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Kreislaufverfahren zur Herstellung von duktilem Titan
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von duktilem Titanmetall im grosstechnischen Massstab mittels eines Kreislaufverfahrens zur Reduktion von Titanhalogeniden mit Natrium.
Titan hat eine ausgesprochene Affinität zu einer Anzahl Elementen, u. a. zu Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff. Diese Eigenschaft des Titans hat die Gewinnung von reinem Titanmetall im grosstechni- schen Massstab erschwert, da kleine Mengen von Verunreinigungen die Duktilität, Schlagfestigkeit und andere Eigenschaften des Titans nachteilig beeinflussen. Es ist bekannt, dass durch Umsetzen von Titantetrachlorid oder eines andern Titanhalogenides mit elementarem Natrium Titanmetall hergestellt werden kann. Diese Umsetzung hat gegenüber andern zur Herstellung von Titan bestimmte Vorteile. Diese Vorteile bestehen in der Hauptsache darin, dass ein Produkt erhalten wird, das nicht hygroskopisch ist und aus dem Titan leicht durch Auslaugen gewonnen werden kann.
Es wurde jedoch festgestellt, dass praktisch alle Verunreinigungen, die in den Reaktionsteilnehmern vorhanden sind oder in anderer Weise in die Reaktionszone gelangen, auch im Titanmetall vorhanden sind. Aus diesem Grunde muss die Reaktion unter Bedingungen ausgeführt werden, durch die die Gefahr auf ein Mindestmass herabgesetzt wird, dass Verunreinigungen in das System gelangen.
So wird das oben angeführte Verfahren gewöhnlich unter einer inerten Atmosphäre durchgeführt, um die Oxydation des erzeugten Titans zu vermeiden und die Verunreinigungen auf ein Minimum zu reduzieren.
Ferner sind zahlreiche Verfahren zur Reinigung von Titanholgeniden und von Natrium bekannt.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Kreislaufverfahrens zur Herstellung von Titan von hoher Reinheit in grosstechnischem Massstab. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Kreislaufverfahrens zur Herstellung von Titan, bei welchem der Wirkungsgrad des Verfahrens durch die Verwendung von Reaktionsprodukten zur Gewinnung der Ausgangsmaterialien verbessert wird.
Diese und weitere Ziele der Erfindung werden auf folgende Weise erreicht : die Umsetzung zwischen dem schmelzflüssigen Natrium und einem Titanhologenid, vorzugsweise Titantetrachlorid, wird in der Reaktionskammer unter einer indifferenten Atmosphäre durchgeführt. Die Reaktionsteilnehmer, z. B. Titantetrachlorid und schmelzflüssiges Natrium, werden in die Reaktionskammer so eingeführt, dass deren Vermischung erleichtert wird. Bei einer bevorzugten Anordnung ist das Reaktionsgefäss, eine an ihren beiden Enden abgeschlossene zylindrische Kammer, mit seiner Längsachse senkrecht angeordnet und werden die Reaktionsteilnehmer durch am oberenEnde des Reaktionsgefässes vorgesehene Düsen eingeleitet.
Beste Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn das Titantetrachlorid durch eine Düse mit niedriger Geschwindigkeit' und das schmelzflüssige Natrium durch eine Düse mit mehreren Öffnungen eingeführt werden. Sowohl das Titantetrachlorid als auch das Natrium werden, vor ihrer Umsetzung in einer nachstehend näher beschriebenen Weise gereinigt. Die Reaktionsprodukte, in der Hauptsache Titan und ein Natriumhalogenid, z. B.
Natriumchlorid, werden aus dem Reaktionsgefäss herausgenommen und getrennt. Nach dem Entfernen der unlöslichen Verunreinigungen, z. B. durch Filtern, und des Wassers, z. B. durch Verdampfen, wird das Salz in eine elektrolytische Zelle gebracht, in welcher dieses in Natrium und in ein Halogenid umgewandelt wird. Das Natrium aus der Zelle kann nach der Reinigung in das Reaktionsgefäss eingebracht werden. Das Halogen, z. B. das Chlor, aus der Zelle wird zur Gewinnung eines Titanhalogenides verwendet, das nach der Reinigung in das Reaktionsgefäss gebracht wird.
