DE2035185A1

DE2035185A1 - Verfahren zum Abtrennen von Eisen von anderen Metallen

Info

Publication number: DE2035185A1
Application number: DE19702035185
Authority: DE
Inventors: Nynashamn Svanstrom Ehs Kjell Aake (Schweden)
Original assignee: Redenaktiebolaget Nordstjernan, Nynashamn (Schweden)
Priority date: 1969-07-17
Filing date: 1970-07-15
Publication date: 1971-01-28
Also published as: NL7010477A; CA918933A; BE753638A; SE341079B; US3729544A; GB1313668A; ZA704815B; FR2055302A5; AT301195B

Description

Rederiaktiebolaget Nordstjernan, Nynäshamn, Schweden

Verfahren zum Abtrennen von Eisen von anderen Metallen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von Eisen von anderen Metallen durch Halogenierung eines außer Eisen
noch mindestens eines der Metalle Titan, Zirkon, Hafnium,
Vanadin, Niob, Tantal, Molybdän, Wolfram oder Rhenium enthaltenden Materials.

Es ist bekannt, Halogenide der Metalle der Gruppen 4b, 5b, 6J> und 7b des Periodischen Systems der Elemente, d. h, der soge>nannten ho<fhschmelzenden oder hitzebeständigen Metalle, Titan, Zirkon, Hafnium, Vanadin, Niob, Tantal, Molybdän, Wolfram und Rhenium dutch Umsetzung des Metalles mit einem Halogenierungsmittel, z, B. Chlor, Chlorwasserstoff, Jod, Jodwassetstoff, Brom, ! Bromwasserstoff oder Mischungen hiervon sowie anderen gasförmigen Halogenverbindungen herzustellen. Dabei haben sich Chlor und andere keine Rückstände hinterlassenden Verbindungen» beispielsweiseChlorwasserstoff als die vom kommerziellen Standpunkt aus interessantesten HalQgenijmmg$mittel erwiesen, . ι

So ist es beispielsweise bekannt, Erze, Oxide, Sulfide und dergleichen der vorerwähnten Metalle bei erhöhten Temperaturen mit Chlor umzusetzen. Im allgemeinen ist es dabei erforderlich, ein Reduktionsmittel zu verwenden, damit die Chlorierungsreaktion ablaufen kann. Derartige Ausgangsmaterialien enthalten jedoch oftmals beträchtliche Mengen solcher Bestandteile, die nicht chloriert werden können. Bei Verwendung derartiger Materialien tritt daher der Nachteil auf, daß die nach beendeter Chlorierung zurückbleibenden Rückstände aus der Chlorierungsvorrichtung entfernt werden müssen, was zu praktischen Problemen führt. So ist es beispielsweise schwierig, die erwünschten Metallkomponenten in akzeptablen Ausbeuten aus der Reaktionsmasse zu extrahieren.

Es hat daher nicht an Vorschlägen gefehlt, die Ausbeuten an Metallhalogeniden zu erhöhen. Bis heute ist jedoch, keine zufriedenstellende Lösung des bestehenden Problems bekannt geworden. Da viele der erwähnten Metalle außerordentlich kostbar sind, beispielsweise Wolfram, besteht ein, starker Bedarf nach einem Verfahren, das die Herstellung oder Gewinnung derartiger Metalle in hohen Ausbeuten ermöglicht,

Es hat sich gezeigt, daß es vorteilhaft ist, bei der. Gewinnung von solch kostspieligen Metallen, wie beispielsweise Niob, Tantal, Wolfram, Molybdän und Vanadin von metallischen Ausgangsmaterialien, z. B. Legierungen, Carbiden -rnse'e'« oder verunreinigten Metallen auszugehen. Die etwas höheren Kosten für derartige Ausgangsmaterialien sind im Hinblick auf die Ausbeuten» die bei Verwendung derartiger Ausgangsmaterialien erzielt werden,, von nicht-zu großer .Bedeutung. .; .

