DE1065817B - Verfahren zur Gewinnung von Eisen, Phosphor, Silicium und Titan aus Silicium und Titan enthaltendem Ferrophosphor - Google Patents
Verfahren zur Gewinnung von Eisen, Phosphor, Silicium und Titan aus Silicium und Titan enthaltendem FerrophosphorInfo
- Publication number
- DE1065817B DE1065817B DENDAT1065817D DE1065817DA DE1065817B DE 1065817 B DE1065817 B DE 1065817B DE NDAT1065817 D DENDAT1065817 D DE NDAT1065817D DE 1065817D A DE1065817D A DE 1065817DA DE 1065817 B DE1065817 B DE 1065817B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ferrophosphorus
- phosphorus
- complex
- temperature
- titanium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 19
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 title claims description 18
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 17
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 title claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 13
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims description 13
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims description 11
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N Phosphoryl chloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 33
- FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus trichloride Chemical compound ClP(Cl)Cl FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N Silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 claims description 26
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J Titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 23
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims description 21
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K Iron(III) chloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- -1 iron chloride-phosphorus chloride Chemical class 0.000 claims description 7
- UHZYTMXLRWXGPK-UHFFFAOYSA-N Phosphorus pentachloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)(Cl)Cl UHZYTMXLRWXGPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 5
- ZHQKKMCEICOIEX-UHFFFAOYSA-J P(=O)(Cl)(Cl)Cl.[Cl-].[Ti+4].[Cl-].[Cl-].[Cl-] Chemical compound P(=O)(Cl)(Cl)Cl.[Cl-].[Ti+4].[Cl-].[Cl-].[Cl-] ZHQKKMCEICOIEX-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L Iron(II) chloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K [O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 claims description 2
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 claims description 2
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 10
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 10
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- ODSGJAOAEGSRGK-UHFFFAOYSA-M [Cl-].ClP(Cl)(Cl)(Cl)Cl Chemical compound [Cl-].ClP(Cl)(Cl)(Cl)Cl ODSGJAOAEGSRGK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- IGGVFPNHSZDLGE-UHFFFAOYSA-M [Cl-].ClP(Cl)(Cl)=O Chemical compound [Cl-].ClP(Cl)(Cl)=O IGGVFPNHSZDLGE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-2,2-bis(chloromethyl)propane Chemical compound ClCC(CCl)(CCl)CCl KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000158147 Sator Species 0.000 description 1
- 206010042618 Surgical procedure repeated Diseases 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000021190 leftovers Nutrition 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- WRWQVSOJXAVREP-UHFFFAOYSA-I titanium(4+);pentachloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ti+4] WRWQVSOJXAVREP-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium(0) Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/10—Halides or oxyhalides of phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/08—Compounds containing halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/10—Obtaining titanium, zirconium or hafnium
- C22B34/12—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
- C22B34/1218—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by dry processes
- C22B34/1222—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by dry processes using a halogen containing agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/10—Obtaining titanium, zirconium or hafnium
- C22B34/12—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
- C22B34/1218—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by dry processes
- C22B34/1231—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by dry processes treatment or purification of titanium containing products obtained by dry processes, e.g. condensation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
P19951 IVa/12 g
10-23/02 -
BEKANNTMACHUNG
DERANHELDUNO
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 24. SEPTEMBER 1959
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung und Trennung der Chloride von Eisen, Phosphor,
Silicium und Titan aus Ferrophosphor.
Unter Ferrophosphor wird dabei ein Gemisch von Eisenphosphiden, wie Fe3P, Fe2P, FeP, FeP8, verstanden.
Er kann als eine kontinuierliche Reihe oder eine feste Lösung, in der Eisen und Phosphor in
jedem Mengenverhältnis vorliegen, angesehen werden. Ferrophosphor wird im allgemeinen als Nebenprodukt
der Phosphatindustrie erhalten. Neben Eisen und Phosphor sind andere Elemente in wesentlich kleineren
Mengen in dem Ferrophosphor enthalten. Die im allgemeinen in gewinnbaren Mengen vorliegenden
Elemente sind Mangan, Titan, Silicium, Vanadin und Chrom. So liegen beispielsweise Titan und Silicium
im allgemeinen in Mengen von etwa 0,5 bis 1,6 bzw. 1,5 bis 6% vor. Technisch verfügbarer Ferrophosphor
wird in Sorten eingeteilt nach seinem Phosphorgehalt, der von 15 bis 30% variieren kann und im allgemeinen
in Mengen von etwa 22 bis 26 Ve, was grob der Formel Fe2 P entspricht, vorliegt. Bei der Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jede Sorte Ferrophosphor geeignet, und geringe Sorten mit Phosphorgehalten
unter 2O°/o wurden mit ausgezeichnetem Erfolg verwendet.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, bei dem praktisch
alle Phosphor-, Eisen-, Silicium- und Titanverunreinigungen, die im Ferrophosphor anzutreffen sind,
getrennt gewonnen werden.
