DE2222173C3 - Verfahren zur Herstellung von Metallen oder Metallegierungen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Metallen oder MetallegierungenInfo
- Publication number
- DE2222173C3 DE2222173C3 DE2222173A DE2222173A DE2222173C3 DE 2222173 C3 DE2222173 C3 DE 2222173C3 DE 2222173 A DE2222173 A DE 2222173A DE 2222173 A DE2222173 A DE 2222173A DE 2222173 C3 DE2222173 C3 DE 2222173C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- hydrogen
- cyanide
- metals
- metal
- complex
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/0038—Obtaining aluminium by other processes
- C22B21/0053—Obtaining aluminium by other processes from other aluminium compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
- B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
- B22F9/20—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds
- B22F9/22—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds using gaseous reductors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/02—Obtaining aluminium with reducing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
- C22B3/46—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes by substitution, e.g. by cementation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/0433—Nickel- or cobalt-based alloys
- C22C1/0441—Alloys based on intermetallic compounds of the type rare earth - Co, Ni
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
35
Die Erfindung betrifft ein chemisches Verfahren zur Herstellung von Metallen oder Metallegierungen.
In der Mehrzahl der Fälle erhalt man die Metalle aus ihren Erzen durch Behandlungen. Jie zu Oxyden
oder Halogeniden führen, die man entweder ehemisch oder elektrolytisch reduziert. Im Fall der stark
elektro-positiven Metalle, deren Verbindungen demzufolge
schwierig zu reduzieren sind, sind billige chemische Reduktionsmittel, wie Wasserstoff, Kohlenstoff
oder Kohlenmonoxyd ohne Wirkung und (uhren, wenn man sie bei hoher Temperatur verwendet,
zur Ausbildung stabiier Carbide, was die Herstellung der Metalle mit einer zufriedenstellenden
Reinheit auf diesem Wege verbietet. Man muß daher erheblich teurere chemische Reduktionsmittel, wie
Alkali- oder Erdalkalimetalle, Magnesium oder Silicium verwenden oder eine elektrolytische Reduktion
durchführen, bei der erhebliche Mengen elektrischer Energie benötigt werden.
Die Legierungen der genannten Metalle erhalt man im allgemeinen durch Verschmelzen der Legierungselemente, wenn die Schmelzpunkte dieser Materialien
der gleichen Größenordnung angehören. Wenn die Schmelzpunkte stark unterschiedlich sind, löst man
die weniger leicht schmelzbaren Materialien in den anderen geschmolzenen Metallen. Dieses letztere
Verfahren ist bei gewissen, sehr hochschmelzenden Metallen häufig langwierig und erfordert Atmosphären,
die bei den erforderlichen hohen Temperaturen vollständig inert sind, damit man eine zufriedenstellende
Auflösungsgeschwindigkeit erreicht. Es ist ferner äußerst schwierig, ein relativ flüchtiges Metall
hei hoher Temperatur mit einem schwer schmelzbaren Metall umzusetzen. Weiterhin ist es bei diesen hohen
Temperaturen praktisch unmöglich, eine Berührung zwischen dem Behälter und den Metallphasen zu
erlauben, da sich unvermeidbare Reaktionen (z. B. eine Reduktion der hitzebeständigen Oxyde des
Behälters durch stark reduzierend wirkende Metalle) ergeben, die eine mehr oder weniger große Menge
an unerwünschten Verunreinigungen in die Legierung einführen. Verfahren, bei denen das Material in Öfen
schwebend gehalten wird (Levitationsöfen), die man verwenden kann, um die sich bildende Legicpjng von
der Einwirkung des Behälters zu schützen, sind schwierig di hzuführen und kostspielig und sind
zudem zu ir ustriellem Herstellen von Legierungen nicht geeignet. Schließlich ist es bei de. Herstellung
der Legierungen durch direkte Eirwirkung der
Elemente aufeinander erforderlich, die einzelnen Metalle und insbesondere die hochschmelzenden
Metalle in Pulverform in geeigneter und in gewissen Fällen äußerst hoher Reinheit herzustellen, was bei
gewissen Metallen nur mit schwierigen und zugleich kostspieligen Verfahren zu erreichen ist.
