Verfahren zur Trennung eines Gemisches chlorierbarer Stoffe durch Einwirkung chlorierenden Gase. Die Erfindung bezieht sich auf ein. Ver fahren, bei welchem ein Gemisch chlorier- barer Stoffe durch Einwirkung chlorierender Gase getrennt werden soll und bezweckt eine einwandfreie Trennung der Bestandteile, so dass diese nach der Trennung nicht mehr durch gewisse Mengen des andern Bestand teils verunreinigt sind.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Chlorierung in Gegenwart von nichtchlorierenden ('rasen durchgeführt wird, welche die Chlorierung einzelner Bestandteile des Gemisches 7uias- sen, die Chlorierung anderer Bestandteile ie- doch hemmen.
Die Zugabe des nichtchlorie renden Gases beeinflusst also das chemische Gleichgewicht während des Chlorierungsvor- ganges in der Weise, dass die Chlorierung des einen Bestandteils gefördert und die Chlorie- rung der andern Bestandteile gehindert wird.
Das Verfahren kann im wesentlichen bei der Aufbereitung von Erzen, Mineralien, Rückständen, keramischen Rohstoffen usw. Anwendung finden, aus welchen einzelne Be- standteile durch Chlorierung ausgeschieden werden sollen. Dabei kann die Ausscheidung erfolgen, um ein. oder mehrere Bestandteile in Form ihrer Chlorverbindungen zu .gewin nen, oder darum, .das Ausgangsmaterial von unerwünschten Bestandteilen zu befreien; es können auch beide Zwecke gleichzeitig an gestrebt werden.
Das Verfahren gemäss der Erfindung er möglicht nun nicht nur eine scharfe Tren nung .der Bestandteile, sondern in besonderen Fällen auch eine Auswahl der Reihenfolge, in welcher die einzelnen Bestandteile gewon nen werden.
Die Chlorierung kann mit den bekannten Verfahren durch Behandlung mit Chlorgas oder .durch chlorierend wirkende andere Gase erfolgen, beispielsweise durch Chlorwasser stoffgas oder durch andere chlorabgebende Stoffe oder Gemische. Als nichtchlorierende Gase dienen vorwiegend solche gegen die Ausgangsmaterialien unempfindlichen Gase welche mit dem metallischen Bestandteil der Ausgangsmaterialien reaktionsfähig sind und dadurch in der Lage sind, die chemischen Gleichgewichtsbedingungen zu beeinflussen. In den meisten Fällen sind also beispielsweise Sauerstoff oder sauerstoffhaltige Gemische oder sauerstoffabgebende Verbindungen für den angegebenen Zweck geeignet.
Die Wir- kung der nicht chlorierenden Gase kann da durch beeinflusst werden, dass die Menge, der Druck und die Temperatur den jeweiligen Bedingungen entsprechend so geregelt wer den, dass ein Bestandteil des Ausgangs gemisches als Chlorverbindung möglichst be ständig ist, während der jeweils schwerer chlorierbare Bestandteil überhaupt nicht oder nur in verschwindendem Masse chloriert wird.
Es hat sich beispielsweise gezeigt, .dass Eisenchloride, die bei tieferen Temperaturen von jeder Spur Sauerstoff angegriffen wer den, bei Temperaturen von beispielsweise über 1000 überraschenderweise bei recht er heblichen Sauerstoffpartialdrucken nicht an gegriffen werden, während Aluminiumchlo rid bei den gleichen Temperaturen nur bei ungleich geringeren Sauerstoffpartialdrucken beständig ist.
Will man nun alles Eisenoxyd aus Aluminiumoxyd enthaltenden Stoffen bei solchen Temperäturen entfernen, bei denen auch Aluminiumchlorid gebildet wird, so führt man gemäss der Erfindung dem Mate rial solche Mengen Sauerstoff zu, dass die Bildung der Eisenchloride nicht wesentlich beeinträchtigt wird, während der Angriff auf das Aluminiumoxyd infolge -des Sauer stoffzusatzes unterbleibt.
Ähnlich liegen die Verhältnisse bei der Trennung von Calciumoxyd und Eisenoxy den. Das Calciumchlorid ist wider Erwar ten nur mit weit geringeren Sauerstoffmen gen beständig als,das Eisenchlorid.
