AT167099B - Verfahren zur Chlorierung von Metalloxyden und Metallkarbonaten - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Chlorierung von Metalloxyden und   Metallkarbonaten   
Die Chlorierung von Metalloxyden und Metallkarbonaten, insbesondere Erzen, mittels Chlorgas wird im allgemeinen in feststehenden Öfen mit Dreharmen oder in Drehöfen vorgenommen. 



  Dabei wird die gesamte Masse durch den engen Kontakt der Teilchen gleichmässig erhitzt, es handelt sich also um eine im wesentlichen isotherme Chlorierung, bei welcher, falls es sich um Gemische handelt, auch Reaktionen erzwungen werden, die unter Wärmeaufnahme vor sich gehen. 



   Es ist aber auch bekannt, Metalloxyde nach Art der Kohlenstaubfeuerung in fein verteilter Form schwebend mit Chlorgas in Reaktion zu bringen (Deutsche Patentschrift Nr. 480079). Diese Art der Chlorierung im Schwebezustand, welche sich mehr dem Typ einer ohne Wärmeaustausch ver- laufenden, also für die einzelnen Teilchen adia- batischen Reaktion nähert, da sich die Teilchen nicht berühren, ist nur beschränkt anwendbar, nämlich, wenn man mit hochprozentigem Chlorgas arbeitet und bei verhältnismässig leicht chlorier- baren Substanzen, bei denen die Affinität zum
Chlor erheblich grösser ist als die zum Sauerstoff, denn nur in diesem Falle brennt die Staubflamme. 



   Wenn schwer chlorierbare Verbindungen von
Metallen grosser Sauerstoffaffinität vorliegen, muss man, wie dies in oben genannter deutscher
Patentschrift auch festgelegt ist, ein Reduktions- mittel zufügen. Dies hat die Entstehung von Nebenprodukten wie COCU2 zur Folge. Das Verfahren arbeitet aber auch insofern unbefriedigend, als es bei Vorliegen von Gemischen nur eine geringe Selektivität aufweist, da die hohe Stoffkonzentration in der Flamme doch eine weitgehende gegenseitige Beeinflussung der Temperatur der Schwebeteilchen durch Strahlung bewirkt. 



   Demgegenüber wurde gefunden, dass diese Nachteile nicht eintreten, wenn man die Chlorierung im Schwebezustand so durchführt, dass zu chlorierendes Produkt und Chlorgas sich nicht im Gleichstrom, sondern im Gegenstrom bewegen. Dies kann man erreichen, indem man den festen Ausgangsstoff durch das entgegenströmende
Chlorgas fallen lässt. Auf diese Weise wird die Reaktionszone gegenüber der Staubflamme wesentlich   vergrössert,   zumal in der oberen
Reaktionszone relativ geringe Mengen Chlor vorhanden sind und die gegenseitige Einwirkung der Teilchen durch Wärmestrahlung erheblich verringert, so dass sich der Reaktionsverlauf des einzelnen Teilchens viel mehr dem ideal adiabatischen Verlauf nähert als bei der Schwebechlorierung im Gleichstrom. Die Folge ist eine erheblich bessere Selektivität der Chlorierung, wenn Gemische, insbesondere Erze vorliegen.

   Aber auch wenn homogene Substanzen chloriert werden, ist das   Gegenstromverfahren von Vorteil,   weil auf diese Weise viel einfacher eine vollkommene Ausnützung des Chlors erreicht werden kann. 



   Die zum Eintritt der Reaktion nötige Temperatur wird zweckmässigerweise dadurch erreicht, dass das Ausgangsprodukt vor dem Einstreuen auf die spezifische Zündtemperatur erhitzt wird. 



   Zur Erhöhung der Selektivität der Chlorierung können dem Chlorgas in an sich bekannter Weise
Sauerstoff oder Inertgase, wie Stickstoff oder
Kohlendioxyd, zugemischt werden, ferner kann die
Selektivität auch in ebenfalls bekannter Weise erhöht werden, durch Verringerung der Tempe- ratur infolge Ausnutzung der Reaktionswärme zur Erwärmung der Reaktionspartner oder von   Wärmeüberträgern,   wie Wasser oder Wasserdampf. 



   Eine erhöhte Wirkung der Chlorierung kann 
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   CCI4,     S2Cl2   usw., erzielt werden.
Ausführungsbeispiele :   l.   Gepulvertes Calciumoxyd wird, in Stick-   stoffatmosphäre   auf   600'erhitzt,   von oben in ein senkrechtstehendes zylindrisches Rohr von   8 m   Länge eingestreut, in welches von unten Chlorgas normaler Temperatur einströmt. Das gebildete Calciumchlorid fällt zum Teil im Reaktionsrohr zu Boden, zum Teil verdampft es und schlägt sich an den Wänden nieder. Diese werden zweckmässigerweise über dem Schmelzpunkt des Salzes gehalten. Ein weiterer Teil des Calciumchlorides wird vom Restgas mitgefuhrt, aus dem oberen Ende des Reaktionsrohres abgeleitet und in Kondensationsrohren gesammelt. 



   2. Abgerösteter Kupferkies wird mit einer Temperatur von   450   in   ein auf   1200 erwärmtes   Gemisch von einem Teil Chlor und zwei Teilen
Luft, welches sich in einem Reaktionsraum von   10 m   Höhe befindet, über den gesamten Quer- schnitt gleichmässig verteilt, eingestaubt. Die
Verteilung erfolgt durch eine mit Zentrifugal- 

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 kräften arbeitende Vorrichtung. Das Kupferoxyd wird chloriert, nicht aber das Eisenoxyd. Das Kupferchlorid kondensiert sich bei genügender Raumweite schwebend und fällt im Reaktionraum als feiner Staub zu Boden. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Chlorierung von Metalloxyden und Metallkarbonaten durch Einwirkung von Chlorgas auf das fein verteilte Ausgangsprodukt im Schwebezustand, dadurch   gekenn-   zeichnet, dass dieses durch das   entgegenströmende   Chlorgas fallend mit diesem reagiert. 
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Claims (1)

1. Zusammentreffen mit dem Chlorgas Zündung eintritt.