DE514571C

DE514571C - Process for the preparation of iron-free chromium chloride from ferrochrome

Info

Publication number: DE514571C
Application number: DEB121724D
Authority: DE
Inventors: Dr Johannes Brode; Dr Carl Wuerster
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1925-09-11
Filing date: 1925-09-11
Publication date: 1930-12-13

Description

Verfahren zur Darstellung von eisenfreiem Chromchlorid aus Ferrochrom Zur Darstellung reiner Chromisalze kommt technisch als Ausgangsmaterial nur Chromeisenstein in Frage. Man erhält daraus Chromisalze durch oxydierendes Schmelzen und darauffolgende Reduktion der so gewonnenen Chromate oder durch Lösen des Chromeisensteins in Säuren unter Druck. Man kann auch zunächst durch reduzierendes Einschmelzen des Erzes im elektrischen Ofen Ferrochrom gewinnen und eine Trennung des Chroms vom Eisen dadurch erzielen, daß man das Ferrochrom in Schwefelsäure löst und aus dieser Lösung Chromalaun zur Kristallisation bringt, oder daß man das Ferrochrom mit Schwefel verschmilzt und das entstandene Schwefeleisen mit Säure löst und so vom Chrom trennt.Process for the preparation of iron-free chromium chloride from ferrochrome For the production of pure chromium salts, only chromium iron stone is technically used as the starting material in question. Chromium salts are obtained therefrom by oxidative melting and subsequent melting Reduction of the chromates obtained in this way or by dissolving the chrome iron stone in acids negative pressure. One can also initially by reducing the melting of the ore in the electric furnace ferrochrome win and a separation of the chromium from the iron thereby achieve that one dissolves the ferrochrome in sulfuric acid and from this solution chrome alum brings to crystallization, or that one fuses the ferrochrome with sulfur and the resulting sulfur iron dissolves with acid and thus separates it from the chromium.

Bei beiden Verfahren der Aufarbeitung des Ferrochroms ist eine weitgehende Zerkleinerung der Legierung und ein zeitraubendes und kostspieliges Lösungs- und Trennungsverfahren notwendig.In both methods of working up the ferrochrome is a far-reaching one Comminution of the alloy and a time consuming and costly solution and Separation procedure necessary.

Es wurde nun gefunden, daß sich aus Ferrochrom eisenfreie Chromisalze in technisch einfacher Weise dadurch herstellen lassen, daß man das Ferrochrom zweckmäßig in Stücken innerhalb eines gegebenenfalls wärmeisolierten Behälters bei Temperaturen von 3oo bis 6oo° mit Chlor oder chlorhaltigen Gasen in der Weise behandelt, daß nach dem Einleiten der Reaktion die zur Bildung der Chloride erforderliche Temperatur durch die Reaktionswärme aufrechterhalten und durch die Chlorzufuhr derart geregelt wird, daß Eisenchlorid absublimiert, während das Chrom als Chlorid zurückbleibt.It has now been found that ferrochrome can be converted into iron-free chromium salts can be produced in a technically simple manner by expediently using the ferrochrome in pieces within an optionally thermally insulated container at temperatures treated from 3oo to 6oo ° with chlorine or chlorine-containing gases in such a way that after initiation of the reaction, the temperature required for the formation of the chlorides Maintained by the heat of reaction and regulated in this way by the supply of chlorine is that iron chloride sublimates, while the chromium remains as chloride.

Es ist zwar bekannt, daß man zur analytischen Untersuchung von Chromeisenlegierungen Eisen und Chrom durch Chlorierung bei Rotglut trennen kann, doch ist bei dieser Laboratoriumsmethode staubfeine Pulverung und äußere Erhitzung erforderlich. Weitgehende Zerkleinerung und äußere Erhitzung ist aber bei dem vorliegenden technischen Verfahren nicht notwendig. Man hat auch schon Chromsalze aus oxydischen Chromerzen durch Behandlung mit Chlor oder chlorhaltigen Gasen bei Gegenwart eines Reduktionsmittels hergestellt und dabei bei solchen Temperaturen gearbeitet, daß das Eisen als Eisenchlorid absublimiert, während das Chrom als Chromchlorid zurückbleibt. Von dieser Methode unterscheidet sich das vorliegende Verfahren dadurch, daß hier nicht oxydisches Material chloriert wird. Überraschend und technisch wertvoll ist hierbei, daß das Ferrochrom in Stückform verwendet werden kann und die erforderlichen Temperaturen durch die Reaktionswärme selbst aufrechterhalten werden.It is known that one is used for the analytical investigation of chrome iron alloys Iron and chromium can be separated by chlorination in red heat, but this is the case Laboratory method fine powdering and external heating required. Extensive However, comminution and external heating are involved in the present technical process unnecessary. Chromium salts have also been obtained from oxidic chromium ores by treatment produced with chlorine or chlorine-containing gases in the presence of a reducing agent and worked at such temperatures that the iron sublimates as iron chloride, while the chromium remains as chromium chloride. Different from this method the present process is characterized by the fact that non-oxidic material is chlorinated here will. It is surprising and technically valuable that the ferrochrome is in lump form can be used and the required temperatures by the heat of reaction self to be sustained.

