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Publication number: DE144667C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

M 144667 KLASSE 40«. M 144667 CLASS 40 «.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Juli 1902 ab.Patented in the German Empire on July 1, 1902.

Nach den bis jetzt bekannten Veröffentlichungen über Calcium und seine Darstellung muß man das Verfahren der elektrochemischen Abscheidung dieses Metalles aus seinen geschmolzenen Verbindungen, sobald es sich um die Gewinnung größerer Mengen Calcium handelt, als eine der schwierigsten Arbeiten der ganzen elektrometallurgischen Technik halten (vergl. Borcher's Elektrometallurgie, II. Aufl.,According to the publications known up to now on calcium and its presentation, the process of electrochemical deposition of this metal from its molten compounds must be regarded as one of the most difficult work in all of electrometallurgical technology as soon as larger quantities of calcium are obtained (see Borcher's Electrometallurgy, 2nd ed.,

ίο S. 72 bis 82). Auch die neuesten Untersuchungen von Moissan (Comptes Rendus 1898, Bd. 126, S. 1753) über die Elektrolyse von Calciumjodid haben nur die Tatsache • festgestellt, daß sich das Calcium aus seinem Jodide abscheidet und nach dem Erhalten der Schmelze in Form von kleinen Kristallen und Kügelchen nachgewiesen werden kann.ίο pp. 72 to 82). Also the latest research von Moissan (Comptes Rendus 1898, vol. 126, p. 1753) on electrolysis of calcium iodide have only established the fact that the calcium is derived from its Iodide separates and after receiving the melt in the form of small crystals and Globules can be detected.

Es ist nun eine Arbeitsweise aufgefunden, nach welcher die Gewinnung beliebig großer Mengen von Calcium leicht und billig zu erreichen ist.A working method has now been found, according to which the extraction is arbitrarily large Quantities of calcium can be obtained easily and cheaply.

Elektrolysiert man elektrisch im SchmelzflusseElectrolysis is done electrically in the melt flow

. gehaltenes Calciumchlorid oder andere Haloidsalze in bekannter Weise mit einer kleinen Kathode einer großen Anode gegenüber, so scheidet sich das Calcium bei mäßiger Rotglut der Schmelze, solange die Temperatur, besonders der Kathode selbst und des sich darauf ablagernden Metalles, den Schmelzpunkt des Calciums nicht erreicht und natürlich keinesfalls überschreitet, in schwammigem Zustande an der Kathode ab. Da die Kathoden aus Metall, besonders Eisen, bestehen dürfen, so bereitet ja eine Regelung ihrer Temperatur und der Temperatur ihrer nächsten Umgebung nötigenfalls durch künstliche Kühlung der Kathoden keine Schwierigkeiten. Der Metallschwamm bildet eine derartig zusammenhaftende Masse, daß man ihn mit Hülfe von eisernen Spateln oder anderen geeigneten Geräten aus der Schmelze herausheben kann. Taucht man diese Masse sofort nach dem Herausheben in Steinöl oder eine andere geeignete sauerstofffreie Flüssigkeit, so erhält man einen mit der angewendeten Schmelze durchsetzten Schwamm mit 50 bis 60 Prozent freiem Calciummetall. Ergreift man dagegen den um die Kathode sich absetzenden Schwamm mit einer breitbackigen, zweckmäßig vorher erhitzten eisernen Zange und preßt den damit gefaßten Schwamm vor dem Ausheben aus der Schmelze kräftig zusammen, so schweißt derselbe zu einer dichten, nach dem Erkalten auf den Schnittflächen weiß metallglänzenden Masse zusammen, welche nun einen Gehalt von annähernd 90 Prozent Calcium aufweist.. held calcium chloride or other haloid salts in a known manner with a small As opposed to the cathode of a large anode, the calcium separates in a moderate red heat the melt, as long as the temperature, especially the cathode itself and the one on it deposited metal, the melting point of calcium not reached and of course not exceeds, in a spongy state at the cathode. Since the cathodes may be made of metal, especially iron, so prepares a regulation of their temperature and the temperature of their immediate surroundings if necessary, no difficulties through artificial cooling of the cathodes. The metal sponge forms such a cohesive mass that it can be removed with the help of iron spatulas or other suitable devices the melt can lift out. You immerse this mass in immediately after lifting it out Rock oil or some other suitable oxygen-free liquid will give you one with the applied melt interspersed sponge with 50 to 60 percent free calcium metal. If, on the other hand, the sponge that is deposited around the cathode is grasped with a broad-cheeked, It is advisable to use iron tongs that have been heated beforehand and forcefully press the sponge gripped with them before lifting it out of the melt together, so it welds to form a dense one, after cooling on the cut surfaces white, metallic mass, which now has a calcium content of almost 90 percent.

Daß man statt einer Zange auch andere Vorrichtungen benutzen kann, um den Metallschwamm nicht nur auszuheben, sondern auch zu pressen, ist ja selbstverständlich und würde natürlich an dem vorliegenden Verfahren, nach welchem das Calcium innerhalb der Schmelze vor dem Ausheben gepreßt werden muß, nichts ändern.That you can use other devices instead of pliers to pull the metal sponge Not only digging, but also pressing is a matter of course and would of course in the present process, after which the calcium within the melt must be pressed before digging, do not change anything.