Die Erfindung betrifft nun ein neues chemisches Verfahren zur Herstellung \on Metallen der Gruppen
Ha, lila, IVa. VIa und IHb des Periodensystems
und insbesondere zur Herstellung von Beryllium. Magnesium. Aluminium. Yttrium und den Lanthaniden
(Elemente der Ordnungszahlen 57 bis 71 ein schließlieh). Titan, Zirkon, Hafnium, Chrom, Gallium,
Indium und Thorium. Sie betrifft ferner ein neues chemisches Verfahren zur Herstellung von
Legierungen, die zwei oder mehrere der obenerwähnten
Metalle enthalten, sowie zur Hcrstel'ung von binären oder polynären Legierungen der obenerwähnten
Metalle mit irgendwelchen anderen Metallen.
Das neue chemische Verfahren zur Herstellung der Metalle oder der Metallegierungen beruht im
Prinzip auf der Reduktion eines komplexen Cyanids des betreffenden Metalls oder der betreffenden
Metalle mit Wasserstoff. Wenn das komplexe Cyanid ein Monometallcyanid ist (d. h. wenn es nur ein
einziges Metallelcment enthält) führt die Reduktion mit Wasserstoff zu einem Metall, während man in
dem Fall, da das komplexe Cy^.iid ein Polymetallcyanid
ist (d.h. wenn es mehrere verschiedene Metalleiemente enthält) bei der Reduktion eine Legierung
erhält.
Die Monometallcyanidc kann man gemäß einem
nicht zur vorliegenden Erfindung gehörenden Vorschlag der Anmelderin durch Einwirkung von Cyanwasserstoffsäure
(HCN) auf ein Metallhydroxyd entsprechend dem folgenden allgemeinen Reaktionsschema erhalten:
I. Metallhydroxyd 4- CyanwasserstofTsäure —* komplettes Cyanid 4- Wasser.
Zur Herstellung der obenerwähnten Metalle ist es möglich, die Reduktioi7sreaktion des komplexen
Cyanids mit Wasserstoff gemäß der folgenden Reaktionsgleichung:
II. Komplexes Cyanid t- Wasserstoff
->■ Metall + Cyanwasserstoffsäure,
durchzuführen.
Die bei der Reaktion (II) (mit geringen Verlusten) zurückgewonnene Cyanwasserstoffsäure wird erneut
in der Reaktion (I) verwendet, so daß ersichtlich ist,
daß dieser Verfahrenszyklus einer indirekten Reduktion des Metallhydroxyds durch Wasserstoff entspricht,
was auf direktem Wege nicht zu erreichen ist. Zur Herstellung der Legierungen reduziert man
komplexe Polymetallcyanide gemäß der folcenden Reaktionsgleichung mit Wasserstoff:
III. Polymetallcyanid - Wasserstoff
—■ Legierung - Cyanwasserstoffsäure.
Auch hierbei kann die (mit ceringen Verlusten) bei dieser Reaktion (111) zurückgewonnene Cyapwasserstoffsäure
wieder zur Herstellung der Polymetallcyanide verwendet werden. Es wurde nun in überraschender Weise gefunden, daß die Reduktion
eines Polymctallcyanids mit Wasserstoff gemäß der
Reaktion {1 1) zu einer Legierung in Form eines
feinen Pulvers führt, dessen einzelne Körnchen aus Leüierungsteilcher, und nicht aus Teilchen der einzelnen
Metalle bestehen, so daß es sich um eine Legicrung in homogener Phase (feste metallische Lösung
oder definierte Verbindung) oder um eine durch das (ivichgewichtsdiagramr:! vorgesehene PhasenmiM'hun.;
handelt. Mit anderen Worten besitzt die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene
Legierung die gleiche Struktur wie diejenige, die man durch Schmelzen und Abkühlen der Metalle
erhält, vorausgesetzt, daß man unter geeigneten thermischen Bedingungen gearbeitet hat. damit die
Phasen in identischen allotropen Formen vorliegen.
Oie V01 teile, die sich bei uer crlindiingsgemäßen
Reduktion der Cyanide gegenüber den normalerweise durchgeführten Verfahrensweisen zur Herstellung der
Nietalle und der I egicrungen ergeben, sira! insbesondere
die folgenden. Zunächst liegen db angewandten Temperaturen relativ niedrig, d. h., sie erstrecken
sich je nachdem von 700 bis 1300'C und bleiben
somit im allgemeinen unterhalb der Temperaturen, die man bei den bekannten Verfahrensweisen anwenden
muß, um die Metalle und insbesondere die Legierungen zu erhalten. Es ist somit sehr viel leichter,
einen Angriff des Behälters, in dem die Produkte dieser Meiallphasen gebildet werden, zu vermeiden
und somit reinere Produkte zu erhalten.