Als Reaktionsraum dient zweckmäßig ein Ofen, dessen innere Teile aus Schamotte, Quarz oder einem anderen, auch in der Hitze gegen Chlor gut beständigen Material bestehen, während der- äußere Mantel aus Metall gefertigt ist. Zwischen Metallmantel und dem inneren Teil des Ofens wird eine wärmeisolierende Masse, z. B. Kieselgur, gebracht. Auf diese Weise erhält man im Innern durch die bei der Chlorierung entstehende Reaktionswärme genügend hohe Temperaturen, während der Metallmantel kalt bleibt und so der Ofen leicht gasdicht gehalten werden kann. Das Chlorgas wird in dem Ofen dein in Stücken eingefüllten Ferrochrom entgegengeführt, wobei die Temperaturen so gehalten werden, daß durch einen Stutzen am oberen Teile des Ofens das gebildete Eisenchlorid absublimieren kann, während das erhaltene Chromchlorid durch einen Stutzen am unteren Teil des Ofens kontinuierlich abgezogen wird. Sowohl die Trennung von Eisen und Chrom wie die Ausnutzung des Chlors läßt sich bei dieser Arbeitsweise in technisch befriedigender Weise durchführen.A furnace, the inner parts of which are expediently used as the reaction space Chamotte, Quartz or another, even in the heat against chlorine consist of a well-resistant material, while the outer jacket is made of metal is. Between the metal jacket and the inner part of the furnace there is a heat-insulating Mass, e.g. B. Kieselguhr brought. In this way one gets inside through the Heat of reaction generated during the chlorination of sufficiently high temperatures, while the metal jacket remains cold and so the furnace can be easily kept gas-tight. The chlorine gas is fed to the ferrochrome, which is filled in pieces, in the furnace, the temperatures are maintained so that through a nozzle on the upper part of the furnace can sublimate the ferric chloride formed, while the chromium chloride obtained is continuously withdrawn through a nozzle on the lower part of the furnace. As well as the separation of iron and chromium as well as the utilization of chlorine can be achieved with this Carry out the working method in a technically satisfactory manner.

Es hat sich ferner gezeigt, daß durch geringe Beimengungen eines Reduktionsmittels die Reaktion sich beschleunigen läßt. Diese kann sowohl dem Chlor, z. B. als Kohlenoxyd, oder der Legierung, z. B. als Kohle, zugemischt werden. Zum Aufschluß eignen sich besonders auch die minderwertigen Eisenchromlegierungen mit hohem Kohlenstoffgehalt; der im Chromchlorid zurückbleibende Kohlenstoff läßt sich von jenem auf mechanische oder chemische Weise leicht trennen.It has also been shown that by adding small amounts of a reducing agent the reaction can be accelerated. This can be the chlorine, z. B. as carbon dioxide, or the alloy, e.g. B. as coal, are added. Are suitable for digestion especially the low-quality iron-chromium alloys with a high carbon content; the carbon remaining in the chromium chloride can be traced back to mechanical or easily separate chemically.

Das erhaltene Chromchlorid kann direkt als solches verwendet oder in bekannter Weise in andere Chromisalze übergeführt werden, während als Nebenprodukt wasserfreies Eisenchlorid gewonnen wird. Beispiel In einen auf etwa 5oo° aufgeheizten, innen ausgemauerten und gut isolierten Drehrohrofen werden stündlich durch eine Schnecke 6 kg feinstückiges Ferrochrom, das 61 °/o Cr und $,¢°/o C enthält, eingefüllt, während am anderen Ende des Ofens stündlich ein Gemisch von 6 cbm Chlor und 40 1 Kohlenoxyd eingeblasen wird. Am unteren Ende des Ofens werden in kontinuierlichem Betrieb stündlich etwa r2 kg kohlenstoffhaltiges Chromchlorid mit 0,34°/o Fe,0, ausgetragen, während durch einen Stutzen am oberen Teil des Ofens die Eisenchloriddämpfe entweichen, die in geeigneten Kondensationsräumen aufgefangen werden. In der Stunde werden dabei etwa 5 kg Eisenchlorid erhalten, die durch etwa o,2% Cr., 0, verunreinigt sind.The chromium chloride obtained can be used directly as such or converted into other chromium salts in a known manner, while anhydrous iron chloride is obtained as a by-product. EXAMPLE 6 kg of finely lumped ferrochrome containing 61% Cr and $ a mixture of 6 cbm of chlorine and 40 l of carbon dioxide is blown in. At the lower end of the furnace, about 2 kg of carbonaceous chromium chloride with 0.34% Fe.0 per hour are discharged per hour, while the iron chloride vapors escape through a nozzle at the top of the furnace and are collected in suitable condensation rooms. In the hour while about 5 kg of iron chloride are obtained which are contaminated by about o, 2% Cr., 0,.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Process for the preparation of iron-free chromium chloride made of ferrochrome, characterized in that this is expediently in pieces within an optionally heat-insulated container at temperatures of 30o to 60o ° treated with chlorine or gases containing chlorine in such a way that after introduction the reaction the temperature required for the formation of the chlorides due to the heat of reaction is maintained and regulated by the chlorine supply in such a way that iron chloride sublimates, while the chromium remains as chloride.

2. The method according to claim i, characterized in that the ferrochrome or chlorine small amounts of one Reducing agent are added.