Bei diesem Prozeß sind nur zwei verhältnismäßig leicht zugängliche Rohmaterialien erforderlich, Ferrophosphor
und Chlor. Die Abtrennung der verschiedenen im Ferrophosphor vorhandenen Elemente wird
unter Ausnutzung der physikalischen Eigenschaften gewisser Zwischenprodukte und der der Endprodukte
selbst erzielt. Die in einem Teil des Verfahrens verbrauchten Materialien werden an anderer Stelle des
Verfahrens wieder zugeführt. Dies ermöglicht die praktisch vollständige Gewinnung aller wertvollen
Elemente im Ferrophosphor. Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß
die exotherme Natur der beteiligten Reaktionen voll ausgenutzt wird und somit sehr wenig zusätzliches
Erhitzen erforderlich ist. Der Vorteil hiervon ist offensichtlich, da die Reaktionen selbst alle bei Temperaturen
über 100° C und manche sogar bei 300° C oder darüber stattfinden.
Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung wird Ferrophosphor zunächst vollständig unter solchen
Bedingungen chloriert, daß das Chlorierungsprodukt im Maße seiner Bildung von dem Ferrophosphor
praktisch abgetrennt wird. Das Chlorierungsprodukt wird vorzugsweise in flüssiger Form
gelagert und periodisch einer Reaktionskammer zu-Verfahren zur Gewinnung
von Eisen, Phosphor, Silicium und Titan
aus Silicium und Titan enthaltendem
Ferrophosphor
Anmelder:
The Pennsylvania Salt Manufacturing
The Pennsylvania Salt Manufacturing
Company,
Philadelphia, Pa. (V. St. A.)
Philadelphia, Pa. (V. St. A.)
Vertreter: Dr. F. Zumstein,
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann
und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,
Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 5. Juli 1955
V. St. v. Amerika vom 5. Juli 1955
Gerhard Barth-Wehrenalp, Elkins-Park, Pa.,
und Alexander Kowalski, Levittown, Pa. (V. Ut A.),
sind als Erfinder genannt worden
sammen mit frischem Ferrophosphor bei einer für die Destillation des rohen Phosphortrichlorids geeigneten
Temperatur zugeleitet. Der Rückstand wird nach Entfernung des Phosphortrichlorids mit überschüssigem
Chlor bei einer zur Destillation des reinen Ferrichlorids geeigneten Temperatur chloriert.
Bei der Chlorierung von Ferrophosphor, die vorzugsweise bei erhöhten Temperaturen ausgeführt
wird, entweichen gebildetes Siliciumtetrachlorid, Titantetrachlorid und Phosphoroxychlorid, als Dämpfe.
Siliciumtetrachloriddampf kann vom Titantetrachlorid und Phosphoroxychlorid dadurch getrennt werden,
daß man die Dämpfe mit einem Ferrophosphorbett in Berührung bringt. Die meisten dieser Dämpfe kondensieren
sich auf dem Ferrophosphor bei der angewandten Temperatur, und Siliciumtetrachlorid entweicht in
praktisch reiner Form. Der in diesem Bett verwendete Ferrophosphor, der hierdurch mit flüchtigeren Chloriden
angereichert ist, wird zweckmäßigerweise für die Herstellung von Phosphortrichlorid verwendet.
