DE1533082B2

DE1533082B2 - Verfahren zur Herstellung von Kalium, ausgehend von einer Kaliumverbindung

Info

Publication number: DE1533082B2
Application number: DE19661533082
Authority: DE
Inventors: Marcel Mazingarbe Delassus; Christian Vermelles Vaniscotte
Original assignee: HOUILLERES DU BASSIN DU NORD ET DU PAS-DE-CALAIS DOUAI (FRANKREICH)
Current assignee: HOUILLERES DU BASSIN DU NORD ET DU PAS-DE-CALAIS DOUAI (FRANKREICH)
Priority date: 1966-01-07
Filing date: 1966-12-28
Publication date: 1974-05-02
Also published as: DE1533082C3; NL6700239A; NL153274B; BE691415A; ES334562A1; SE315416B; LU52722A1; DK140263C; NO118631B; DK140263B; CH461814A; IL27107A; DE1533082A1; GB1098539A

Description

4 KF + Si + 4 CaO -> 4 K + 2 CaR, + [SiO₀, 2 CaO] 2 K₂SiO₃ + Si + 6 CaO -* 4 K + 3 [SiO₂, 2 CaO]

c) oder durch Reduktion von Kaliumcarbonat mit Silicium in Gegenwart von Kalk zwischen 1000 und 1200° C mit einer relativ hohen Ausbeute.

2K,CO₃

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Kalium auf thermochemischem Wege.

Es ist bekannt, daß Kalium auf thermochemischem Wege auf verschiedene Weise erhalten werden kann, und zwar:

a) durch Reduktion von Kaliumfluorid mit CaI-ciumcarbid zwischen 1000 und 1200° C

2 KF + CaC₂-> 2 K + CaF₂ + 2 C

Die Kaliumausbeute liegt in der Gegend von 80%;

b) oder durch Reduktion von Kaliumfluorid mit Silicium zwischen 1000 und 1200⁰C in Gegenwart von Kalk, der dazu dient, das freigesetzte bzw. gebildete Fluor und Siliciumdioxyd abzufangen.

S + 6CO
> 4 K + 2 C + 3 [SiO₂, 2 CaO]

Die Herstellung von Kalium, ausgehend von Kaliumfluorid, ist jedoch kostspielig, da das Fluorid relativ teuer ist. Darüber hinaus erschwert dessen Hygroskopizität die Handhabung. Außerdem ist die Korrosion der Fabrikationsanlage erheblich, und der kompakte feste Rückstand läßt sich nur schwierig aus dem Reaktor entfernen. Die Verwendung von" Kaliumcarbonat ist hinsichtlich der Herstellungskosten interessant, aber leider auch mit Explosionsgefahren während der Umsetzung verbunden.

Ziel der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung-s-von reinem Kalium auf thermochemischem Wege, das relativ billig und nicht mit den Nachteilen der bekannten Verfahren behaftet ist.

Gemäß der Erfindung kann Kalium durch Reduktion von festem Kaliumhydroxyd mit Silicium in Gegenwart von Kalk erhalten werden.

Dieser Reaktion liegt theoretisch die folgende Gleichung zugrunde:

4 KOH+ 2 Si+ 4 CaO

->4K + 2 [SiO₂, 2CaO] + 2H₂

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann man zu der vorstehend angegebenen Reaktionsmischung aus Kaliumhydroxyd, Silicium und Kalk zur Zurückdrängung gewisser möglicher Sekundärreaktionen Siliciumdioxyd zugeben unter der Bedingung, daß zusätzliche Mengen aa Kalk hinzugefügt werden, die dann dazu dienen, nicht nur das während der Reaktion gebildete, sondern auch das vor Beginn dieser Reaktion zugemischte Siliciumdioxyd zu neutralisieren. Durch diese Zugabe von Siliciumdioxyd vor Beginn der Reaktion kann die Bildung von Kaliumhydrid durch Sekundärreaktionen leichter verhindert werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann man als Ausgangsmaterial ein Kaliumaluminat verwenden oder gegebenenfalls sogar ein Kaliumsilicat in dem Maße, wie dieses in nahezu wasserfreiem Zustand erhalten werden kann.

