DE1079608B - Verfahren zur Herstellung von festem, disproportioniertem Siliciummonoxyd - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von festem, disproportioniertem SiliciummonoxydInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von festem, disproportioniertem Siliciummonoxyd
durch Kondensieren von Siliciummonoxydgas in einem inerten Kühlgas.
Festes, disproportioniertes Siliciummonoxyd,
(SiOj)x-(Si),
{x und y sind dabei ganze Zahlen), kann durch Umsetzen
von Kohlenstoff und Sand bei hoher Temperatur in einer reduzierenden Atmosphäre, z. B. durch
Umsetzen in einem Lichtbogenofen, und Abkühlen der SiO enthaltenden Gase in einem teilweisen oder vollständigen
Vakuum oder einer Vakuumkammer oder in einer inerten Atmosphäre oder einem Gas hergestellt
werden. Wenn das inerte Kühlgas so gereinigt worden ist, daß es praktisch frei von oxydierenden
Gasen ist, d. h. nur wenige Teile Sauerstoffgas je Million Teile inerten Gases enthält, und wenn die Mischung
ohne wesentliche Wirbelbildung erfolgt, weist das abgekühlte, feste disproportionierte Siliciummonoxyd
einen hohen Anteil an faserartigen Teilchen auf und kann sogar vollständig faserartig sein. Es hat sich
jedoch gezeigt, daß das Siliciummonoxyd praktisch in Siliciumdioxyd von kugelförmiger Gestalt übergeführt
wird oder daß Menge und Länge der Teilchen des festen, disproportionierten Siliciummonoxyds stark
vermindert wird, wenn das Restgas im Vakuum oder das inerte Kühlgas eine merkliche Menge eines ox}*·-
dierenden Gases, wie Sauerstoff, enthält. Dieses Siliciummonoxyd hat im allgemeinen eine Oberfläche von
etwa 60 bis 20O1 qm/g. Das Verhältnis des Durchmessers
oder der Stärke zur Länge der faserartigen Teilchen liegt zwischen etwa 1:10 und 1:50.
Verfahren, die ein hqchgereinigtes inertes Gas verwenden
oder Verfahren zur Reinigung eines unreinen inerten Gases vor der Verwendung -sind wegen der
damit verbundenen hohen Kosten nicht wirtschaftlich. Wesentliches Ziel dieser Erfindung ist deshalb ein
wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von festem, disproportioniertem Siliciummonoxyd.
Erfindungsgemäß wird das verbesserte Verfahren zur Herstellung von festem, disproportioniertem
Siliciummonoxyd durch Kondensieren von Siliciummonoxydgas in einem inerten Kühlgas durchgeführt,
in dem man einen Strom des Siliciummonoxydgases mit einem Strom des Kühlgases, das eine sehr kleine
Menge restlichen oxydierenden Gases enthält, die nicht ausreicht, das Siliciummonoxyd wesentlich zu Siliciumdioxyd
zu oxydieren, in Gegenwart eines Wasserstoff liefernden Gases vermischt.
Wenn das Wasserstoff liefernde Gas und das inerte Gas verhältnismäßig langsam mit dem Siliciummonoxydgas
bei dessen Austritt aus der Reaktionskammer vermischt werden, ist das so hergestellte
Verfahren zur Herstellung von festem,
disproportioniertem Siliciummonoxyd
disproportioniertem Siliciummonoxyd
Anmelder:
The B. F. Goodrich Company,
New York, N. Y. (V. St. A.)
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,
und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauerstr. 2, Patentanwälte
München 27, Pienzenauerstr. 2, Patentanwälte
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. September 1955
V. St. v. Amerika vom 27. September 1955
Arthur Edwin Van Antwerp, Cuyahoga Falls, Ohio
(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
disproportionierte Siliciummonoxyd hauptsächlich rankenförmig oder im wesentlichen faserartig. Die
Fasern weisen dann ein hohes Verhältnis von Länge zu Stärke auf; der, Rest des Monoxyds besteht meist aus
kugelförmigen Teilchen. Erfindungsgemäß hergestellte Produkte finden als Füllstoffe in Kunststoffen,
Kautschuken usw., z. B. in Schuhsohlen aus Gummi, Gegenständen aus Polyvinylchlorid usw., Verwendung.