Das rohe Phosphortrichlorid wird durch fraktionierte Destillation gereinigt, wobei etwas zusätzlich
vorhandenes Siliciumtetrachlorid in der tiefsiedenden
909629/301
3 4
Fraktion und Phosphortrichlorid bei höherer Tempe- Temperatur zwischen 315 und 486° C ausgeführt wird,
ratur erhalten wird. Der Rückstand, der praktisch das Bei dieser Reaktion ist es erforderlich, etwas Wärme
gesamte Titan in Form einer bei der Reaktion gebil- zuzuführen, um das Reaktionsgefäß auf dieser Tem-
deten Komplexverbindung aus Titantetrachlorid und peratur zu halten. Das während dieser Chlorierungs-
Phosphoroxychlorid enthält, wird mit Chlor und 5 stufe gebildete Ferrichlorid wird zu der Sub-
Phosphortrichlorid, das das Phosphoroxychlorid in limationskammer 8 geleitet, wo es kondensiert wird,
dem Komplex ersetzt und somit frei macht, bei einer Es kann aus dieser Kammer abgefüllt werden. In
zur Destillation des reinen Phosphoroxychlorids ge- dieser Stufe wird der kleine, in der vorhergehenden
eigneten Temperatur behandelt. Stufe verwendete Überschuß an Ferrophosphor voll-
Nach Entfernung des Phosphorchlorids wird der io ständig unter Bildung des Ferrichlorid-Phosphor-Rückstand
dann mit Ferrichlorid, welches das Titan- pentachlorid-Komplexes chloriert und verbleibt nach
tetrachlorid ersetzt und somit frei macht, bei einer Abdestillieren des Ferrichlorids in dem Reaktionszur
Entfernung des Titantetrachlorids durch Destil- gefäß 6. Dieser in dem Reaktionsgefäß 6 verbleibende
lation geeigneten Temperatur behandelt. Der End- Komplex wird mit frischem Komplex aus der Speirückstand,
der im wesentlichen aus einem Komplex 15 cherkammer 3 und Ferrophosphor aus dem rotierenaus
Ferrichlorid und Phosphorpentachloiid besteht, den Bett 4 vereinigt und erneut Phosphortrichlorid erwird
mit dem aus der Chlorierung des Ferrophosphors zeugt.
erhaltenen Chlorierungsprodukt vereinigt und das Während der Chlorierung im Reaktionsgefäß 6
Verfahren wiederholt. werden der Ferrichlorid-Phosphorpentachlorid-Kom-
Dieser Prozeß wird nachstehend an Hand des Fließ- ao plex aus der Speicherkammer 3 und Ferrophosphor
Schemas in der Zeichnung erläutert. aus dem rotierenden Bett 4 in das Reaktionsgefäß 6'
Der Ferrophosphor wird vorzugsweise in Klumpen- in das Reaktionsgefäß 6 eingebracht. Die Komplexform
aus der Lagerkammer 1 in das Chlorierungs- und Ferrophosphorbeschickung wird dann in dem
gefäß 2 eingebracht, wo er mit praktisch wasser- Reaktionsgefäß 6', wie vorher für das Reaktionsfreiem Chlor bis zur vollständigen Chlorierung des 25 gefäß 6 beschrieben, umgesetzt, wobei das in. Freiheit
gesamten reaktiven Materials in dem Ferrophosphor gesetzte Phosphortrichlorid ebenfalls zu dem Kondenumgesetzt
wird. Die Reaktion wird bei Temperaturen sator 7 geführt wird. Auf diese Weise werden die Revon
etwa 200° C begonnen und vorzugsweise bei Tem- aktionsgefäße 6 und 6' wechselweise zur Umsetzung
peraturen von etwa 500 bis 1200° C durchgeführt. des Komplexes mit Ferrophosphor oder zur Chlorie-Temperaturen
oberhalb 1200° C können angewandt 30 rung des Rückstands dieser Reaktion verwendet, so
werden, da Ferrophosphor bei etwa 1300° C schmilzt. daß das Verfahren praktisch kontinuierlich arbeitet.
