DE146668C

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Publication number: DE146668C
Application number: DENDAT146668D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reduktion von Metalloxyden durch Metallcarbide in Gegenwart eines Flußmittels und bezweckt, die Reaktion bei einer möglichst niedrigen, im allgemeinen unterhalb der Schmelztemperatur des betreffenden Oxydes liegenden Temperatur zu ermöglichen und das Verfahren kontinuierlich zu gestalten. Zu diesem Zweck wird die Reduktion der

ίο Metalloxyde durch die Metallcarbide in einem schmelzflüssigen Bad des Flußmittels durchgeführt.

Die Durchführung der Reaktion in Gegenwart von Flußmitteln ist zwar an sich bereits bekannt, doch wurde hierbei bisher stets so verfahren, daß man die zur Reaktion aufeinander zu bringenden Komponenten und das Flußmittel in festem Zustande miteinander mischte und dann unter Benutzung einer Zündmasse oder durch Erhitzung auf die Reaktionstemperatur brachte. Bei diesem bekannten Verfahren wirkte das Flußmittel zwar auch als Ballast, vermochte diese Rolle jedoch nur in verhältnismäßig beschränktem Maße zu spielen, so daß die eigentliche Reaktion bei ziemlich hoher Temperatur stattfand und eine Verflüchtigung des Metalles nach der Reduktion nur unvollkommen vermieden werden konnte. Überdies war durch die Herstellung des fertigen Reäktionsgemisches durch Zusammenbringen der Komponenten in festem Zustande eine kontinuierliche Durchführung des Verfahrens ausgeschlossen. Diese Mängel des bekannten Verfahrens werden der Erfindung zufolge in der oben angegebenen Weise dadurch vermieden, daß die Komponenten miteinander erst zusammengebracht werden, wenn sich die eine derselben in einem schmelzflüssigen Bade des Flußmittels gelöst oder suspendiert befindet.

Das Verfahren wird zweckmäßig praktisch wie folgt ausgeführt:

Eine Mischung von Kryolith (Natrium-Aluminium-Fluorid) wird mit etwa Y₄ seines Gewichtes mit Lithium-Fluorid geschmolzen, hierin Aluminium-Oxyd aufgelöst und dann eine äquivalente Menge von Aluminium-Carbid zugesetzt, bis die Reaktion aufhört; dann wird dem Bad mehr Oxyd zugesetzt und hierauf auch mehr Carbid wie vorher. Das geschmolzene Bad wirkt nur als Flußmittel und wird daher nicht verschlechtert. Das reduzierte Metall sammelt sich unter der Masse an und wird von Zeit zu Zeit abgezogen.

Der Erfinder hat festgestellt, daß der Zusatz von Kalium-Fluorid zu dem geschmolzenen Bade das Schmelzen der Materialien erleichtert, während das Lithium-Fluorid dahin wirkt, daß das reduzierte Aluminium sich leichter absetzen und zu einer Masse vereinigen kann.

Legierungen aus Aluminium können hergestellt werden, indem man Carbide von anderen Metallen als Reduktionsmittel anwendet. Wenn Calcium-Carbid unter Kryolith als 5. Flußmittel angewendet wird, tritt das Calciumcarbid zuerst in Wirkung mit dem AIuminium-Fluorid, wobei Aluminium-Carbid und Calcium-Fluorid entsteht; das Aluminium-Carbid reduziert dann irgend ein vorhandenes ίο Oxyd zu Metall, wobei das Bad an AIu-• rninium-Fluorid erschöpft wird, welches letztere ,durch Calcium-Fluorid ersetzt wird. Wenn alles Aluminium-Fluorid umgesetzt ist, dann entsteht eine Legierung aus Aluminium und Calcium durch die Einwirkung des ' Calcium-Carbides auf weiteres Aluminium-, Oxyd.

Das Calcium kann aus der Aluminium-Calciumlegierung durch Hinzufügung von mehr Aluminium-Fluorid oder Kryolith getrennt werden.

Andere Metalle können durch Zusatz, ihrer Oxyde anstatt des Aluminium-Oxydes zu einem geschmolzenen Bade reduziert und die Reduktion kann durch andere Metallcarbide ausgeführt werden, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Anstatt die Metalloxyde und Carbide selbst in das Bad, in welchem dieselben aufeinander reagieren, einzuführen, kann man dieselben auch in dem Bade erzeugen.

Man kann auch zusammengesetzte Verbindungen anwenden, welche Metalloxyde enthalten, z. B. Alkali-Aluminate und dergl. Auch Oxy-Fluoride sind verwendbar, in welchem Falle der Kohlenstoff des Carbides den Sauerstoff bindet, während die metallische Base des Carbides sich mit dem Haloid der Oxyverbindung vereinigt. Im Falle der Anwendung von Aluminium-Oxy-Fluorid und Calcium-Carbid vollzieht sich die Reaktion nach folgender Gleichung:

Al₁ F₀ + 2 Al₁ O₃ + 3 Ca C₂ =

6 Al + 3 CaF₂ 4- 6 C O.

Das Aluminium wird hierbei also sowohl aus der Fluor- als auch aus der Sauerstoffverbindung reduziert.

Um Legierungen herzustellen, kann eine Mischung von Fluoriden und Oxyden verschiedener Metalle angewendet werden, wie z. B. eine Mischung von Kupferoxyd und Aluminium-Fluorid, um Aluminiumbronze herzustellen.

Die im vorstehenden angewendete Bezeichnung Carbid bezieht sich im wesentlichen auf eine Kohlenstoffverbindung von festem oder flüssigem Metall, aber nicht auf Carbide der Metalloide, wie Silicium, Bor, Schwefel usw., welche letzteren Verbindungen des Metalles mit dem Metalloid bilden, anstatt die Metalle zu reduzieren.

Claims

Patent-An Spruch:

Verfahren zur Reduktion von Metalloxyden durch Metallcarbide in Gegenwart eines Flußmittels, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxyde der Einwirkung der Carbide in einem schmelzflüssigen Bade des Flußmittels unterworfen werden, zu dem Zwecke, die Reaktion bei einer unterhalb der Schmelztemperatur des betreffenden Oxydes liegenden Temperatur zu ermöglichen und das Verfahren kontinuierlich zu gestalten.