Produkte mit - einem hohen Anteil an faserartigem, disproportioniertem Siliciummonoxyd finden hauptsächlich
Verwendung als Verstärkerfüllstoff für Kautschuk, der für Keilriemen, Reifenlaufflächen u. dgl.
verwendet werden soll. Diese Produkte können auch zur Herstellung von Keramiken, schwer schmelzbaren
Gegenständen, Isoliermassen u. dgl, verwendet werden. Sie können auch an der Oberfläche mit Aminen,
mehrwertigen Alkoholen, Siloxanharzen usw. überzogen werden, um gegebenenfalls die Oberflächeneigenschaft
des Füllstoffs zu verändern.
Es ist nicht genau bekannt, was eintritt, wenn das Wasserstoff liefernde Gas mit dem Siliciummonoxydgas
und dem inerten Kühlgas vermischt wird. Angenommen wird, daß das Wasserstoff liefernde Gas
wie ein Reinigungsmittel wirkt und die restlichen oxydierenden Gase in dem inerten Gas aufnimmt oder
mit ihnen reagiert. Die Ofengase (SiO und CO) können ebenfalls Sauerstoff enthalten, der durch undichte
Stellen in der Anlage eingedrungen ist bzw. an
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den verwendeten festen Substanzen adsorbiert war. Die Bildung von amorphem, kugelförmigem Siliciumdioxyd
wird dabei im wesentlichen verhindert. Nach dem vorliegenden Verfahren kann man theoretische
Mengen von SiO2 und Si erhalten, die festes, disproportioniertes
Siliciummonoxyd bilden.
Das Wasserstoff liefernde Gas kann jeder gasförmige Stoff sein, der dem Gemisch aus Siliciummonoxydgas
und inertem Kühlgas Wasserstoff zuführt und die oxydierenden Gase aus dem System entfernt
oder deren schädliche Wirkung bei der darauffolgenden Abkühlung des gasförmigen SiO zu festem,
disproportioniertem Siliciummonoxyd verhindert. Wasserstoff ist für die vorliegende Erfindung besonders
geeignet. Es können aber auch andere Wasserstoff liefernde Gase verwendet werden, so Methan,
Äthan, Propan, Butan, wie auch Alkylverbindungen, die sich in Gegenwart von heißem Siliciummonoxydgas
unter Bildung von Wasserstoff spalten oder zersetzen. Auch Gemische von verschiedenen Wasserstoff
liefernden Gasen können verwendet werden.
Das Wasserstoff liefernde Gas kann in jeder Menge verwendet werden; bevorzugt wird es nur in kleineren
Mengen verwendet, um die Kosten zu vermindern. Überschüssige Mengen sind aber auch nicht nur unnötig,
da die Menge der in dem inerten Gas und in den Ofengasen enthaltenen oxydierenden Gase klein
ist, sondern sie erhöhen auch die Gefahren bei der Arbeit. Im allgemeinen sind etwa 1U bis 5 Volumteile
des Wasserstoff liefernden Gases auf etwa 25 bis 50 Volumteile des inerten Kühlgases, z. B. technischen
Stickstoffs, für die meisten Zwecke ausreichend. Das Wasserstoff liefernde Gas kann zunächst mit dem
inerten Kühlgas vermischt werden, das dann in den Gasstrom des Siliciummonoxyds übergeführt wird. Es
kann auch in das Siliciummonoxydgas — beim Verlassen der Reaktionskammer ·—■ geleitet oder zu dem
Gemisch aus Siliciummonoxydgas und inertem Kühlgas gegeben werden, ehe das Siliciummonoxydgas sich
bis zum festen Zustand abgekühlt hat. Jedenfalls wird das Wasserstoff liefernde Gas im Vergleich zu dem
inerten Kühlgas in einer geringeren Menge verwendet.
