AT149661B

AT149661B - Verfahren zur Reinigung von an eisenhaltigen Kontakten hergestelltem feinverteilten Kohlenstoff.

Info

Publication number: AT149661B
Authority: AT
Original assignee: Bayerische Stickstoff Werke Ag
Priority date: 1935-02-28
Filing date: 1936-02-08
Publication date: 1937-05-25
Also published as: FR802371A; GB456252A

Description

EMI1.1

Der durch Zersetzung von Kohlenoxyd oder andern Kohlenstoff in gebundener Form ent- haltenden Gasen an den Metallen der Eisengruppe nach den verschiedenen bekannten Verfahren hergestellte Kohlenstoff enthält stets die Kontaktsubstanzen als Metall, Oxyd oder Carbid in Mengen bis zu 6% in äusserst feiner Verteilung als Verunreinigung.

Es ist bekannt, dass die Reinigung dieses Kohlenstoffes durch Kochen mit verdünnten Säuren, z. B. Salpetersäure oder Salzsäure, erfolgen kann. Abgesehen von der Umständlichkeit und Lang- wierigkeit dieses Reinigungsverfahrens erhält man jedoch besonders bei den an Eisen oder Eisen ent- haltenden Kontakten abgeschiedenen Kohlenstoffen keineswegs ein vollkommen reines Produkt, so dass eine allseitige Verwendung dieses russartigen Kohlenstoffes bisher nicht ermöglicht werden konnte.

Es wurde gefunden, dass eine völlige oder nahezu völlige Entfernung besonders der als Eisen- carbid vorliegenden Eisenbeimengungen erreicht werden kann, wenn man den Fe, Co, Ni enthaltenden
Kohlenstoff mit Chlor oder solches enthaltenden Gase bei Temperaturen, die über 400 C aber unter
1250 C liegen, behandelt. Das Chlor kann sowohl feucht wie auch trocken sein. Es kann ferner mit
Stickstoff oder einem andern indifferenten Gas verdünnt und bei Verwendung von feuchten Gasen der Wasserdampf mit diesen letzteren, getrennt vom Chlor, zugeführt werden. Der Prozess wird möglichst so geleitet, dass der Kohlenstoff gleichmässig vom Chlor durchdrungen wird.

Zur Reinigung kann entweder ein von aussen beheizter Drehrohrofen oder ein Ofen nach Art der Tiegelöfen benutzt werden. Dabei ist es notwendig, zur vollständigen Abtreibung der gebildeten
Chloride die Temperatur, gegebenenfalls unter zeitweiliger oder vollständiger Abstellung des Chlor- stromes, zu steigern. Die Entfernung der Umsetzungsprodukte kann auch im indifferenten Gasstrom, z. B. im Stickstoffstrom oder im Vakuum, erfolgen.

Zweckmässiger ist es jedoch, den zu reinigenden Russ durch einen gleichmässig hoch erhitzten, im Gegenstrom zum fallenden Kohlenstoff bewegten Chlorstrom zu stäuben und zur Entfernung noch nicht verflüchtigter Chloride, besonders aber anhaftender Chlorreste eine Durchstäubung durch eine gegenüber Kohlenstoff indifferente Gasatmosphäre (z. B. Wasserstoff, Stickstoff oder Gemische beider) gegebenenfalls unter Zusatz von Wasserdampf folgen zu lassen.

Das Verfahren kann weiterhin so geführt werden, dass das bei dem Reinigungsprozess sich nicht umsetzende Chlor wieder im Kreislauf zur erneuten Reaktion gebracht und so die Verluste an Chlor auf ein Mindestmass herabgesetzt werden.

Als wertvolles Nebenprodukt erhält man die Chloride der verunreinigenden Metalle (bei einem
Eisengehalt des Kohlenstoffes überwiegend FeCI3), die in geeigneter Weise aus den abziehenden Gasen bzw. Dämpfen sich wasserfrei abscheiden bzw. aus denen die Metalle sich in reiner Form gewinnen lassen.