Die Erfindung schafft somit ein Verfahren, in dem eine Kombination der oben angeführten bekann-
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ten Massnahmen in einem neuen Kreislaufverfahren u. a. die Erzeugung eines Titans von gegenüber dem vor der Erfindung erzeugten Titan verbesserter Verformbarkeit und Schlagfestigkeit ermöglicht. Wie aus den nachstehend angegebenen Analysen hervorgeht, ist das erzeugte Titan äusserst rein. Beispielsweise hatte das nach den bekannten Verfahren erzeugte Titan eine Verformbarkeit, gemessen als prozentuelle Dehnung, von etwa 26, während der entsprecnpnde Wert für das erfindungsgemäss hergestellte Titan etwa 60 beträgt. Ferner wird die Menge der Verunreinigungen gegenüber dem nach den bekannten Verfahren erzeugten Titan um bis zu 75 % herabgesetzt.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das vollkommen vereinheitlichte erfindungsgemässe Verfahren, dessen einzelne Schritte bekannt sind, ein sehr wirksames Verfalnen darstellt. das ein ganz wesentlich verbessertes Produkt ergibt, ohne dass ein merklicher Verlust der bei. der Durchführung der Erfindung verwendeten Materialier eintritt.
Bei dem bevorzugten Verfahren gemäss der Erfindung ist die Reaktion zwischen Natrium und Titantetra -
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fuge getrennt. Das Metall wird gewaschen und getrocknet. Die durch das Auslaugen erhaltene Flüssigkeit oder Mutterlauge wird mit Alkalilauge behandelt, um die löslichen Salze des Titans und anderer Metalle auszufällen. Die behandelte Lauge wird gefiltert und ihr das Wasser in einem Verdampfer entzogen. Das Salz wird sodann in eine Elektrolysezelle gebracht, aus der Natrium und Chlor erhalten werden. Das Natrium ist nach dem Durchgang durch ein Filter im Reaktionsgefäss verwendbar. Das Chlor wird mit
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Im Anschluss an diese kurz zusammenfassende Beschreibung des Verfahrtas vcroäss der Erfindung wird dieses nachfolgend mit näheren Einzelheiten dargestellt.
Die hohe Reinheit des aus der elektrolytischen Zelle erhaltenen Natriums wird dadurch aufrechterhalten, dass das Natrium unter Überdruck in hochreinem Argon oder in einem andern einatomigen Gas gehalten und bewegt wird. Das Natrium wird vor dem Einbringen in das Reaktionsgefäss durch ein Filter mit Durchlassöffnungen von etwa fünf Mikron geleitet. Vor dem Einbringen in das Reaktionsgefäss werden von dem Natrium Proben entnommen, da es nicht mehr als 0,01 Gew.- %Sauerstoff als Oxyd, Carbonat, Nitrit undHydrat enthalten darf.
Das aus dem in der Zelle erzeugten Halogengas gewonnene Titanhaloenid ird ebenfalls in unter Überdruck stehendem Argon bewegt und diesem ständig ausgesetzt gehalten und durch Destillation und chemische Behandlung mit Kupferpulver zur Entfernung der Vanadiumsalze und anderer destillierbarer Verunreinigungen auf einen sehr hohen Reinheitsgrad gebracht. Das im Veifahtcn gemäss der Erfindung verwendete Titanhalogenid enthält nicht mehr als 0,01 % Schwermetallhalogenide, wie sich durch Verdampfen bei 1500 C feststellen lässt, und ist im wesentlichen frei von organ@@chen Verbindungen und Phosgen.
Sowohl Sauerstoff als auch Wasserstoff führen zu einer ernstlichen Zersetzung des Titanschwammes.