Wenn man das eine oder andere dieser beiden Kaliumsalze verwendet, arbeitet man im wesentlichen unter den gleichen Bedingungen wie bei Verwendung von Kaliumhydroxyd als Ausgangsmaterial, und zwar bei erhöhter Temperatur, mit Zusatz von Silicium als Reduktionsmittel sowie einer genügenden Menge Kalk zur Neutralisation des gebildeten und gegebenenfalls desjenigen Siliciumdioxyds, das bereits zu Beginn der Reaktion anwesend ist.

Zu den kritischen Faktoren, die die Ausbeute der Reaktion beeinflussen, gehören:

3 4

1. Die Reaktionstemperatur, Die vor Beginn der Reaktion zugegebene Silicium-

2. der Siliciumgehalt, dioxydmenge ist nicht kritisch; man arbeitet vorzugs-

3. der Kalkgehalt, weise mit einer Siliciumdioxydmenge von zumindest

4. der Wassergehalt und etwa 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht

5. die Atmosphäre, in der die Reaktion stattfindet. S des reinen wasserfreien Kaliumhydroxyds.

Es folgen nicht einschränkende Beispiele zur Er-1. Reaktionstemperatur läuterung der Erfindung:

Sie liegt zumindest bei 1000°C und vorzugsweise Beispiel 1
bei etwa 1100 bis 1200° C. io

Bei 1000° C ist die Reaktionsgeschwindigkeit ge- In ein Mischmahlwerk werden gleichzeitig

ring, und nach Ablauf einer Stunde erreicht die Aus- 14,4 g reines wasserfreies Kaliumhydroxyd in

beute nur 50%. ⁶ Stücken

Wenn man bei einer Temperatur über 1100° C ar- ₃₆ siliciumpulver einer Reinheit von besser

beitet, übersteigt die Ausbeute in weniger als einer 15 als 98°/ und

Stunde 90%. . _{14)4 g Kalk in Stücken mit einer} Reinheit von

2. Siliciumgehalt besser als 95 % gebracht.

Bei der Reduktion von Kaliumhydroxyd mit der Nach dem Zerkleinern wird die in Form eines fei-

stöchiometrischen Menge an Silicium (1 Si pro ao nen Pulvers erhaltene Mischung in ein Schiffchen aus 2 KOH) erhält man eine Ausbeute in der Gegend rostfreiem, hochtemperaturfestem Stahl umgefüllt, von 90%. Dieses Schiffchen wird dann in einen Reaktor aus

Mit einem Siliciumüberschuß, der 50 Gewichts- nichtrostendem hochtemperaturfesten Stahl gegeben, prozent erreichen kann, kann man jedoch die Aus- Der Reaktionsraum wird dann gespült und ein Inertbeute leicht wieder anheben, wenn diese ungenü- 25 gasstrom von einigen Litern pro Stunde (etwa 5 l/h, gendist. beispielsweise Argon oder Stickstoff) aufrechterhal-

Ein ,Fehlbetrag an Silicium läßt die Ausbeute ab- ten. Der Inhalt des Reaktors wird in ³A Stunden auf fallen.¹ So ist die Ausbeute geringer als 70%, wenn eine Temperatur zwischen 1100 und 1200⁰C gedie eingesetzte Siliciummenge nur ²/₃ der stöchio- bracht. Das gebildete Kalium wird flüssig unter Luftmetrischen Menge beträgt. 3° abschluß unter Vaselineöl (huile de vaseline) oder

ν h Paraffin aufgefangen bzw. gesammelt.

