zweckmässig gegen  die andern Elektroden elektrisch isoliert.

   Das  Ofengehäuse kann bei dieser     Anordnung     vorübergehend oder dauernd die Kathode der  Gasentladung bilden. Die die Hufheizung be  wirkende Leistung kann dann je nach dem       eingestellten        Unterdruck    1 bis 100 Watt,  vorzugsweise 5-30     Watt    pro cm' Katho  denoberfläche betragen.

   An der Innenwan  dung des die Kathode der Gasentladung  bildenden Ofengehäuses kann das zu     ge-          winnend-e    Metall in fester Form niederge  schlagen werden, wenn das Ofengehäuse un  ter den Schmelzpunkt des zu     gewinnenden          Metal'les    gekühlt und zum     Beispiel    auf  Temperaturen unter 100   C gehalten wird.  Es kann aber das zu gewinnende Metall  auch schmelzflüssig     kondensiert    werden,      wenn die Temperatur des Ofengehäuses ober  halb des Schmelzpunktes gehalten wird. Sich  bildende Reduktionsgase, wie CO oder<B>CO,</B>  können zum     Beispiel    durch eine Vakuum  pumpe abgesaugt und verwertet werden.

   Bei  Verwendung eines Tiegels können die     Re-          duktionsgase    zum Beispiel durch den Boden  des Tiegels abgesaugt werden. Die sich     heim     Prozess etwa bildenden     Kohlenwasserstoffe     können ebenfalls entsprechend getrennt. und  verwertet werden. Zur Aufrechterhaltung der  Gasentladung wird vorteilhaft Wasserstoff  gas dauernd oder zeitweise zugeführt. Das zu  reduzierende Gemisch kann in dem Ofen so  angeordnet werden, dass ein gleichmässiger  Abstand von der Ofenwand, die dauernd oder       zeitweise    als Kathode der Entladung ge  schaltet sein kann, verbleibt.

   Die Entladung  kann mittels Gleich- oder     Wechselspannung,     auch     Mehrphasenspannung.    wie Drehstrom,  unterhalten werden. Die Stromzuführungen  für die erforderlichen Stromanschlüsse wer  den vorzugsweise isoliert und unter Zwi  schenschaltung eines Spaltes     abgeschirmt     eingesetzt. Der dem     Isolationsmaterial    vor  geschaltete Spalt verhindert ein Zerstören  desselben, wodurch hohe Betriebssicherheit  gewährleistet wird. Die     Ofenwandung,    auf  der sich das Metall kondensiert, wird bei  diskontinuierlichem Betriebe vorteilhaft mit  Wasser gekühlt. Nach erfolgter Reduktion  des eingebrachten Gemisches kann das Metall  aus dem Ofen entfernt werden.

   Bei konti  nuierlichem     Betrieb    kann die Ofenwandung  auf eine solche     Temperatur    gebracht wer  den, dass sich das Metall in     flüssigem    Zu  stand abscheidet und über einen     Abfluss    in  einem evakuierten     Behälter    sammelt. Das  Reduktionsgemisch kann über     vorgeschaltete          evakuierte        Vorratsbehälter    nachgesetzt wer  den. Die Wasserstoffzuführung kann durch  die Ofenwandung unter     Vorschalt.ung    von       Entladungssehutzgittern    oder Filtern in den  Mündungen der Rohrleitungen erfolgen.

    Ebenfalls kann durch die Ofenwandung das  sich bildende Reduktionsgas     unter    gleichen  Vorsichtsmassnahmen abgeleitet werden. Aber  auch durch die Anode oder die übrigen    Stromzuführungen kann die     C*aszuführung     oder Ableitung erfolgen. Besonders zweck  mässig hat sich aber die     bereits    erwähnte Ab  leitung der     Reduktionsgase    durch den Tiegel  erwiesen. Durch     diese    Massnahme wird die  Entladung     weitgehend    durch strömendes       Wasserstoffgas    aufrechterhalten.  



  Gemäss dem Verfahren kann     zum    Beispiel  eine     Magnesiumverbindung,    vorzugsweise       Magnesiumoxyd,    das in     bekannter    Weise     mit     Silizium oder     Ferrosilizium        gemischt    ist,  mittels Gasentladung bei Unterdruck auf die       (;rforderliche        Reaktionstemperatur    erhitzt  werden, um metallisches Magnesium zu er  halten.

   An der Innenwandung des Ofen  gehäuses kann sich das metallische Magne  sium in fester Form niederschlagen, wenn  das Ofengehäuse     unter    den Schmelzpunkt  des Magnesiums     gekühlt    wird,     bezw,    kann  das Magnesium flüssig kondensiert werden,  wenn die Temperatur des Ofengehäuses ober  halb     des    Schmelzpunktes gehalten wird. Die  Ofenwandung, auf der sich das metallische  Magnesium kondensiert, wird bei diskon  tinuierlichem Betriebe     vorteilhaft    mit  Wasser gekühlt. Nach erfolgter Reduktion  des     eingebrachten    Gemisches kann das metal  lische Magnesium aus dem Ofen entfernt       -,verden.     



  Man kann ferner nach dem Verfahren  ein     Magnesiumoxyd-Kohlengemisch    mittels  Gasentladung bei Unterdruck auf die erfor  derliche     Reaktionstemperatur    erhitzen, um  metallisches     Magnesium    zu     erhalten.     



  Zur Ausführung des Verfahrens wird       zweckmässig    eine Vorrichtung verwendet, wie  sie     beispielsweise    im     schweizerischen    Patent  Nr. 211521     beschrieben    ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Metallen durch Erhitzen von Metallverbindungen mit einem Reduktionsmittel, dadurch gekenn zeichnet, dass die Erhitzung des Reaktions gemisches auf die Reaktionstemperatur mit tels elektrischer Gasentladung bei Unter druck erfolgt. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasentladung bei Drucken von 0,01 bis 40 mm 11- durchgeführt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasentladung bei Drucken von 0,05 bis 5 mm Hg durchgeführt wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasentladung bei Spannungen von 200 bis 5000 Volt durchgeführt wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 3, dadurch ge kennzeichnet, dass das Gemisch in Form eines Presskörpers der Gasentladung aus gesetzt wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3 und 4, dadurch ge kennzeichnet, dass das Gemisch in einem Tiegel der Gasentladung ausgesetzt wird. G. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch elek trisch isoliert der Gasentladung ausge setzt wird. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3 und 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Press'ling als Anode geschaltet der Gasentladung aus gesetzt wird. B. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ofengehäuse mindestens zeitweise die Kathode der Gasentlladung bildet. 9. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3, 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladungs leistung pro cm' Kathodenfläche 1-100 Watt beträgt. <B>10.</B> Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3, 4, 8 und 9, da durch gekennzeichnet, dass die Entla dungsleistung pro cm' Kathodenfläche 5-30 Watt beträgt. 11.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3, 4, 8 und 9, da durch gekennzeichnet, dass die Kathode durch Kühlung auf unter<B>100'</B> gehalten wird. 12. Verfahren nach Patentanspruch und. den Unteransprüchen 1, 3, 4, 8 und 9, da durch gekennzeichnet, dass die Tempera tur der Kathode über dem Schmelzpunkt des ' zu gewinnenden 11letalles gehalten wird. 13. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3, 4, 8 und 9, da durch gekennzeichnet, dass zur Entla dung mindestens zeitweise Wasserstoff gas zugeführt wird. 14. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3, 4, 5, 8, 9 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Reak tionsgase durch den Boden des Tiegels abgesaugt werden.