Die niedrigeren Titanchloride reagieren mit Feuchtigkeit unter Bildung von Wasserstoff und Titanoxyd. Ausserdem reagiert Titanmetall in Schwammform bei höheren Temperaturen ebenfalls mit der Feuchtigkeit. Es ist daher wichtig, dass Luft und Feuchtigkeit aus dem Reaktionsgefäss entfernt werden, bevor die Reaktionsteilnehmer in dieses eingebracht werden. Um eine Verunreinigung aus diesen Ursachen auf ein Mindestmass herabzusetzen, wird das Reaktionsgefäss evakuiert, um die Hauptmasse der verunreinigenden Stoffe zu entfernen. Nach dem Evakuieren wird die Temperatur des Reaktionsgefässes erhöht und dieses mit Argon gefüllt.
Das bevorzugte Verfahren zur Vorbereitung des Reaktionsgefässes vor der Ingangsetzung eines Reaktionsvorganges besteht darin, dieses auf einen Druck von etwa 3000 Mikron zu evaku - ieren, bevor die Charge dem Gefäss zugeführt wird. Das Evakuieren wird fortgesetzt, bis ein Druck von 300 Mikron bei 4000 C erreicht ist, worauf das Reaktionsgefäss unter Argonüberdruck gesetzt wird.
Die Wechselwirkung von Titantetrachlorid und Natrium wird durch rasches und gründliches Mischen derReaktionsteilnehmer erreicht. Das Titan und die andern Stoffe sammeln ? ich < tm Boden des Reaktionsgefässes, auf dem alle mit Ausnahme des Titans schmelzf1üssig gehalten werden, bis die Reaktion abge-
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Die Reaktion wird 11 einer indifferenten andern Edelgas, durchgeführt, um Nsbenreaktionen und die Verunreinigung des Titanmetalls zu verhin- dern. Um Ablagerungen von teilweise umgesetzten Stoffen an den Seitenwänden des Reaktionsgefässes auf ein Mindestmass herabzusetzen und um die Reaktionsmasse auf einer Schmelztemperatur zu halten, muss die Wandtemperatur des Reaktionsgefässes zwischen 8C0 und 10000 C gehalten werden.
Vorzugsweise werden zunächst etwa fünf Prozent des zu verwendenden schmelzflüssigen Natriums in das Reaktionsgefäss eingebracht. Die restlichen Anteile des Natriums und Halogenides werden dann mit stöchiometrischen Anteilen eingebracht, bis sich das ganze Natrium im Reaktionsgefäss befindet, worauf das restliche Halogenid zugesetzt wird. Das Reaktionsgefäss wird für das Zusetzen der Reaktionsteilnehmer auf einer Temperatur von unter 10000 C gehalten. Nach dem Einbringen der Reaktionsteilnehmer wird das Reaktionsgefäss noch für einen Zeitraum auf eine. Temperatur zwischen 8000 und 10000 C zur Ver- vollständigung der Reaktions gehalten.
Nach Abschluss des Reaktionsvorganges wird das Reaktionsgefäss aus dem Ofen zu einer Kühlstation gebracht, an der es auf etwa 2000 C Innentemperatur abkühlt, wobei im Reaktionsgefäss eine Argonat- mosphäre aufrechterhalten wird. Diese Abkühlung geschieht durch freie Konvektion und Strahlung in einem offenen Raum. Die Abkühlung ist nach 48 Stunden soweit fortgeschritten, dass der Reaktionsgefässdeckel weggenommen werden kann. Die Masse des Hauptproduktes wird zweckmässig durch eine mechanische
Bohrvorrichtung herausgenommen, welche die Reakticnsteilnehmermasse in Form von Spänen von einer Grosse von etwa 5 cm oder weniger, in ihrer grössten Abmessung, entfernen.
