DE2651072C2 - Verfahren zur Herstellung von Aluminiumchlorid durch Kohlenstoff-Chlorierung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Aluminiumchlorid durch Kohlenstoff-ChlorierungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumchlorid durch Kohlenstoff-Chlorierung
von Kaolinlt-Erz, bei dem das Kaolinlt-Erz und festes kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel zu einer Reaktionsmasse gemischt und gebrannt werden und die gebrannte Reaktionsmasse anschließend chloriert wird.
Bei einem bekannten (DE-OS 24 44146) Verfahren dieser Art wird das Kaolinlt-Erz mit geringwertiger Kohle
kohlenstoffchloriert. Dabei wird nachteiligerweise mit dem gleichen Maß und Ertrag, mit dem Alumiiiiumchlorid hergestellt wird, auch Sllizlum-Tetrachlorid hergestellt. Dies ist In einem beachtlichen Umfang unwirtschaftlich; es wird nämlich bei der Kohlenstoff-Chlorierung Kohlenstoff verbraucht. Das Sllizlum-Tetrachlorid ist sehr
μ flüchtig und wird gewöhnlich durch kostspielige Kühlung der Gase zurückgewonnen; die Wiedergewinnung von
Chlor aus dem Sllizium-Tetrachlorid durch Oxydation mit Sauerstoff 1st eine kostspielige Maßnahme.
Aufgabe der Erfindung Ist es somit, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem trotz der
In dem Kaolinlt-Erz vorhandenen Kieselerde auf saubere und wirtschaftliche Welse eine gegenüber der Chlorierung von Kieselerde bevorzugte Chlorierung von Tonerde erfolgt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist, diese
Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmasse vor der Kohlenstoff-Chlorierung mit wenigstens einem Alkallmetallcarbonat, -sulfat, -sulfit, -pyrosulfat, -thiosulfat, -hydroxyd, -oxyd, -oxalat, -phosphat,
-nitrit, -borat, -blcarbonat oder -nltrat gemischt wird.
Hierdurch wird eine derartige Menge der Alkalimetall-Oxyanlon-Verblndung eingestellt, daß eine Kohlenstoff-Chlorierung von In dem Kaollnit-Erz enthaltener Tonerde erreicht wird, die gegenüber einer Kohlenstoff-Chlorierung von In dem Kaollnit-Erz enthaltener Kieselerde bevorzugt 1st. Das Verfahren umfaßt die Einführung
kleiner Beträge von Verbindungen von Alkallmetall mit Oxyanlonen in den Kohlenstoff-Chlorierungsvorgang.
Es liegt ein kommerziell Interessantes Verfahren vor, bei dem aus üblichem Kaollnlt-Ton durch Kohlenstoff-Chlorierung gegenüber Slllzlumchlorld bevorzugt Aluminiumchlorid hergestellt wird. Hierdurch 1st die Rückgewinnung von Sllizium-Tetrachlorid und die Wiedergewinnung von Chlor in einem erheblichen Umfang
reduziert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich das Kaollnlt-Erz aus der Gruppe wählen, die aus Kaollnlt-Ton und Kaollnlt-Ton enthaltendem Bauxit besteht, da das erfindungsgemäße Verfahren kurze Reaktionszeiten
und eine entscheidend verringerte Slllzlurn-Chlorld-Erzeugung aufweist. Es werden also relativ minderwertige
Erze verarbeitet, wobei zusammen mit dem Aluminium auch die wertvollen Titanoxyde gewonnen werden.
Das Verfahren gemäß Erfindung umfaßt die gegenüber Kieselerde bevorzugte Chlorierung von Tonerde In
Kaollnlt-Erzen In Gegenwart der im Patentanspruch genannten Verbindungen eines Alkallmetalls mit einem
Oxyanlon. Die Zugabe dieser Verbindungen In Übereinstimmung mit der Erfindung hat die Eigenschaft, daß
sie, wenn sie zum Kaollnlt-Erz erfolgt, das Maß an Bildung und insbesondere den Ertrag von AICI) beachtlich
Ober das bzw. den steigert, der ohne Gegenwart dieser Verbindung gegeben Ist. Zusätzlich und überraschend 1st
das Maß an gleichzeitig entstehendem Slllzlumchlorld und besonders der Ertrag an Slllzlumchlorld relativ zu
dem erzeugten AlCl1 äußerst gering.