3. Kalkgenalt _{Es werden so 9;3 g} Kalium erhalten, was einer

Die notwendige Kalkmenge ist näherungsweise Ausbeute von 93 % entspricht,
gleich der stöchiometrischen Menge zur Neutralisation des gesamten, aus dem Silicium gebildeten und 35 Beispiel2
gegebenenfalls vor Beginn der Reaktion zugegebenen
Siliciumdioxyds. Dieses Beispiel zeigt den günstigen Einfluß eines

Ein Fehlbetrag an Kalk führt zu einem merklichen Überschusses an Silicium gegenüber der stöchio-Abfall der Ausbeute. metrischen Menge.

So führt ein Fehlbetrag an Kalk von 25 % gegen- 4° Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wurde über der stöchiometrischen Menge zu einer auf etwa wiederholt, aber ausgehend von einer Mischung von: 85 "/ο begrenzten Ausbeute. _{144g reinem wasserfreien} Kaliumhydroxyd in

4. Wassergehalt Stücken,

,.. , _T. ,. , , , „. _x1.... . 5,4 g Siliciumpulver einer Reinheit "von besser

Wenn das Kaliumhydroxyd Wasser enthalt, wie es 45 als 98°/

wegen seiner Hygroskopizität oft der Fall ist, oder _U4 _{Kalk in}°'_Stücken ^ _{einer Reinheit von}

wenn der Kalk teilweise hydratisiert ist oder wenn besser als 95 °/
in ganz allgemeiner Weise die Ausgangsmaterialien

nicht vollständig trocken sind, ist es notwendig, die- Nach einstündiger Reaktion werden 9,7 g Kalium ses in* Reaktionsmilieu anwesende Wasser zu be- 50 gewonnen, was einer Ausbeute von 97% entspricht, rücksichtigen und daraufhin die eingesetzte Siliciummenge zu erhöhen, wobei ein Teil des Siliciums dann Beispiel3
dazu dient, das Wasser nach der folgenden Gleichung

zu zersetzen: In diesem Beispiel wird gezeigt, daß die Reak-

2 jj Q 1 c: CJO + 2 H ^{55 t}i^onstemP^{eratur von} besonderer Bedeutung ist.

^{2 2} - Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wurde

Wenn man dagegen den Siliciumanteil nicht er- wiederholt, wobei jedoch bei einer Temperatur von

höht, wird ein Teil des für die Reduktion von Ka- 1000⁰C (an Stelle von 1100 bis 1200⁰C) gearbeitet

liumhydroxyd vorgesehenen Siliciums verbraucht wurde.

und damit seiner eigentlichen Aufgabe entzogen; 60 Nach einstündiger Reaktion bei 1000⁰C beträgt

daraus ergibt sich eine Verringerung der Ausbeute. die gesammelte Kaliummenge 5,2 g, was einer Aus-

_ „ , . _A ... beute von nur 52 % entspricht.

5. Reaktionsatmosphare

Es ist von Vorteil, den Reaktionsraum bzw. die Beispiel 4

Atmosphäre des Reaktionsgefäßes während der ge- 65 Dieses Beispiel soll zeigen, daß ein Fehlbetrag an

samten Dauer der Umsetzung durch einen leichten Kalk für die Ausbeute nachteilig ist.

Inertgasstrom und beispielsweise mit Argon, Stick- Die in Beispiel 2 beschriebene Arbeitsweise wurde

stoff oder Helium zu spülen. wiederholt, aber ausgehend von einer Mischung aus:

14,4 g reinem wasserfreien Kaliumhydroxyd in

Stücken,
5,4 g Siliciumpulver einer Reinheit von besser

als 98%,
10,7 g Kalk in Stücken mit einer Reinheit von

besser als 95 %.

Nach einstündiger Reaktion werden 8,5 g Kalium gewonnen, was einer Ausbeute von nur 85% entspricht.

B eispiel 5

In diesem Beispiel wird gezeigt, daß die Feuchtigkeit der Ausgangsmaterialien die Ausbeute verändern kann.

