AT100687B - Verfahren zur Herstellung von Aluminiumnitrit. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Aluminiumnitrit.

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AT100687B
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  Verfahren zur Herstellung von Aluminiumnitrit. 



   Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumnitrit, bei welchem ein Gemisch von Aluminium bzw. Aluminiumerzen oder Aluminiumverbindungen, wie
Tonerde u. dgl., und Kohle auf ein stickstoff Itiges Gas in einem elektrischen Ofen bei geeigneter
Temperatur einwirkt. Auf diesem Gebiete sind zahlreiche Verfahren ausgearbeitet worden, welche sich   jedoch grossenteils   in der Praxis nicht bewährt haben, weshalb diese Industrie, welche in der Kriegszeit an Umfang gewann, in den letzten Jahren einen erheblichen Rückgang zu verzeichnen hat. 



   Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Porosität der fein verteilten Aluminium bzw. Tonerde- mischung und als Folge dessen den Durchtritt der stickstoffhaltigen Gas) dadurch zu erleichtern, dass ein Überschuss an Kohlenstoff angewendet wird. Es wurde ferner versucht, eine gleichmässige Verteilung des elektrischen Heizstroms innerhalb der Masse und dadurch gleichmässige Erhitzung durch den Strom in der Weise zu erzielen, dass die Mischung in Brikettform zur Anwendung kam. Für eine solche Brikett- mischung wurde mitunter vorteilhaft jenes Verhältnis zwischen Tonerde und Kohle gewählt, welches der für die Bildung von Aluminiumnitrit erforderlichen Reaktionsgleichung entspricht.

   In andern
Fällen wieder wurde empfohlen, in dem kontinuierlich betriebenen elektrischen Ofen, in welchem das behandelte Material als Heizwiderstand diente, einen Überschuss an Kohlenstoff in solcher Masse an- zuwenden, dass der Durchgang des Stromes trotz des Verbrauches an Kohlenstoff während der Reaktion gesichert war. In solchen Fällen wurde empfohlen, die Mischung in pulverförmigem Zustande oder in Form von Agglomeraten anzuwenden, wobei der Kohlenstoff, der dazu dient, den Durchgang des
Stromes zu sichern, gesondert zugesetzt wurde. Auch dieses Verfahren hat sich nicht bewährt. 



   Es handelt sich   nun   darum, eine gleichmässig bleibende Erhitzung der Mischung bei geeigneter
Temperatur zu erhalten, wozu es natürlich notwendig ist, dass der elektrische Leitungswiderstand der
Masse während des Verfahrens gleichbleibt. Wenn an einzelnen Teilen der Beschickung bzw. der Reaktions-   masse, Schmelzungen   und damit Veränderungen im Leitungswiderstand stattfinden, so ist naturgemäss der Heizprozess in dem ganzen Ofen gestört und es findet ein   ungleichmässiger   Stromdurchgang, Kurzschluss od. dgl. statt. 



   Wenn die Mischung von Tonerde und Kohlenstoff in Form von Briketts angewendet wird, so haben die letzteren das Bestreben, unter der hohen Erhitzung zusammenzuschmelzen, woraus sich naturgemäss eine Veränderung in dem Leitungswiderstand an den Stellen, wo ein Zusammenschmelzen stattfindet, ergibt. An diesen Stellen wird der Leitungswiderstand bedeutend verringert und der Strom wird diese Stellen für seinen Durchgang vorziehen und von andern Stellen abgelenkt werden. Die Folge ist, dass die Hitze in der Beschickung sich ungleichmässig verteilt, woraus sich, wie ersichtlich, viele Übelstände ergeben. Für eine erfolgreiche Durchführung des Verfahrens ist es unbedingt notwendig, dass die Hitze in allen Teilen der Beschickung während des ganzen Verfahrens gleichbleibt. 