~ "' ÖFtIGJNAl INOPECTED

Ein wesentlicher Vorteil der Verwendung von metallischen Ausgangsmaterialien besteht darin, daß sie sich leicht chlorieren lassen und daß die Menge an Chlorierungsrückständen unwesentlich und praktisch ohne Bedeutung ist. So ist bei Verwendung von metallischen Materialien als Ausgangsmaterialien die Metallausbeute praktisch gleich 100 .1. Dabei ist die Chlorierungsoperation einfach und ökonomisch durchführbar.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei der Chlorierung derartiger metallischer Ausgangsmaterialien, z. B. bei der Chlorierung ™ von Metall-Legierungen ein technisches Problem auftritt, welches in der Trennung der erzeugten Chlorierungsprodukte besteht.

Dieses Trennungsproblem tritt insbesondere bei Verwendung von Ferrolegierungen auf, beispielsweise Legierungen, die Wolfram, Niob, Tantal und dergleichen enthalten, bei denen es sich um wertvolle Metalle handelt. Die metallurgische Herstellung derartiger Legierungen hat sich als ziemlich ökonomisch erwiesen, weshalb derartige Legierungen seit geraumer Zeit zur Verfügung stehen. Trotzdem hat man bisher jedoch nicht versucht, diese ' Legierungen als Ausgangsmaterialien für Chlorierungsprozesse des beschriebenen Typs zu verwenden und zwar offensichtlich m auf Grund der Schwierigkeitjen,die beim Abtrennen des bei der Chlorierung gebildeten Ferrichlorxfes von den übrigen Chloriden auftreten.

So ist es bekannt, zur Abtrennung von Ferrichlorid von anderen Metallhalogeniden, z. B. Wolfram-, Niob- und Tantalhalogeniden ein erhitztes Bad aus Natriumchlorid zu verwenden. Beim Durchleiten der Metallchloriddämpfe durch dieses erhitzte Natriumchloridbad, wird das Ferrichlorid von dem Natriumchlorid gebunden, während die anderen Chloride, beispielsweise Wolfram-,

009 88 5/19 58

Niob- und Tantalchlorid das Natriumchloridbett passieren. Das . das Ferrichlorid enthaltende Natriumchlorid wird dann vom Boden der Reaktionszone abgezogen, während frisches Natrium*- chlorid oben in die Reaktionszone eingespeist wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Verwendung eines solches Natriumchloridbettes schwerwiegende Nachteile mit sich bringt, insbesondere deshalb, weil leicht Verstopfungen eintreten und weil des weiteren die Wirksamkeit des Trennverfahrens auf Grund der großen Mengen an flüssigem Salz', das im Reaktorbett zurückbleibt, sehr gering ist.

Aus der USA-Patentschrift 3 407 031 ist des weiteren ein Verfahren zur Abtrennung von Eisenchlorid von anderen Chloriden bekannt, bei dem eine Chlorierung in einer Salzschmelze erfolgt. Nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch, daß die Ausbeuten so gering sind, daß sich das Verfahren in der Praxis nicht hat ■ durchsetzen können.

Aus der USA-Patentschrift 3 261 664 ist des weiteren ein Verfahren zur Abtrennung von FeCl₉ aus einer Mischung bestehend aus TiCl., FeClj und FeCl2 bekannt. Bei diesem Verfahren werden die Verfahrensbedingungen so gewählt, daß ein solches Gleichgewicht eintritt, daß FeCl₂ nur in sehr geringen Mengen erzeugt wird, und zwar hauptsächlich auf Grund der Bildung des Dimeren Fe₂Cl₆.

Aufgabe der Erfindung ist, ein wirksames Verfahren zum Abtrennen von Eisen von anderen Metallen durch Halogenierung eines Materials anzugeben, das außer dem Eisen noch mindestens eines der Metalle enthält, die als sogenannte hochschmelzende oder hochtemperaturbeständige Metalle, d. h. als sogenannte "refractory metals"

009885/195 8

bekannt geworden sind.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Abtrennen von Eisen von anderen Metallen durch Halogenierung eines außer Eisen noch mindestens eines der Metalle Titan, Zirkon, Hafnium, Vanadin, Niob, Tantal, Molybdän, Wolfram oder Rhodium enthaltenden Materials, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Material unter Bildung flüchtiger Chloride, in welchen das Eisen als Ferrochlorid vorliegt, chloriert und daß man das Ferrochlorid durch Kondensation bei einer Temperatur, bei welcher das oder die anderen Metallchloride flüchtig sind, von letzterem bzw. letzteren abtrennt.