Zu diesem Zweck wurde Kaliumhydroxyd mit 15 % Feuchtigkeit verwendet, entsprechend der Formel KOH1/2 H₂O, und das anwesende Wasser wurde durch einen Zusatz von Silicium kompensiert.

Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wurde wiederholt; aber ausgehend von einer Mischung von:

16,7 g hydratisiertem Kaliumhydroxyd

(KOH: 85%; H₂O: 15%),
7,2 g Siliciumpulver einer Reinheit von besser als 98%, ^a5

21.6 g Kalk in Stücken mit einer Reinheit von

besser als 95%.

Nach einstündiger Reaktion wurden so 9,7 g Kalium erhalten, was einer Ausbeute von 97% entspricht.

Wenn man jedoch in Gegenwart von Wasser arbeitet, ohne eine Kompensation durch Silicium vorzusehen, ist die Ausbeute merklich geringer.

Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wurde wiederholt, aber ausgehend von einer Mischung von:

16.7 g hydratisiertem Kaliumhydroxyd

(KOH: 85%; H₂O: 15%),
3,6 g Siliciumpulver einer Reinheit von besser

als 98%,

14,4 g Kalk in Stücken mit einer Reinheit von besser als 95 %.

Nach einstündiger Reaktion werden so 6,6 g Kalium erhalten, was einer Ausbeute von nur 66% entspricht.

Beispiel 6

Dieses Beispiel soll zeigen, daß die Art der Atmosphäre bzw. des umgebenden Reaktionsmilieus die Ausbeute verändern kann, nämlich, daß ein Inertgasstrom günstig, Luft aber für die Reaktion schädlich ist.

In ein Mischmahlwerk werden gleichzeitig

14,4 g reines wasserfreies Kaliumhydroxyd in

Stücken,
5,4 g Siliciumpulver einer Reinheit von besser

als 98%,
14,4 g Kalk in Stücken mit einer Reinheit von

besser als 95% gebracht.

Nach der Zerkleinerung wird die in Form eines feinen Pulvers erhaltene Mischung in ein Schiffchen aus rostfreiem temperaturfesten Stahl gefüllt. Dieses Schiffchen wird dann in einen Reaktor aus rostfreiem hochtemperaturfesten Stahl gegeben. Es wurde keinerlei Reinigung vorgesehen, und der Reaktions-

45

55 raum wurde während der Operation auch nicht gespült. Der Inhalt des Reaktors wurde in ^ZU Stunden auf eine Temperatur zwischen 1100 und 1200⁰C gebracht. Das gebildete Kalium wird flüssig unter Luftabschluß unter Vaselineöl oder Paraffin gesammelt. Nach einstündiger Reaktion werden so 4,8 g Kalium gewonnen, was einer Ausbeute von nur 48% entspricht.

Beispiel 7

In ein Mischmahlwerk werden gleichzeitig

7,7 g trockene Kieselgur mit einer spezifischen

Oberfläche von größer als 200 m²/g,
14,3 g reines wasserfreies Kaliumhydroxyd in

Stücken,
5,4 g Siliciumpulver einer Reinheit von besser

als 98 % und

27,7 g Kalk in Stücken mit einer Reinheit von besser als 95 % eingebracht.

Nach der Zerkleinerung wird die in Form eines feinen Pulvers erhaltene Mischung in ein Schiffchen aus rostfreiem hochtemperaturfesten Stahl umgefüllt; Dieses Schiffchen wird dann in einen Reaktor aus rostfreiem hochtemperaturfesten Stahl gegeben. Der Reaktionsraum wurde gespült und unter einem Strom von einigen l/h (etwa 5 l/h) eines Inertgases (Argon oder Stickstoff) gehalten. Der Inhalt des Reaktors wurde in V* Stunden auf eine Temperatur von über 1000⁰C und vorzugsweise zwischen 1100 und 1200 ⁰C gebracht.

Das gebildete Kalium wird im flüssigen Zustand unter Luftabschluß unter Vaselineöl oder Paraffin gesammelt.