Das so erhaltene Metall läßt sich für viele Zwecke schon so verwenden, kann aber auch in vor Luftzutritt geschützten Gefäßen zur Ausscheidung des noch eingeschlossenen Salzes auf reines Calciummetall zusammengeschmolzen werden. An Stelle des Calciumchlorides lassen sich auch andere Calciumsalze, besonders das Calciumfluorid, der Flußspat, verwenden; auchThe metal obtained in this way can be used for many purposes, but it can also in vessels protected from the ingress of air to excrete the still trapped salt pure calcium metal are melted together. Leave in place of the calcium chloride also use other calcium salts, especially calcium fluoride, fluorspar; even

(2. Auflage, ausgegeben am 6. Oktober 1904.)(2nd edition, issued October 6, 1904.)

beeinflußt ein Zusatz von Flußspat zu dem Chlorcalcium das Ergebnis in keineswegs ungünstiger Weise; Erfinder ziehen jedoch das Chlorcalcium deswegen den anderen Calciumsalzen vor, weil es eins der billigsten Calciumsalze ist und weil sein Schmelzpunkt auf einer Höhe liegt, bei deren Überschreitung in mäßigen Grenzen man ohne umständliche Messungen die Temperatur erreicht, welche für die BiI-dung des zusammenhängenden Schwammes am günstigsten ist. Jede Steigerung der Temperatur während der Elektrolyse über den angegebenen Schmelzpunkt des Calciummetalles hinaus führt zu unnötigen Wärmeverlusten und begünstigt schließlich die Wiederauflösung des Calciummetalles.If fluorspar is added to the calcium chloride, the result is by no means less favorable Way; However, inventors prefer the calcium chloride to the other calcium salts because of this because it is one of the cheapest calcium salts and because its melting point is on one Height is, if exceeded within moderate limits, one can take measurements without inconvenient reaches the temperature required for the formation of the cohesive sponge on the is cheapest. Any increase in temperature during electrolysis above the specified The melting point of the calcium metal also leads to unnecessary heat losses and ultimately favors the redissolution of the Calcium metal.

Zur Ausführung des Verfahrens dient ein einfacher elektrischer Ofen, dessen Wandung aus einem Kohlenzylinder besteht, welcher mit dem positiven Pol der Stromquelle leitend verbunden ist. Der Zylinder ist nach unten durch einen Kühlkörper geschlossen und von letzterem . durch einen Tonzylinder isoliert. Als Kathode dient ein eiserner Stab, welcher am Kühlkörper befestigt ist und nach oben in die Schmelze hineinragt. Der Boden des Schmelzgefäßes wird zur sicheren Abdichtung nach unten mit einer dünnen Lage Flußspat ausgestampft, welcher wegen seines höheren Schmelzpunktes und infolge derKühlung größtenteils fest bleibt. Der so vorbereitete Ofen wird mit trockenem Calciumchlorid beschickt und das Schmelzen dadurch eingeleitet, daß zwischen dem Kohlenzylinder und dem eisernen Stab mehrere aus dünnen Kohlenstäbchen bestehende Erhitzungswiderstände eingesetzt werden, welche nach erfolgtem Schmelzen des Elektrolytes wieder herausgenommen werden, worauf die Elektrolyse sofort beginnt. Das an der Anode abgeschiedene Chlor kann auf bekannte Weise abgeleitet und verwendet werden, während das an der Kathode sich absetzende Calcium in der beschriebenen Weise aus der Schmelze ausgehoben wird.A simple electric furnace, the wall of which is used, is used to carry out the process consists of a carbon cylinder, which is conductively connected to the positive pole of the power source is. The cylinder is closed at the bottom by a heat sink and by the latter . isolated by a clay cylinder. An iron rod, which is attached to the heat sink, serves as the cathode is attached and protrudes upward into the melt. The bottom of the melting vessel is stamped down with a thin layer of fluorspar to ensure a secure seal, which remains largely solid because of its higher melting point and as a result of the cooling. The furnace prepared in this way is charged with dry calcium chloride and the melting process initiated by the fact that between the coal cylinder and the iron rod several out thin carbon rods existing heating resistors are used, which according to Once the electrolyte has melted, it can be removed again, followed by electrolysis starts immediately. The chlorine deposited on the anode can be derived and used in a known manner, while the Calcium deposited on the cathode is lifted from the melt in the manner described will.

Der kurz skizzierte Apparat ist keineswegs Gegenstand der Erfindung. Er läßt sich in mannigfacher Weise abändern, ohne dadurch das Wesen der vorstehend beschriebenen Erfindung irgendwie zu beeinträchtigen. The briefly outlined apparatus is by no means the subject of the invention. He lets himself in in many ways without affecting the essence of the invention described above in any way.

Claims

Patent Claims:

■ I. Process for the electrolytic production of metallic calcium its molten haloid salts, in particular of calcium chloride, characterized in that that especially at the cathode the temperature of the melt is regulated so that it corresponds to the melting point of calcium not fully achieved for the purpose of separating out the calcium in spongy To effect conditions.

2. Embodiment of the method according to claim 1, characterized in that the metal sponge is compacted by pressing within the melt before it is excavated will.