Im Fall von hochschmelzenden Metallen und Legierungen führt das erfindungsgemäßc Cyanidreduk'ionsvcrfahren
zu einem pulverförmiger! Produkt, dessen Korngröße von der F.ndtemperatur und
der Zeit, während der diese Temperatur aufrechterhalten wird, abhängt, so daß man über ein Metallmaterial
verfügt, das für Sinterverfahren sehr gut geeignet ist.
Die wirtschaftlichen Vorteile liegen darin, daß einerseits das verwendete Reduktionsmittel, nämlich
Wasserstoff sehr billig ist und andererseits das Vcrfahren
bei der Herstellung der Legierungen die Herstellung der einzelnen, die Legierung ausmachenden Metalle nicht erfordert, ein Verfahren das häufig
schwierig und kostspielig durchzuführen ist, wenn es sich um hochschmelzende und hochreaktive
Metalle wie die Lanthanidenelemente handelt.
Die Bedingungen, bei denen die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens
durchgeführt werden, hängen natürlich von dem herzustellenden Metall oder der herzustellenden
Legierung ab. Dieses Verfahren umfaßt jedoch die gleichen Grundverfahrensscliritte, die gemeinsame
Prinzipien besitzen. Die im folgenden angegebenen Beispiele erläutern die Details, die zur Herstellung
eines bestimmten Metalls oder einer bestimmten Legierung einzuhalten sind.
!. Herstellung des komplexen Metallcyanids
Die Kristalle des komplexen Metallcyanids, das zur Herstellung des Metalls oder einer Metallegierung
mit Wasserstoff reduziert wird, erhält man ebenfalls nach dem in Spalte 3 genannten Vorschlag.
2. Reduktion des komplexen Metallcyanids
Die Kristalle des komplexen Metallcyanids werden in reinem und trockenem Wasserstoff oder im
Vakuum bei 200 C einer ersten Trocknung unterzogen und dann bei einer Temperatur, die je nachdem
zwischen 7()0 und 1300 C liegt, mit reinem und trockenem Wasserstoff (Verbrauch 2 bis 10 1
Std.) reduziert.
Das bei der Reduktion des Komplexes erhaltene Metall oder die erhaltene Legierung werden in Abhängigkeit
von dem Schmelzpunkt des Materials und der F.ndtemperatur der Reduktion entweder in flüssigem
Zustand oder in Pulverform erhalten. Bei einem Nietall wie Zirkon ist es erforderlich, die Temperatur
gegen Ende der Reduktion mindestens bis auf 1 200 C zu steigern, um das als Zwischenprodukt gebildete
Hydrid zu zerstören. Im Fall von Thorium, dessen Hydrid noch stabiler ist, ist es wichtig, daß man nach
der Reduktionsbehandlung im Vakuum (10 ' Bar) auf eine Temperatur von 1100 C erhitzen muß, um
das Hydrid zu zersetzen und das Metall zu erhalten.
Bei diesem Reduktionsschritt führt die bei der Reduktion des Feststoffs ■■ ervvendctc überschüssige
Wasserstoffmenge die gebildete Cyanwasserstoffsäure ab. Man extrahiert die letztere durch Waschen mit
Wasser und erhält in dieser Weise eine Lösung, die zur Herstellung der s Ausgangsmaterial verwendeten
komplexen Cvanide eingesetzt wird. Der Wasserstoff wird nach dem Trocknen und nach dem
Zusatz der bei der Reduktionsreaktion verbrauchten Menge in die Vorrichtung zur Reduktion des Komplexes
/.Ui uckgeführt.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläuicrn, ohne sie jeJoch zu beschränken.
Beispiel 1 Herstellung von Magnesium
Die Kristalle des komplexen Cyanides Mg[Mg(CN)J werden zunächst bei 200 C in einem Strom von
reinem und trockenem Wasserstoff getrocknet, worauf man unter Aufrechterhaltung des Wasserstoffstroms
die Temperatur (600 OStd.) auf 1000" C steigert. Unter diesen Bedingungen erhält man bei der Reduktion metallisches, geschmolzenes Magnesium, das sich
beim Abkühlen zu einem sehr homogenen Barren verfestigt.