Das erhaltene Produkt wird mit Ausnahme einer Schicht von 1, 27 cm Dicke ausgebohrt, welche das
Innere der Reaktiomkammer bedeckt. Es wurde festgestellt, dass die geringe Menge Material, welche an den Seitenwänden des Reaktionsgefässes nach dem Herausnehmen der Hauptmasse des Produktes verbleibt, die Güte des Metalles der nachfolgenden Charge nicht beeinträchtigt. In der Tat hat die Haut des restli- chen Materials nicht nur keine nachteiligen Wirkungen auf die nachfolgenden Chargen, sondern erweist sich darüber hinaus noch als vorteilhaft, da sie im Reaktionsgefäss eine Schutzauskleidung bildet.
Die durch die Natriumreduktion des Titantetrachlorides erhaltenen Produkte werden in verhältnis- mässig kleine Teilchen zerstossen, da die Auslaugzeit bis zu einem gewissen Grad von der Grösse des der
Auslaugelösung zugeführten Materials abhängt. Die Teilchen werden unter heftigem Umrühren in einer sauren Lösung ausgelaugt. Die bevorzugte saure Lösung ist eine Lösung von Salzsäure, deren pH-Wert nicht höher als 5 ist. Das Bad wird auf einer Temperatur von nicht höher als 600 C und auf einem pH-Wert von nicht höher als 5 gehalten, um die Hydrolyse des Metallhalogenides in den Produkten und die Bildung und Ausfällung unlöslicher Metalloxydverbindungen während des Auslaugvorganges zu verhindern.
Ständiges und kräftiges Umrühren während des Auslaugevorganges is : von höchster Wichtigkeit, da das heftige Umrühren dazu dient, unerwünschte Verbindunger aufzulösen und deren Bildung zu verhindern. Ferner dient dieses heftige Umrühren während des Auslaugevorganges dazu, das Material in einer im hohen Grade gleichmässigen Suspension zu halten. Das Halten der Temperatur der Mutterlauge auf unter 600 C bedeutet eine weitere Vorsichtsmassregel, die der Zersetzung der in Lösung befindlichen Metallchloridkomplexe entgegenwirkt.
Nach dem Auslaugen werden die Mutterlauge und der Metallschwamm in eine Zentrifuge oder in eine andere geeignete Trennvorrichtung gebracht. Die Mutterlauge wird einer Rückgewinnungsanlage zur Rückgewinnung ihres Salzgehaltes zugeführt. Das Titanmetall wird mit Wasser gründlich'gewaschen, entwäs- sert und einem Trockner zugeführt, um den Feuchtigkeitsgehalt auf unter etwa 0, 02 % herabzusetzen.
Das Trocknen kann entweder in einer Trockentrommel üblicher Art in Allwesenheit einer Argonatm0- sphäre oder in einem Vakuumtrockner geschehen. Bei den für das Trocknen des Titanschwammes verwendeten Temperaturen muss jede Möglichkeit einer Verunreinigung durch Luft und die nachfolgende Härtungswirkung von Sauerstoff und Stickstoff, die für die Qualität des Produktes nachteilig sind, vermieden werden.
Die bei dem bevorzugten Verfahren erhaltene Lauge hat einen Natriumchloridgehalt von einer Sättigung zwischen 50 und 80 lo, eine freie Azidität von etwa 1 % HCI und sich verändernde Anteile an löslichen Salzen, die. bei einem PH-Wert von 3,5 oder höher ausfallen, so dass eine praktisch reine wasserklare Salzlösung erhalten wird. Das Ausfällen der löslichen Bestandteile, in der Hauptsache Titan- und Schwermetallsalze, geschieht durch Erhitzung der Lauge auf eine Temperatur zwischen etwa 950 und 1000 C, wobei Natronlauge zugesetzt wird, um den PH- Wert auf etwa 7 zu erhöhen. Die Ausfällung ist bei einem PH-Wert 4 im wesentlichen vollständig, jedoch ist zur Vermeidung einer Korrosion der Apparatur nach dem Ausfällen ein PH-Wert 7 zweckmässig.
