AT78811B - Verfahren und Vorrichtung zur Darstellung von Aluminiumnitrid. - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zur Darstellung von Aluminiumnitrid. 



   Es ist bekannt, dass beim Erhitzen von Tonerde und Kohle im elektrischen Ofen bei sehr hohen Temperaturen unter gleichzeitigem Überleiten von Stickstoff oder stickstoffhaltigen Gasen Aluminiumnitrid entsteht.. 



   So ist z. B. in der amerikanischen Patentschrift Nr. 741396 ein Verfahren beschrieben um im elektrischen Lichtbogen aus Tonerde und Kohle Nitride herzustellen. Nach diesem Verfahren werden Basen bei der Zersetzung der Nitride mit überhitzten Dampf zugesetzt. 



  Dieser Zusatz erfolgt aber nicht bei der Herstellung der Nitride, sondern erst nach der bereits vollzogenen Bildung der Nitride, um ihre Zersetzung durch Wasserdampf zu er- 
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 jedoch eine bestimmte positive Wirkung auszuüben. 



   Es wurde nun beobachtet, dass man schon bei wesentlich niedrigerer Reaktionstemperatur und ohne Anwendung von elektrischer Energie Aluminiumnitrid erhalten kann, wenn man zur Reduktion der Tonerde oder der tonerdehaltigen Ausgangsstoffe nascierendes metallisches Natrium verwendet und dabei gleichzeitig Stickstoff oder Stickstoff enthaltende   Gasp,   z. B. Generatorgas, einwirken lässt. 



   Der Verlauf der Reaktion wird durch folgende Gleichung veranschaulicht : 
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   Um eine Einwirkung des bei der Reaktion entstehenden Natriumoxyds (Na2O) auf das gebildete Aluminiumnitrid zu verhindern und ersteres gleichzeitig für eine erneute Reduktion verwendbar zu machen, setzt man vorteilhaft der Tonerde oder den tonerdehaltigen Ausgangsstoffen Kohle zu, welche nach der Gleichung : 
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 das gebildete   AO   0 wieder zu metallischem Natrium reduziert, so dass letzteres im status nascens wieder zur Wirkung kommt. Dadurch wird das für die Reduktion der Tonerde notwendige Natrium teilweise regeneriert und man hat den Vorteil, nur etwa ein Drittel des theoretisch für den Prozess notwendigen Natriums anwenden zu müssen. 



   Zur Darstellung des nascierenden metallischen Natriums bedient man sich zweckmässig einer der bekannten   Methoden ;   wie z. B. der Reduktion des   Natriumkarbonats mit Kohle.   



  In diesem Falle wird zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens zur Darstellung von Aluminiumnitrid vorzugsweise eine Einrichtung benutzt, wie sie in der Zeichnung in Fig. 1 in senkrechtem Schnitt, in Fig, 2 im Grundriss und in Fig. 3 im Schnitt nach der 
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   Die bei   q   eingezeichneten Kanäle dienen dazu, etwa auftretende Verstopfungen im Kanal   m   zu beseitigen. 



   Die bei dem Prozesse der Nitridbildung entstehenden Abgase entweichen durch den Kanal bei g und h. Sie bestehen bei geeigneter Leitung des Prozesses zum grössten Teil 
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 und entsprechend neues Material durch den Fülltrichter eingegeben. 



   Das auf diesem Wege erhaltene Aluminiumnitrid wird vorteilhaft auf reine Tonerde und Ammoniak weiter verarbeitet, da es mit Wasser bereits alkalisch reagiert, wodurch 
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Darstellung von Aluminiumnitrid durch Einwirkenlassen von Stickstoff oder stickstoffhaltigen Gasen (Generatorgas) auf Tonerde, Bauxit oder andere tonerdehaltige Materialien in Gegewart eines Reduktionsmittels in der Hitze, dadurch gekennzeichnet, dass das Nitridbildungsgemisch mit derartigen Mengen von Stoffen, aus denen beim Erhitzen metallisches Natrium entsteht (vorteilhaft Soda mit der entsprechenden Menge Reduktionskohle) versetzt wird, dass auf ein Molekül Tonerde ein Molekül Natriumverbindung kommt, und dass auf die Mischung Stickstoff vorteilhaft bei etwa 15000 C einwirken gelassen wird.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Anzahl zur Aufnahme des Bauxits oder der tonerdehaltigen Materialien bestimmter lotrechter, von aussen nach Art der Regenerativfeuerung beheizter Rohre, welche an ihrem unteren Ende mit einer Ablassvorrichtung für das gebildete Nitrid versehen sind, während die Zuführung des vorgewärmten Stickstoffes durch wagrechte gemeinsame Röhren, welche oberhalb der Ablassvorrichtung, aber unterhalb der Einfüll. trichter angeordnet sind, erfolgt.