Das Verfahren der Erfindung ermöglicht eine besonders wirksame Abtrennung des Eisens von anderen Metallen des erwähnten Typs. ■ Das Verfahren der Erfindung stellt somit ein besonders ökonomisches Verfahren zur Gewinnung von sogenannten hochschmelzenden oder hochwärmebeständigen Metallen aus Eisen enthaltenden Materialien, insbesondere Ferrolegierungen dar. .

Das Verfahren der Erfindung kann in vorteilhafter Weise dadurch durchgeführt werden, daß man das zu chlorierende oder aufzuarbeitende Ausgangsmaterial, das außer Eisen mindestens noch eines der angegebenen Metalle enthält, in Form von Partikeln in einem Reaktor in Form eines Bettes ausreichender Tiefe anordnet und daß man dieses Bett chloriert, indem man ein Chlorierungsmittel durch das Bett von einem Ende zum anderen führt, wobei man bei einer Chlorierungstemperatur arbeitet, bei welcher gasförmige Chloride gebildet werden, die Ferrochlorid enthalten» Die erzeugten gasförmigen Chloride leitet man dann durch eine Konden-.aätionszone oder einen Kühler, die bzw. der auf eine solche Temperatur eingestellt wird, daß das Ferrochlorid kondensiert,

000885/1958

während das oder die anderen Metallchloride flüchtig bleiben, worauf man das oder die flüchtigen Chloride von dem kondensierten Ferrochlorid trennt.

Vorzugsweise wird beim Verfahren der Erfindung die Chlorierung in der Weise durchgeführt, daß das Eisen des Ausgangsmaterials in Ferrochlorid überführt und die Bildung von Ferrichlorid vermieden wird. Als Chlorierungsmittel wird in vorteilhafter Weise Chlor verwendet. Es können jedoch auch andere übliche bekannte Chlorierungsmittel verwendet werden.

In vorteilhafter Weise erfolgt somit beim Verfahren der Erfindung die Chlorierung des Ausgangsmateriais in einem sogenannten Festbett durch Zufuhr eines Chlorierungsmittels, insbesondere Chlor oder Chlorwasserstoff, bei erhöhten Temperaturen. Das Chlorierungsgas wird dabei unter solchen Bedingungen zugeführt, daß das Chlor mit der in den Reaktor eingespeisten Charge vollständig reagiert, bevor es das Bett verläßt. Dies kann durch Steuerung der Reaktionsbedingungen, beispielsweise der Betttemperatur, der Einspeisgeschwindigkeit des chlorierenden Gases, der Korngröße der in den Reaktor eingespeisten Charge und dergleichen erfolgen. Die Chlorierungstemperatur liegt vorzugsweise oberhalb etwa 670° C, beispielsweise bei 1000° C. Durch eine derartige Steuerung der Reaktion wird bewirkt, daß das zunächst gebildete Ferrichlorid, bevor es das Bett verläßt mit der noch vorhandenen Charge des Ausgangsmaterials unter Bildung von Ferrochlorid reagiert.

Es ist jedoch nicht erforderlich, daß die Umwandlung des Ferrichlorides in das Ferrochlorid unbedingt im gleichen Bett erfolgt, Vielmehr kann es auch vorteilhaft sein, die Umwandlung des Ferri·

chlorides in das Fenochlorid beispielsweise in einer zweiten Stufe zu bewirken, in welcher die gasförmigen Chloride von neuem mit dem Ausgangsmaterial oder einem modifizierten Ausgangsmaterial in Kontakt gebracht werden und mit diesem reagieren, wobei die Reaktionsbedingungen, bezüglich Partikel-· größe des Ausgangsmaterials und Reaktionstemperatur die gleichen sein können wie in der ersten Stufe oder aber wobei die Reaktionsbedingungen von denen der ersten Stufe verschieden sein können. Die die erste Reaktionsstufe oder den ersten Reaktor verlassenden Gase können andererseits auch mit einem anderen Material umgesetzt werden, das eine gute Affinität für Chlor besitzt, d. h. sich leicht mit dem Ferrichlorid umsetzt, z. B. Silicium und gewisse Ferrolegierungen.