Nach einstündiger Reaktion werden so 9,7 g Kalium erhalten, was einer Ausbeute von 97% entspricht.

Bei diesem Beispiel ist das Verhältnis KOH/SiO₂ gleich 2, was der Bildung von Kaliummetasilicat entspricht.

Die verwendete Siliciummenge entsprach einem Überschuß gegenüber der stöchiometrischen Menge.

Beispiel 8

Die Arbeitsweise gemäß Beispiel 7 wurde wiederholt, jedoch ausgehend von einer Mischung aus:

7,7 g trockener Kieselgur mit einer spezifischen

Oberfläche von größer als 200 m²/g,
21,6 g reinem wasserfreien Kaliumhydroxyd in

Nußform,
7,2 g Siliciumpulver mit einer Reinheit von

besser als 98 %,
36 g Kalk in Stücken mit einer Reinheit von

besser als 95 %.

Das entspricht einem Verhältnis von KOH/SiO₂ von 3, d. h. einem Fehlbetrag an Siliciumdioxyd gegenüber dem Kaliumhydroxyd, bezogen auf die Bildung von Kaliummetasilicat.

Nach einstündiger Reaktion wurden so 9,6 g Kalium erhalten, was einer Ausbeute von 96% entspricht.

Beispiel 9

Die in Beispiel 7 beschriebene Arbeitsweise wurde wiederholt, aber ausgehend von einer Mischung von:

7 8

15,4 g trockenem Fontainebleau-Sand (sable de Die durch das Kaliumhydroxyd eingebrachte Was-

Fontainebleau) mit einer spezifischen sermenge wird durch zusätzliches Silicium kom-

Oberfläche von größenordnungsmäßig pensiert.

0,5 mVg, Nach einstündiger Reaktion werden so 9,8 g Ka-

14,4 g reinem wasserfreien Kaliumhydroxyd in 5 lium gesammelt, was einer Ausbeute von 98 °/o entStücken, spricht.

7,2 g Siliciumpulver einer Reinheit von besser „ . . , „„

als 980/0, Beispiel 13

43,1g Kalk in Stücken mit einer Reinheit von Die in Beispiel 12 beschriebene Arbeitsweise wurde

besser als 95 %. io wiederholt, aber ausgehend von der folgenden Mi

schung:

Das entspricht einem Verhältnis von KOHZSiO₂ _{ηη tm(±QnQ} Kieselgur mit einer spezifischen

von1, d.h. einem Überschuß an Sihciumdioxyd ge- Oberfläche von größer als 200 nWg,

genuber Kaliumhydroxyd, bezogen auf die Bildung _16J _{hydratisiertes} Kaliumhydroxyd

vonKaliummetasilicat „,, *⁵ (KOH: 85«/„; H₂O: 15·/.) in Nußform,

Nach emstundiger Reaktion wurden so 9,7 g Ka- 3 ₆ kiliciumpulver _einer _ReU_eit von besser

lium erhalten, was einer Ausbeute von 97 % ent- 1 oo ₀/

spricht. 28,8 g Kalk in 'stücken mit einer Reinheit von

besser als 95 °/o.
Beispiel 10 ^ao

Das durch das Kaliumhydroxyd eingebrachte Was-

Die in Beispiel 7 beschriebene Arbeitsweise wurde ser wird nicht durch Silicium kompensiert,
wiederholt, aber ausgehend von einer Mischung von: Nach einstündiger Reaktion werden so 6,7 g Ka-

7,7 g trockener Kieselgur mit einer spezifischen ^lium gewonnen, was einer Ausbeute von nur 67 %

Oberfläche von größer als 200 m2/g, ^{a5 ents}P^ncüt·

14,4 g reinem wasserfreien Kaliumhydroxyd in Beispiell4

^l3,6g Siücänpulver einer Reinheit von besser , ^Dj^eses ^^ie\ ^S°^{U zei}S^en> .^daß ^df^T ]:^OTÜf der als 98% -.kontinuierlichen Spulung mit emem Inertgas fur die

