CH213771A - Verfahren zur Gewinnung von Magnesium durch thermische Reduktion von magnesiumhaltigen Rohstoffen mit einer Ferrosilizium-Aluminium-Legierung. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Gewinnung von Magnesium durch thermische Reduktion von       magnesiumhaltigen    Rohstoffen mit einer     Ferrosilizium-Alumininm-Legierung.       Bekanntlich kann Magnesium durch De  stillation und Sublimation aus den Rohstof  fen, welche dasselbe enthalten, durch ther  mische Reduktion mit Silizium,     Ferro-          silizium,    Aluminium oder ähnlichen Reduk  tionsmitteln gewonnen werden.

   Dieses Vor  gehen weist merkliche Vorteile gegenüber  den gebräuchlichen elektrolytischen Herstel  lungsmethoden auf, wie die erhöhte Reinheit  des erhaltenen     Metalles,    welches vollständig  frei von     Chlorverbindungen    ist, die beim elek  trolytischen Verfahren unvermeidlich sind,  und welche, sofern auch nur in kleinen Spu  ren vorhanden, die mechanischen Eigenschaf  ten des Magnesiums und seiner Legierungen  merklich entwerten und einen ungünstigen  Einfluss auf den Korrosionswiderstand aus  üben.  



  Bei den thermischen Verfahren findet die       Reduktion    in hermetisch geschlossenen Re  duktionskammern statt, in denen ein Vakuum  herrscht oder in denen ein     inertes    Gas zum    Kreisen gebracht wird. Das sich als Dampf  entwickelnde Magnesium wird in besonderen  Kondensatoren aufgefangen.  



  Verschiedene Schwierigkeiten praktischer  Natur begrenzen jedoch die     Anwendung     dieses Verfahrens. Zur Erhaltung einer be  achtlichen Reaktionsgeschwindigkeit, welche  eine industrielle Gewinnung gestattet,     ist    es  erforderlich, bei einer verhältnismässig hohen  Temperatur (1350-1400  ) zu arbeiten, der  aber eine Grenze gezogen wird durch die  Schmelztemperatur der Reaktionsmasse (ge  wöhnlich in Brikettform     verwandt).     



  Die Notwendigkeit, die Reaktion in einem  geschlossenen und gasdichten Raum durchzu  führen, sowie die verlangte erhöhte Tempe  ratur, erfordern die Inanspruchnahme von  Heizvorrichtungen, welche elektrische Wider  stände verwenden, die notgedrungen im In  nern der     Reaktionskammer    angebracht sind,  da nämlich eine Aussenheizung durch die be  sondere Konstruktion dieser Kammern die      thermische Ausbeute merklich vermindern  würde. Aber auch in diesem Fall stellen sich  verschiedene Schwierigkeiten ein.

   Die im       Innern    der     Reaktionskammer    untergebrach  ten elektrischen     Widerstände    sind in der Tat  der schädlichen Wirkung der Magnesium  dämpfe ausgesetzt, die deren Lebensdauer be  grenzen und     in    einigen Fällen zu Neben  reaktionen führen können, die den guten Ver  lauf der Reduktion stören. Ausserdem ist es  bei Verwendung von     Metallwiderständen.    zum       Beispiel    aus Nickelchrom, die sich besser für  eine     vakuum-    oder gasdichte Montage eignen,  nicht möglich, die Temperaturen von<B>1350</B>  bis 1400   C zu erreichen, welche für eine  genügend schnelle Abwicklung der Reaktion  erforderlich sind.  



  Ein für dieses Reduktionsverfahren be  sonders     geeignetes    Reduktionsmittel ist Alu  minium, welches gegenüber den andern Re  duktionsmitteln den Vorteil aufweist, die  Reaktion bei einer weniger hohen Tempe  ratur erfolgen zu lassen und den Reduktions  vorgang merklich zu beschleunigen. Ausser  in der handelsüblich reinen Form wird dieses       Reduktionsmittel    in Form einer     Ferrosili-          zium-Aluminium-Legierung    verwendet. Im  allgemeinen ist beim Gebrauch eines der  artigen Reduktionsmittels die Reduktions  reaktion allein auf das Aluminium be  schränkt.

   In diesem Fall verläuft die Re  aktion sehr schnell, während das     Ferro-          silizium    praktisch unverändert bleibt und  zusammen mit den     Reaktionsrückständen     entfernt wird. Dies hat einen merklichen  Verlust an     Ferrosilizium    zur Folge, das nur  sehr schwer mit guten Ausbeuten wieder  gewonnen werden kann, da es sich innig mit  den bei der Reaktion gebildeten Schlacken  vermischt.  



  Alle diese     Nachteile    werden dagegen  durch das     erfindungsgemässe    Verfahren be  hoben.     Es    ist durch dieses Verfahren mög  lich, mit grosser Leichtigkeit die geeignetste  Reaktionstemperatur zu erreichen, die erfor  derlich ist, damit der     Reduktionsprozess    sich  schnell und mit guten Ausbeuten abwickelt;

    man stösst auf keine Schwierigkeiten beim    vollständig gas- oder vakuumdichten Bau der  Reaktionskammer     und        erreicht    schliesslich die  Möglichkeit einer Wiedergewinnung der     gan-          zen        Reduktionsmasse,    die nicht an der Re  duktion teilgenommen hat und wieder ge  braucht werden     kann.     



  Das Verfahren gemäss vorliegender Er  findung ist dadurch     gekennzeichnet,    dass die  Heizung des     Reaktionsgutes    durch eine ge  schmolzene, in der     Reaktionskammer    befind  liche Masse aus     Ferrosilizium    erfolgt, welche  durch Wärmezufuhr im geschmolzenen Zu  stand     gehalten    wird. Vorzugsweise verwendet  man eine     Ferrosiliziumlegierung    von gleicher  Zusammensetzung wie die Metallmasse, die bei  Beendigung des Reduktionsverfahrens übrig  bleibt.

   In der Tat bleibt, wie     bereits    gesagt,  am Ende des Reduktionsvorganges als Rück  stand des Reduktionsmittels aus     Fe-Si-Al    eine  Legierung von     Fe-Si.     



  Die Heizmasse bildet die Sohle der Heiz  kammer und bewirkt, da sie eine geschmol  zene Masse ist, einen     hermetischen    Verschluss  des untern Kammerteils, auf welche Weise  jegliche Art von bisher     verwandten    elek  trischen Heizwiderständen und jegliches ab  gedichtete     Leitsystem    für die Stromzufüh  rung zu den     genannten    Widerständen über  flüssig wird.  



  Als Beispiel wird in beiliegender Zeich  nung das Schema eines für     vorliegendes    Ver  fahren     gebrauchten        Reduktionsofens    ge  bracht:  1 ist eine Schmelzmasse aus     Fe-Si,    die als  Heizelement dient.

   Diese beispielsweise aus  80     %    Fe und 20     \%o        Si        bestehende    Masse wird  mit einem     beliebigen    bekannten System     in     den Schmelzzustand gebracht und in ihm ge  halten, zum     Beispiel        indem    man in fraglicher  Vorrichtung einen     Niederfrequenzinduktions-          ofen    verwendet.

   Das gemahlene und in den  nötigen Teilmengen mit     einem    aus     Ferro-          silizium-Aluminium        bestehenden        Reduktions-          mittel,    zum Beispiel im     Verhältnis    von<I>40</I>     %o     Fe,<B>10%</B>     Si    und<B>50%</B> Al,     vermischte    Mag  nesiumerz wird in Brikettform durch einen  Fülltrichter mit Doppelschieber 2, der jede       direkte        Verbindung    mit der Aussenumgebung      verhindert, in die Reaktionskammer geladen.

    Das spezifische Gewicht der Briketts liegt  bedeutend unter demjenigen der geschmol  zenen Heizmasse, weshalb die Briketts auf  ihr schwimmen und nach kurzer Zeit eine  Temperatur erreichen, die derjenigen der  Heizmasse nahekommt. Das im Reduktions  mittel enthaltene Aluminium reagiert unter  diesen Umständen mit grosser Geschwindig  keit. Das sich als Dampf entwickelnde Mag  nesium     wird    im Kondensator 3 aufgefangen.

    Auf diese Weise enthalten die Briketts am  Ende der Reaktion nur Fe,     Si    und     A1203.     Durch den Mischer 4     werden    die ausgebeu  teten Briketts     in    die Heizmasse versenkt und  mit ihr vermischt, wodurch die Schmelze des  <B>80%</B> Fe und 20%     Si    enthaltenden     Fe-Si-          Restes    und die     Abscheidung    des A1203, das  auf die Oberfläche des Metallbades gebracht  wird, bewirkt wird.

   Wenn die Schmelzmasse  1 durch andauernde Brikettzuführung eine  gewisse Höhe erreicht hat, wird sie in be  stimmten Zeiträumen auf das gewünschte  Niveau gebracht, indem man sie durch das       Ausflussloch    6 ablässt, während die Tonerde  5, welche auf der Oberfläche des Bades     bleibt,     durch Hinzufügen zweckentsprechender Fluss  mittel als flüssige Schlacke durch das Ab  flussloch 7     entfernt    werden kann. Man er  hält so ein     Ferrosilizium,    welches als solches    verwendet oder für die Bereitung des als  Reduktionsmittel     dienenden        Eisen-Silizium-          Aluminiums        wieder    gebraucht werden kann.  



  Das soeben angeführte Beispiel be  schränkt sich weder im Hinblick auf den  Ofentyp noch im Hinblick auf die prozen  tuale Zusammensetzung der     Fe-Si-Legierung.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Gewinnung von Magne sium durch thermische Reduktion von ma.gne- siumhaltigen Rohstoffen mit einer Ferro- silizium-Aluminium-Legierung, dadurch ge kennzeichnet, dass die Heizung des Re aktionsgutes. durch eine geschmolzene, in der Reaktionskammer befindliche Masse aus Ferrosilizium erfolgt, welche durch Wärme zufuhr im geschmolzenen Zustand gehalten wird.

   UNTERANSPRUCH: Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Heizung des Reaktionsgutes verwendete Fe-Si-Legierung praktisch die gleiche prozentuale Zusammen setzung der Fe-Si-Masse hat, welche als Rückstand des Reduktionsmittels am Ende des Reduktionsverfahrens zurückbleibt.