Der mit Chlor gereinigte Kohlenstoff enthält nur noch Spuren von Verunreinigungen, so dass je nach Art des Abstichverfahrens eine Verwendung in der Druckfarben-, Sack-oder Gummiindustrie ermöglicht wird.

An Stelle des Chlors oder mit ihm zusammen kann auch Chlorwasserstoff verwendet werden.

Es ist bereits bekannt, Eisen in metallischer oder oxydierter Form aus verschiedenen Materialien durch Behandlung mit Chlor oder gasförmiger Salzsäure als Chlorid zu entfernen.

Aus diesen bekannten Verfahren liess sich jedoch nicht schliessen, dass auf dieselbe Weise das
Eisencarbid aus Russ entfernt werden kann, da bisher alle Versuche, dieses Carbid z. B. durch die sonst mit der Chlorbehandlung gleich wirksame Behandlung durch Waschen mit Salzsäure zu zerstören, gescheitert waren.

Beispiel 1 : Ein an einem Eisenkontakt bei 470 C hergestellter Kohlenstoff mit 3'0% Eisen- gehalt wurde im drehbaren Rohrofen mit elektrischer Beheizung zwei Stunden bei 700 C mit feuchtem,
Stickstoff enthaltendem Chlor behandelt. Im Verlauf von weiteren zwei Stunden wurde die Temperatur langsam auf 11000 C erhöht und der Chlorstrom zuerst zeitweilig, dann völlig abgestellt. Der Kohlen- stoff, im Stickstoffstrom abgekühlt, ergab bei dem Verbrennen einen Aschenwert von 0'1%, nach vorhergehender Extraktion mit verdünnter Salzsäure sogar einen solchen von nur 0-06%, Farbe und
Beschaffenheit des Kohlenstoffes wurde durch die Reinigung nicht beeinträchtigt.

Beispiel 2 : Ein wie nach Beispiel 1 hergestellter Russ mit 2'5% Eisengehalt wurde durch ein 1'5 1n langes und 20 mm weites, auf 1200 C geheiztes, senkrecht angeordnetes Rohr im Gegenstrom zu von unten eintretendem Chlor gestäubt. Chloriddämpfe und nicht umgesetztes Chlor wurden am oberen Ende des Reaktionsrohres abgeleitet. Nach einer gleichartigen Durchstäubung durch eine aus Stickstoff und Wasserstoff bestehende Gasatmosphäre enthielt der derart behandelte Russ nur noch 0'1-0'2% Fe und kaum noch nachweisbar Chlorreste.

Die Verweilzeit der Russteilchen in der Chloratmosphäre betrug weniger als fünf Sekunden.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Reinigung von an eisenhaltigen Kontakten hergestelltem feinverteilten Kohlenstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Russ zur Entfernung der Eisenearbide mit gasförmigem Chlor oder Chlorwasserstoff bzw. Gemischen derselben bei Temperaturen über 400 C behandelt wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Behandlung von Kohlenstoff im ruhenden Zustande die Temperatur gegen Ende des Prozesses gegebenenfalls im indifferenten Gasstrom zur vollständigen Abtreibung der gebildeten Chloride gesteigert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoff in schwebendem Zustande mit Chlor bzw. Chlorwasserstoff behandelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoff in Chlor oder Chlorwasserstoff zerstäubt wird.

5. Ausführungsform des Verfahrens nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Russ in einem aufsteigenden Chlorstrom zerstäubt wird und in diesem Chlorstrom hinuntersinkt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktionsraum, in dem der Kohlenstoff in schwebendem Zustande behandelt wird, auf gleichmässiger Temperatur gehalten wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 6, gekennzeichnet durch eine Nachbehandlung des gereinigten Kohlenstoffes in schwebendem bzw. verstäubtem Zustande in einer zweckmässig Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass feuchte Gase verwendet werden.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Chlor oder der Chlorwasserstoff nach Abscheidung der Halogenide im Kreislauf geführt werden.