Beispiel 2
Herstellung von Beryllium
Die Kristalle des komplexen Cyanides Be[Be(CN)4)
werden zunächst während einiger Stunden bei 200'' C in einem Strom von reinem und trockenem Wasserstoff getrocknet, worauf man die Temperatur bei
Aufrechterhaltung des Wasserstoffstromes mit einer Geschwindigkeit von 600' C/Std. auf 1100° C erhöht.
Man erhält in dieser Weise ein Pulver aus metallischem Beryllium.
Dieses Verfahren betrifft die Herstellung von Aluminium. Die Herstellung umfaßt die folgenden
Schritte:
1. Herstellung einer wäßqgen Lösung von
Aluminiumhexacyanoaluminat
Die Suspension eines Aluniniumoxydgels oder die
Suspension von feinem Hydrargyllit, der sich bei der Hydrolyse einer Natriumaluminatlösung, die durch
alkalische Behandlung von Bauxiten erhalten wurde (BAYER-Verfahren) ergibt, wird üblicherweise
filtriert. Das Hydroxyd wird sorgfältig gewaschen und dann zusammen mit einer wäßriien Cyanwasserstoffsäurelösung,
deren Konzentration zwischen ΊΟ und 4O°/o HCN liegt, in einen Autoklaven eingebracht.
Um ein schnelles Verschwinden des Hydroxyds zu erreichen, verwendet man mit Vorteil einen
10- bis 2O°/oigen Überschuß der Cyanwasserstoffsäure
über die gemäß der Reaktion 1 erforderliche theoretische Menge. Um die Reaktion zu beschleunigen
verwendet man einen Rührer, um die Mischung heftig zu bewegen. Der Autoklav wird dann auf eine
Temperatur zwischen 80 und 150 C erhitzt, wobei in Abhä"gigkeit von der Reaktivität des Hydroxyds
die Reaktion eines Gels bei einer niedrigeren Temperrtur
eintritt als die eines gut kristallisierten Hydroxyds oder Hydrats.
Wenn das gesamte Hydroxyd in das lösliche komplexe Cyanid überführt ist, wird die überschüssige
Cyanwasserstoffsäure abgeführt und zurückgewonnen, während die wäßrige Lösung aus dem Autoklaven
abgezogen und dem folgenden Verfahrens schritt, d. h. der Isolierung des festen komple.cen
Cyanids unterworfen wird.
2. Isolieiung von Aluminiumhexacyanaluminaf
Die wäßrige Lösung des komplexen Cyanids kann durch Verdampfen im Vakuum bei einer Temperatur
zwischen 40 unJ 60' C eingeengt werden, worauf die abgeschiedenen Kristalle anschließend im Vakuum
getrocknet werden. Eine schnellere Verfahre.nsführung besteht jedoch darin, daß man das Wasser
mit einer nicht mischbaren Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt, z. B. Benzin, azeotropisch abdestilliert.
Diese azeotrope Destillation, die unter vermindertem Druck durchgeführt wird, gestattet es, die Kristalle
des komplexen Cyanids schnell zu erhalten, ohne daß man die Temperatur auf über 20 bis 40° C steigern
muß.
Herstellung und Isolierung des Aluminiumhexacyanoaluminat!; gehören nicht zur vorliegenden Erfindung.
60
3. Reduktion von Aluminiumhexacyanoaluminat
Die gut getrockneten Kristalle des komplexen Cyanids werden dann in einem Strom aus reinem
und trockeneir. Wasserstoff (Verbrauch 2 bis 10 1/Std) nach und nach bis auf eine Endtemperatur
zwischen 700 und 900'' C erhitzt. Die Reduktion des Komplexes beginnt bei 400° C, läuft jedoch schnell
erst bei einer Temperatur zwischen 600 und 800 C ab. Wenn man die Endtemperatur der Reduktionsbehandlung
auf oberhalb 700 C einsteilt, erhält man das Aluminium in geschmolzenem Zustand, was für
die Extraktion aus der Vorrichtung von Vorteil ist. Das Pulver, das man erhält, wenn man die Reduktion
bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes von Aluminium durchführt, ist sehr fein verteilt und
sehr stark oxydierbar.
Der bezüglich der zu reduzierenden Feststoffmenge überschüssige Wasserstoff führt die gebildete Cyanwasserstoffsäure
ab. Man extrahiert die Säure durch Waschen mit Wasser und erhält in dieser Weise eine
Cyanwasserstoffsäurelösung, die bei der Umsetzung mit hydratisiertem Alumii'.iumoxyd verwendet wird.