Obwohl keine Beschränkung durch theoretische Überlegungen erwünscht Ist, wird hler vermutet, daß die
aktive Form der Verbindung eines Alkalimetals mit einem Oxyanlon des Alkallmetall-Oxyd ',nd/oder -Hydroxyd Ist. Der Mechanismus, durch den die Verbindung eines Alkalimetals mit einem Oxyanlon In das entsprechende Alkallmetall-Oxyd und/oder -Hydroxyd umgewandelt wird, erfolgt vermutlich durch Zerlegung des
Anlons aufgrund des Einflusses von Hitze, reduzierenden Agenzien, djs Erzes und/oder Kombination davon.
Wenn, wie z. B. beim Glühen bzw. Brennen, Feuchtigkeit vorhanden Ist, wird zuerst das Alkallmetall-Hydroxyd
gebildet und dann aufgrund zusätzlicher Zerlegung das Alkalimetall-Oxyd.
In der Regel werden bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine oder mehrere der folgenden
Maßnahmen durchgeführt:
Wenigstens eine der Im Patentanspruch genannten Alkallmetallverbindungen mit Oxydanlon wird mit dem
Erz vor oder nach dem Brennen, jedoch vor der Kohlenstoff-Chlorierung gemischt.
Das Alkallmetall kann Lithium, Natrium oder Kalium sein.
Als Alkallmetallverblndung können beispielsweise Natriumcarbonat oder Natriumsulfat eingesetzt werden.
Das Erz wird bei einem Druck kohlenstoff-chlorlert, der nicht größer als 5272,5 gr/cm2 Ist. Dabei betragen die
Temperaturen etwa 600 bis 10000C. Das feste kohlenstoffhaltige Reduktionsmittel kann aus pflanzlichen oder
fossilen Brennstoffen bestehen.
zerkleinert und danach In einem Temperaturbereich von 500° C bis 1000° C gebrannt. Wenn Koks von Kohle,
dem Ton vor dem Brennen zugeführt werden, um eine gleichzeitige Brennung sowohl des Tones als auch des
reduzierenden Agens zu erreichen. In jedem Fall wird der trockene Ton mit oder ohne reduzierendem Agens
zuerst zerkleinert und dann gebrannt bzw. geglüht, um chemisch gebundenes Wasser zu entfernen. Es wird
auch vorzugsweise bei dieser Verfahrensstufe die Alkallmetallverbindung zu der zu brennenden Reaktionsmasse
hinzugegeben, um eine gleichzeitige Trockrhuig der Verbindung zu erreichen, da sie in einigen Fällen feucht
sein oder chemisch gebundenes Wasser enthärten kann. Die Zugabe der Alkalimetallverbindung zu der Reaktionsmasse
nach Brennen der anderen Bestandteile ergibt jedoch auch gute Ergebnisse. Nach dem Brennen des
Tons und der Zugabe der Alkalimetallverbindung wird die Reaktionsmasse in einem Temperaturbereich von
600° C bis 1000° C kohlenstoff-chioriert.
Die Zugabe der Alkalimetallverbindung sorgt für eine bevorzugte Chlorierung von Tonerde gegenüber Kieselerde
In Kaolinlt-Erzen, so daß hohe Erträge an Aluminiumchlorid erreicht werden, wogegen gleichzeitig niedrige
Erträge an Siliziumchlorid erhalten werden. Im Falle von Kaolin-Ton übersteigt der Ertrag an Aluminlumchlorid
im allgemeinen 70* und sehr häufig 8096, wobei die Erträge an Slllziumchlorid im allgemeinen geringer als 30*
und häufig geringer als 10% sind.
Verbunden mit dem niedrigen Maß an erzeugtem Siliziumchlorid ist das verminderte Maß an reduzierendem
Agens, das für eine Chlorierung von Kaolin-Ton erforderlich ist. So wird im Fall von Kohlenstoff als reduzierendem
Agens nur 15% oder weniger Kohlenstoff, bezogen auf das Gewicht des gebrannten Tons, benötigt.
Gemäß einer Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren bei im wesentlichen atmosphärischem
Druck ausgeführt. Drücke von weniger als 7030 gr/cm2 genügen, besonders solche von 1054,5 gr/cm2 bis ungefähr
2812 gr/cm2. Das erfindungsgemäße Verfahrea ist auch bei niedrigen Temperaturen im Bereich von 600° C
bis 10000C urd ungefähr bei 7000C ausführbar. Die Verwendung niedriger Temperaturen minimiert die
Anfangskosten. der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und die Kosten des Betriebes und der 2u
Instandhaltung dieser Vorrichtung.
