DE320049C

DE320049C - Verfahren zur Darstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid

Info

Publication number: DE320049C
Application number: DE1917320049D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1916-09-12
Filing date: 1917-08-30
Publication date: 1920-04-09

Description

Verfahren zur Darstellung von wasserfreiem blagnesiumchlorid. Wasserfreies Magnesiumchlorid kann bekanntlich durch Überleiten von Chlorgas über ein glühendes Gemenge von Magnesiumoxyd und Kohle gewonnen werden. Die Ausbeute ist indessen bei dieseniVerfahren eine äußerst geringe.
Die Erfindung betrifft- nun ein Verfahren zur Darstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid, welches darauf beruht, däß die Einwirkung von Chlorgas auf Magnesiumoxyd oder eine andere sauerstoffhaltige Magnesiurnverbindung in einem geschmolzenen Medium zur Durchführung gebracht wird. Dabei wird vorteilhäfterweise die Reaktions. wärme zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Temperatur des Peaktitinsgutes ausgenutzt und es ist aus diesem Grunde zu empfehlen, zum Reaktionsgut einen die Wärmebildung fördernden Zuschlag hinzuzufügen. Mit diesem Verfahren läßt sich eine Ausbeute von 90 big io9 Prozent der theoretischen und daher eine technisch und wirtschaftlich vorteilhafte Arbeitsweise erzielen.

Zuri3 Ingangsetzen des Verfahrens im Reaktionsbehälterempfiehlt es sich, eine kleine Menge eines Gemisches von Kalium- und Natriumehlorid zu verwenden, das zur Hellrotglut erhitzt und in den vorerhitzten Behälter eingebracht wird, um das geschmolzene

Medium zu bilden, worauf die weiteren Vöry

gänge ohne weitere Zutat unter lediglicher

Benutzung eines Restes der vorangehenden

heißen Sehttielze als gesclifoltenes Medium

vor sich gehen können.

Als Rohstoff kämt irgendeine geeignete

sauerstoffhaltige Mxgne4iumverbinduiig ge-

wählt werden. Es kann hierfür z. B. gemahle-

ner und leicht gebrannter Mägnesit dienen.

Andernteils läßt sieh aus beliebiger Quelle

stammendes trockenes Chlörgäs $eriutzei Ijie

Reaktion wird zweckmäßig in einem Eiscri=

behälter durchgeführt, der innen iiiit eisiem

Futter aus hart gebtäiinten, sorgfältig ätige-

dichteten und durch Mabnesiäzernentmörtel

verbundenen Mägriesitäteinen versehen ist

und im Innern nach dem Böden zu; wo eine

Einblasdüse für das Chlorgas geschützt äri-

geordnet ist, konisch ztiläüft: In, eitlem ge-

ringen Abstand über dem Behälterboden be-

findet sich ein Abstichlöeh für das gdschriibl-

zene Magnesiumchlorid, so daß beim Abstich

der Behälter nicht vollständig entleert wird,

sondern ein geringer Teil der heißen Re-

aktionsmasse in ihre zurückbleibt,, um das ge-

schmolzene Medium für das Einleiten des

nächsten Blasvorganges zu bilden. Indessen

könnte der Reaktionsbehälter zur E1itleerung

auch kippbar aiigeärdiidt wetdeü.

Die normale Arbeitstemperatur wählt man zweckmäßig zwischen 700 und goo° C. Alle Reaktionsvorgänge haben vorteilhaft in ihrer Gesamtheit exothermischen Charakter, und die Temperatur kann durch das Maß, in dem das Chlorgas eingeblasen und gleichzeitig die Magnesiumverbindung zugeführt wird, geregelt werden. Die flüchtigen Produkte können durch einen Abzug nach einem Kondensator abziehen oder in sonst passender Weise aufgefangen und behandelt werden.-Wird Magnesiumoxyd allein in dieser Weise irn Reaktionsbehälter mit Chlorgas behandelt, so dürfte die Reaktion nach folgender Formel vor sich gehen Mg 0 -I- C12 (- 147 große Kalorien) = Mg C12 -E- 0 (+ 150 große Kalorien). Bei dieser Reaktion ergibt sich nur ein kleiner freier Wärmeüberschuß, und aus 'diesem Grunde ist es hier ziemlich schwierig, die keaktion im Behälter, wofür eine gewisse Selbsterhitzung praktisch wünschenswert ist, erfolgreich durchzuführen.

