DE1000157C2 - Verfahren zur elektrothermischen Gewinnung von Magnesium - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1 000 ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:

AUSGABE DER PATENTSCHRIFT:

kl. 40 c 16/02

INTERNAT. KL. C 22 d 26.FEBRUAR 1955

3. JANUAR 1957

27. JUNI 1957 WEICHT AB VON

AUSLEGESCHRIFT

(K 25015 VI/40 c)

Gegenstand des Patents 961 215 ist ein Verfahren zur eilektrothermischen Gewinnung von, Magnesium durch Reduktion von Magnesiumoxyd oder dieses enthaltende Stoffe mit Ferrosilicium, Aluminium;, Silicoaluminium und anderen metallischen Reduktionsmitteln, die außer Magnesium keine flüchtigen Reaktionsprodukte ergeben. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die reduzierenden Stoffe in einem solchen Überschuß der theoretisch erförderlichen Menge angewendet werden, daß eine gute elektrische Leitfähigkeit der Reaktionsmas se bis zum Endpunkt der Reaktion erhalten bleibt. .

Es ist bekannt, daß ein Zusatz von fluoridhaltigen · Stoffen die Reaktionsgeschwindigkeit bei der Magnesiumentwicklung aus Magnesiumoxyd oder magnesiumoxydhaltigen Stoffen katalytisch günstig be-• einflußt.

Bei den bisher angewendeten Verfahren ist man aber immer von 'hochprozentigem Ferrosilicium ausgegangen. So wurden beispielsweise Ferrosiliciumsorten mit 75 bis 93% Silicium benutzt. Ferrosiliciumqualitäten mit weniger als 7S°/o Silicium sind bisher nicht vorgeschlagen worden, da die Reaktionsgeschwindigkeit bei siliciumarmen Legierungen so gering ist, daß damit keine wirtschaftliche Produktion erreicht werden konnte.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren, ■das erstmalig die Verwendung von Ferrosilicium mit niedrigen Srlieiumgehalten ermöglicht, ohne daß dabei die Reaktionsgeschwindigkeit gegenüber hochprozentigen Reduktionsmitteln zurückgeht. Dies läßt sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß man zur Reduktion des Magnesiumoxyds so viel niedrigprozentiges Ferrosilicium,, vorzugsweise mit 40 bis 50% Siliciumgehalt, zusetzt, daß nach beendeter Reaktion im verbleibenden ..Rückstand ein Ferrosilicium mit etwa 20 bis 35% Siliciumgehalt übrigbleibt, und daß außerdem das Reaktionsgemiseh mit ι bis 10% fluoridhaltigen Stoffen, beispielsweise Calciumfluorid, versetzt wird.

Folgende Beispiele geben einen Überblick über die bisherige Arbeitsweise zum Unterschied zu der des neuen Verfahrens.

Verwendet wurden jeweils 100 Gewichtsteile gebranntet Dolomit, die 38% Magnesiumoxyd enthielten. Diese 100 Gewichtsteile gebrannter Dolomit wurden mit wechselnden Mengen an Reduktionsmitteln 2 Stunden bei 1300⁰ C unter einem Vakuum von ι mm Quecksilbersäule behandelt. .

i. Die obengenannten 100 Gewichtsteile gebrannter Dolomit reagierten mit 29,2 Gewichtsteilen Ferrosilicium, das 75% Silicium enthielt, und 2,5 Gewichtsteilen Flußspat unter· einer Umsetzung von Verfahren zur elektrothermischen Gewinnung von Magnesium

Zusatz zum Patent 961 215

Patentiert für:

Knapsack-Griesheim Aktiengesellschaft, Knapsack bei Köln

Dr.-Ing. Otto Bretschneider, Knapsack bei Köln, ist als (Erfinder genannt worden

85%. Diese Arbeitsweise entspricht der des Verfahrens der Patentanmeldung K 20593 VI a/40 c.