Beispiele 1 bis 12 und Vergleichsbeispiel 1
Eine Reihe von Kohlenstoff-Chlorierungs-Reaktionen wird in flachen Behältern bzw. Schüsseln durchgeführt,
die in einen horizontalen Rohrofen gestellt sind, wobei ein leicht verfügbarer Kiolin-Ton verwendet wird, der
38% Al2O3, 44% SiO2, 1,5% Fe2O3, 2,0% TiO2 und 14% H2O enthält. Bei jedem Beispiel wird der Ton zuerst bei
140° C getrocknet, um freies Wasser zu entfernen, und dann auf eine Korngröße einer Maschenweite von kleiner
als 75 Mikrometer gemahlen. Etwa 1 g des gemahlenen Tons wird dann mit 15 Gew.-% gepulverten Kohlenstoff
und 5 Gev; -0S der Alkallmetallverbindung gemischt, wie in Tabelle I gezergt. Die sich ergebende Mischung
wird dann in einer Schüssel bei 700° C während einer Stunde unter einer Argonatmosphäre bei einer Strömungsgeschwindigkeit
von 200 cc/min gebrannt, um chemisch gebundenes Wasser und eventuelles restliches freies
Wasser zu entfernen. Nach dem ^Brennen wird die Reaktionsmischung in situ für 10 bis 15 Minuten Bei 7000C
unter reinem Chlor bei einem Strö...ungsmaß von 250 cc/min chloriert. Die Ergebnisse sind In Tabelle I zusammen
mit dem Vergleichsbeispiel 1 angeführt, bei dem keine Alkalllmetallverblndung verwendet wurde.
Alkalimetall- Reaktionszeit * Chlorierung Produktlonsverhälinls
belsplel 1
Durch Vergleich der Beispiele 1 bis 12 mit dem Verglelchsbelspiel 1 ist klar zu ersehen, daß die Zugabe der
B Alkalimetallverbindungen zu der Kohlenstoff-Chlorierung von Ton eine deutliche katlytlsche Wirkung hat, so
fl daß eine gegenüber Kieselerde bevorzugte Chlorierung von Tonerde auftritt. Zusätzlich erscheint es In einigen
Ρ Fällen so zu sein, daß die Zugabe der Alkallverbindung nicht nur die bevorzugte Chlorierung von Tonerde
Si fördert, sondern auch die Chlorierung von Kieselerde auf ein Maß herabdrückt, das unter dem liegt, das ohne
'■'•k Zusatz erreicht würde. Weiterhin Ist zu ersehen, daß unter den angewendeten Verhätlnlssen die Zugabe einiger
!&: Zusätze höhere Tonerde-Chlorierungen und höhere Erzeugungs-Verhältnisse AI2O) zu SlO2 ergibt als die Zugabe
anderer Zusätze.
Belsplel | Alkailmetall- | Reaktionszeit | * Chlorierung | SiO1 | Produktlonsverhalinls |
Nr. | Verbindung | (min) | AIjO, | 5,6 | Al20]/Si0j |
1 | Na2COjH2O | 15 | 69,6 | 32,5 | 12,4 |
2 | NaOH | 15 | 93,8 | 8,2 | 2,9 |
3 | K2S2O, | 10 | 82,8 | 0,5 | 10,1 |
4 | Na2SO3 | 10 | 70,1 | 1,5 | 140,0 |
5 | KOH (1%) | 10 | 70,8 | 22,2 | 47,2 |
6 | Na2S2O3 | 10 | 89,4 | 24,7 | 4,0 |
7 | Na2SO4 | 10 | 72,4 | 14,3 | 2,9 |
8 | K2CO3 | 10 | 86,4 | 28,2 | 6,0 |
9 | Ll2CO3 | 10 | 89,8 | 7,9 | 3,2 |
10 | NaNO2 | 10 | 86,7 | 12,0 | 11,0 |
11 | Na2C2O4 | 10 | 52,0 | 0,5 | 4,0 |
12 | LiOH | 10 | 62,5 | 15,6 | 125,0 |
Vergleichs- | Keine | 15 | 12,4 | 0,8 |
Beispiele 13 bis 15
Eine Reihe von Kohlenstoff-Chlorierungs-Reaktionen wird in flachen Schüsseln ausgeführt, die in einen Horlzontal-Rohr-Ofen
gestellt sind, wobei der gleiche Ton, wie vorher beschrieben, verwendet wird. Bei jedem Fall
wird der getrocknete, auf eine Maschenweite kleiner als 75 Mikrometer zerkleinerte Ton mit 15 Gew.-96 gepulvertem
Kohlenstoff und den in Tabellen gezeigten Betragen von wasserfreien Natriumcarbonat, Na2CO1,
vermischt. Die derart hergestellten Mischungen, die jeweils ungefähr 1 g Ton enthalten, werden, wie vorher
beschiiebea, gebrannt und chloriert. Die Ergebnisse sind in Tabellen zusammengefaßt.
