CH95369A - Verfahren zur Herstellung von Magnesiumchlorid. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Nagnesiumchlorid.       Es sind verschiedene Verfahren zur Her  stellung von wasserfreiem oder wasserarmem       Magnesiumchlorid    aus sauerstoffhaltigen Mag  nesiumverbindungen und Chlor oder Chlor  verbindungen vorgeschlagen worden.  



  Die direkte Umsetzung nach der Gleichung:  2     Mg0        -f-    2     Cl,    = 2     MgCh        -f-    02  ist als technisch undurchführbar angesehen  worden, da bei der niedrigen anwendbaren  Temperatur die Reaktionsgeschwindigkeit viel  zu gering ist, um einen eindeutigen Verlauf  der Reaktion zu bewirken.  



  Man hat darum andere Verfahren, wel  che auf der Anwendung von Reduktions  mitteln, wie zum Beispiel Kohle, gewissen  gasförmigen     Kohlenstoffverbindungen,    Chlor,       Kohlenstoffverbindungen    oder Schwefel  metallen und Chlor beruhen, torgeschlagen,  um den bei der     Reaktion    frei gewordenen  Sauerstoff zu binden und dadurch den     ein-          cleutigen    Verlauf der     Reaktion    bei Tempera  turen zu ermöglichen, bei denen     die    Reak  tionsgeschwindigkeit gross genug ist, um die  technische Durchführbarkeit des Verfahrens       lu    ermöglichen.

      Alle diese Methoden bieten indessen be  deutende technische     Schwierigkeiten,    da es  nicht leicht ist, einen Apparat zu kon  struieren, der bei den in der Regel ange  wandten Temperaturen von 700   C bis 800   C  gegen die reagierenden Stoffe widerstands  fähig genug ist. Hierzu kommt, dass bei den  genannten Temperaturen, die über dem  Schmelzpunkt des     Magnesiumchlorids        liegen,     die Ausgangsmaterialien schon während des  ersten Teils des     Chlorierens    mit geschmolze  nem     Magnesiumchlorid    imprägniert werden,  was ein Hindernis für die vollständige Durch  führung des     Chlorierens    bildet.

   Diesen  Schwierigkeiten entgeht man infolge vor  liegender Erfindung, bei der die     Chlorierung     mindestens bis gegen Schluss des Verfahrens  bei     Temperaturen        ausgeführt    wird, welche  unter dem     Schmelzpunkt    der Magnesium  verbindungen, die das Ausgangsmaterial und  Endprodukt bilden, liegen.

   Diese wird da  durch ermöglicht, dass die     Chlorierung    in  Gegenwart von schwefelhaltigen Stoffen, zum  Beispiel Schwefel oder     Verbindungen    von  Chlor     -und    Schwefel, ausgeführt wird,      Die Einwirkung von Chlor auf Magnesium  oxyd geht dann zum Beispiel nach folgender  schematischer Gleichung vor sich  2     Mg0+2C12        ;-S=2H9C12+SO2     oder nach den Gleichungen:

         S2        +        Cl,    =     S,        CL     4     Mg0        -+-    4     S--,C12=    4     MgCh        -+-    2     S0--        -+-    3     S=.     Man kann als     Magnesiumsauerstoffver-          bindungen    Magnesium, Oxyd, Karbonat, Cal  ciummagnesiumkarbonat oder     Magnesium-          Silikat    anwenden;

   doch eignet sich das wasser  freie Oxyd am besten für die technische  Durchführung des Prozesses. Man kann es  beispielsweise in Form der gewöhnlichen  Handelsware als ,.leichtes     llagnesiumoxyd"     oder "schweres     Magnesiumoxyd"    oder in  Form von     kaustischem    gebranntem Mag  nesit mit Korngrösse von beispielsweise  0,5 mm anwenden. Das Mengenverhältnis  zwischen     llagnesiumoxyd    und Schwefel kann  bei kontinuierlichem Betrieb ungefähr 40 Ge  wichtsteile     Magnesiumoxyd    auf 1.6 Gewichts  teile Schwefel betragen.