Der Wasserstoff wird nach Zusatz der gemäß der Reaktion II erforderlichen Menge in das Gefäß zurückgeführt,
in dem die «.eduktion des Komplexes erfolgt.
Dieses Beispiel betrifft die Herstellung eines Chrommetallpulvers. Die Kristalle des komplexen
Cyanids Cr[Cr(CN)6] werden zunächst während einiger Stunden in einem reinen und trockenen Wasserstoffstrom
bei 200 C getrocknet, worauf man in dem gleichen Wasserstoffstrom die Temperatur (mit einer
Geschwindigkeit von 600 C/Std.) auf 700" C steigert.
Man erhält in dieser Weise metallisches Chrom in Pulverform.
Dieses Beispiel betrifft die Herstellung von metallischem Titan in Pulverform. Die Kristalle des komplexen
Cyanids Ti[Ti(CN)s] werden zunächst in einem Strom aus reinem und trockenem Wasserstoff
bei 200° C während einiger Stunden getrocknet, worauf man unter Beibehaltung des Wasserstoff-Stromes
die Temperatur (600° C/Std.) auf 1000 C steigert und diese Tempeiatur während etwa 4 oder
5 Stunden beibehält. Man erhält in dieser Weise ein Pulver von Titanhydrid, das, wenn man es im
Vakuum (10 4 Bar) auf 1000 C erhitzt, zu dem
Metall führt.
Dieses Beispiel betrifft die Herstellung von metallischem Zirkon in Pulverform. Die Kristalle des komplexen
Cyanides Zr[Zr(CN)s] werden zunächst in einem Strom aus reinem und trockenem Wasserstoff
während einiger Stunden be; 200° C getrocknet, worauf man unter Beibehaltung des Wasserstoffstromes
die Temperatur (mit einer Geschwindigkeit von 600° C/Std.) auf 1200° C erhöht und diese Temperatur
während 4 bis 5 Stunden beibehält. Bei diesen Bedingungen verliert das als Zwischenprodukt gebildete
Hydrid den Wasserstoff, und man erhält schließlich ein feines Pulver aas metallischem Zirkon.
Dieses Beispiel betrifft die Herstellung eines Thoriummetallpulvers.
Die Kristalle des komplexen Cyanids Th[Th(CN)8] werden zunächst in einem
Strom aus reinem und trockenem Wasserstoff während einiger Stunden bei 200'1 C getrocknet, worauf
man unter Beibehaltung des Wasserstoffstromes die Temperatur (mit einer Geschwindigkeit von
600' C/Std.) auf I 200 C erhöht. Man erhält in dieser
Weise ein Pulver aus Thoriumhydrid, das im Vakuum (10 -■» Bar) auf 1 100 C erhitzt zu dem Metall führt.
Dieses Beispiel betrifft die Herstellung eines Metalls der Gruppe der Lanthaniden (Elemente der
Ordnungszahlen 57 bis 71 einschließlich) oder die Herstellung von metallischem Yttrium. Obwohl zur
Erläuterung die Herstellung von Gadolinium be- ίο
schrieben wird, kann dieses Verfahren in gleicher Weise auf alle Metalle der Gruppe angewandt werden.
Die Kristalle des komplexen Cyanides Gd[Gd(CN)n] werden zunächst in einem Strom aus
reinem und trockenem Wasserstoff während einiger Stunden bei 200 C getrocknet, worauf man unter
Aufrechterhaltung des WassersloiTstromcs die Temperatur
(mit einer Geschwindigkeit von 600' C/i-td.)
auf 1000 C erhöht und diese Temperatur während etwa I Stunde beibehält. Man erhält in dieser Weise
ein Pulver aus metallischem Gadolinium.
Dieses Beispiel betrifft die Herstellung einer Kobalt-Samarium-Lcgicrung (SmCo-), deren intcressante
magnetische Eigenschaften (Permanentmagnet) bekannt sind. Das im folgenden beschriebene Verfahren
ist zur Herstellung von Kobaltlcgicrungen mit jedem anderen Lanthanid und auch zur Herstellung
von Legierungen, die die beiden Metalle in unterschicdliclicn
Mengenverhältnissen enthalten, geeignet. Die Kristalle des komplexen Cyanids
werden zunächst in einem Strom aus reinem und trockenem Wasserstoff während einiger Stunden bei
200 N C getrocknet, worauf man unter Beibehaltung des WasserstofTstromes die Temperatur (mit einer
Geschwindigkeit von 600 C/Std.) auf etwa 1250f C
steigert. Die Reduktion des Komplexes, die bei 750 C beginnt, ist zwischen 1000 und HOO0C beendet.