Da Ferrochlorid einen sehr hohen Siedepunkt im Vergleich zu Ferrichlorid und den anderen Chloriden der beschriebenen Metalle besitzt, läßt sich Ferrochlorid bei Temperaturen, die oberhalb der Temperaturen der Siedepunkte der zu gewinnenden Chloride liegen, leicht vollständig abtrennen. Dies bedeutet beispielsweise, daß sich Ferrochlorid leicht von Wolframchlorid, Niobchlorid oder Tantalchlorid abtrennen läßt.

Die folgende Tabelle enthält eine Zusammenstellung von Schmelzpunkten und Siedepunkten einiger der in Frage kommenden Metallchloride, woraus sich eindeutig ergibt, daß Ferrochlorid einen bedeutend höheren Schmelzpunkt als die übrigen Chloride besitzt. (Vgl. Handbook of Chemistry and Physics, 28. Ausgabe, 1944)

0 0 9 8 8 5/1958

Metallchlorid

FeCl, TiCl ZrCl

VCl₄ NbCl, TaCl, WCl.

MoCl, ReCl,

Schmelzpunkt C	Siedepunkt ⁰C
670-674	--
-30	136,4
300 (sublimiert)	--
-28 - 2	148,5
150	270
221	242
275	346,7
194	268

Im Hinblick auf die unterschiedlichen Schmelz- und Siedepunkte der verschiedenen Chloride, kann die Temperatur der Gasmischung bei der Trennung der Chloride voneinander, d. h. in der sogenannten Trennstufe, bei etwa 350 - 400° C liegen. Das Ferrochlorid kann dadurch in fester Form aus der Gasmischung ausgeschieden werden. Im Hinblick auf den sehr geringen Dampfdruck des Ferrochlorides bei den angewandten Temperaturen, gelingt eine praktisch 100 % ige Abtrennung des Ferrochlorides. Vorzugsweise erfolgt die Abtrennung des Ferrochlorides in einem besonderen Gefäß, z. B. einem Kondensator, in welchem das Ferrochlorid aus der Mischung der Chloride ausgeschieden werden kann,

Um sicherzustellen, daß das kondensierte, feinkörnige Ferrochlorid nicht von dem Gasstrom mitgerissen wird ^ wird der Gasstrom vorzugsweise filtriert, bevor das oder die anderen Chloride auskondensiert werden» Aus dem gesagten ergibt sich somit,

009885/1958

daß das Verfahren der Erfindung eine einfache und wirksame Trennung des Eisens von den beschriebenen anderen Metallen ermöglicht.

Die Zeichnung dient der näheren Erläuterung der Erfindung. Im einzelnen sind dargestellt in:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens;

Fig. 2 eine weitere Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und

Fig. 3 ein schematisches Fließschema einer Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist einen Reaktor 4 auf, in den über einen Trichter 1 das zu chlorierende Ausgangsmaterial über das Ventil oder den Schieber 3 eingeführt werden kann. Der Reaktor 4 ist mit der Einleitungsleitung 2 verbunden, durchweiche das Chlorierungsmittel, z, B. Chlorgas oder Chlorwasserstoffgas in den Reaktor 4 geführt werden kann, nachdem dieser mit dem teilchenförmigen Ausgangsmaterial 4a, das beispielsweisp aus einer Ferro-Wolfram-Legierung bestehen kann, beschickt Worden ist. Der Reaktor 4 weist eine Hülle 5 aus keramischem Material auf, welche den Reaktor 4 umschließt, welcher sich im unteren Teil 5a verengt und eine öffnung 11 von vermindertem Durchmesser bildet, in welcher ein brückenartiges Element 12 vorgesehen ist ₉ welches das Bett 4a trägt oder hält und welches es ermöglicht, daß das Chlorierungsgas von oben nach unten durch das Bett aus zu chlorierendem Material strömen kann.

Die exotherme Chlorierungsreaktion wird zweckmäßig bei Tempera-

5/195

- ίο -

türen oberhalb 670° C, ζ. B. bei Temperaturen von 1000 bis 1050° C durchgeführt.

Der Reaktor 4 mündet mit seinem unteren Teil in eine große Kondensationskammer 13, welche auf einer geringeren Temperatur, z. B. bei einer Temperatur von 350 - 400° C gehalten vfird. Die Beheizung dieser Kammer erfolgt mit Hilfe von elektrischen Heizelementen 6, die in der Isolation 7, die die Kammer umgibt, eingebettet sind.