Es ist daher angezeigt, zur Rohstoffmasse einen geeigneten Zuschlag, der durch Reaktion mit dem Chlorgas oder im besonderen Falle der Anwendung von Magnesia mit dem Sauerstoff der Magnesia oder mit beiden zusammen eine merkliche Erhöhung der Reaktionswärme hervorruft, hinzuzufügen. Auf diese Weise kann der erwähnte Reaktionsvorgang praktisch erfolgreicher und wirtschaftlicher gestaltet werden. Als Zuschlag in diesem Sinne eignet sich beispielsweise eine Schwefelverbindung, z. B. irgendein Metallsulfid, vorausgesetzt, daß die dabei resultierenden, vermischten Chloride leicht voneinander getrennt oder auch für die beabsichtigte Verwendung des Magnesiumchlorides unbeschadet zusammen benutzt werden können. Natürlicher Bleiglanz oder reine Zinkblende sind gute Beispiele für diesen Zuschlag.
Von diesem Gesichtspunkte ausgehend, nimmt man z. B. molekulare Mengen Magnesit und Bleiglanz oder Zinkblende, mischt diese miteinander, bringt die Mischung in die geschmolzene Masse im Reaktionsbehälter ein und bläst trockenes Chlorgas ein. Es entsteht folgende Reaktion: 2Mg0+PbS+3Cl2 (- 306 große Kalorien) --- 2 Mg c12 -+- S02 + Pb Cl, (-I- 455- große Kalorien): Diese Reaktion hat stark exothermischen Charakter. Wenn die Zufuhr von Chlorgas gesteigert oder verstärkt wird, und besonders wenn die Arbeitstemperatur nicht viel über z. B. 700° C liegt, wird folgende Reaktion stattfinden: 2Mg0+PbS-j-4C12 - 2 Mg C12 -f- Pb C12 -(- S02 C12, wodurch eine weitere kleine Wärmebildung zur gesamten freien Reaktionswärme hinzukommt.
Aus dem sich ergebenden Schmelzgemisch von Magnesium- und Blei- oder Zinkchlorid kann durch Zusatz von Magnesiumabfällen oder Natrium metallisches Blei oder Zink unter Bildung von Magnesium- oder Natriumchlorid ausgefällt werden. Es kann auch die Abscheidung von Blei oder Zink auf dem Wege fraktionierter Elektrolyse bewirkt werden. Wenn ein Alkalimetallsulfid benutzt wird, verbleibt das sich ergebende Chlorid zweckmäßig in der Schmelzmasse. In jedem Falle ist das Magnesiumchlorid unmittelbar verwendbar für die Darstellung von Magnesium durch Elektrolyse des geschmolzenen wasserfreien Chlorides, und das bei diesem Vorgange freigewordene Chlor kann in den Reaktionsbehälter zur weiteren Ausnutzung zurückgeleitet werden. Auf diese Weise erhält man eine äußerst vorteilhafte Rückgewinnung desBleies oder Zinks und desSchwefels, des Bleiglanzes oder der Zinkblende.
Statt einer Schwefelverbindung ließe sich auch Kohlenstoff zu demselben Zwecke verwenden. Beispielsweise wird gemahlener Koks oder Holzkohle, Lampenruß u. dgl. folgende Reaktion ergeben: 2Mg 0+C+2c12 (- 286 große Kalorien) - 2 Mg C12 --f - C02 -(-i- 399 große Kalorien). Es verbleibt reines Magnesiumchlorid.
Statt Kohlenstoff mit dem Reaktionsgut zu vermengen, könnten auch kohlenstoffhaltige Gase zusammen mit dem Chlorgas oder davon getrennt eingeblasen werden. Selbstverständlich ließen sich auch Kohlenstoff und ein Sulfid zu gleicher Zeit verwenden.
Nachstehendes Beispiel mag zur Erläuterung der Gesamtarbeitsweise gemäß der Erfindung dienen: Kleine Mengen Natriumchlorid und Kaliumchlorid werden gemischt und in einem den Reaktionsbehälter darstellenden Graphittiegel von solchem Fassungsraum, daß er etwa 8oo g geschmolzenes Magnesiumchlorid zu fassen vermag, zusammengeschmolzen. Der Tiegel ist mit einem Aufsatz zur Verhinderung des Luftzutritts und mit einem Abzugrohr zur Ableitung der entstehenden Gase versehen. Chlor wird durch ein dünnes Rohr am Boden des Tiegels eingeblasen und, sobald die Schmelze eine Temperatur von ungefähr 7oo bis goo° C erreicht hat, wird eine Mischung von Magnesiumoxyd und Kohlenstoff (2 Mg O -f- C) langsam und in kurzen regelmäßigen Zwischenräumen eingebracht. Die Reaktion geht langsam vonstatten und nach einer Stunde Chlorzufuhr im Überschuß, nachdem etwa Zoo 1 Chlor eingeblasen worden. sind, wird et,'va ein Drittel des zugeführten Magnesiumoxydes unter Verdickung der Schmelze umgewandelt sein. Durch weitere Behandlung der Masse in derselben Weise während einer zweiten Stunde verdünnt sich die Schmelze ein wenig und es wird dann ungefähr die Hälfte des zugeführten Magnsiumoxydes umgewandelt sein. Wird diese Behandlung bei hoher Temperatur mit einem starken Überschuß von Chlor genügend lange fortgesetzt, so erhält man schließlich eine annähernd vollständige Umwandlung des zugeführten Magnesiumoxydes.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Darstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid durch Einwirkung von Chlorgas auf Magnesiumoxyd oder eine andere sauerstoffhaltige Magnesiumverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der Magnesiumverbindung mit Chlorgas in einem Tiegel, Konverter o. dgl. in einem beweglichen geschmolzenen, durch die Reaktionswärme auf der erforderlichen Temperatur gehaltenen Medium zur Durchführung gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausnutzung der Reaktionswärme zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Temperatur des Reaktionsgutes zu diesem ein die Wärmebildung fördernder Zuschlag, wie Kohlenstoff, eine Schwefelverbindung u. dgl. hinzugefügt wird.