Das inerte Kühlgas, das verwendet wird, kann Kohlenmonoxyd, Stickstoff, Argon, Helium, Neon
u. dgl. sein. Es können auch Gemische dieser inerten Gase verwendet werden. Bemerkt sei, daß bei Verwendung
eines Reduktionsverfahrens mit Kohlenstoff mit dem SiO-Gas auch CO entwickelt wird. Es ist jedoch
zusätzliches C O notwendig,, um bei einem schubweisen
Verfahren für die geeignete Verdünnung und Konzentration des Si O in dem System zu sorgen. Bei ununterbrochener
Abeitsweise wird anfänglich zusätzliches inertes Kühlgas zur Verdünnung und Abkühlung
benötigt; wenn jedoch das Verfahren eine Zeitlang in Gang ist, sind genügende Mengen inerten
Kühlgases zur Rückleitung in die Kühlkammer verfügbar. Während der Rückleitung zum Ofen hat sich
das inerte Gas hinreichend abgekühlt, um frisches SiO-Gas bis zum festen Zustand abzukühlen. Wenn
die Temperatur des inerten Gases zu hoch ist, kann es durch Hindurchleiten durch geeignete Wärmeaustauscher
abgekühlt werden.
Um ein stark faserartiges, festes, disproportioniertes
Siliciummonoxyd herzustellen, soll das inerte Kühlgas mit dem Wasserstoff liefernden Gas in den Strom
des Siliciummonoxydgases mit geringer Geschwindigkeit eingeleitet werden, damit das Vermischen praktisch
ohne Wirbelbildung erfolgt. Hohe Geschwindigkeiten sind zu vermeiden, da sie Wirbel in den Kühlgasen
erzeugen und damit die Bildung von faserartigen Produkten verhindern. Einige kleinere Wirbel,
sind kaum zu vermeiden, wenn der Siliciummonoxydgasstrom auf den einströmenden inerten Kühlgasstrom
und den Wasserstoff liefernden Gasstrom trifft; sie sollen aber möglichst klein gehalten werden. In
gleicher Weise treten offensichtlich einige Wirbel in den Schichten des Gasstromes auf, die an den Wänden
der Anlage bzw. an Vorsprüngen vorbeistreichen. Bevorzugt soll das einströmende Gemisch aus inertem
ίο Kühlgas und Wasserstoff lieferndem Gas eine Säule
oder einen Kegel um das Siliciummonoxydgas beim Austritt aus dem Ofen bilden, um einen Gasfluß in der
gleichen Richtung oder eine laminare Strömung zu erzielen, die im wesentlichen frei von Wirbeln ist. Das
Volumverhältnis von erzeugtem Siliciummonoxydgas zu einströmendem inertem Kühlgas- und Wasserstoff
lieferndem Gasgemisch kann zwischen etwa 1 : 3 und 1 : 15 schwanken, um ein großes Volumen herzustellen,
in dem sich SiO-Gas verteilen und abkühlen kann, und soll bevorzugt etwa 1 :18 betragen.
Bei einer typischen Ofenarbeit zur Erzeugung von etwa 4,5 bis 6,8 kg faserartigen Siliciummonoxyds je
Stunde ergaben 1,13 ms/min technischen Stickstoffs, der 0,03 Volumteile Wasserstoff enthält, ein Produkt
mit der gewünschten Oberfläche und faserartigen Struktur. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des
inerten Kühlgases und des Wasserstoff liefernden Gases wesentlich erhöht wird, um eine sehr stürmische
Vermischung der Gase oder ein Blasen des Siliciummonoxydgases zu erreichen, um dieses schnell zu verdünnen
und abzuschrecken, ist wenig oder gar keine Zeit für die Siliciummonoxydgasteilchen vorhanden,
um sich zusammenballen oder polymerisieren und Fasern bilden zu können. Auf diese Weise können gegebenenfalls
Produkte hergestellt werden, die eine größere Menge von kugelförmigem Siliciummonoxyd
enthalten.