Die Chlorierung wird vorzugsweise auf einem Rost Phosphortrichlorid und andere Dämpfe, die etwa
ausgeführt, so daß das chlorierte Produkt im Maße vorher nicht entferntes Siliciumtetrachlorid und prakseiner
Bildung von der Chlorierungskammer 2 zu dem tisch den gesamten Titan tetrachlor id-Phosphoroxy-Lagergefäß
3 gelangt. Die Chlorierungsprodukte be- 35 chlorid-Komplex enthalten, werden in dem Kondenstehen
vorwiegend aus einem Ferrichlorid-Phosphor- sator 7 kondensiert, und das Kondensat wird in dem
pentachlorid-Komplex der Formel (FeCls)2 · PCl5 Speichergefäß 9 gelagert. Das Kondensat wird dann
und einer kleinen Menge gasförmigen Materials, das aus dem Speichergefäß 9 zu einer Apparatur für frakhauptsächlich
aus einem Gemisch von Siliciumtetra- tionierte Destillation 10 geleitet, in der Phosphortrichlorid
und einem Titantetrachlorid-Phosphoroxy- 40 chlorid und Siliciumtetrachlorid von dem Titantetrachlorid-Komplex
besteht. chlorid-Phosphoroxychlorid-Komplex getrennt wer-
D.iese gasförmigen Materialien werden durch ein den. Das Siliciumtetrachlorid wird bei einer Temrotierendes
Bett 4 geleitet, das eine in Bewegung ge- peratur von 56° C abgetrennt, während das Phosphorhaltene
Masse feinverteilten Ferrophosphors enthält. trichlorid in der bei 76° C siedenden Fraktion enthal-Das
Titantetrachlorid-Phosphoroxychlorid-Komplex- 45 ten ist. Der Rückstand besteht aus dem Titantetragemisch
wird auf dem Ferrophosphor in dem rotie- chlorid-Phosphoroxychlorid-Komplex.
renden Bett 4 kondensiert, das bei einer Temperatur Das Titantetrachlorid-Phosphoroxychlorid-Komvon 56 bis 140° C gehalten wird, während der größere plexgemisch wird dann in das Reaktionsgefäß 11 geTeil des Siliciumtetrachloriddampfes entweicht und leitet, wo es mit Phosphorpentachlorid umgesetzt im Kondensator 5 kondensiert wird. 50 wird. Letzteres wurde erhalten, indem man vorher
renden Bett 4 kondensiert, das bei einer Temperatur Das Titantetrachlorid-Phosphoroxychlorid-Komvon 56 bis 140° C gehalten wird, während der größere plexgemisch wird dann in das Reaktionsgefäß 11 geTeil des Siliciumtetrachloriddampfes entweicht und leitet, wo es mit Phosphorpentachlorid umgesetzt im Kondensator 5 kondensiert wird. 50 wird. Letzteres wurde erhalten, indem man vorher
Der heiße Ferrichlorid-Phosphorpentachlorid-Kom- etwas aus der Fraktionierdestillationskolonne 10 erplex
aus dem Speichergefäß 3 wird mit Ferrophosphor haltenes Phosphortrichlorid mit Chlor vereinigte oder
aus dem rotierenden Bett 4 in das Reaktionsgefäß 6 indem man das Phosphortrichlorid und Chlor direkt
eingebracht, wo der Komplex und Ferrophosphor bei in das Reaktionsgefäß 11 einleitete. Diese Reaktion
einer Temperatur von 270 bis 486° C unter Frei- 55 wird bis zur vollständigen Umsetzung bei einer Temsetzung
von Phosphortrichlorid umgesetzt werden, peratur zwischen 85 und 140° C ausgeführt und das
welch letzteres zu dem Kondensator 7 geleitet wird. Phosphoroxychlorid dann bei einer Temperatur von
Der Ferrophosphor und der Komplex liegen bei der etwa 107 bis 239° C abdestilliert. Der aus einem
Umsetzung im Reaktor 6 vorzugsweise in Mengen- Komplex von Titantetrachlorid und Phosphorpentaverhältnissen
vor, bei denen die zur Freisetzung des 60 chlorid bestehende Rückstand wird mit aus der Subgesamten vorliegenden Phosphors in Form von Phos- limationskammer 8 erhaltenem Ferrichlorid gemischt,
phortrichlorid erforderliche molare Menge und vor- und das Ferrichlorid und der Titantetrachlorid-Phoszugsweise
ein geringer Überschuß an Ferrophosphor phorpentachlorid-Komplex werden dann auf 100 bis
vorhanden ist. 239° C erhitzt. Das in Freiheit gesetzte Titantetra-Nach vollständiger Umsetzung des Ferrichlorid- 65 chlorid wird bei einer Temperatur zwischen etwa 136
Phosphorpentachlorid-Komplexes mit dem Ferro- und 486° C abdestilliert. Der Rückstand besteht aus
phosphor wird Chlor in den Reaktor 6 zur Chlorie- einem Komplex von Ferrichlorid und Phosphorpentarung
des Rückstands eingeführt Das Chlor wird in chlorid, der im wesentlichen die gleiche Zusammenpraktisch
wasserfreier Form verwendet und Vorzugs- Setzung aufweist wie der im Gefäß 3 gelagerte, und
weise im Überschuß, wobei die Chlorierung bei einer 70 wird daher in dieses Gefäß zurückgeführt.