Beispiel Nr.
* Na2CO3
Zusatz
Reaktionszeit
(min)
% Chlorierung AhO3 SlOj
Produktionsverhältnis AljO3/SiOj
13 | 1« | 15 | 59,0 | 10,0 | 5,9 |
14 | 496 | 15 | 69,6 | 5,6 | 12,4 |
15 | 4096 | 30 | 65,0 | 0,4 | 162,5 |
Die Beispiele 13 bis 15 verdeutlichen das erfindungsgemäße Verfahren bei Verwendung
<.<x& Natriumcarbonat
als Zusatz-Verbindung über einen weit «i Bereich des Zusatzbetrages. Wie man sieht, steigert ein Anstieg Im
Betrag an Natriumcarbonat von 196 auf 496 den Prozentsatz an chlorierter Tonerde und hat der weitere Anstieg
von 496 auf 40% eine geringe negative Wirkung auf den Ertrag. Der Kieselerde-Ertrag nimmt jedoch ab im
wesentlichen proportional zu dem Anstieg des Zusatzbetrages. Somit nimmt der absolute Betrag an chlorierter
Kieselerde in jedem Fall ab und das Erzeug'nis-Verhältnls Al2(VSiO2 steigt In jedem Fall. Diese Beispiele
verdeutlichen auch den weiten Bereich an Zusatzbetragen, innerhalb dessen das erfindungsgemäße Verfahren
ausführbar ist.
Beispiele 16 und 17
Eine Reihe von Kohlenstoff-Chlorierungen wird In flachen Schüsseln unter Verwendung des gleichen Erzes
und der gleichen Vorrichtung wie vorher durchgeführt. Der getrocknete, auf eine Maschenweite kleiner 75
Mikrometer zerkleinerte Ton wird bei jedem Beispiel mit 4 Gew.-96 wasserfreiem Natriumcarbonat sowie bei
Beispiel 16 mit 15 Gew.-96 gepulvertem pflanzlichen Kohlenstoff und bei Beispiel 17 mit gepulvertem Erdöl koks
gemischt. Bei beiden Beispielen wird die Reaktionsmasse für 45 Minuten unter einer Stickstoffatmosphäre bei
einer Strömungsgeschwindigkeit von 200cc/min gebrannt und dann In situ für 15 Minuten unter reinem Chlor
bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 250 cc/mln chloriert. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt.
Tabelle III |
Reduktions
mittel |
* Chlorierung
Al3Oj SlO, |
5,6 6,9 |
ProduktlonsverhSltnls
AI,O)/SIO, |
Beispiel
Nr. |
Kohlenstoff Erdölkoks |
69,6 59,0 |
12,4 9,8 |
|
16 17 |
||||
Die Beispiele 16 und 17 verdeutlichen das erfindungsgemäße Verfahren bei Verwendung zweier verschiedener
als Reduktionsmittel dienender Kohlenstoff-Ausgangsstoffe, nämlich pflanzlicher Kohlenstoff und Erdölkoks.
Die Reaktion, die pflanzlichen Kohlenstoff verwendet, ergibt einen etwa höheren Prozentsat an chlorierter
Tonerde als die Reaktion, die Erdölkoks verwendet. Bezüglich des Betrages an chlorierter Kieselerde gibt es
jedoch keine deutlichen Unterschiede, Bei Verwendung von Kohlenstoff von anderen pflanzlichen und fossilen
Ausgangsstoffen wie Koks von Kohle und Braunkohle erhält man ähnlich': Ergebnisse.