Die in dem vorliegenden Verfahren verwendete Kieselsäure kann Sand, Quarz oder ein mineralisches
Silicat sein, das keine Verunreinigungen enthält, die sich während der Umsetzung verflüchtigen oder die
Produkte bilden, die die Eigenschaften des faserartigen, disproportionierten Siliciummonoxyds schädlich
beeinflussen würden. Der Kohlenstoff kann Anthrazit, Graphit, Ruß, Kohle, Kohlenkoks oder
Petroleumkoks sein. Bevorzugt ist der Kohlenstoff im wesentlichen frei von schädlichen flüchtigen Verbindungen
und anderen Substanzen, die schädigende Mengen an Verunreinigungen in das Endprodukt
bringen würden. Silicium oder Siliciumcarbid kann an Stelle von Kohlenstoff verwendet werden. Es wird
jedoch die Verwendung von Kohlenstoff bevorzugt, weil damit die wirtschaftlichsten Ausbeuten an
Siliciummonoxyd erhalten werden. Obwohl Kieselsäure und Kohlenstoff in dem Ofen im allgemeinen im
Molverhältnis von 1 :1 verwendet werden, kann dieses Verhältnis —· unter Erzielung befriedigender
Ergebnisse — auch etwas verändert werden. Große Veränderungen im Mol verhältnis sind jedoch nicht erwünscht,
da unter Umständen die Menge an festem disproportioniertem Siliciummonoxyd verringert und
möglicherweise Si C gebildet werden kann.
Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein Ansatz aus im wesentlichen der gleichen Anzahl
Mol Kieselsäure und Kohlenstoff einen Lichtbogen zwischen Elektroden ausgesetzt, die mit einer
geeigneten elektrischen Energiequelle in einem Lichtbogenofen verbunden sind. Die Elektroden sind gegenüber
den Ofenwänden isoliert, geeignet gekühlt und können an Vorrichtungen zwecks fortlaufender Zu-
I U /» DUO
führung in die Ofenkammer (in dem Maße, wie sie verbraucht werden) angebracht sein, gemäß den dabei
gut bekannten Arbeitsweisen. Die Umsetzung, die in dem Ofen stattfindet, ist folgende:
SiO2 + C
etwa 1500 bis 20000C oder höher
SiOf + COf
Der Ofen enthält eine Öffnung, durch die das während
der Umsetzung gebildete Siliciummonoxyd und Kohlenoxyd zu einer Kühl- oder Gasmischkammer
strömen, die eine Vielzahl von Gasröhren oder eine kreisförmige, ringartige Öffnung enthält, die um die
Innenseite der Kammer angebracht ist, um die Zuführung von inertem Kühlgas und dem Wasserstoff
liefernden Gas aus Behältern, wie Gaszylindern, zu ermöglichen. Das inerte Kühlgas und das Wasserstoff
liefernde Gas bilden einen kreis- oder kegelförmigen Strom um die Siliciummonoxyd- und Kohlenmonoxydgase,
die aus dem Ofen austreten, und mischen sich mit einem Mindestmaß an Wirbelbildung. Das
Siliciummonoxydgas disproportioniert und kondensiert sich dann, oder umgekehrt, bis zum festen Zustand,
worauf das Gemisch aus kondensiertem Siliciummonoxyd und inertem Kühlgas, Wasserstoff
lieferndem Gas und Kohlenmonoxydgas zu einer Sammelkammer geleitet wird, wo das feste Produkt
von den Gasen abgetrennt wird. Die Gase können in die Atmosphäre abgelassen, zu geeigneten Gassammelanlagen
zur Lagerung geleitet oder zu der Kühlkammer zurückgeleitet werden. An Stelle eines Lichtbogenofens
kann ein Widerstandsofen oder ein anderer Hochtemperaturofen verwendet werden. Bevorzugt
wird das inerte Kühlgas und das Wasserstoff liefernde Gas in die SiO- und CO-Gase außerhalb des Ofenraumes
und noch besser außerhalb des Gebietes des Lichtbogens eingeleitet, um Wirbelbildung und
Störungen der Lichtbogen- und Ofenatmosphäre zu vermeiden.
