DE1043300B

DE1043300B - Verfahren zur Herstellung von Calciumcarbid

Info

Publication number: DE1043300B
Application number: DEW10031A
Authority: DE
Inventors: Dr Eduard Enk
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1952-11-25
Filing date: 1952-11-25
Publication date: 1958-11-13

Description

Verf ahren zur Herstellung von Calciumcarbid Es ist bekannt, Cal-ciumcarbid aus Kalk und Kohle mit Beheizung durch Verbrennen kohlenstoffhaltiger Heizstoffe, vor allem Koks, mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen, herzustellen. Dabei bildet sich bei Temperaturen über etwa 2200' C eine Schmelze von Caleiumcarbid, die laufend abgezogen werden kann. Die technische Durchführung des Verfahrens bittet im Gegensatz zu dem bisher in der Technik angewandten elektrothermischen Verfahren gewisse Schwierigkeiten. Bei diesem ist es möglich, die Ausmauerung des Reaktionsgefäßes durch die nicht oder nur teilweise geschmolzen-- Reaktionsmasse zu schützen, was bei der rein thermischen Herstellung des Carbids nicht möglich ist. Es gelingt in diesem Falle nicht oder -nur sehr schwer, zu verhindern, daß auch die Reaktionsmasse in der Nähe der Auskleidung an der Umsetzung teilnimmt, was zur Folge hat, daß die Schmelze mit der keramischen Auskleidung unmittelbar in Berührung kommt. Dies führt zu verschiedenen Nachteilen. Einesteils wird dadurch die Carbidschmelze verunreinigt, andernteils wird die Ausmauerung bei der hohen Temperatur des geschmolzenen Carbids stark angegriffen, was für eine kontinuierliche Fabrikation sehr störend ist.
Es wurde nun ein Verfahren gefunden, das die erwähnten Nachteile nicht aufweist und verschiedene Vorteile bietet. Das Verfahren zur Herstellung von Calciumcarbid, aus kohlenstoffhaltigen Stoffen und zur Carhidherstellung geeigneten Calciumverbindungen, vornehmlich Calciumoxyd oder -hydroxyd, besteht im wesentlichen darin, daß ein feinkörniges Gemisch der Ausgangsstoffe in einem Schachtofen bei Atmosphärendruck auf eine zur Bildung von Caleiumcarbid erforderliche, jedoch wesentlich unterhalb der Schmelztemperatur des Carbids liegende Temperatur, insbesondere auf Temperaturen zwischen 1850 und 2000' C erhitzt wird. Dabei erfolgt die Carbidbildung schon in sehr kurzer Zeit, wobei gesintertes Calciumcarbid erhalten wird.
Das Verfahren wird in einem Schachtofen chargenweise oder kontinuierlich durchgeführt. Dabei erfolgt die Beheizun- durch Verbrennen von kohlenstoffhaltigen festen, flüssigen oder gasförmi-gen Stoffen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen.
Den für die Beheizung erforderlichen Kohlenstoff kann das aus Kohlenstoff und Kalk bestehende Ausla er-",angsgemisch in Form einer die Carbidbildung üb steigenden Menge Kohlenstoff enthalten. Die Zuführung des Ausgangsgemisches kann in stückiger Form oder als Formlinge erfolgen. Letztere enthalten zweckmäßig Teer oder andere geeignete Stoffe als Bindemittel.
Der Ofen kann aber auch mit dem für die Beheizung notwendigen Kohlenstoff gesondert beschickt werden. Gegebenenfalls kann man. auch beide Maßnahmen kombinieren. Außerdem ist es auch möglich, die erforderliche Hitze auf andere Weise, z. B. durch elektrische Widerstandsheizung, zu erzeugen.
Nach beendigter Umsetzung wird das Carbid dem Ofen in fester Form entnommen; es kann dann noch geringe Mengen Kohlenstoff enthalten und weist einen Gasgehalt von mindestens 2701 auf. Bei Verwendung von reinem Sauerstoff wird eine entsprechende Menge Kohlenoxyd von hoher Reinheit gewonnen.
Es ist bekannt, daß die Umsetzung Cao + 3 C '<- caC2 + Co umkehrbar ist. Um eine Rückzersetzun- zu vermeiden, wird im allgemeinen das Carbid als schmelzflüssige Masse aus der Reaktionszone entfernt. Bei einer Temperatur von 1640' C, die, ausgehend von feinkörniger gepulverter Kohle und Kalk, zur Gewinnung von gesintertem Calciunicarbid führt, wurde nachgewiesen, daß die obige Umsetzung rückläufig ist. Man kann zwar im Laboratorium diesen Vorgang dadurch unterbrechen, daß man das Reaktionsgefäß schnell abkühlt, im technischen Betrieb ist dies nicht möglich; es war daher nicht vorauszusehen, daß im Großbetrieb die Gewinnung von Calciumcarbid wesentlich unter dessen Schmelzpunkt möglich ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Calciumcarbid aus kohlenstoffhaltigen Stoffen und zur Carbidherstellung geeigneten Calciumverbindungen, vornehmlich Calciumoxyd oder -hydroxyd, dadurch gekennzeichnet, daß ein feinkörniges Ge- misch der Ausgangsstoffe in einem Schachtofen bei Atmosphärendruck auf eine zur Bildung von znl Caleiumcarbid erforderliche, jedoch wesentlich unterhalb der Schmelztemperatur des Carbids liegende Temperatur, insbesondere auf Temperaturen zwischen 1850 und 20001 C, erhitzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstoffe in stückiger Form oder als Formlinge, letztere enthalten zweckmäßig Teer oder andere geeignete Stoffe als ZD Bindemittel, verwendet werden. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren in einem Schachtofen durchgeführt wird, dessen Beheizung durch Verbrennung von kohlenstoffhaltigen festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen erfolgt. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstoffe mehr Kohlenstoff enthalten, als zur Bildung von Carbid erforderlich ist, und dieser überschüssige Kohlenstoff verbrannt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung B 13413 IV b/ 12 i (bekanntgemacht am 26. 6.1952); Zeitschrift für anorganische Chemie, Bd. 87 (1914) S. 162, 163; Bd. 31 (1902), S. 136ff., insbesondere S. 141 und 144; Wienacker-Weingärtner: »Chemische Technologie«, Bd. 2, S. 251, Abs. 1; T a u s s i g: Die Industrie des Ca.Iciumcarbids, S. 49> und 53. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1025 842-