Da das Pulver der SmCo.-Legierung noch zu stark oxydierbar ist, erhöht man die Temperatur im
Vakuum auf etwa 1250 bis 1300 C, um die Körnchen des Pulvers durch leichtes Sintern agglomerieren
zu lassen, wodurch man eine Legierung erhält, die weniger oxydationsempfindlich ist.
Dieses Beispiel betrifft die Herstellung der Nickel/ Neodym-Legierung der Formel NdNi5. Obwohl das
Verfahren hinsichtlich dieser Legierung beschrieben wird, ist es zur Herstellung von Nickellegierungen
mit jedem anderen Lanthanid oder Yttrium oder zur Herstellung von Legierungen, die die beiden Metalle
in anderen Mengenverhältnissen enthalten, geeignet. Die Kristalle des komplexen Cyanids
H7Nd[Ni(CN)J3
werden anschließend unter den in Beispiel 9 beschriebenen Bedingungen mit Wasserstoff reduziert
und ergeben ein Pulver aus der NdNi,-Legierung.
Dieses Beispiel betrifft die Herstellung der Chrom/ Yttrium-Legierung der Formel YCr. Dieses Verfahren
ist jedoch auch zur Herstellung von Chromlcgicrungcn, die andere Lanthanidcnclcmcnlc (oder
Yttrium) enthalten und zur Herstellung von Legierungen, die diese Materialien in unterschiedlichen
Mengenverhältnissen enthalten, geeignet.
Die Kristalle des komplexen Cyanids Y|Cr(CN)J werden anschließend unter den gleichen Bedingungen
wie in Beispiel () beschrieben mit WasserstolT hydrier!
und ergeben als Rückstand ein Pulver aus der Legierung
YCr.
Beispiel 12
Dieses Beispiel betrifft die Herstellung der Lanthan Yttrium-Legierung der Formel LaY. Dieses Verfahren
ist jedoch auch zur Herstellung jeder Legierung, die zwei oder mehrere Lanthanidenclemcntc oder
ein mit Yttrium legiertes Lanthanidcnclcmcnt enthalten und dies in unterschiedlichen Mengenverhältnissen,
geeignet.
Die Kristalle des komplexen Cyanids La[Y(CN)1J
werden anschließend unter den gleichen Bedingungen, wie sie in Beispiel 8 beschrieben wurden, mit Wasserstoff
reduziert und ergeben als Rückstand ein Pulver der Legierung LaY.
Beispiel 13
Dieses Beispiel betrifft die Herstellung der Lanthan/Aluminiiim-Legierrng
der Formel LaAI. Dieses Verfahren ist jedoch auch zur Herstellung von Legierungen von Aluminium mit jedem andi-icn
Lanthanidenmetall (oder Yttrium) und auch zur Herstellung von. Legierungen, die diese Metalle in
anderen Mengenverhältnissen enthalten, geeignet.
Die Kristalle des komplexen Cyanids Al[La(CN)1.]
werden anschließend unter den gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 8 beschrieben, mit Wasserstoff reduziert
und ergeben als Rückstand ein Pulver der LaAl-Legierung.
Dieses Beispiel betrifft die Herstellung der ternärcn
Kobalt/Samarium-Barium-Legierung der Zusammensetzung SmBa0 ,Co5.
Diese Kristalle des komplexen Cyanides
SmBan-1H11^[Co(CN)0I.
werden anschließend unter den gleiche- Bedingungen wie sie in Beispiel 9 beschrieben wurden, mit Wasserstoff
reduziert und ergeben als Rückstand ein Pulvei der ternären Legierung, deren Zusammensetzung
der Formel SmBa0 ,Co. entspricht.
Dieses Beispiel betrifft die Herstellung der Kobalt Samarium/Neodym/Praseodym-Legierung folgende
Zusammensetzung: Sm05Nd025Pr025Co..
Die Kristalle des komplexen Cyanides
werden anschließend unter den gleichen Bedingun gen, wie sie in Beispiel 9 beschrieben wurden, mi
Wasserstoff reduziert und ergeben als Rückstand cii Pulver einer Legierung, deren Zusammensetzung de
Formel Sm0-Nd00-Pr0^5Co3 entspricht.