2. Wurde die Umsetzung unter denselben Bedingungen, aber ohne Flußspat durchgeführt, so verlief sie nur zu 80%.

Bei beiden Beispielen 1 und 2 wäre bei vollkommener Reduktion des Magnesiumoxyds im Rückstand ein Ferrosilicium mit 54% Siliciumgehalt zurückgeblieben.

3. Verwendete man 29,4 Gewichtsteile Ferrosilicium mit einem Siliciumgehalt von 45% und verfuhr ohne Flußspätzusatz, so reagierte die Mischung mit 51 °/o Umsetzung ab.

4. Dieselbe Mischung ergab bei Zusatz von 2,5 Gewichtsteilen Flußspat eine Umsetzung zu 54°/o.

Die in den Beispielen 3 und 4 angewendete Menge Ferrosilicium mit 45% Siliciumgehalt entspricht der theoretischen Menge Silicium, die zur vollkommenen Reduktion des Magnesiumoxydes notwendig gewesen wäre. .

Bei restloser Umsetzung würde somit im Rückstand nur Eisen zurückgeblieben sein.

5. Arbeitete man mit 60 Gewichtsteilen Ferrosilicium, die 45°/o Silicium enthielten, also mit einem Überschuß an Ferrosilicium gegenüber den Beispielen 3 und 4, so betrug die Umsetzung 69%. .

6. Wurden aber diesem Gemisch noch 2,5 Gewichtsteile Flußspat zugefügt, so stieg die Umsetzung auf 85%. Sie betrug demnach genausoviel wie die Umsetzung nach Beispiel 1.

Bei vollkommener Reduktion des angewendeten Magnesiumöxyds hätte in den Beispielen 5 und 6 im Rückstand .ein Ferrosilicium mit 30% Silicium zurückbleiben müssen.

Aus diesen Beispielen ergibt sich, daß bei Verwendung von 45% Silicium enthaltendem Ferro-

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silicium sowohl ohne als auch mit Flußspatzusatz, sofern man keinen Überschuß an Ferrosilicium anwendet, nur Umsetzungen von 51 bis S4°/o erhalten werden, wie die Beispiele 3 und 4 zeigen.

Arbeitet man mit einem Überschuß an 45°/oigem Ferrosilicium, so steigt nach Beispiel 5 die Umsetzung zwar geringfügig auf 69% an, eine hohe Umsetzung von 85% wird aber mit 45°/oigem Ferrosilicium erst erreicht, wenn sowohl ein Überschuß als auch ein Zusatz von Flußspat erfolgt.

Durch die gleichzeitige Anwendung eines Ferrosiliciumüberschusses und eines Fluoridzusatzes kann, wie Beispiel 6 zeigt, mit einem 45% Silicium enthaltenden Ferrosilicium dieselbe Reaktionsgeschwindigkeit der Magnesiumentwicklung erzielt werden wie bei einem 75°/oigen Ferrosilicium im Beispiel 1.

Das Verfahren der Reduktion mit siliciumarmen Legierungen bedeutet gegenüber der Reduktion mit 75⁰/oigeni Ferrosilicium insofern einen erheblichen technischen Fortschritt, als die Rückgewinnung des Siliciumüberschusses aus dem Rückstand des Reaktionsgutes infolge der magnetischen Eigenschaften des zurückbleibenden Ferrosiliciums sehr vereinfacht wird. Der metallische Anteil im Reaktionsgut geht während der Reaktion nur unerheblich zurück. Das ist für die elektrische Leitfähigkeit der Mischung von großer Bedeutung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:
   10

   Verfahren zur elektrothermischen Gewinnung von Magnesium durch Reduktion von Magnesiumoxyd oder dieses enthaltenden Stoffen mit Ferrosilicmm nach Patent 961 215, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ferroisiliciutn mit niedrigem Silioiumgehalt von vorzugsweise 40 bis 50% angewendet wird, das nur teilweise für die Reduktion ausgenutzt wird und wobei in Gegenwart von fluoridhaltigen Stoffen gearbeitet wird.

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