Beim Arbeiten nach dem hier beschriebenen Verfahren ist es möglich, dem Ofen fortlaufend Ausgangsmaterial
zuzuführen und festes disproportioniertes Siliciummonoxyd aus der Sammelkammer abzuziehen, während das inerte Gas oder die inerten
Gase ununterbrochen durch das System strömen. Wenn das Verhältnis von inertem Kühlgas zu Siliciummonoxydgas
in einem ununterbrochenen Verfahren unter Verwendung wieder umlaufender Gase eingestellt
worden ist, ist von außen zuzuführendes zusätzliches inertes Kühlgas gewöhnlich nicht erforderlich;
überschüssige inerte und andere, in das System eingeführte oder durch die Umsetzung in dem Ofen entstandene
Gase können gegebenenfalls abgelassen oder abgeblasen werden, um hohe Drücke zu vermeiden
und um einen Teil des verbrauchten, Wasserstoff liefernden Gases zu entfernen. Das bei der Umsetzung
gebildete Kohlenmonoxyd kann dazu verwendet werden, um allmählich fast das gesamte zugesetzte inerte
Kühlgas — durch sorgfältiges Abblasen oder Ablassen
des überschüssigen inerten Gases aus dem System — zu eretzen. Das Wasserstoff liefernde Gas soll auch
zugesetzt werden, um mit dem Sauerstoff der Luft — aus etwaigen undichten Stellen der Anlage ·—■ zu
reagieren, da es tatsächlich unmöglich ist, den Ofen und die damit verbundene Anlage zwecks Verhinderung
von Lufteintritt absolut dicht zu schließen, und es soll ferner zugesetzt werden, um mit dem
Sauerstoff oder den sauerstoffhaltigen Verbindungen, insbesondere Wasser, zu reagieren, die in dem Sand-
und Koks- oder Kohlenstoffausgangsmaterial absorbiert oder enthalten sind und mit diesen in das
System eingeführt werden. Eine gewisse Menge zusätzlichen inerten Gases kann natürlich von Zeit zu
Zeit erforderlich sein, um durch eventuelles Ausströmen von inertem Kühlgas aus der Apparatur entstandene
Verluste auszugleichen. Ferner ist es bei genauer Einstellung der Ventile des Gasleitungssystems
und bei einer Überwachung der Ofenbeschickungsgeschwindigkeit möglich, sowohl den Austritt von
SiO-Gas in die Kühlkammer als auch den Austritt des inerten Gases und des Wasserstoff liefernden Gases in
die gleiche Kammer bei einer festgesetzten Geschwindigkeit zu halten, um fortlaufend ein festes,
disproportioniertes Siliciummonoxyd von allgemein bestimmter Teilchengröße zu erhalten, wobei das der
Anlage zugeführte frische Material nur aus Koks und Sand und dem Wasserstoff liefernden Gas besteht. Die
Elektroden können ebenfalls fortwährend dem Ofen zugeführt werden, so daß das Verfahren zwecks Ergänzung
der Elektroden nicht unterbrochen zu werden braucht. Demgemäß tritt eine Arbeitsunterbrechung
nur bei der Reparatur der Ofenauskleidung usw. ein.