Es ist möglich, jede Kobaltlegicrung, die ander
Lanthanide (oder Yttrium) in unterschiedliche! Mengenverhältnissen enthält, in analoge Weise her
zustellen.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung eines Metalls oder einer Metallegierung, dadurch gekennzeichnet,
daß man ein komplexes Cyanid des oder der fraglichen Metalle mit Wasserstoff reduziert.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das komplexe Cyanid. das mit Wasserst'itl reduziert wird, ein Monometallcyanid
ist. ·
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das komplexe Cyanid. das mit Wasserstoff reduziert wird, ein Polymetall-'.vanid
ist.
4. Verfuhren gemäß einem der Ansprüche I
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Monometallcyanid oder das Polymetallcyanid
durch Einwirkung der Cyanwasserstoffsäure auf ein Hydroxyd des oder der fraglichen Metalle
einwirken laßt, die Kristalle dieses Cyanids trocknet und sie mit reinem und trockenem
Wasserstoff bei einer Temperatur zwischen 700 und 1300 C reduziert.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet,
daß man die Kristalle des Meiaiicyanids mit reinem und trockenem Wasserstoff
b.'i einer Temperatur im Bereich von 200 C trocknet.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7117059A FR2135108A1 (en) | 1971-05-06 | 1971-05-06 | Chemical prodn of metals and alloys - by hydrogen redn of a cyanide complex of the metals |
FR7140191A FR2161763A1 (en) | 1971-11-03 | 1971-11-03 | Pure metals prodn - by redn of cyanide with hydrogen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2222173A1 DE2222173A1 (de) | 1972-11-16 |
DE2222173B2 DE2222173B2 (de) | 1973-04-19 |
DE2222173C3 true DE2222173C3 (de) | 1973-11-08 |
Family
ID=26216388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2222173A Expired DE2222173C3 (de) | 1971-05-06 | 1972-05-05 | Verfahren zur Herstellung von Metallen oder Metallegierungen |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3909247A (de) |
BE (1) | BE782832A (de) |
CA (1) | CA979664A (de) |
CH (1) | CH546827A (de) |
DE (1) | DE2222173C3 (de) |
GB (1) | GB1394842A (de) |
IT (1) | IT960351B (de) |
LU (1) | LU65266A1 (de) |
NL (1) | NL7206098A (de) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4111686A (en) * | 1971-05-06 | 1978-09-05 | Rene Antoine Paris | Production of metals and metal alloys of high purity |
US4348370A (en) * | 1980-01-08 | 1982-09-07 | Phillips Petroleum Company | Ammonia synthesis with catalyst derived by heating on a support a salt selected from alkali metal, alkaline earth metal, iron and cobalt hexacyanocobaltates and hexacyanoruthenates |
US4309311A (en) * | 1980-01-08 | 1982-01-05 | Phillips Petroleum Company | Ammonia synthesis with catalyst derived by heating on a support a salt selected from alkali metal, alkaline earth metal, iron and cobalt hexacyanocobaltates and hexacyanoruthenates |
US4787943A (en) * | 1987-04-30 | 1988-11-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Dispersion strengthened aluminum-base alloy |
GB8904433D0 (en) * | 1989-02-27 | 1989-04-12 | British Nuclear Fuels Plc | Removal of thorium from raffinate |
US4933003A (en) * | 1989-07-18 | 1990-06-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Metal alloy formation by reduction of polyheterometallic complexes |
US5061313A (en) * | 1990-09-07 | 1991-10-29 | Northeastern University | Direct alloy synthesis from heteropolymetallic precursors |
US5188711A (en) * | 1991-04-17 | 1993-02-23 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrolytic process for making alloys of rare earth and other metals |
US5298037A (en) * | 1992-09-30 | 1994-03-29 | At&T Bell Laboratories | Metal hydrides |
US7410610B2 (en) * | 2002-06-14 | 2008-08-12 | General Electric Company | Method for producing a titanium metallic composition having titanium boride particles dispersed therein |
US7416697B2 (en) | 2002-06-14 | 2008-08-26 | General Electric Company | Method for preparing a metallic article having an other additive constituent, without any melting |
US7329381B2 (en) * | 2002-06-14 | 2008-02-12 | General Electric Company | Method for fabricating a metallic article without any melting |
US6737017B2 (en) * | 2002-06-14 | 2004-05-18 | General Electric Company | Method for preparing metallic alloy articles without melting |