Die erhaltene neutrale Lösung wird während eines Zeitraumes von etwa einer Stunde auf einer Temperatur zwischen 950 und 1000 C gehalten, um Kornbildung und Koagulation zu fördern, so dass ein leichter filtrierbarer Kuchen erhalten wird. Nach
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dem Neutralisieren wird die heisse Lösung der Luft ausgesetzt, um vorhandene reduzierte Verbindungen vollständig zu oxydieren und infolge der Anwesenheit von löslichen Metallverbindungen, insbesondere von löslichen Titansubhalogeniden, in den nicht vollständig oxydierten Trüben vorhandene Schlämme zu beseitigen. Die Lösung wird zur Entfernung des ausgefällten Materials gefiltert und das Filtrat einem Verdampfer zugeführt, in welchem der Wasseranteil entfernt wird.
Hierauf wird das konzentrierte und gereinigte Salz in eine Elektrolysezelle zur Erzeugung des Natriummetalles und Chlorgases gebracht.
Das aus der Zelle erhaltene Natriummetall wird mit äusserster Sorgfalt behandelt, ständig unter einer Argonatmosphäre gehalten und durch ein Filter mit Durchtrittsöffnungen von etwa 5 Mikron geleitet, bevor es dem Reaktionsgefäss zugeführt wird.
Das in der Elektrolysezelle erzeugte Chlor wird in einem Chlorierungsgefäss verwendet, in welchem die Chlorierung, z. B. von Rutil, ausgeíührt wird, um rohes Titantetrachlorid zu erzeugen. Das rohe Titantetrachlorid wird destilliert, um Kohlen, r. onoxyd, Phosgen und Chlor, welches die flüchtigsten Bestandteile sind, auszuscheiden und um Eisen- (III)- chlorid, Aluminiumchlorid, Niobchlorid und Zirkonchlorid als Blasenrückstand zu entfernen. Das Destillat aus dieser Reaktion wird dann mit 1 % Kupferpulver bei etwa 90 C behandelt, bis das gesamte aus dem Erz stammende Vanadium entternt worden ist. Das Titantetrachlorid wird dann aus dem Kupfer abdekantiert und fraktioniert, so dass ein Titantetrachlorid erhalten wird, das frei von Schwermetallchloriden und den Produkten der hydrolyse ist.
Dieses raffinierte, che-
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fern.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Beispieler beschrieben.
Beispiel :
1741, 8 kg hochreinen Natriums, das mindestens 99 % metallisches Natrium, höchstens 0, 04 %
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bersäule bei 23, 00 C, wurden für das Einbringen in das Reaktionsgefäss vorbereitet.
Vor Ingangsetzung der Reaktion wurde dasReaktionsgefäss auf einenDruck von 3000 Mikron evakuiert, bevor die Charge in dieses eingebracht wurde. Das Leva'mieren wurde so lange fortgesetzt, bis ein Druck von 300 Mikron bei 4000 C erreicht war. Nachdem Verdrängung der Luft wurde das Reaktionsgefäss sofort mit Argongas auf einen Druck von 2 atü gefüllt.
Das Natrium wurde vor dem Einbringen in das Reaktionsgefäss durch ein Mikrometa : 1fllter, dessen
Durchtrittsöffnungen 5 Mikron betrugen, geleitet. Das unter einem Überdruck von hochreinem Argon ge- haltene Natrium wurde in das Reaktionsgefäss von oben durch eine Düse mit einer Vielzahl von Öffnun- gen eingebracht. Das Titantetrachlorid wurde ebenfalls unter einem Argongasuberdruck gehalten und durch eine Düse mit geringer Geschwindigkeit von oben in das Reaktionsgefäss geleitet.