Falls gewünscht, kann ein einziges Reaktionsgefäß an Stelle der zwei Reaktionsgefäße 6 und 6' verwendet
werden, doch wird in einem solchen Fall der Prozeß nicht kontinuierlich sein, da es dann erforderlich
ist, zu warten, bis die Reaktion zwischen dem Ferri- S chlorid-Phosphorpentachlorid-Komplex und dem Ferrophosphor
oder die, in der der Rückstand unter Bildung von Ferrichlorid chloriert wird, beendet ist, bevor
die nächste Stufe in Angriff genommen werden kann.
Bei der beschriebenen Arbeitsweise werden Phosphortrichlorid,
Siliciumtetrachlorid, Titantetrachlorid sowie Phosphoroxychlorid alle in dem Kondensator 7
kondensiert und dann später durch Fraktionierung abgetrennt, doch erfolgt bei dem bevorzugten Verfahren
nur eine teilweise Kondensation bei 7. Es wird nur das Titantetrachlorid und Phosphoroxychlorid kondensiert
und das Kondensat direkt zu dem Reaktionsgefäß 11 geleitet. Das gasförmige Phosphortri chlor id
und Siliciumtetrachlorid werden dann zu einem an- ao deren Kondensator, der nicht auf dem Schema angegeben
ist, geführt, in dem Phosphortrichlorid kondensiert und so von Siliciumtetrachlorid abgetrennt wird.
Bei Einbringen des Ferrophosphors in die Chlorierungskammer 2 wird dieser vorzugsweise in Klumpen-
form zugesetzt. Wird jedoch der Ferrophosphor in das rotierende Bett 4 eingebracht, so liegt er besser in
fei η verteilter Form vor. Dieses feinverteilte Material ist auch für die Reaktion, in der Phosphortrichlorid
erzeugt wird, in der Reaktionskammer 6 oder 6' geeigneter.
Im vorstehenden wurde die Ausführung des Verfahrens bei Atmosphärendruck beschrieben. Doch
können wie bei den meisten chemischen Umsetzungen größere oder geringere Drücke als Atmosphären druck
angewandt werden. Wenn merkliche Über- oder Unterdrücke angewandt werden, so ist es selbstverständlich,
daß die Temperaturgrenzen etwas variieren werden. Die Temperaturen liegen dann für herabgesetzte
Drücke etwas niedriger und für erhöhte Drücke etwas höher.
Claims (11)
1. Verfahren zur Gewinnung von Eisen, Phosphor, Silicium und Titan aus Silicium und Titan
enthaltendem Ferrophosphor durch vollständige Chlorierung des Ferrophosphors zur Umwandlung
aller dieser Elemente in ihre Chloride, wobei dieser chlorierte Ferrophosphor mit unchloriertem
Ferrophosphor bei einer Temperatur zwischen 270 und 486° C unter Bildung eines Rückstands und
einer Phosphortrichloriddampffraktion umgesetzt wird, die Siliciumtetrachlorid, Titantetrachlorid
und Phosphoroxychlorid enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine moläquivalente Menge
des unchlorierten Ferrophosphors mit dem chlorierten Ferrophosphor umgesetzt wird und der
Rückstand bei einer Temperatur von 315 bis 486° C chloriert wird und das gebildete Ferri-Chlorid
dabei abdestilliert wird, daß ferner die Phosphortrichloriddampffraktion gesammelt und
zu praktisch reinem Phosphortrichlorid, Siliciumtetrachlorid und einem Komplex aus Titantetrachlorid-Phosphoroxychlorid
fraktioniert wird, daß dieser Titantetrachlori d-Phosphoroxychlorid-Komplex
mit ausreichenden Mengen von durch die Chlorierung des vorher hergestellten Phosphortrichlorids
gebildetem Phosphorpentachlorid auf eine Temperatur von 85 bis 140° C erhitzt wird,
um das gesamte Phosphoroxychlorid in Freiheit zu setzen und einen Komplex aus Titantetrachlorid
und Phosphorpentachlorid zu bilden, daß das Phosphoroxychlorid entfernt wird, daß der Komplex
aus Titantetrachlorid und Phosphorpentachlorid mit ausreichenden Mengen des Ferrichlorids
auf eine Temperatur zwischen 100 und 239° C erhitzt wird, um praktisch das gesamte
Titantetrachlorid in Freiheit zu setzen und einen Komplex von Eisenchlorid und Phosphorchlorid
zu bilden, daß dieser Eisenchlorid-Phosphorchlorid-Komplex entfernt und zu frischen! chloriertem