Es wird somit durch das Verfahren ge mäss der Erfindung erreicht, dass bei der Eisengewinnung durch Chlorierung mit Chlorgas das als Gangart vorhandene Cal ciumoxyd nicht mit angegriffen wird, wenn dem Chlorgas eine sehr geringe Menge von Luft zugemischt wird, so dass also auf diese Weise zunächst das Eisen in Form seines Chlorides vollständig entfernt werden kann, bevor sich Calciumchlorid bildet.
Hierbei er gibt sich ein erheblicher technischer Vorteil dadurch, dass der übrigbleibende Rückstand für keramische Zwecke gut verwendbar ist und demgemäss von diesem Gesichtspunkt aus die Eisengewinnung wesentlich nutz bringender gestaltet werden kann.
Wird hingegen ohne Luftzusatz chloriert, so bleibt nicht Calciumoxyd im Rückstande, sondern .das leicht in Wasser lösliche Cal ciumchlorid. Man hat dann nicht nur deii Nachteil eines völlig unbrauchbaren und wertlosen Rückstandes, der noch dazu auf den Halden zusammenklumpt und sein Cal ciumchlorid dem Grundwasser mitteilt, son dern auch den sehr empfindlichen Nachteil eines erheblichen Chlorverlustes, der die Eisengewinnung erheblich verteuert, ja sogar völlig unwirtschaftlich machen kann.
Verschiedene Empfindlichkeit bei der Chlorierung gegen Sauerstoff hat sich äucb bei den Chloriden von Zink, Calcium, Blei.. Wolfram, Molybdän, Vanadin und andern ergeben. Alle diese Chloride lassen sich da her mittelst des Verfahrens .gemäss der Er findung nacheinander verflüchtigen, indem der Sauerstoffdruck und die Temperatur im Chlorierraum so eingestellt wird, dass nur d ,:.. ' jeweils unempfindlichere Chlorid gebildet werden kann.
Die aus dem Chlorierraum austretendem Gase müssen, falls die Gewinnung der ent standenen Chlorverbindung erwünscht ist, besonders intensiv gekühlt werden, um Osy d- bildung im sauerstoffreichen Gasgemisch zu vermeiden. Ist die Gewinnung der entstan denen Chlorverbindung nicht von Belang, so kann die hohe Temperatur der Gase ander weitig ausgenützt werden.
Statt reinen Sauerstoff kann man auch ein Gemisch von Sauerstoff mit andern Gasen, zum Beispiel Luft, verwenden. Ebenso kanp_ Wasserdampf verwandt werden oder andere, Sauerstoff chemisch gebunden enthaltende Gase oder Dämpfe, sofern sie gegenüber den Ausgangsmaterialien indifferent sind, jedoch auf die Chlorierung ihrer Bestandteile ver schieden einwirken.
Eine weitere Ausführungsform des Ver fahrens besteht darin, dass das zu chlorie rende Material zunächst in Luft auf hohe Temperatur gebracht wird, und,die Luft erst darauf durch die chlorierenden Gase so weit ersetzt wird, dass noch soviel Sauerstoff übrigbleibt, dass nur die leichter chlorierbaren Stoffe angegriffen werden. Diese Ausfüh rungsform des Verfahrens wird vorzugs weise dort angewendet werden, wo es sich um die Entfernung von geringen Mengen un erwünschter, aber leicht zu chlorierender Be standteile handelt, beispielsweise um die Ent fernung von Eisenverbindungen aus kerami schen Materialien oder deren Rohstoffen.
Findet Wärmezufuhr nicht vor der Chlo- rierung statt, sondern wird sie erst durch die chlorierenden Gase selbst bewirkt, so kann es vorteilhaft sein, auch den Sauerstoff oder die sauerstoffenthaltenden Gase vorzuerhit- zen und so zu Wärmeüberträgern zu ge stalten.
Das Verfahren ist allgemein anwendbar, wo eine verschiedene Empfindlichkeit von Chlorverbindungen gegen Gase besteht. Es ermöglicht die fraktionierte Abscheidung von verschiedenen reinen Verbindungen aus Ge mischen derselben, wie Erzen, Mineralien, Rückständen und andern, es ermöglicht aber auch die Entfernung von unerwünschten Be standteilen ohne Veränderung (der Zusam mensetzung des wertvollen Rückstandes. Es ist somit von grosser wirtschaftlicher Bedeu- tung und stellt einen entschiedenen Fort schritt in der Technik der Chlorierungen dar.