   Der Erfindung gemäss erfolgt nun die Herstellung von Aluminiumnitrit durch Einwirkung eines stickstoffhaltigen Gases auf erhitzte Brikettkörper, die dem Reaktionsverhältnis entsprechende Mengen an Aluminiumverbindungen und Kohlenstoff enthalten, wobei zur Verhinderung des Schmelzens der Briketts diese mit aus Kohlenstoff bestehenden Körpern derart vermengt werden, dass das Gemenge bis zu 60 bis 65 Gewichtsprozent Widerstandskörper enthält ; die hiebei angewendeten Körper haben grössere Volumina und grössere Leitungsfähigkeit als die Briketts. Durch die hier angeführten Mengenverhältnisse von Briketts und Kohlenstoff werden die Briketts am Schmelzen verhindert und nehmen dauernd gleichmässigen Anteil an der Reaktion. 



   Zur Durchführung des Verfahrens wird fein verteilte Tonerde, welche mehr oder weniger rein sein kann, wie z. B. kalzinierter natürlicher Bauxit, mit nur so fein verteiltem Kohlenstoff gemischt, als für die chemische Reaktion notwendig ist und es werden aus   dieser Mischung zweckmässig   unter Zusatz eines Bindemittels Briketts hergestellt. Letztere mögen die Form kurzer Zylinder erhalten, welche etwa 50 mm im Durchmesser haben und etwa 45 mm lang sind. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, dass innerhalb gewisser Grenzen bessere Resultate mit unter stärkerem Druck hergestellten Briketts erzielt werden, was wahrscheinlich seinen Grund darin hat, dass bei den   stärker   gepressten Briketts Tonerde und Kohlenstoff miteinander inniger in Berührung kommen.

   Diese Briketts werden derart mit Kohlenstoff oder einer andern geeigneten, elektrisch leitenden,   schwerflüssigen   Substanz, die in unregelmässiger Stückform in Anwendung kommt, gemischt, wobei der Durchmesser der Stücke etwa 12 bis 15 cm beträgt. 



   Durch eine derartige kombinierte Anwendung von Briketts zusammen mit den unregelmässig geformten grossen Stücken von Kohlenstoff od. dgl. werden die Briketts am Schmelzen verhindert. Die Form und Grösse der Briketts und der Kohlenstoff od.   dgl. Stücke   kann natürlich dem Verfahren 

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 entsprechend variieren. Die   Kohlenstoffstücke   haben hiebei eine grössere Elektrische   Leitungsfähigkeit   wie die Briketts und der Strom nimmt daher vorzugsweise seinen Weg durch die Kohlenstoffstücke od. dgl., welche bei diesem Verfahren gewissermassen Heizelemente bilden, durch welche die Temperatur der Briketts auf einen bestimmten, für die Reaktion notwendigen Grad gebracht wird. Diese Heizelemente verhalten sich in dem vorliegenden Verfahren chemisch neutral.

   Sie halten die Briketts mechanisch voneinander getrennt und verhindern dadurch ein Schmelzen bzw. Zusammenschweissen derselben. 



   Die Widerstandskörper bzw. Heizelemente der oben beschriebenen Art werden in einem derartigen Verhältnis zu den Briketts angewendet, dass sie eine Anzahl Leitungswege für den elektrischen Strom durch die Masse bilden. Es ist nicht ganz sicher, bis zu welchem Grade der Heizwiderstand dieser durch die Masse der Briketts verteilten Kohlenstoffelemente auf deren geringes elektrisches Leitungsvermögen   zurückzuführen   ist und wie weit hiebei der verhältnismässig geringe Kontakt zwischen den einzelnen Stücken eine Rolle spielt. Durch Versuche hat sich jedoch herausgestellt, dass die   gewünschten   Resultate erzielt werden, wenn, wie oben angeführt, ungefähr 60 bis 65 Gewichtsprozente auf die Kohlenstoff-   stücke   bzw.