Etwa 5 %, d. h. 87 kg, des schmelzflüssigen Natriums wurden in das Reaktionsgefäss eingebracht. Das übrige Natrium und das Titantetrachlorid wurden dann in töchiometischen Anteilen eingeleitet, die er- forderlich sind, um Titan und Natriumchlorid zu erzeugen, bis das gesamte Natrium in das Reaktionsge- fäss eingebracht war, worauf das verbleibende Halogenid zugesetzt wurde. Die Reaktion wurde in einer indifferenten Atmosphäre aus Argongas durchgeführt, um Nebenreaktionen und eine Verunreinigung des
Titanrnetalles zu verhindern. Das Reaktionsgefäss wurde heim Zusetzen der Reaktionsteilnehmer auf einer
Temperatur von unter 10000 C gehalten. Diese Temperatur wurde durch die Regelung der Geschwindigi keit, mit der die Reaktionsteilnehmer zugeführt wurden, geregelt.
Nach dem vollständigen Einbringen aller Reakionsteiinclmer wurde die Reaktionsgefässtemperatur so lange zwischen 8000 und 10000 C ge- halten, bis die Reaktion vollständig durchgeführt war.
Durch das Abkühlen der Wände des Reaktionsgefässes auf etwa 4000 C wurde dieses unter Aufrechter- haltung der Argonatmosphäre im Reaktionsgefäss aus dem Ofen herausgenommen. Hierauf wurden das Reaktionsgefäss und dessen Inhalt zu einer Kühlstation gebracht, an der eine weitere Abkühlung unter
Argongasüberdruck auf 600 CInnentemperatur erfolgte. Diese Abkühlung geschah durch freie Konvektion und Strahlung in einem offenen Raum, in dem die Abkühlung des Reaktionsgefässes nach 48 Stunden soweit fortgeschritten war, dass der Deckel abgenommen werden konnte. Nach dem Abnehmen des Deckels wurde die Masse des Hauptproduktes durch eine mechanische Bohrvorrichtung herausgenommen, in der Weise,
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dass Späne von einer Grösse von etwa 5 cm erhalten wurden.
Das erhaltene Produkt wurde bis auf eine Schicht von etwa 1, 27 cm Dicke, die im Inneren des Reaktionsgefässes verblieb, ausgebohrt. Die durch die Natriumreduktion des Titantetracblorides erhaltenen Produkte wurden auf eine Teilchengrösse von etwa 7 mm oder kleiner zerstossen. 5200 kg des zerstossenen Gemisches wurde einem säurefesten Auslaugebehälter zugeführt und unter kräftigem Umrühren in einer Salzsäurelösung aus 32173 m3 Wasser. 907 kg 35 %igerSalzsäure und322 kg gesättigte Salzsäure ausgelaugt. Die saure Lauge wurde auf einen PR - Wert zwischen 0,5 und 1, 5 eingestellt, so dass die Säure etwa 1 % der Lösung betrug. Das Bad wurde ständig auf einer Temperatur von nicht höher als 600 C gehalten.
Nach dem Auslaugen wurden die Mutterlauge und der Metallschwamm in eine Zentrifuge gebracht, aus der die Mutterlauge in eine Sammelvorrichtung zur Rückgewinnung des Salzes geleitet wurde. Das gereinigte Titanmetall wurde mit etwa 1890 Litern Wasser gründlich gewaschen und zentrifugiert, um den Feuchtigkeitsgehalt auf unter etwa 7 % herabzusetzen. Das teilweise getrocknete Metall wurde dann ununterbrochen einer unter einem Argongasüberdruck stehenden Trockentrommel zugeführt, um den Feuchtigkeitsgehalt zu entfernen. Die Qualität des erhaltenen Metalls lässt sich durch die folgende
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0,22 % Restchlorid und eine Brinellhärte von 121.
Die durch das Zentrifugieren entfernte Mutterlauge hatte folgende Zusammensetzung : 1-2 Gramm je Liter lösliches Titan, 200 - 275 Gramm je Liter Natriumchlorid und 15 - 25 Gramm je Liter Salzsäure.