In der Kammer 13 kondensiert das Ferrochlorid zu festem, Ferrochlorid 8, welches sich im unteren Teil der Kammer ansammelt und in Abständen durch öffnung des Verschlusses 14 aus der Kammer abgezogen werden kann. Die Kondensationskammer 13 weist desjweiteren einen Filter 9 und einen Ausgang 10 auf, durch welchen das oder die flüchtigen Metallchloride abgezogen werden können. Der Filter 9 besitzt dabei die Aufgabe;, fein suspendierte feste Ferrochloridpartikel von dsm oder den flüchtigen Metallchloriden abzutrennen.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, wird das gasförmige Chlorierungsmittel von oben nach unten durch die Charge geführt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens werden im iiresentlichen die gleichen Vorrichtungselemente, die mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind, verwendet. Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung tritt das Chlorierungsmittel jedoch durch die Leitung 2 am Bodeix des Reaktors 4 in den Reaktor ein. Das teilchenförmige, zu chlorierende Ausgangsmaterial 4a wird wiederum durch den Trichter 1 über das Ventil oder den Schieber 3 in den Reaktor 4 eingespeist, der eine isolierende Ummantelung 5 aus keramischem Material auf-

Ö09885/1S58

iv'eist. Im unteren Teil des Reaktors.4 ist wiederum ein brückenartiges Element 12 vorgesehen, welches die Aufgabe, die in den Reaktors 4 eingespeiste Charge zu halten, hat.

Die nach Einspeisung und Umsetzung des Chlorierungsmittels mit dem umzusetzenden chlorierenden Material gebildeten flüchtigen Chloride gelangen durch die Leitung 15 in die Kondensationskammer 13, die in entsprechender Weise wie die Kammer 13 der Fig. bei einer niederen Temperatur, beispielsweise 350 - 400° C gehalten wird, wobei die Beheizung dieser Kammer in entsprechender Weise durch Heizelemente in der Isolationsschicht-7 erfolgen kann.

Das feste kondensierte Ferrochlorid 8 kann aus der Kammer 13 durch die Öffnung 14 in bestimmten Zeitabständen abgezogen werden.

Wie bei der in Fig. 1 dargestellt.en Vorrichtung weist die Vorrichtung der Fig. 2 einen Filter 9 und eine Ausgangsleitung 10 auf, über welche das oder die flüchtigen, nicht kondensierten Chloride abgezogen werden, nachdem suspendierte feste Ferrochloridteilchen abfiltriert worden sind.

Wie bereits dargelegt wurde, wird zunächst bei Einspeisung des Chlorierungsmittels, gleichgültig, ob die Einspeisung von oben oder unten erfolgt, Ferrichlorid gebildet, welches zu Ferrochlorid reduziert wird, wenn es durch den Rest des Bettes strömt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung sind zwei Betten in Tandemschaltung vorgesehen, die derart miteinander verbunden sind, daß die zunächst in dem ersten Bett gebildeten flüchtigen Chloride) die zum Teil aus Ferrichlorid

009885/1958

bestehen, durch ein zweites Bett geführt werden, das mit dem .. gleichen Ausgangsmaterial beschickt ist oder mit einem anderen _;, Material, wobei das Ferrichlorid in diesem zweiten Bett zu Ferrochlorid reduziert wird. Beide Reaktorbetten oder Reaktoren können dabei in der beschriebenen Weise beheizt werden, beispielsweise auf etwa 1000° C.

Gemäß Fig. 3 sind zwei Reaktoren 20 und 21 derart hintereinander geschaltet, daß das Chlorierungsmittel 22, z. B. Chlor und/oder Chlorwasserstoff zunächst durch den ersten Reaktor oder das erste Bett geführt werden und zwar von oben nach unten, wobei ein Gas aus flüchtigen Chloriden anfällt, das Ferrichlorid enthält. Die flüchtigen Gase werden dann durch den zweiten Reaktor 21 bzw. das zweite Bett geführt, in welchem das Ferrichlorid zu Ferrochlorid reduziert werd. Daraufhin kann dieses in dem Kondensator

23 kondensiert werden.

