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In dem östenreielhiseiten Patente Nr. 887J2 ist ein Verfahren zur Darstellung von wasserfreiem Magnesiumchlerid durch Einwirkung von Chlorgas auf Magnesiumoxyd oder eine andere sauerstoffhältige
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bracht wird.
Zweck der Erfindung ist nun, diese Reaction bzw. die Umwandlung einer Magnesium- oder Calciumverbindung mittels Chlor in wasserfreies Magnesium-oder Calciumchlorid quantitativ und rasch, selbst ohne Anwendung eines Chloruberschusses, zu fö dem. Gemäss der Erfindung wird dieser Zweck dadurch erreicht, diss die Behandlung der Magnesium- oder Calciumverbindung, z. B. Magnesium-oder Calciumoxyd, mit Chlor, in geschmolzenem Medium, wie sie nach Patent Nr. 88712 erfolgt, in Gegenwart eines als Chlorüberträger wirkenden Katalysators zur Durchführung gebracht wird. Als Katalysator eignen sich in erster Linie Metalle der Eiseng uppe, Eisenverbindungen, z. B. Eisensulfid, Eisenoxyd, Mangan und Manganverbindungen in fein verteiltem Zustande, aber es sind auch andere analog wirkende Stoffe, wie z. B.
Ferromangan. Ferrowolfram, Ferrochrom u. dgl.. oder Ch omsalze, verwendbar.
Nachstehende Beispiele dienen zur Erläuterung des Verfahrens zunächst für die Herstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid, dann ffir die Herstellung von wasserfreiem Calciumchlorid.
Beispiel I.
In vorbereitender Weise wird etwas Natriumchlorid und Kaliumchlorid in einem Reaktionsbehälter
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noch eine kleine Menge Eisensulfid (ungefähr 5" () des Gesamtinhalts des Behälters) zugegeben. Das eingeblasene Chlor wird unmittelbar und fortgesetzt absorbiert. Die Temperatur steigt rasch und es zeigt sieh, dass so die gesamte zugefÜhrte Rohstoffmasse je nach der Chlorzufuhr in einer halben Stunde bis zu anderthalb Stunden in Magnesiumchlorid umgewandelt werden kann.
Während dieser Umwandlung entweicht nur mehr noch Kohlensäuregas, nachdem einmal die kleinen Mengen Schwefel oder Sauerstoff aus der geringen Menge der zugesetzten Eisenverbindung ausgetrieben sind. und sobald kein verändertes Magnesiumoxyd in Suspension oder Lösung mehr verbleibt, gibt sich dies in der Schmelze durch eine plötzliche und reichliehe Entwicklung von braunen Dämpfen (verdampftes Eisenchlorid) zu erkennen.
Die Clorznful'r wird dann abgestellt und wenn man das geschmolzene Magnesiumchlorid vellkommen frei von Eisen erhalten will, wird eine sehr kleine Menge von frischem Magnesiumoxyd hinzugesetzt, um alles Eisen, das durch den Chlorübersehuss zu Chlorid gelöst worden ist, auszufallen. Vor oder nach Entleerung des Behälters wird das Eisenoxyd sich absetzen gelassen und es kann dann dasselbe für einen nächstfolgendenVorgang statt der Zugabe von frischem Pyrit benutzt werden.
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(5) Wiederholung von (3).
(6) Wiederholung von (4) u. s. w.
Es kann vorkommen, dass der Kohlenstolf ganz weggelassen wird. In diesem Falle wiid bei diesen
Reaktionen Sauerstoff allein entweichen. Indessen wird im allgemeinen die exothermische Wirkung dur (h den Gebrauch von Kohlenstoff geförde-t.
Auf Wunsch können der Reaktionsmasse für gewisse besondere Zwecke zusätzliche Alkalimetall- chloride in irgend einem geeigneten Verhältnis zugesetzt werden, so z. B. wenn man die Leichtflüssigkeit fb-dern, den Scheidevorgang erleichtern oder den Schmelzpunkt herabdrücken will. Die grösste Leicht- flüssigkeit wird erzielt, wenn Magnesium-, Kalium-und Natriumchlorid in molekularen Mengenverhält- nissen zusammen vorhanden sind, indem dadurch eine sehr leichtflüssige Schmelze von sehr niedrigem Schmelzpunkt entsteht, die für die nachfolgende Gewinnung von Magnesium als Metall sehr geeignet ist.
Wenn man in der oben zuerst beschriebenen Weise eine Mischung von Bleichlorid oder Zinkchlorid mit Magnesiumchlorid aus Sulfiden dieser Metalle und Magnesiumoxyd zu erhalten wünscht, eine Mischung, die für die wirtschaftliche Ausscheidung der verschiedenen Metalle auf dem Wege fraktionierter Elektrolyse oder fraktionierter Fällung oder von beiden zusammen sehr nützlich ist. so wird dieselbe Arbeitsweise. wie oben beschrieben, eingehalten, indem man in den Inhalt des Reaktionsbehälters eine kleine Menge eines als Chlorüberträger wirkenden Katalysators einführt.
Man kann für diesen Fall beispielsweise die als Blei-oder Zinkkonzentrate bekannten handelsüblichen Produkte oder Mischungen von Blei-oder
Zinksulfiden oder von beiden in den verschiedensten Mengenverhältnissen mit Silber und anderen wenigen
Unreinigkeiten benutzen, indem solche Konzentrate fast immer genügend Eisen oder Mangan oder beides zusammen enthalten werden, um für den beabsichtigten Zweck einen als Chlorüberträger wirkenden
Katalysator zu bilden.
Statt Magnesiumoxyd als Ausgangsmaterial zu nehmen, könnte man auch Magnesiumoxychlorid, z. B. das Produkt, das durch Dehydrieren von in Wasser gelöstem Magnesiumchlorid erhalten wird, ver- wenden. Oder roher natürlicher Ca : nallit kann in den Reaktionsbehälter eingebracht werden und es kann dabei das Kaliumchlorid nützlich zurückgewonnen werden. Unreinigkeiten, die in der Schmelze ver- bleiben sollten, können in der beschiebenen Weise nach der vollständigen Chlorierung entfernt werden.
Sulfate werden ebenfalls zersetzt, der Schwefel wird bei diesem Vorgang ausgeschieden und die Metalle verbleiben als Chloride.
Das Hydratwasser, das in den vorerwähnten Salzen beim Einbringen in den Reaktionsbehälter vorhanden ist, wird insofern entfernt. als sich eine entsprechende Menge Salzsäure bildet, die abgeführt wird und zurückgewonnen werden kann. Der Rest des Chlorgehaltes in diesen Chloriden verbleibt als wasserfreies Metallchlorid in der Schmelze und bedingt eine beträchtliche Ersparnis im gesamten Chlor- bedarf.
Die Reaktionen des Hydratwassers im Reaktionshelniter können durch nachfolgende typische
Beispiele veranschaulicht werden :
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in allen Fällen wird das Vorhandensein von Wasser die Bildung von Oxyd oder Oxyd hlorid in der Schmelze und ein entsprechendes Entweichen von Chlor als Salzsäuregas herbeiführen.
Bei dem vorliegenden Verfahren ist es auch möglich, Magnesiumsulfat als Rohstoffnusse zu ver- wenden und eine schliessliche Rückgewinnung des Magnesium- und Schwefeloxydgeliltes zu erzielen.
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