CH213088A - Verfahren zur Herstellung von Metallen. - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Metallen.Info
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Description
Verfahren zur Herstellung von Metallen. Die Herstellung von Metallen durch Erhitzen von Metallverbindungen mit einem Reduktionsmittel, z. B. Kohle, Silizium oder Ferrosilizium, ist allgemein bekannt. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Metallen durch Erhitzen von Metallverbindungen mit einem Reduk- tionsmittel ist nun dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung des Reaktionsgemisches auf die Reaktionstemperatur mittels elek trischer Gasentladung bei Unterdruck er folgt. Die Gasentladung, z. B. Glimm- entladung, wird zweckmässig bei Unter drücken von 0,01 bis 40 mm lIg, vorzugs weise bei Drücken von 0,05<I>bis</I> ä mm Hg durchgeführt. Die an die Elektroden ange legte Spannung kann 200 bis 5000 Volt be tragen. Das Reaktionsgemisch kann vorteil- haft in Form eines- Presskörpers oder als Pulver in einem Tiegel, elektrisch isoliert, als Anode oder als Kathode geschaltet, der Gasentladung ausgesetzt werden. Die iso lierte oder als Anode geschaltete Anordnung des Tiegels oder des Presslings in der Gas entladung hat sich besonders vorteilhaft er wiesen. Man kann aber auch den Pressling in einem Tiegel der Gasentladung aussetzen. Die Halterung für den Tiegel oder den Pness- ling oder für beide ist zweckmässig gegen die andern Elektroden elektrisch isoliert. Das Ofengehäuse kann bei dieser Anordnung vorübergehend oder dauernd die Kathode der Gasentladung bilden. Die die Hufheizung be wirkende Leistung kann dann je nach dem eingestellten Unterdruck 1 bis 100 Watt, vorzugsweise 5-30 Watt pro cm' Katho denoberfläche betragen. An der Innenwan dung des die Kathode der Gasentladung bildenden Ofengehäuses kann das zu ge- winnend-e Metall in fester Form niederge schlagen werden, wenn das Ofengehäuse un ter den Schmelzpunkt des zu gewinnenden Metal'les gekühlt und zum Beispiel auf Temperaturen unter 100 C gehalten wird. Es kann aber das zu gewinnende Metall auch schmelzflüssig kondensiert werden, wenn die Temperatur des Ofengehäuses ober halb des Schmelzpunktes gehalten wird. Sich bildende Reduktionsgase, wie CO oder<B>CO,</B> können zum Beispiel durch eine Vakuum pumpe abgesaugt und verwertet werden. Bei Verwendung eines Tiegels können die Re- duktionsgase zum Beispiel durch den Boden des Tiegels abgesaugt werden. Die sich heim Prozess etwa bildenden Kohlenwasserstoffe können ebenfalls entsprechend getrennt. und verwertet werden. Zur Aufrechterhaltung der Gasentladung wird vorteilhaft Wasserstoff gas dauernd oder zeitweise zugeführt. Das zu reduzierende Gemisch kann in dem Ofen so angeordnet werden, dass ein gleichmässiger Abstand von der Ofenwand, die dauernd oder zeitweise als Kathode der Entladung ge schaltet sein kann, verbleibt. Die Entladung kann mittels Gleich- oder Wechselspannung, auch Mehrphasenspannung. wie Drehstrom, unterhalten werden. Die Stromzuführungen für die erforderlichen Stromanschlüsse wer den vorzugsweise isoliert und unter Zwi schenschaltung eines Spaltes abgeschirmt eingesetzt. Der dem Isolationsmaterial vor geschaltete Spalt verhindert ein Zerstören desselben, wodurch hohe Betriebssicherheit gewährleistet wird. Die Ofenwandung, auf der sich das Metall kondensiert, wird bei diskontinuierlichem Betriebe vorteilhaft mit Wasser gekühlt. Nach erfolgter Reduktion des eingebrachten Gemisches kann das Metall aus dem Ofen entfernt werden. Bei konti nuierlichem Betrieb kann die Ofenwandung auf eine solche Temperatur gebracht wer den, dass sich das Metall in flüssigem Zu stand abscheidet und über einen Abfluss in einem evakuierten Behälter sammelt. Das Reduktionsgemisch kann über vorgeschaltete evakuierte Vorratsbehälter nachgesetzt wer den. Die Wasserstoffzuführung kann durch die Ofenwandung unter Vorschalt.ung von Entladungssehutzgittern oder Filtern in den Mündungen der Rohrleitungen erfolgen. Ebenfalls kann durch die Ofenwandung das sich bildende Reduktionsgas unter gleichen