Ist beispielsweise der Reaktor 20 mit einer Charge aus Ferrowolfram beschickt, so wird in dem ersten Reaktor ein flüchtiges Gasgemisch erzeugt, das außer Wolframchlorid Ferrichlorid enthält. Das Ferrichlorid wird dann in dem zweiten Reaktor zu Ferrochlorid reduziert, wohingegen das flüchtige Wolframchlorid bei

24 abgezogen wird.

Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren der Erfindung näher veranschaulichen:

Beispiel 1 "

Eine Eisen-Wolframlegierung mit 70 Gew.-I Wolfram, 25 Gew,-$ "^i: ' Eisen und 4 Gew.-I Silicium sowie einem Gew.-⁹» Nebenprodukten

009885/195 8

wurde in einer värmeisolierten Quarzröhre chloriert. Die Reaktion wurde durch Erhitzen des unteren Teils der eingespeisten Charge auf etwa 500° C eingeleitet, worauf Chlor- zugeführt wurde. Das Gewicht der eingespeisten Charge zu Beginn der Chlorierungsreaktion betrugt 4,4 kg. Während der Chlorierung wurden weitere 6,0 kg der Legierung zugesetzt. Mach beendetem Test befanden sich in dem Reaktor noch 4,9 kg nicht umgesetztes Material.

Das zur Chlorierung verwendete Chlor wurde mit einer Geschwindigkeit von 60 g pro Minute in den Reaktor eingespeist. Die Temperatur in der Reaktionszone während der Chlorierung lag bei etwa 1050° C. Die flüchtigen Reaktionsprodukte gelangten aus dem Reaktor in ein Gefäß, welches bei einer Temperatur vor etwa 400° C gehalten wurde. In diesem Gefäß wurde das erzeugte Ferrochlorid durch Kondensation in festem Zustand von dem gasförmigen Wolframchlorid abgetrennt. Die unkondensierten Chloride gelangten durch ein Filter und durch eine erhitzte Leitung in einen Kondensator, in welchem das Wolframchlorid abgetrennt wurde. Es wurden etwa 8,2 kg Wolframchlorid und 3,2 kg Ferrochlorid gewonnen.

Eine Analy$e des gewonnenen Wolframchlorides ergab einen Gehalt von 50 mg Eisen pro kg Wolfram, d. h. einen sehr geringen Eisengehalt von nur etwa 0,005 %.

Beispiel 2

Dies Beispiel beschreibt die Gewinnung von Niob und Tantal aus einer Ferro-Niob-Legierung mit 63 Gew.-I Niob, 5 Gew.-I Tantal und 25 Gew.-% Bisen in einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 3 schematisch dargestellt worden ist.

008885/1958

In jeden der Reaktoren 20 und 21 wurden etwa 10 kg der Ferro-Nioblegierung eingeführt. Der erste Reaktor wurde auf eine Temperatur von etwa 800° C eingestellt und der zweite auf eine Temperatur von etwa 1000° C.

In den Reaktor 20 wurde Chlor mit einer Geschwindigkeit von 50 g pro Minute eingespeist, wodurch ein Gemisch flüchtiger Chloride mit Ferrichlorid, Niobchlorid und Tantalchlorid erhalten wurde. Die flüchtigen Chloride wurden dann durch den zweiten Reaktor 21 geleitet, in welchem das Ferrichlorid zu Ferrochlorid reduziert wurde. Daraufhin wurde das Ferrochlorid durch Kondensation im Kondensator 23, der auf einer Temperatur von ungefähr 400° C gehalten wurde, von den Niob- und Tantalchloriden abgetrennt.

Beispiel 3

Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurde eine Ferro-Molybdänlegierung mit 72 Gew.-I Molybdän und 25 Gew.-⁹o Eisen chloriert. Zur Durchführung des Verfahrens wurden etwa 8 kg der teilchenförmigen Legierung bei einer Temperatur von etwa 950° C chloriert. Das Chlor wurde dabei in einer Geschwindigkeit von etwa 60 g pro Minute in den Reaktor eingeführt. Auf diese Weise wurde ein flüchtiges Chloridgemisch aus Ferrochlorid und Molybdänchlorid erhalten. Das Ferrochlorid wurde aus dfeem Gemisch wie in Beispiel 1 beschrieben, auskondensiert„ worauf das Molybdänchlorid von dem kondensierten Ferrochlorid abgetrennt wurde»

