DE343793C

DE343793C - Verfahren zur Herstellung von Aluminiumnitrid aus Tonerde enthaltenden Stoffen

Info

Publication number: DE343793C
Application number: DE1920343793D
Authority: DE
Original assignee: Dr-Ing Viktor Gerber
Current assignee: Dr-Ing Viktor Gerber
Priority date: 1919-02-18
Filing date: 1920-02-19
Publication date: 1921-11-10
Also published as: CH83123A; GB139195A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 10. NOVEMBER 1921

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE t2i GRUPPE 29

. Viktor Gerber in Zürich, Schweiz. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumnitrid aus Tonerde enthaltenden Stoffen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Februar 1920 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in der Schweiz vom 18. Februar 1919 beansprucht.

Es ist bisher nicht gelungen, ein in der Großindustrie brauchbares Verfahren zur Erzeugung von Aluminiumnitrid zu finden. Es handelt sich darum, ein Produkt zu gewinnen, das genügend rein ist, um es in Ammoniak

und in für die Aluininiumfabrikation brauchbare Tonerde überzuführen.

Die meisten vorgeschlagenen Verfahren gehen von kieselsäurearmem Bauxit aus, mischen diesen mit Kohle und wollen das Ge-

misch in einem Strom von Stickstoff durch eine Temperaturzone von etwa i8oo° in kontinuierlichem Betriebe hindurchführen. Aus technischen Gründen konnten sich diese Verfahren in der Industrie nicht einführen. Man ist dann dazu übergegangen, zuerst Ferroaluminium zu erzeugen und dieses mit Stickstoff zu behandeln. Allein der hohe Energiekousurn und die Unreinheit des erhaltenen Produktes dürfte diesem Prozeß nicht günstig sein.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumnitrid aus tonerdehaltigen Stoffen unter x₅ Verwendung eines Reduktionsmittels und Stickstoffes, welches Verfahren obiger Anforderung gerecht wird, ohne auf die Benutzung von kieselsäurearmem Bauxit als alleinigem Tonerdematerial angewiesen zu sein. Das vorliegende Verfahren beruht darauf, daß man aus den tonerdehaltigen Stoffen flüssige Tonerde erzeugt und in diese flüssige Tonerde Kohlenstaub und Stickstoff unter Erhitzen der Schmelze einbläst oder die flüssige Tonerde in einer Stickstoffatmosphäre über Kohle, die mittels elektrischer Energie auf hoher Temperatur gehalten wird, herunterlaufen läßt.

Beispielsweise verfährt man so, daß in die flüssige Tonerde unter Energiezufuhr das Reduktionsmittel, falls es fest ist, zweckmäßig in feiner Verteilung, also beispielsweise Kohlenstaub, mit einem stickstoffhaltigen Gase z. B. Stickstoff eingeblasen oder durch die Schmelze hindurchgesogen wird. Statt dessen kann das feste Reduktionsmittel auch mit einem Gemisch eines stickstoffhaltigen Gases und eines gasförmigen Reduktionsmittels, oder letzteres Gemisch allein, in die flüssige Tonerde eingeführt werden. Bei Anwendung eines flüssigen Reduktionsmittels wird dieses zweckmäßig als Dampf'in die flüssige Tonerde eingeführt. Infolge der Energiezufuhr während der Behandlung der flüssigen Tonerde werden der Stickstoff und das Reduktionsmittel (Kohle) sofort verbraucht und kommt eine Mischung nicht zustande. Das Verfahren kann in einem offenen oder geschlossenen elektrischen Widerstands- oder Lichtbogenofen durchgeführt werden. Beim geschlossenen Ofen kann man auch mit Unterdruck arbeiten.

Man kann die flüssige Tonerde auch in einer Stickstoffatmosphäre über Kohle, die zweckmäßig eine große Oberfläche hat und mittels elektrischer Energie auf hoher Temperatur gehalten wird, herunterlaufen lassen. Da die Kohle an ihrer Berührungsstelle mit der flüssigen Tonerde infolge der Energiezufuhr sofort chemisch reagiert, wird auch in diesem Falle eine Mischung zwischen Tonerde und Kohle vermieden.

Die zum Prozeß notwendige geschmolzene Tonerde wird bekanntermaßen dadurch erzeugt, daß das Tonerderohmaterial allein, mit Kohle, oder gegebenenfalls mit Kohle und Eisen oder Eisenoxyd im elektrischen Ofen geschmolzen wird. Hierbei trennen sich größtenteils die übrigen im Rohmaterial anwesenden Substanzen: die Alkalien, Kieselsäure bzw. Silicium usw. von der flüssigen Tonerde, verflüchtigen sich oder gehen nach ihrer Reduktion in das Eisen hinein unter Bildung der betreffenden Eisenlegierung, z. B. unter Bildung von Ferrosilicium.

Als Tonerderohmaterialien kommen hauptsächlich folgende in Betracht: unreine Tonerde, Korund, Bauxite, gebrannter AlunTF, Aluminiumsilikate, z. B. Ton und Alkalialuminiumsilikate, z. B. Kalifeldspat oder KaIiglimmer. Bei Benutzung von roten Bauxiten kann Roheisen (Hallprozeß), bei Alunit und Alkalialuminiumsilikaten Kali als wertvolles Nebenprodukt erhalten werden. Die aus diesen Materialien gewonnene reine flüssige Tonerde wird zweckmäßigerweise nicht im gleichen elektrischen Ofen, worin das vorliegende V erfahren ausgeführt wird, erzeugt.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Aluminiumnitrid .aus tonerdehaltigen Stoffen, einem Reduktionsmittel und Stickstoff, dadurch gekennzeichnet, daß in flüssige Tonerde Reduktionsmittel, z. B. Kohlenstaub, und Stickstoff unter Erhitzen der Schmelze eingeblasen werden.

2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man flüssige Tonerde in einer Stickstoffatmosphäre über Kohle, die zweckmäßig eine große Oberfläche hat und mittels elekirischer Energie auf hoher Temperatur gehalten wird, herunterlaufen läßt.