Wenn auch die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten faserartigen Teilchen etwa die gleiche
Länge, Struktur und Oberflächenausdehnung haben wie das bisher hergestellte disproportionierte Siliciummonoxyd,
so zeigen sie doch eine einheitlichere Stärke (bzw. Breite) und Länge, wenige damit vermischte
kugelförmige und hornartige Teilchen und sind rankenförmiger als bei Abkühlung von Siliciummonoxydgas
mit einem inerten Gas, das merkliche Mengen an freiem Sauerstoff enthält, unter turbulenten
oder nichtturbulenten Bedingungen oder in einem Vakuum. Bei Verwendung des hier beschriebenen
Verfahrens und der Anlage ist es ferner möglich, ununterbrochen ein festes, einzelteiliges, im wesentlichen
faserartiges, disproportioniertes Siliciummonoxyd bei Normaldruck ohne wiederholte Unterbrechung und
ohne Entfernung des Produktes, Wiederbeschickung und Evakuierung der Anlage herzustellen. Darüber
hinaus ist ein ausgedehntes Abdichten der Anlage zwecks Aufrechterhaltung eines äußerst niedrigen
Druckes oder eines Vakuums nicht erforderlich, da das Wasserstoff liefernde Gas allen Sauerstoff von der
Umsetzung mit dem SiO-Gas fernzuhalten bestrebt ist, wodurch sonst das Produkt verschlechtert werden
würde. Eine zusätzliche Verstärkung der Anlage im Hinblick auf hohe Drücke ist nicht notwendig.
Die folgenden Beispiele dienen zur Beschreibung der Erfindung im einzelnen:
Ein äquimolares Gemisch aus Sand und pulverisierter Anthrazitkohle wurde in einen Lichtbogenofen
gegeben, der — bis auf eine Öffnung in seinem oberen Teil zwecks Ableitung der gasförmigen Reaktionsprodukte
in einer Kühlkammer — verschlossen war, welche Kühlkammer einige Öffnungen zum Eintritt
des inerten Kühlgases und des Wasserstoff liefernden Gases enthielt, die symmetrisch um die öffnung in
dem Ofenoberteil angeordnet waren. Die Kühlkammer war ihrerseits mit einem Sammelbehälter verbunden.
Die Anlage wurde mit Stickstoff gespült und auf Atmosphärendruck gehalten. Ein Lichtbogen wurde
in Betrieb gesetzt, um die Umsetzung zwischen der Kohle und dem Sand einzuleiten. Sobald sich gasförmiges
Siliciummonoxyd zusammen mit darin verteiltem C O in einer Menge von 90,5 l/min entwickelte,
wurde dieses mit einem Gemisch aus technischem ölpumpenstickstoffgas,
das etwa 0,5% Sauerstoff ent-
hielt, in einer Menge von 1070 l/min und Wasserstoffgas in einer Menge von 36,8 l/min ohne Bildung merklicher
Wirbel vermischt. Nach Beendigung des Versuches wurde das entstandene Produkt aus dem
Sammelbehälter entfernt und untersucht. Es hatte eine Oberflächenausdehnung von etwa 105 m2/g und lag im
wesentlichen in Form von Fasern vor. Wenn andererseits das gleiche Verfahren ohne Zuführung von
Wasserstoff lieferndem Gas durchgeführt wurde, wurde ein Produkt mit etwas geringerer Oberflächenausdehnung
erhalten, wobei der faserige Anteil vermindert war und ein beträchtlicher Mengenanteil der
kugelförmigen Teilchen mit den Fasern vermischt war. Diese Ergebnisse offenbaren, daß der in technisch
erhältlichen inerten Kühlgasen vorhandene Sauerstoff bestrebt ist, die Bildung von faserigen Teilchen zu
verhindern, daß jedoch die Verwendung eines Wasserstoff liefernden Gases dazu dienen kann, solche
Schwierigkeiten zu umgehen. Obwohl in der Oberflächenausdehnung dieser Teilchen kein großer Unterschied
besteht, werden bessere Verstärkungseigenschaften in Kautschuk erhalten, wenn stark faserartige
Produkte verwendet werden.