Vorsichtsmassnahmen abgeleitet werden. Aber auch durch die Anode oder die übrigen Stromzuführungen kann die C*aszuführung oder Ableitung erfolgen. Besonders zweck mässig hat sich aber die bereits erwähnte Ab leitung der Reduktionsgase durch den Tiegel erwiesen. Durch diese Massnahme wird die Entladung weitgehend durch strömendes Wasserstoffgas aufrechterhalten. Gemäss dem Verfahren kann zum Beispiel eine Magnesiumverbindung, vorzugsweise Magnesiumoxyd, das in bekannter Weise mit Silizium oder Ferrosilizium gemischt ist, mittels Gasentladung bei Unterdruck auf die (;rforderliche Reaktionstemperatur erhitzt werden, um metallisches Magnesium zu er halten. An der Innenwandung des Ofen gehäuses kann sich das metallische Magne sium in fester Form niederschlagen, wenn das Ofengehäuse unter den Schmelzpunkt des Magnesiums gekühlt wird, bezw, kann das Magnesium flüssig kondensiert werden, wenn die Temperatur des Ofengehäuses ober halb des Schmelzpunktes gehalten wird. Die Ofenwandung, auf der sich das metallische Magnesium kondensiert, wird bei diskon tinuierlichem Betriebe vorteilhaft mit Wasser gekühlt. Nach erfolgter Reduktion des eingebrachten Gemisches kann das metal lische Magnesium aus dem Ofen entfernt -,verden. Man kann ferner nach dem Verfahren ein Magnesiumoxyd-Kohlengemisch mittels Gasentladung bei Unterdruck auf die erfor derliche Reaktionstemperatur erhitzen, um metallisches Magnesium zu erhalten. Zur Ausführung des Verfahrens wird zweckmässig eine Vorrichtung verwendet, wie sie beispielsweise im schweizerischen Patent Nr. 211521 beschrieben ist.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Metallen durch Erhitzen von Metallverbindungen mit einem Reduktionsmittel, dadurch gekenn zeichnet, dass die Erhitzung des Reaktions gemisches auf die Reaktionstemperatur mit tels elektrischer Gasentladung bei Unter druck erfolgt. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasentladung bei Drucken von 0,01 bis 40 mm 11- durchgeführt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasentladung bei Drucken von 0,05 bis 5 mm Hg durchgeführt wird. 3.Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasentladung bei Spannungen von 200 bis 5000 Volt durchgeführt wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 3, dadurch ge kennzeichnet, dass das Gemisch in Form eines Presskörpers der Gasentladung aus gesetzt wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3 und 4, dadurch ge kennzeichnet, dass das Gemisch in einem Tiegel der Gasentladung ausgesetzt wird. G. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch elek trisch isoliert der Gasentladung ausge setzt wird. 7.Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3 und 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Press'ling als Anode geschaltet der Gasentladung aus gesetzt wird. B. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ofengehäuse mindestens zeitweise die Kathode der Gasentlladung bildet. 9. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3, 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Entladungs leistung pro cm' Kathodenfläche 1-100 Watt beträgt. <B>10.</B> Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3, 4, 8 und 9, da durch gekennzeichnet, dass die Entla dungsleistung pro cm' Kathodenfläche 5-30 Watt beträgt. 11.Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3, 4, 8 und 9, da durch gekennzeichnet, dass die Kathode durch Kühlung auf unter<B>100'</B> gehalten wird. 12. Verfahren nach Patentanspruch und. den Unteransprüchen 1, 3, 4, 8 und 9, da durch gekennzeichnet, dass die Tempera tur der Kathode über dem Schmelzpunkt des ' zu gewinnenden 11letalles gehalten wird. 13. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3, 4, 8 und 9, da durch gekennzeichnet, dass zur Entla dung mindestens zeitweise Wasserstoff gas zugeführt wird. 14. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 3, 4, 5, 8, 9 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Reak tionsgase durch den Boden des Tiegels abgesaugt werden.
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