Ferrophosphor zugesetzt wird und daß das Verfahren wiederholt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Siliciumtetrachlorid, Titantetrachlorid
und Phosphoroxychlorid in Form ihrer Dämpfe von der Chlorierung des Ferrophosphors
über ein bei einer Temperatur zwischen 56 und 140° C gehaltenes Bett von Ferrophosphor geleitet
werden, um selektiv Titantetrachlorid und Phosphoroxychlorid zur Abtrennung des Siliciumtetrachlorids
daraus zu absorbieren.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als solches Bett ein in Bewegung gehaltenes
Bett von feinverteiltem Ferrophosphor verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgezogenen, Titantetrachlorid,
Phosphoroxychlorid, Phosphortrichlorid und Siliciumtetrachlorid enthaltenden Dämpfe auf mindestens
56° C gekühlt werden, um alle diese Dämpfe zu kondensieren, und daß die so erhaltene
flüssige Mischung durch fraktionierte Destillation getrennt wird, wobei Siliciumtetrachlorid in der
niedersiedenden Fraktion bei etwa 56° C entfernt und Phosphortrichlorid in der bei etwa 76° C siedenden
Fraktion abgetrennt wird und wobei Titantetrachlorid und Phosphoroxychlorid in Form
eines Komplexes im Rückstand verbleiben.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Titantetrachlorid, Phosphoroxychlorid,
Phosphortrichlorid und Siliciumtetrachlorid enthaltenden abgezogenen Dämpfe auf eine
Temperatur von 140° C abgekühlt werden, um Titantetrachlorid und Phosphoroxychlorid als
einen Komplex herauszukondensieren, daß dieser Komplex entfernt wird, daß dann die restlichen
Dämpfe auf eine Temperatur von etwa 76° C weiter abgekühlt werden, um Phosphortrichlorid
herauszukondensieren, daß dieses kondensierte Phosphortrichlorid entfernt wird und daß dann
die verbleibenden unkondensierten Gase auf eine Temperatur von etwa 56° C weiter abgekühlt werden,
um das Siliciumtetrachlorid herauszukondensieren.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ferrophosphor bei
Temperaturen zwischen 200 und 1200° C chloriert und der bei dieser Chlorierung gebildete Komplex
im Maße seiner Bildung entfernt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vollständig chlorierte
Ferrophosphor in flüssigem Zustand bei einer Temperatur von 100 bis 486° C gelagert, daß
Siliciumtetrachlorid durch Leiten der während der Chlorierung erzeugten Dämpfe über ein in Bewegung
und bei einer Temperatur von 56 bis 1400C gehaltenes Bett von feinverteiltem Ferrophosphor,
das selektiv Titantetrachlorid und Phos-
phoroxychlörid entfernt, abgetrennt wird, daß die Ferrichloriddämpfe gesammelt und kondensiert
werden, daß Phosphortrichlorid und Siliciumtetrachlorid als praktisch reine Verbindungen durch
Fraktionieren aus diesem kondensierten Dampfgemisch abgetrennt werden, daß das erhaltene
Ferrichlorid zum Erhitzen zur Freisetzung des Titantetrachlorids und Bildung seines Komplexes
verwendet wird, daß der Eisenchlorid-Phosphorchlorid-Komplex wie der durch die Chlorierung
des Ferrophosphors gebildete bei einer Temperatur von 136 bis 486° C gehalten wird, um das gesamte
Titantetraehlorid als Dampf nach vorhergehendem Erhitzen auf 100 bis 239° C zu entfernen,
und daß dieser Dampf gesammelt und kondensiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der vollständig chlorierte Ferrophosphorkomplex in flüssiger Form in einem Behälter
bei einer Temperatur von 100 bis 486° C ao gelagert wird, daß zwei Reaktionsgefäße zur Ausführung
der Reaktion des Komplexes mit Ferrophosphor und der Chlorierung des Rückstands der
Reaktion zwischen diesem Komplex und Ferrophosphor nach Entfernung des gebildeten Phos- as
phortrichlorids verwendet werden, wobei diese Reaktionsgefäße gleichzeitig arbeiten und jedes
wechselweise zuerst zur Umsetzung des Komplexes aus diesem Behälter mit Ferrophosphor und
dann zur Chlorierung des Rückstands verwendet wird.