28,8 g Kalk in 'stücken mit einer Reinheit von ³° Reaktion nachteilig ist. ......

besser als 95 % In ein Brechmischwerk wurden gleichzeitig eingebracht:
Der Siliciumanteil entsprich der stöchiometrischen _{?>? g Kies}elgur mit einer spezifischen Ober-

^^geu · ■*·· j· -o 1 · j O₁ ^ fläche von größer als 200 m²/g,

Nach einstundiger Reaktion wurden so 9,1 g Ka- 35 ₁₄ 3 _{g reines wasser}freies Kaliumhydroxyd,
hum erhalten, d. h. eme Ausbeute von nur 91 %. ₅₄1 siliciumpulver einer Reinheit von besser

Beispiel 11 als 98%,

„ ..„, . τ,.·,«!.,., »I.·* ²8,7 g Kalk in Stücken mit einer Reinheit von

Gemäß der in Beispiel? beschriebenen Arbeits- ^b b_{esser a}]_s 950/,,

weise, aber ausgehend von einer Mischung von: 40

7,7 g trockener Kieselgur mit einer spezifischen _t .^NaclL ^d,^er Zerkleinerung wird die in Form eines

Oberfläche von größer als 200 nWg, ^femen ™^vers erhaltene Mischung m ein Schifichen

14,4 g reinem wasserfreien Kaüumhydroxyd in ^af nichtrostendem - hochtemperaturfesten Stahl

Stücken übergeführt. Dieses Schiffchen wird dann in einen

5,4 g Siliciumpulver einer Reinheit von besser « ^ReS^tC\^aUl ^^chtrostf ^m hochtemperaturfesten

als 98°/ und Stahl gebracht. Es wurde keinerlei Reinigung vorge-

14,4 g Kalk in Stücken mit einer Reinheit von sehen und die Atmosphäre des Reaktors während

besser als 95% der Operation auch nicht gespult. Der Inhalt des

Reaktors wird in ³A Stunden auf eine Temperatur

Bei diesem Beispiel wurde ein Fehlbetrag an Kalk 50 zwischen 1100 und 1200° C gebracht.

gegenüber der stöchiometrischen Menge vorgesehen. Das gebildete Kalium wird flüssig unter Luft-

Nach einstündiger Reaktion wurden so 6 g Ka- abschluß unter Vaselineöl oder Paraffin gesammelt.

lium erhalten, was einer Ausbeute von nur 60 % Nach einstündiger Reaktion werden so 4,4 g Ka-

entspricht. lium gewonnen, was einer Ausbeute von nur 44%

„..,„- ' 55 entspricht.

Beispiel 12 ^F

Man folgt der in Beispiel 7 beschriebenen Arbeits- B e i s ρ i e 1 15

weise, aber unter Verwendung einer Mischung von: In ein Brechmischwerk werden gleichzeitig eingebracht:
7,7 g trockenem Sand mit einer spezifischen 60 _32Q _festes Kaliumaluminat,

Oberflache von großenordnungsmaßig 7,2 g SiUciumpulver einer Reinheit von 98 %,

.,._ ^'⁵,^ra(^g.' „ .. . , , 28,7 g Kalk in Stücken mit einer Reinheit von

16,7 g hydratisiertem Kaliumhydroxyd besser als 95%

(85 «/0 KOH; 15 % H₂O) in Stücken, ^DeSSer ** ^ ^Ια·

7,7 g Siliciumpulver einer Reinheit von besser 65 Nach dem Brechen wird die in Form eines feinen

als 98% und Pulvers erhaltene Mischung in ein Schiffchen aus

g Kalk in Stücken mit einer Reinheit von nichtrostendem hochtemperaturfesten Stahl überge-

besser als 95 %. führt. Dieses Schiffchen wird dann in einen Reaktor

aus nichtrostendem hochtemperaturfestem Stahl gegeben. Die Atmosphäre des Reaktors wird gespült und unter einem Strom von einigen l/h (etwa 5 l/h) Stickstoff gehalten.