Beispiele 18 bis 20
Eine Reihe von Kohlenstoff-Chlorierungen wird In flachen Schüsseln, unter Verwendung des gleichen Tonss
und der gleichen Vorrichtung, wie vorher beschrieben, durchgeführt. Bei jedem Beispiel wird der getrocknete,
auf eine Maschenweite kleiner als 75 Mikrometer zerkleinerte Ton mit 15 Gew.-96 gepulvertem Kohlenstoff und
4 Gew.-96 Natriumcarbonat gemischt. Die Reaktionsmasse wird unter Stickstoff bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 200 cc/mln für 45 Minuten gebrannt und anschließend In situ für 15 Minuten bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 250 cc/mln mit reinem Chlor chloriert. Die Brenn- und Chlorlerungstemperaturen der
Beispiele Ί8 bis 20 sind In Tabelle IV Im einzelnen angegeben.
Brenn | 26 51 | 072 | SiO1 | Produktionsverhältnis | |
Tabelle IV | temperatur | 1.0 | Alid/SlO, | ||
Beispiel | 85O0C | Chlorlerungs- | 8,9 | 63.4 | |
Nr. | 85O0C | temperaiur | 7.9 | 4,4 | |
18 | 7000C | 7000C | % Chlorierung | 5,5 | |
19 | 850° C | AIjO, | |||
20 | 85O°C | 63,4 | |||
38.9 | |||||
43.4 |
Die Beispiele 18 bis 20 verdeutlichen daj erfindungsgemäße Verfahren bei Verwendung verschiedener Kombinationen
von Brenn- und Chlorierungstemperaturen. Bei Vergleich von Beispiel 18 mit den Beispielen 19 und
20 sieht man, daß die höhere Chlorierungstemperatur von 85O0C in Verbindung mit sowohl der 700° C- als
auch der 850° C-Bretintemperatur einen deutlich niedrigeren Tonerdeertrag und höheren Kleselerdeertrag ergibt
als die Chlorierung bei 700° C In Verbindung mit der 850° C-Brennung. Die Kombination einer 700° C-Brennung
und einer 700° C-Chlorlerung gemäß Beispiel 14 ergibt eine etwas höhere Tonerde- und Kieselerde-Chlorierung
als die Beispiele 18 bis 20. Die Temperatur beeinflußt also das erfindungsgemäße Verfahren deutlich und die
optimalen Brenn- und Chlorierungstemperaturen müssen für das jeweilige Erz und die jeweils verwendete
Vorrichtung experimentell bestimmt werden. In jedem Fall ergibt die Zugabe einer Alkalimetallverbindung eine
gegenüber Kieselerde bevorzugte Chlorierung, obzwar In einigen Fällen die Ausbeute an Tonerde In Abhängigkelt
von der besonderen Kombination von Brenn- und Chlorlerungstemperaturen vermindert ist.
Beispiele 21 und 22
Eine Reihe von Kohlenstoff-Chlorierungs-Reaktionen wird in einen Reaktor mit 40 mm Durchmesser, einem
Fließbett und äußeren Heizeinrichtungen durchgeführt. Der verwendete Ton besitzt eine Zusammensetzung und
wird getrocknet und zerkleine ι wie vorher beschrieben. Der Ton wird bei Beispiel 22 mit 15% gepulvertem
Kohlenstoff vermischt. Beide Reaktionsmassen werden weiterhin mn 4 Gew.-% Natriumcarbonat vermischt und
dann In dem Fließbett-Reaktor bei 700° C für 45 Minuten unter einer Stickstoffatmosphäre bei einer Strömungsgeschwindigkeit
von 200 cc/mln gebrannt. Nach dem Brennen werden die Reaktionsmassen In situ mit reinem
Chlor bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 250 cc/mln für 20 Minuten chloriert. Die Ergebnisse der
Beispiele 21 und 22 sind In Tabelle V angegeben.
Tabelle V |
% Kohlenstoff
zusatz |
% Chlorierung
AIjOj SlO, |
18,8 22,5 |
Produktionsverhältnis
AljtV'Slüj |
BelSDlel
Nr. " |
15 100 |
63,2 63,5 |
3,4 2,8 |
|
21 22 |
||||
Die Beispiele 21 und 22 verdeutlichen das erfindungsgemäße Verfahren durch Verwendung eines weiten
Bereiches an Gehalt von als Reduktionsmittel dienendem Kohlenstoff. Beispiel 21 enthält 15% gepulverten
Kohlenstoff, wogegen Beispiel 22 100% gepulverten Kohlenstoff enthält, was ein gewichtsmäßig dem Ton gleieher
Bertag an Kohlenstoff Ist. Wie man sieht, hat die Verwendung eines großen Überschusses an Kohlenstoff
keinen wesentlichen Einfluß auf die Tonerde-Chlorierung und nur einen geringen Einfluß auf die Kieselerde-Chlorierung.