   Die während des       kontinuierlichen    Betriebes zugeführte Chlor  menge wählt man zweckmässig so, dass auf  40 Gewichtsteile     Magnesiumoxyd    53 und     71     G     ewiclitsteile    Chlor kommen. Alle zur     Re-          aldion    angewandten Stoffe sollten, wenn sie  nicht von     vorneherein    wasserfrei sind, einer       sorgfältigen    Trocknung unterworfen     Urerden,     bevor sie in den Reaktionsraum eingeführt  werden.  



  Wenn man wünscht, ganz wasserfreies       Magnesiumclilorid    herzustellen, so ist es  zweckmässig, die Reaktion bei zirka 200' C  bis<B>300'</B> C anfangen zu lassen, dann die       Chlorierung    der Hauptmenge im Temperatur  intervall zwischen<B>300'</B> C und<B>600'</B> C durch  zuführen, um zum Schluss während des letz  ten Stadiums der Reaktion ganz oder teil  weise das Produkt     durch        Erhitzung    auf etwas  über<B>700'</B> C zu .schmelzen.  



       )N%        enn    die Reaktion bei niedrigen Tem  peraturen vor sich geht, beispielsweise bei  <B><I>300'</I></B> C, bildet sich neben dem Magnesium  chlorid auch eine kleinere Menge     Hagnesium-          siilfat    nach der Gleichung:

    4     MgO        -E-    3 Cl.,     -+-    S = 3     MgCh        -+-        MgSO,.       Das beim Prozess erhaltene     Magnesiiimchlorid     wird in solchem Fall     magnesiumsulfathaltig.     Dieses kann in bekannter Weise durch  Schmelzen mit Kohle vom     Sulfatinhalt    be  freit werden, indem das     Magnesiumsulfat    bei  hohen Temperaturen, wie bekannt, mit Kohle  nach der Gleichung reagiert:       MgSO,        -{-    C =     Mg0@+        S02        +    CO..

    Da kleine Mengen     Magnesiumoxyd    leicht von  dem leicht schmelzbaren     Magnesiumclilorid     geschieden werden können, ist es zweckmässig,  dem angewandten     Magnesiumoxyd    vor der       Chlorierung    eine kleinere Menge Kohle zu  zusetzen.  



  Wird die     Chlorierung    bei Temperaturen  zwischen 450' und<B>550'</B> C vorgenommen,  so ist die bei der Nebenreaktion gebildete       Magnesiumsulfatmenge    ganz untergeordnet,  und aus diesem Grunde kann man es er  wünscht finden, bei hoher Temperatur die Re  aktion vorzunehmen, obwohl 350 bis 450  zur technischen Durchführung der Reaktion  genügen.  



  Dadurch, dass sich die Methode bei viel  niedrigeren Temperaturen als den bisher vor  geschlagenen Methoden für     Chlorierung    von       Magnesiumsauerstoffverbindungen    unter Ab  wesenheit von Wasser in freiem oder     gebun-          dr,nem    Zustande durchführen lässt, wird die       Apparaturfrage    in solchem Grade vereinfacht,  dass jeder Sachverständige nach bekannten  Prinzipien feste oder rotierende Apparate zur  Ausführung der Reaktion konstruieren kann.

    Die Reaktion kann beispielsweise nach dem  Gegenstromprinzip in einem zylinderförmigen  Behälter ausgeführt werden, in welchem bei  spielsweise die     Magnesiumsauerstoffverbin-          dungen    und Schwefel in kaltem oder vor  gewärmtem Zustande von oben her eingeführt  werden, während Chlor in flüssigem Zustande  oder als kaltes oder warmes Gas von unten  her zugeführt wird. Das Chlor kann entweder  in reinem Zustande oder mit Gasen gemischt,  welche nicht selbst an der Reaktion teil  nehmen, zur Anwendung gelangen, so dass die  Reaktion da stattfindet, wo die von oben her  zugeführten Stoffe dem Chlor begegnen, vor  zugsweise in dem untern Teil des Zylinders.

             ,v        ährend    im obern Teil des Zylinders, der  eventuell in     zweckmässiger    Weise abgekühlt  werden kann, eine teilweise Kondensation der  an :der Reaktion teilnehmenden, flüchtigen  Stoffe     stattfindet.    Es kann zweckmässig sein,  einen solchen Apparat, wie den     obengenann-          ten    Zylinder, direkt mit der     Elektrolysezelle     für die     lblagnesiumherstellung    zu kombinieren,  so dass Chlor in warmem Zustande direkt  von der     Elektrolysezelle    in den Zylinder ge  leitet werden kann, während Chlormagne  sium, eventuell nach vorausgehender Schmel  zung,

   in die     Elektrolysezelle    eingeführt wird.  



  Die bei der Reaktion freiwerdende     '@Värme     genügt, um die Reaktion selbst bei verhältnis  mässig kleinen Apparaten in Gang zu halten,  ja sogar, wenn man es wünschen sollte, zum  ganzen oder teilweisen Schmelzen des gebil  deten Chlormagnesiums zu benützen. Doch  kann diese Niederschmelzung nur mit Vorteil  erst während des letzten Stadiums der     Chlo-          rierung    ausgeführt werden. Man kann nach  Wunsch die Temperatur in dem Reaktions  raum dadurch regulieren, dass die     Zuführungs-          0,eschwindigkeit    oder das Mengenverhältnis  der Ausgangsmaterialien verändert     wird.     



  Die vom     Reaktionsraum    ausströmenden  gasförmigen oder     dampfförmigen    Stoffe, die  ausser aus Schwefeldioxyd aus Verbindungen  von Chlor und     Schwefel,    eventuell auch aus  sauerstoffhaltigen Verbindungen von Chlor  und Schwefel; sowie eventuell auch aus       Schwefeldampf    oder Chlor bestehen können,  werden zweckmässig in bekannter      Weise    zur  teilweisen Kondensation gebracht. Diese kann  beispielsweise in dem     obern    Teil eines     zylin-          derförmigen    Behälters vor sich gehen.

   Es ist  zweckmässig, den     Reaktionsverlauf    und die  Kondensation so zu leiten, dass kein freies  Chlor den     Reaktionsraum    verlässt. Dies kann  leicht durch Begrenzung der Chlorzufuhr er  reicht werden. Werden solche Magnesium  sauerstoffverbindungen angewendet, die wäh  rend der Reaktion in anderer als     obgenannter     Weise Gase abspalten,     wie    zum Beispiel  Mag     nesiumsulfat    oder     magnesiumhaltige    Kar-    bongte, die Kohlendioxyd abspalten, so wird  die Reaktion und die Kondensation so geleitet,  dass diese Gase den Reaktionsraum in Gas  form verlassen.

Claims (1)

1. PATENTANTSPRUCIi Verfahren zur Herstellung von Chlor magnesium durch Chlorierung von Magne- siumsauerstoffverbindungen, dadurch geheim zeichnet, dass die Chlorierung in Gegenwart von schwefelhaltigen Stoffen mindestens bis gegen Schluss des Verfahrens bei Tempera turen zur Ausführung gebracht wird, die un ter dem Schmelzpunkt der Magnesiumverbin- dungen, die das Ausgangsmaterial und End produkt bilden, liegen. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Chlorierung bei Temperaturen zwischen 450'C und<B>550'C</B> vorgenommen wird. 2. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Chlorierung gegen Schluss des Verfahrens bei einer Tempera tur ausgeführt wird, bei der das gebildete Chlormagnesium schmilzt. 3. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in der _N,\reise durchgeführt wird, dass von einem an den Reaktionsraum angeschlossenen Kondensationsraum kein Chlor in freiem Zustande entweicht. 4.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren unter ' Benutzung eines zylinderförmigen Behäl ters durchgeführt wird, dem die Reaktions komponenten in einer solchen Weise zu geführt werden. dass die Einwirkung nach dem Gegenstromprinzip unter gleichzeiti ger teilweiser Kondensation der flüchtigen Stoffe in dem obern Teil des Behälters stattfindet.