Der Inhalt des Reaktors wird dann auf eine Temperatur von 1260° C gebracht und das gebildete Kalium flüssig unter Luftabschluß in einem Paraffinöl gesammelt.

In ³A Stunden wurden so 9,8 g reines Kalium erhalten, was einer Ausbeute von 98 % entspricht.

Die Verwendung von Kaliumaluminat als Ausgangsmaterial erfordert die gleichen Verfahrens-

Charakteristiken, wie wenn man von Kaliumhydroxyd ausgeht. So schadet beispielsweise die Abwesenheit von Kalk oder ein Fehlbetrag an Kalk gegenüber dem Siliciumdioxyd der'Ausbeute; ebensq sinkt die Ausbeute, wenn die Ausgangsrnaterialien feucht sind oder merkliche Mengen Kriställwasser enthalten oder wenn die Reaktion in einer nichtinerten Atmosphäre vorgenommen wird. Die Reaktionstemperatur soll etwas· höher als diejenige sein,., die bei Verwendung

ίο von Kaliumhydröxyd herrscTit; mit Kah'umaluminat als Ausgangsmaterial soll'diese Temperatur zwischen 1200 und 1300° C liegen. ,- ,„., _; .

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von reinem Kalium auf thermochemischem Wege durch Reduktion einer Kaliumverbindung mit Silicium in Gegenwart von Kalk, dadurchgekennzeichnet, daß man von festem Kaliumhydroxyd oder Kaliumaluminat ausgeht und in Gegenwart einer genügenden Menge Kalk für die Neutralisation des während der Reaktion gebildeten Siliciumdioxyds arbeitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zu der Reaktionsmischung vor Beginn der Reaktion zumindest etwa 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Kaliumverbindung, feinpulverisiertes Siliciumdioxyd zugibt sowie Kalk in einer Menge, die ausreicht für die Neutralisation des von Beginn der Reaktion eingebrachten und des während der Reaktion gebildeten Siliciumdioxyds.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reduktion bei einer Temperatur von zumindest 1000⁰C und bei Verwendung von Kaliumhydroxyd als Ausgangsmaterial vorzugsweise zwischen etwa 1100 bis 1200° C und bei Verwendung von Ka-Jiumaluminat vorzugsweise zwischen etwa 1200 •und 1300⁰C durchführt; daß die Siliciummenge zumindest gleich der stöchiometrischen Menge ist, nämlich gleich 1 g-Atom Silicium pro 2 Mol Kaliumhydroxyd oder 1 Mol Kaliumaluminat; daß die Kalkmenge zumindest gleich der stöchiometrisch für die Neutralisation des gesamten aus dem Silicium gebildeten und vor Beginn der Reaktion zugesetzten Siliciumdioxyds notwendigen Menge ist, nämlich gleich 2MoI Kalk pro Mol Gesamtsiliciumdioxyd und daß die Reaktion unter einer Gasatmosphäre stattfindet, die gegenüber den Reagenzien inert ist, wie in Argon, Stickstoff, Helium od. dgl. unter Durchspülen des Reaktionsraumes mit einem leichten Inertgasstrom.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Anwesenheit von Feuchtigkeit in den Ausgangsmaterialien eine zusätzliche Menge an Silicium zugibt, die zur Zersetzung des vorhandenen Wassers ausreicht.

50 4KF + Si + 4 CaO ^-4 K + 2 CaF₂ + SiO₂, 2CaO

Die Ausbeute erreicht 90%; ein Teil des KF kann durch weniger teures Kaliumsilicat ersetzt werden, und in diesem Fall kann man annehmen, daß die beiden folgenden Reaktionen gleichzeitig zwischen 1000 und 1200° C stattfinden.