US6926755B2 (en) * | 2003-06-12 | 2005-08-09 | General Electric Company | Method for preparing aluminum-base metallic alloy articles without melting |
US7531021B2 (en) | 2004-11-12 | 2009-05-12 | General Electric Company | Article having a dispersion of ultrafine titanium boride particles in a titanium-base matrix |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1397684A (en) * | 1919-12-24 | 1921-11-22 | Albert W Hahn | Cyanid process |
US3007793A (en) * | 1960-05-27 | 1961-11-07 | Allis Chalmers Mfg Co | Preparation of spectrographically nickel-free cobalt |
US3347662A (en) * | 1965-01-22 | 1967-10-17 | Du Pont | Process for extraction of metals |
-
1972
- 1972-04-28 BE BE782832A patent/BE782832A/xx unknown
- 1972-04-28 LU LU65266D patent/LU65266A1/xx unknown
- 1972-05-03 US US250080A patent/US3909247A/en not_active Expired - Lifetime
- 1972-05-04 GB GB2072472A patent/GB1394842A/en not_active Expired
- 1972-05-04 CH CH664072A patent/CH546827A/fr not_active IP Right Cessation
- 1972-05-05 IT IT68418/72A patent/IT960351B/it active
- 1972-05-05 CA CA141,478A patent/CA979664A/en not_active Expired
- 1972-05-05 DE DE2222173A patent/DE2222173C3/de not_active Expired
- 1972-05-05 NL NL7206098A patent/NL7206098A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2222173A1 (de) | 1972-11-16 |
IT960351B (it) | 1973-11-20 |
BE782832A (fr) | 1972-08-16 |
CA979664A (en) | 1975-12-16 |
NL7206098A (de) | 1972-11-08 |
GB1394842A (en) | 1975-05-21 |
CH546827A (fr) | 1974-03-15 |
DE2222173B2 (de) | 1973-04-19 |
US3909247A (en) | 1975-09-30 |
LU65266A1 (de) | 1972-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2222173C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Metallen oder Metallegierungen | |
DE3017782C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von sinterfähigen Legierungspulvern auf der Basis von Titan | |
DE2307250A1 (de) | Aluminium-titan-bor-mutterlegierung und verfahren zu deren herstellung | |
DE2034385C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung von schwerschmelzbaren Metallen in kompakter Form aus deren Oxiden | |
DE2037928C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Nickel-Schwammes und dessen Verwendung als Katalysator zur Hydrierung organischer Verbindung | |
DE3641754A1 (de) | Verfahren zur herstellung von aluminiumnitridpulver | |
DE1558417C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Molybdän und Wolfram und ihrer Legierungen über die Amalgame | |
AT269495B (de) | Verfahren zur Gewinnung der Metalle Molybdän und Wolfram | |
DE832604C (de) | Verfahren zur Herstellung von porigen Nickel-Aluminium-Katalysatoren | |
DE2038753A1 (de) | Verfahren zum Regenerieren von Katalysatoren auf Nickelbasis | |
DE2632259C3 (de) | Tiegel zum Schmelzen von Superlegierungen auf Nickelbasis | |
DE1233369B (de) | Verfahren zur Herstellung von Aluminiumnitrid | |
AT237158B (de) | Verfahren zur Herstellung von feinverteiltem, praktisch reinem Titandioxyd mit Anatasstruktur | |
DE846248C (de) | Verfahren zur Herstellung von porigen Kobalt-Aluminiumkatalysatoren | |
DE1918107A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von schwer schmelzbaren Metallen | |
DE2159736C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Nickel- und Kobaltkatalysatoren aus Raney-Legierungen und deren Verwendung | |
DE1189055B (de) | Verfahren zur Herstellung von Metallboriden | |
AT220599B (de) | Verfahren zur Herstellung einer hochkonzentrierten Lösung von Zinnfluoborat bzw. von festem Zinnfluoborat daraus | |
DE1005942B (de) | Verfahren zur Herstellung von Metallpulvern | |
DE2439924C3 (de) | Sinterhartmetall auf der Basis von Tantalnitrid | |
AT202565B (de) | Verfahren zur Herstellung von neuen metallorganischen Verbindungen | |
DE1135179B (de) | Verfahren zur Herstellung von Tantal | |
DE2225763A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Metallen in massiver Form aus den Oxiden | |
DE2159736B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Nickel- und Kobaltkatalysatoren aus Raney-Legierungen und deren Verwendung | |
DE3103328A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kupferpulvern mit hoher oberflaeche |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |