DE388596C - Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung-von wasserfreiem magnesiumchlorid: Es ist bekannt, daß man durch, Leiten -von Chlor über eine Mischung vorr Metalloxyd und Kohlenstoff ein Metallchlorid ° gebildet erhalten kann,- indem sich- der-Säuerstoff zu Kohlendioxyd verbindet. - - --Für - die Bildung von wasserfreiem - Magnesiümchlorid= - hat A s h c r o f t r ein Verfahren--"vorgeschlagen, bei welchem man Chlor in-eine Mischung von Magnesia und Kohle o. dgl. bei-einer so -hohen Temperatur-(70o bis =9oö ° C@ ' leitet, - daß das gebildete Maggnesiamchlerid während -des ganzen Einleitungsvörganges-in geschmolzenem Zustande verbleibt. Während dieses Vorganges wird das Oxyd in dem- geschmolzenen :Chlorid suspendiert sein, und es ist einleuchtend, daß die Bedingungen für die Absorption- des Gases sehr schlecht sein müssen. Dies wird- auch durch die praktischen Erfahrungen -bestärkt, welche man bei Versuchen gemacht hat, diesen Prozeß in größerem Maßstäbe auszuführen.
• . Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, bei welchem man Chlor in eine Mischung von Magnesia und- Kohle - bei - einer solchen Temperatur einleitet, daß -las- gebildete Magnesiumchlorid auf - keinem - Punkt zum Schmelzen kommt. Dadurch erreicht man, besonders wenn-man -die festen Materialien in fein zerteilter Form verwendet, daß die Absorption des Gases sehr leicht vor sich geht. Bei dieser Reaktion hat -es sich sehr auffallend gezeigt, -daß die Reaktion schon bei einer- Temperatur von etwa 36o°-C anfangen kann. Da der Schmelzpunkt für- das. wasserfreie Mägnesiumchlorid bei etwa 66o° liegt, hat man immer noch ein großes Temperatur intervall, in welchem die Reaktion stattfinden kann; -ohne daß Schmelzen oder Sintern eintritt. -Ein solches Sinter. muß nämlich um jeden- Preis verhindert werden, da das gesinterte Material jeder weiteren Einwirkung Widerstand leistet. - Nun verhält es sich -so, daß Chlor exothermisch auf Magnesia- unter Freimachung von Sauerstoff einwirkt. und daß diese-Wärmetönung sehr gering ist. Aber wenn Kohlenstoff zugegen ist .und dieser-sich mit dem frei ;gewordenen Sauerstoff verbindet, so ist .die Reaktion stark .exothermiseh, so daß eine große Menge-Wärme frei wird.-Wenn man im -Laboratorium .arbeitet =und Chlor in die-- =genannte Mischung, -einleitet, welche sich in einem aufrecht stehenden, =etwa auf 3oo bis q.oo°-C erwärmten Porzellanrohr befindet, -so- kann man durch ganz langsames Einleiten des Gases verhindern; daß Schmelzen oder= Sintern- stattfindet. Uni dem zu entgehen, wenn. man im größer-en.-Maßstabe -arbeitet, muß man dafür sorgen, daß die Masse während des Einleitens durch eine passende mechanische Vorrichtung in Bewegung gehalten wird. Als solche hat .der Erfinder es für zweckmäßig gefunden, einen rotierenden Konverter anzuwenden. Man beschickt den Konverter mit einer passenden Menge fein verteilter Magnesia und Kohle (oder anderem kohlenstoffhaltigem Material), setzt den Konverter in Bewegung, indem man ihn bis 300° C oder darüber erwärmt. Wenn man nun Chlor einleitet, so wird das Gas schnell absorbiert werden, und dies wird so viel Wärme erzeugen, daß keine weitere Zufuhr von Wärme erforderlich ist, um die notwendige Reaktionstemperatur zu halten. Man kann im Gegenteil während der Reaktion mehr von den festen Materialien hinzusetzen.
• Um sich die nötige Umwälzung der Materialien in dem Konverter zu sichern, so daß das Chlorgas sich ständig über das neue Material verteilt und keine starke örtliche Erhitzung desselben entstehen kann, läßt man den Konverter sich um eine wagerechte oder schwach schräggestellte Achse drehen. Im ersten Falle kann er wie eine Röhre .geformt sein, in welche das Chlorgas an dem einen Ende eingeführt und aus der die entweichenden Gasarten an dem anderen Ende fortgeführt werden. In dem letzten Falle wird das Abgas zweckmäßig aus dem oberen Ende fortgeführt.