   Heizelemente kommen, während   35   bis   40%   den Briketts zukommen. Für die Erhaltung der Wärme ist es wünschenswert, die Menge der Widerstandselemente so niedrig wie möglich zu halten. sofern nur eine Schmelzung der Briketts verhindert wird. Jedoch soll damit nicht gesagt sein, dass bei den letzteren eine schwache Sinterung ganz ausgeschlossen ist. Vielmehr wird durch einen schwachen Grad der Sinterung die Reaktion gefordert. Die Widerstandselemente werden vorzugsweise aus Kohlenstoff oder anderm geeigneten schwerflüssigen Material bestehen. Der Kohlenstoff kann in Form von Koks, Kohle oder besonders präparierter Kohle, wie solche für die Herstellung von Elektroden dient, verwendet werden. Der letzteren Form ist der Vorzug gegeben.

   Infolge ihrer   StÜckgrösse   und des Umstandes, dass der Raum zwischen den   Stücken   durch die kleineren Briketts ausgefüllt ist, wird offenbar, 
 EMI2.1 
 erzielt. 



   Diese Mischung von Brikett ; und Widerstandskörpern wird in Form einer Säule abwärts durch einen elektrischen Ofen geführt, wobei die Säule mit feststehenden Elektroden in Berührung kommt und die Mischung zwischen den Elektroden den elektrischen Heizwiderstand bildet. Zu gleicher Zeit wird durch die Besehickungssäule ein beständiger, aufsteigender Strom von Stickstoff oder stickstoff-   h ltigem   Gas durchgeleitet. Die chemische Einwirkung zwischen dem Stickstoff und der Beschickung findet hier bei einer Temperatur von 1800 bis 2000  C statt.

   Bei diesem Verfhren könnte auch Generator- 
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Es ist bei diesem Verfahren von Wichtigkeit, dass der Kohlenstoff der Widerstandselemente, welchen man auch im Hinblick auf die chemische Reaktion als überschüssigen Kohlenstoff bezeichnen kann, die Porosität der Briketts nicht erhöht, und dass in den Briketts nur so viel Kohlenstoff angewendet wird, als für die chemische Reaktion notwendig ist. Es wird vielmehr dichten bzw. kondensierten Briketts der Vorzug vor porösen Briketts gegeben. Da ferner die Widerstandskörper im wesentlichen den ganzen elektrischen Strom führen, so ersetzen sie nicht den Kohlenstoff, welcher bei der Reaktion in den Briketts verbraucht wird, und der Widerstand in dem Ofen wird durch den Fortschritt der chemischen Reaktion bzw. die Veränderung in der Zusammensetzung der Briketts nicht beeinflusst. 



   Der Grad der Hitze, welcher sich im Ofen entwickelt, wird durch die angewendete elektrische Spannung bestimmt, da der Widerstand in dem Ofen mehr oder weniger gleichbleibt. 



   Infolge der bedeutend grösseren Gestalt der Heizelemente bzw. Kohlenstücke ist es leicht, dieselben von der Charge, nachdem dieselbe dem Ofen entnommen ist, durch Sieben zu trennen. Die Kohlenstücke können von neuem benutzt werden, da sie in dem Ofen nur wenig Veränderung erleiden und lediglich etwas durch Reibung abgenutzt werden. Wenn sie schliesslich durch wiederholte Benutzung in der Grösse so weit verringert sind wie die Briketts, können sie   schliesslich aus   dem Prozess entfernt werden, da es schwieriger wird, sie von den Briketts zu trennen.

Claims (1)

  1. PATENT-ANSPRUCH : EMI2.3 Gases auf erhitzte Brikettkörper, die dem Reaktionsverhältnisse entsprechende Mengen von Aluminiumverbindungen und Kohlenstoff enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung des Schmelzens der Briketts diese mit aus Kohlenstoff bestehenden Widerstandskörpern derart vermengt werden, dass das Gemenge bis zu 35 bis 40 Gewichtsprozenten Brikett und bis zu 60 bis 65 Gewichtsprozenten Wider- standskörper enthält, wobei die Widerstandskörper grössere Volumina und grössere Leitungsfähigkeit besitzen als die Brikett- :.
AT100687D 1919-07-10 1920-02-27 Verfahren zur Herstellung von Aluminiumnitrit. AT100687B (de)

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