Beispiel 4

Nach dem.in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurde eine Ferro-

Titanlegierung mit 65 Gew.-I Titan und 35 Gew.-% Eisen chloriert. Zur Chlorierung wurden etwa 5 kg der in Teilchenform vorliegenden Legierung verwendet. Die Chlorierungstemperatur lag bei etwa 975° C. Das Chlor wurde in den Reaktor mit einer Geschwindigkeit von etwa 75 g pro Minute eingeführt. Auf diese Weise wurde ein flüchtiges Chloridgemisch aus Ferrochlorid und Titantetrachlorid erhalten. Das Ferrochlorid wurde aus dem Gemisch wie in Beispiel 1 beschrieben, bei einer Temperatur von etwa 400° C auskondensiert, worauf das Titantetrachlorid isoliert wurde.

Das Verfahren der Erfindung läßt sich nicht nur mit Chlorierungsmitteln durchführen. Vielmehr können zur Halogenierung der Ausgangsmaterialien auch andere Halogenierungsmittel als Chlorierungsmittel verwendet werden. Sie können dabei in gleicher Weise angewandt werden, wie die Chlorierungsmittel. Dies bedeutet, daß zur Durchführung des. Verfahrens der Erfindung auch andere übliche Halogenierungsmittel, wie beispielsweise Jod, Jodwasserstoff, Brom und Bromwasserstoff verwendet werden können.

009885/1958

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Abtrennen von Eisen von anderen Metallen durch Halogenierung eines außer Eisen noch mindestens eines der Metalle Titan, Zirkon, Hafnium, Vanadin, Niob, Tantal, Molybdän, Wolfram oder Rhenium enthaltenden Materials, dadurch gekennzeichnet, daß man das Material unter Bildung flüchtiger Chloride, in welchen das Eisen als Ferrochlorid vorliegt, chloriert und daß man das Ferrochlorid durch Kondensation bei einer Temperatur, bei welcher das oder die anderen Metallchloride flüchtig sind, von letzterem bzw. letzteren abtrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man (a) von einem teilchenförmigen Material ausgeht, (b) dieses in einem Reaktor in Form eines Bettes anordnet, (c) ein Chlorierungsmittel bei Chlorierungstemperatur unter Bildung gasförmiger, Ferrochlorid enthaltender Gase durch das Bett leitet, (d) die gasförmigen Chloride unter Kondensation des Ferrochlorides durch eine Kühl zone leitet und (e) das oder die flüchtigen Metallchloride von dem kondensierten Ferrochlorid abtrennt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man (a) von einem teilchenförmigen Material ausgeht, (b) dieses in einem Reaktor in Form eines Bettes anordnet, (c) das teilchenförmige Material unter Bildung gasförmiger, Ferrichlorid enthaltender Chloride chloriert, (d) die gasförmige Chloridmischung unter Reduktion des Ferrichlorides zu Ferrochlorid durch ein zweites Bett aus zu chlorierendem teilchenförmigen Ausgangsmaterial, welches außer Eisen mindestens ein anderes der angegebenen Metalle enthält, führt, daß man (e) die gasförmige Chloridmischung durch

/309885/1958

20351

eine Kühlzone führt, in der lediglich das Ferrochlorid kondensiert, und daß man das oder die anderen flüchtigen Metallchloride von dem kondensierten Ferrochlorid abtrennt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man (a) zunächst ein aus Teilchen bestehendes Bett des Ausgangsmaterials unter Bildung einer gasförmigen, Femchlorid und mindestens ein weiteres anderes Met,allchlorid enthaltenden Chloridmischung chloriert, daß man (b) die gasförmige, Ferrichlorid enthaltende Gasmischung unter Reduktion des Ferrichlorides zu Ferrochlorid durch ein zweites Bett aus Teilchen von zu chlorierendem Material, das mindestens ein anderes Material mit guter Affinität für Chlor enthält, leitet, daß man (c) die gasförmige Chloridmischung durch eine Kühlzone führt, in der lediglich das Ferrochlorid kondensiert wird und daß man (d) das oder die flüchtigen Metallchloride von dem kondensierten Ferrochlorid abtrennt.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Ferro-Wolfram-Material chloriert und das erzeugte Wolframchlorid von dem kondensierten Ferrochlorid abtrennt.

009885/1958