Das Verfahren dieses Beispiels war das gleiche wie in Beispiel I, nur daß das Stickstoffgas in einer Menge
von 1190 l/min verwendet wurde. Das erhaltene Produkt war praktisch vollständig faserartig und hatte
eine Oberflächenausdehnung von etwa 122 m2/g.
Zusammengefaßt lehrt die vorliegende Erfindung, daß ein kondensiertes, festes, praktisch faserartiges
disproportioniertes Siliciummonoxyd leicht hergestellt werden kann, wenn Siliciummonoxydgas in Gegenwart
eines technischen, inerten, Sauerstoff enthaltenen Kühlgases und eines Wasserstoff liefernden
Gases in Berührung gebracht wird. Die Abkühlung des Siliciummonoxydgases kann entweder unter turbulenten
oder praktisch nicht turbulenten Bedingungen durchgeführt werden, wobei ein festes, einzelteiliges
disproportioniertes Siliciummonoxyd erhalten wird, dessen Teilchen kugelförmig und/oder faserig sein
können. Nach dem hier beschriebenen Verfahren kann ein kontinuierliches System erstellt werden, um das
bei der Umsetzung gebildete inerte Gas zu der Kühlkammer zurückzuführen. Ein genormtes, disproportioniertes
Siliciummonoxydgemisch kann durch eine ununterbrochene Arbeitsweise hergestellt werden.
Wenn die Anlage eine kurze Zeit in Betrieb gewesen ist, ist es nur notwendig, etwas Wasserstoff lieferndes
Gas, die Beschickung an Sand und Koks zuzuführen, die Elektroden zu ergänzen und das Produkt zu entfernen.
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung können die schubweisen Arbeitsverfahren mit den dabei auftretenden
Schwierigkeiten der Reinigung des Ofens, der Wiederbeschickung, Evakuierung und getrennten
Sammlung ausgeschaltet werden, und sie vermeidet die Notwendigkeit, das inerte Kühlgas zu reinigen
oder teures, gereinigtes inertes Kühlgas zu verwenden.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von festem, disproportioniertem Siliciummonoxyd durch Kondensieren
von Siliciummonoxydgas in einem inerten Kühlgas, dadurch gekennzeichnet, daß man einen
Strom des Siliciummonoxydgases mit einem Strom des Kühlgases, das eine sehr kleine Menge restlichen
oxydierenden Gases enthält, die nicht ausreicht, das Siliciummonoxyd wesentlich zu
Siliciumdioxyd zu oxydieren, in Gegenwart eines Wasserstoff liefernden Gases vermischt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserstoff liefernde Gas zu
dem Siliciummonoxyd gegeben wird, ehe letzteres mit dem Kühlgas gemischt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserstoff liefernde Gas
im Vergleich zu dem inerten Kühlgas in einer geringeren Menge verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserstoff liefernde Gas
in einer Menge von etwa V2 bis 5 Volumteilen auf etwa 25 bis 50 Volumteile des inerten Kühlgases
verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserstoff
liefernde Gas gasförmiger Wasserstoff ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Wasserstoff liefernde Gas eine Alkylverbindung, wie Methan oder Äther, ist, die sich in Gegenwart
von heißem Siliciummonoxydgas unter Bildung von Wasserstoff zersetzt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte
Kühlgas Stickstoff ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige
Siliciummonoxyd mit einem verhältnismäßig langsamen Strom des inerten Kühlgases praktisch ohne Wirbelbildung vermischt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 189 833;
USA.-Patentschrift Nr. 2 535 659.
Deutsche Patentschrift Nr. 189 833;
USA.-Patentschrift Nr. 2 535 659.
© 909 770/388 4.60
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