Beispiele 23 bis 26 und Vergleichsbeispiele 2 und 3 so
Eine Reihe von Kohlenstoff-Chlorierungs-Reaktionen wird im Fließbett mit dem gleichen Ton und der gleichen
Vorrichtung, wie vorher beschrieben, durchgeführt. Die Brenn- und Chlorierungs-Bedingungen werden bei
jedem Beispiel geändert und für jeden Versuch gemäß Tabelle VI eingestellt.
Die Beispiele 23 bis 26 verdeutlichen ganz allgemein die Durchführbarkelt des erfindungsgemäßen Verfahrens
In einem Flleßbett-Reaktor, wobei als Zusatzverbindung Natriumcarbonat und verschiedene Kombinationen von
Verfahrensvariablen verwendet werden. Die Vergleichsbeispiele 2 und 3, die ohne Natriumcarbonat-Zusatz
arbeiten, zeigen Im Vergleich mit den Beispielen 23 und 26. die mit dem Zusatz arbeiten, deutlich die gegenüber
Kieselerde bevorzugte Chlorierung von Tonerde aufgrund des erwähnten Zusatzes und über die extremen
Temperaturen von 700° C bis 950° C. Ein Vergleich der Beispiele 23 und 24 zeigt eine verbesserte Tonerde-Chlo- ω
rlerung bei Anstieg der Brennzeit bei 950° C, womit ein gleichzeitiger Anstieg an Kieselerde-Chlorierung einhergeht.
Ein Vergleich der Beispiele 24 und 25 zeigt, daß in Verbindung mit einer Brenntemperatur von 950° C die
Verwendung einer höheren Chlorierungstemperatur zu einer höheren Tonerde- und Kieselerde-Chlorierung
führt. Die Beispiele 25 und 26 verdeutlichen die Verwendung von 950° C- und 700° C-Brenntemperaturen in
Verbindung mit 700° C-Chlorierungstemperaturen und zeigen an, daß die Ausbeute an lonerde und Kieselerde
bei Kohlenstoff-Chlorierung mehr eine Funktion der Chlorierungs- als der Brennteamperatur ist.
Tabelle | Vl |
brennen
Tempera tur "C |
Zeit
MIn. |
Kohlen
stoff * |
Reinig,
cc/mln |
26 | 51 | 072 | 20 |
Chlorleren
CO Cl2 cc/mln cc/mln |
250 |
% Chlorierung
AIiO) SlOi |
24,9 |
Produkt-
verhältnls AliO)/SIO2 |
^m | |
Belsp.
Nr. |
950
2 |
5 | 25 | 800/CO | 20 | 250 | 250 | 28,2 | 11,0 | 1,1 | ||||||
5 |
Ver-
gislchs- beisplel |
950 | 5 | 25 | £C0/CO |
Na1CO,
* |
Tempera- Zelt
tür 0C MIn. |
20 | 250 | 250 | 57,0 | 28,0 | 5,2 | : j '' i |
||
23 | 950 | 20 | 25 | 800/CO | 0 | 950 | 20 | 250 | 250 | 71,0 | 18,3 | 2,5 | i Ä.l |
|||
24 | 950 | 20 | 25 | 800/CO | 3 | 950 | 20 | 250 | 250 | 62,5 | 18,8 | 3,4 | ||||
25 | 700 | 45 | 15 | 200/Ni | 3 | 950 | 20 | 0 | 250 | 63,2 | 16,0 | 3,4 | i | |||
26 |
700
3 |
45 | 15 | 200/N1 | 4 | 700 | 27 und 28 | 0 | 26,5 | 1,7 | i | |||||
Ver-
glelchs- belsplel |
4 | 700 | ||||||||||||||
15 | 0 | 700 | i | |||||||||||||
Beispiele | ||||||||||||||||
Eine Reihe von Kohlenstoff-Chlorierungs-Reaktionen wird In dem 40-mm-Durchmesser-F!leßbett-Reaktor mit
dem vorher beschriebenen Ton durchgeführt. Der getrocknete, auf eine Maschenweite kleiner als 75 Mikrometer
verkleinerte Ton wird mit 15 Gew.-% gepulvertem Kohlenstoff gemischt und bei 7000C für 45 Minuten unter
einer Argonatmosphäre bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 200 cc/mln gebrannt. Nach dem Brennen
werden 5 Gew.-% Natriumcarbonat mit der Reaktionsmasse des Beispiels 27 und 5 Gew.-* Natriumsulfat mit
der Reaktionsmasse gemäß Beispiel 28 gemischt. Die Reaktionsmischung des Beispiels 27 wird dann auf 750° C
erhitzt und für ungefährt 50 Minuten bei einer Chlorströmungsgeschwindigkeit von 200 cc/mln chloriert. Die
Reaktionsmischung des Beispiels 28 wird auf 750° C erhitzt und für ungefähr 20 Minuten bei einer Chlorströmungsgeschwlndlgkelt von 400 cc/mln chloriert. Die Ergebnisse der Beispiele 27 und 28 sind In der Tabelle VlI
zusammengefaßt.