9. Verfahren zur Abtrennung von Siliciumtetrachlorid aus einem Titantetrachlorid-Phosphoroxychlorid
und Siliciumtetrachlorid enthaltenden Dampfgemisch, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß dieses Dampfgemisch über ein in Bewegung und auf einer Temperatur
von 56 bis 140° C gehaltenes Bett von feinverteiltem Ferrophosphor geleitet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Bett von Ferrophosphor
rotiert.
11. Verfahren zur Gewinnung von Siliciumtetrachlorid
aus chloriertem Ferrophosphor, der Siliciumtetrachlorid als Verunreinigung enthält,
durch Erhitzen des chlorierten Ferrophosphors mit frischem, nicht chloriertem Ferrophosphor auf eine
Temperatur zwischen 270 und 486° C und Entfernen der gebildeten Dämpfe, insbesondere nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei 56° C siedende Fraktion der Dämpfe, die das
Siliciumtetrachlorid enthält, abgetrennt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
O 90» 629/301 9.5»
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1065817B true DE1065817B (de) | 1959-09-24 |
Family
ID=592068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DENDAT1065817D Pending DE1065817B (de) | Verfahren zur Gewinnung von Eisen, Phosphor, Silicium und Titan aus Silicium und Titan enthaltendem Ferrophosphor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1065817B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1206988B (de) * | 1962-05-22 | 1965-12-16 | Continental Elektro Ind Ag | Hochspannungsdruckgasschalter |
-
0
- DE DENDAT1065817D patent/DE1065817B/de active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1206988B (de) * | 1962-05-22 | 1965-12-16 | Continental Elektro Ind Ag | Hochspannungsdruckgasschalter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0075742B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan | |
| DE1925291C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Vanadinoxytrichlorid aus festen, trockenen Rückständen der Reinigung von rohem Titantetrachlorid mit Schwefelwasserstoff | |
| DE1065817B (de) | Verfahren zur Gewinnung von Eisen, Phosphor, Silicium und Titan aus Silicium und Titan enthaltendem Ferrophosphor | |
| DE2636269B2 (de) | Verfahren zur Rückgewinnung von Antimonpentachlorid aus einer verbrauchten Antimon-Halogenid-Katalysatormischung | |
| DE3146246A1 (de) | Verfahren zur herstellung von 1,2-dichlorethan | |
| DE2817509C2 (de) | Verfahren zur Isolierung von Terephthalonitril | |
| DE882145C (de) | Verfahren zum Raffinieren von Aluminium | |
| DE935965C (de) | Verfahren zur Herstellung von Tetrachlorkohlenstoff und Tetrachloraethylen | |
| DE2652332C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichloräthan | |
| CH494721A (de) | Verfahren zur Gewinnung von Heptafluorisopropyl-2'-jodtetrafluoräthyläther | |
| DE1518766C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1,1,1-Trichloräthan | |
| DE2152608C3 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Benzotrichlorid aus Toluol | |
| DE2536261B2 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von o- und p-chlortoluol | |
| DE1805698A1 (de) | Verbessertes Oxychlorierungsverfahren | |
| DE841456C (de) | Verfahren zur Herstellung von Methallylchlorid | |
| DE2030398C3 (de) | Verfahren zur Zersetzung von Ilmenit | |
| DE854947C (de) | Verfahren zum Reinigen von Zirkontetrahalogeniden | |
| DE1057087B (de) | Verfahren zur Herstellung von Perchlorfluoracetonen | |
| AT324286B (de) | Verfahren zur herstellung von 1,2,3-trichlorpropen | |
| DE1468807C3 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung chlorierter Äthylenderivate | |
| DE1767949C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Phosphortrichlorid | |
| DE680659C (de) | Verfahren zur Herstellung von Tetrachlormethan | |
| DE2618557A1 (de) | Verfahren zur herstellung von hexachlorcyclobuten | |
| DE1182217B (de) | Verfahren zur Herstellung einer kristallinen Verbindung aus Titan, Aluminium und Chlor | |
| DE2308816A1 (de) | Verfahren zum abtrennen von benzonitril und p-tolunitril aus terephthalsaeurenitril |