Die löslichen Titanbestandteile und andere Schwermetalle wurden durch Erhitzen der Lauge auf eine Temperatur zwischen 950 und 1000 C ausgefällt und Natronlauge zur Erzielung eines pu-Wertes von 7 zugesetzt. Die erhaltene neutrale Lösung wurde für einen Zeitraum von etwa einer Stunde auf einer Temperatur von zwischen 950 und 1000 C gehalten, um Kornbildung undKoagulation zu unterstützen, um einen leichter filtrierbaren Kuchen zu erhalten. Nach dem Neutralisieren wurde die heisse Lösung belüftet, um vorhandene reduzierte Verbindungen vollständig zu oxydieren und um gegebenenfalls in den unvollständig oxydierten Massen vorhandene Schlämme zu beseitigen. Nach dem Neutralisieren und Filtern hatte die Lösung annäherungsweise folgende Zusammensetzung : 0,001 Gramm je Liter Titan, 0, 009 Gramm je Liter Sulfat, 0, 002 Gramm je Liter.
Phosphat, 0, 001 Gramm je LiterBor, und 200 - 275 Gramm je Liter Natriumchlorid.
Das Filtrat wurde einem Verdampfer zugeführt, in welchem das restliche Wasser entfernt wurde. Das konzentrierte und gereinigte Salz wurde zur Gewinnung von Natriummetall und Chlorgas in eine elektrolytische Zelle gebracht. Das aus der Zelle erhaltene Natriummetall wurde mit äusserster Sorgfalt unter einem Argongasüberdruck behandelt und, wie vorangehend beschrieben, Filtriermittel verwendet, um das Reaktionsgefäss mit einem hochreinen Reaktionsmaterial zu beliefern. Das in der elektrolytischen. Zelle erzeugte Chlor wurde einem Chlorierungsgefäss zugeleitet, in welchem die Chlorierung des Rutilerzes zur Gewinnung von rohem Titantetrachlorid ausgeführt wurde.
Das auf diese Weise erhaltene rohe bernsteinfarbige Titantetrachlorid hatte folgende Verunreinigungen : 0, 0016% Eisen, 0, 03 % Silicium, 0, 028 0/0 Vanadium, 0, 001 % Phosphor, 0,002 % Schwefel und 0,029 gu nichtflüchtige Rückstände.
Das rohe Titantetrachlorid wurde zur Ausscheidung von Kohlenmonoxyd, Phosgen und Chlor als niedrigsiedende Fraktionen und zum Entfernen von Eisen- (III)-chlorid, Aluminiumchlorid, Niobchlorid und Zirkonchlorid als Blasenrückstand destilliert. Das Titantetrachloriddestillat aus dem rohen Blaseninhalt wurde durch Behandlung mit 1 % Kupferpulver bei etwa 900 C weiter gereinigt, bis das gesamte Vanadium reduziert war. Nach der chemischen Behandlung wurde das Tetrachlcrid vom Kupfer abdekantiert und sehr sorgfältig fraktioniert, so dass sich ein Titantetrachlorid ergab, das frei von Schwermetallchloriden und Hydrolyseprodukten war.
Das raffinierte Material hatte die folgenden Verunreinigungen :
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ger Rückstand, einen Dampfdruck von 18 mm Quecksilbersäule bei 24 C und eine wasserklare Farbe.
Dieses raffinierte Titantetrachlorid wurde gesammelt und unter Argongas gehalten, um eine Verunreinigung durch feuchtigkeitshaltige Luft zu verhindern, und als Reaktionsteilnehmer von hoher Qualität im Kreislauf dem Reaktionsgefäss wieder zugeführt.
Das in der beschriebenen Weise erhaltene Natrium und Titantetrachlorid und noch eine zusätzliche Menge von jedem wurden dem Reaktionsgefäss zugeführt und in der beschriebenen Weise zur Gewinnung von Titanmetall und Natriumchlorid behandelt, das zur Beschickung der Elektrolysezelle verwendet wurde.
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