Tabelle VII |
9b
Zusatz |
°6 Chlorierung
Al:Oj SlO) |
14,2
9,1 |
Produktverhältnis
AljO)/SIOj |
Beispiel
Nr. |
5% NajCO,
5% NajSO< |
72,1
72,9 |
5,1
8,1 |
|
27
28 |
||||
Die Ergebnisse der Beispiele 27 und 28 zeigen deutlich die gegenüber Kieselerde bevorzugte Chlorierung von
Tonerde In Ton aufgrund der Zugabe des Natriumkarbonats und Natriumsulfates In den Ton nach dem Brennen
aber vor dem Chlorieren.
Beispiel 29
Eine Flleßbett-Kohlenstoff-Chlorterung, die den gleichen Ton und die gleiche Vorrichtung wie vorher
beschrieben verwendet, wird ausgeführt, wobei ungefähr 18% Natriumphosphat als wäßrige Lösung zu dem
getrockneten, auf eine Siebmaschenweite kleiner als 75 Mikrometer zerkleinerten Ton zusammen mit ungefährt
17« Erdöikoks als festes Reduktionsmittel hinzugemischt werden. Die Reaktionsmasse wird durch Verwendung
einer Stärkelösung zusammengebunden und dann wieder bei 140° C für zwei Stunden getrocknet, um überschüssige Wasser zu entfernen. Das getrocknete Material wird gemahlen, um Agglomerate aufzubrechen, und bei
700° C für 45 Minuten unter Argon gebrannt, um chemisch gebundene Feuchtigkeit zu entfernen. Nach dem
Brennen wird die Reaktionsmasse für 25 Minuten unter Chlor bei einer Strömungsgeschwlndlkgeit von
200 cc/min chloriert. Eine Analyse des FHeßbett-Rückstandes, der nach der Chlorierung verbleibt, zeigt, daß
77% des AI2O3- und 5% des SiOj-Gehaltes des Tones chloriert sind.
Claims (1)
- 51072Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Aluminlumchlorld durch Kohlenstoff-Chlorierung von Kaollnlt-Erz, bei dem das Kaollnlt-Erz und festes kohlenstoffhaltiges Reduktionsmitte! zu einer Reaktionsmasse gemischt und gebrannt werden und die gebrannte Reaktionsmasse anschließend chloriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmasse vor der Kohlenstoff-Chlorierung mit wenigstens einem Alkallmetallcarbonat, -sulfat, -sulfit, -pyrosulfat, -thlosulfat, -hydroxyd, -oxyd, -oxalat, -phosphat, -nltrit, -borat, -blcarbonat oder -nltrat gemischt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US63131575A | 1975-11-12 | 1975-11-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2651072A1 DE2651072A1 (de) | 1977-05-18 |
DE2651072C2 true DE2651072C2 (de) | 1985-12-19 |
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ID=24530678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2651072A Expired DE2651072C2 (de) | 1975-11-12 | 1976-11-09 | Verfahren zur Herstellung von Aluminiumchlorid durch Kohlenstoff-Chlorierung |
Country Status (13)
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---|---|
US (1) | US4139602A (de) |
JP (1) | JPS5910933B2 (de) |
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BR (1) | BR7607442A (de) |
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GB (1) | GB1564027A (de) |
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