• Der Konverter kann zweclanäßig aus einem äußeren Gehäuse aus Gußeisen mit einer Fütterung aus feuerfesten, durch feuerfesten Mörtel sorgsam zusammengefügten Magnesitziegeln bestehen. Man hat es in der Hand, die Temperatur im Konverter durch die Geschwindigkeit, mit welcher das Chlorgas eingeleitet wird, zu regeln.
• Bei dieser Reaktion muß man darauf achten, daß die angewendeten Stoffe, Magnesiumoxyd und Kohle, vollständig trocken sind. Ist nämlich Magnesiumhydroxyd zugegen, so wird dies die Bildung von Salzsäure zur Folge haben, welche entweicht und einem Mehrverbrauch von Kohlenstoff verlangt. Als kohlenstoffhaltiges Material kann man Koks, Petrolkoks, Holzkohle u. a. m. verwenden. Wichtig ist es, daß diese kohlenstoffhaltigen Materialien gut abgegast, also gut ausgeglüht sind, da sie im entgegengesetzten Falle oft kohlenwasserstoffhaltig sein werden, was die Bildung von bedeutenden Mengen von Chlorwasserstoff veranlassen kann und als Verlust zu betrachten ist.
• Ein wesentlich neuer Zug bei diesem Verfahren ist, da.ß die Bildung des Magnesiumchlorids bei einer Temperatur stattfindet, welche bedeutend unter der Sinter- und Schmelztemperatur liegt. Daß dies .möglich ist, ist bisher nicht bekannt gewesen, und dies bietet :den großen Vorteil, daß die Absorption des Chlorgases so viel glatter vor sich geht, als wenn man mit einer geschmolzenen Masse, wie bei A s h .c r o f t s obengenanntem Patent, arbeitet. Daß die Absorption in dem pulverförmigen Material so viel leichter stattfindet, ist ja an und für sich einleuchtend, aber es ist noch ein Verhältnis von chemischer Natur, welches hier eine große Rolle spielt, nämlich das, daß der von Chlor und Magnisium befreite Sauerstoff zwar mit dem vorhandenen Kohlenstoff im ersten Augenblick Kohlenoxyd bildet, welches aber gemäß Versuchen des Erfinders mit Chlor gerade im Beisein von Kohlenstoff bei der zur Anwendung kommenden Temperatur Chlorkohlenoxyd zu bilden vermag, das schnell auf Magnesia unter Bildung von Kohlendioxyd und Magnesiumchlorid einwirkt. Hier ist gerade die verhältnismäßig niedrige Reaktionstemperatur von Bedeutung, :da sich Chlorkohlenoxyd bei 700° und besonders bei noch höheren Temperaturen leicht in Chlor und Kohlenoxyd spaltet. Die Bildung von Chlorkbhlenoxyd bedeutet also bedeutend vergrößerte Reaktionsgeschwindigkeit.
• Als einen wesentlichen Vorteil bei dem hier geschilderten Vorgang 'muß man auch anführen, daß es viel leichter ist, widerstandsfähige Apparate, Konverter, für diesen Vorgang anzufertigen, als das Anfertigen von solchen war, die der Einwirkung des sehr reaktionskräftigen, wasserfreien, :geschmolzenen Magnesiumchlorids bei etwa 70o bis goo° C widerstehen sollten.
• Wasserfreies Magnesiunichlorid findet bekanntlich hauptsächlich Anwendung bei der elektrolytischen Herstellung von Magnesiummetall, wobei Chlor als solches freigemacht wird. Bisher hat es an einer einfachen Methode gefehlt, um das Chlorid unmittelbar aus dem frei gewordenen Chlor wiedererzeugen zu können.
• Durch vorliegendes Verfahren wird diese Aufgabe gelöst, und da die Rohstoffe hierzu (Magnesia und Koks) sehr billig sind, so ist hierdurch die Möglichkeit :gegeben, ein billiges Maggnesiummetall herstellen zu können. Dies hat selbstverständlich eine große Bedeutung, wenn es gilt, diesem Metall eine ausgedehnte Anwendung zu verschaffen.

Claims (1)

1. PATENT-ANsPRÜcHE: z. Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Magnesiumchlorid durch Behandlung einer Mischung von Magnesia und kohlenstoffhaltigem Material mit Chlorgas, dadurch gekennzeichnet, daß. die Einwirkung bei einer Temperatur vorgenommen wird, die unter der Schmelz- oder Sintertemperatur des Magnesiumchlorids liegt. a. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anwendung eines vorzugsweise um einewagerechte oder schwach schrägliegende Achse drehbaren Apparates, um die Chlorierungsmasse ständig in Bewegung und die Temperatur in der Masse so niedrig zu halten, daß dadurch ein Sintern oder Schmelzen der Masse vermieden wird.