DE518387C

DE518387C - Process for the production of iron carbonyl

Info

Publication number: DE518387C
Application number: DEB117132D
Authority: DE
Inventors: Dr Alwin Mittasch; Dr Carl Mueller
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1924-12-16
Filing date: 1924-12-16
Publication date: 1931-02-16

Description

Verfahren zur Herstellung von Eisencarbonyl In dem Hauptpatent 499 296 ist ein Verfahren zur Herstellung von Eisencarbonyl aus Eisenschwamm beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man bei der Vorbereitung der Masse für die Carbonylbildung jede Oxydation ausschließt oder vor dem Gebrauch eine Vorbehandlung mit reduzierenden Gasen vornimmt, worauf die Masse mit Kohlenoxyd oder kohlenoxydhaltigen Gasen unter erhöhtem Druck und bei Temperaturen von zoo bis 25o° behandelt wird.Process for the production of iron carbonyl In main patent 499 296 describes a process for the production of iron carbonyl from sponge iron, which is characterized in that one in the preparation of the mass for carbonyl formation excludes any oxidation or a pretreatment with reducing agents before use Carries out gases, whereupon the mass with carbon oxide or carbon oxide-containing gases under elevated pressure and at temperatures from zoo to 25o °.

Es hat sich nun gezeigt, daß dieses Verfahren und die ihm zugrunde liegende Erkenntnis, daß die Fähigkeit von Eisen zur Carbonylbildung .durch spurenhafte Oxydation der Oberfläche außerordentlich beeinträchtigt wird und daß darum dieser Übelstand vermieden oder beseitigt werden muß, einer allgemeinen Anwendung fähig ist. Man hat also auch bei der Eisencarbonylbildung aus Eisen beliebiger anderer Beschaffenheit entweder dafür zu sorgen, daß bei der Vorbereitung der Masse keine Oxydation stattfindet, oder man hat vor der Verwendung des 1.Ietalls für die Carbonylbildung eine wenn auch nur kurze Vorbehandlung mit reduzierenden Gasen vorzunehmen. Dias letztere gilt vorzugsweise für die Herstellung von Eisencarbonyl aus nichtschwammigem Eisen, also z. B. aus käuflichem gepulvertem Eisen oder Eisenspänen u. dgl., da diese Massen regelmäßig mit einer dünnen. störenden Oxydhaut bedeckt sind; die erstgenannte Arbeitsweise gilt vorzugsweise bei der Verwendung oxydischer Eisenmassen, wie Hämatit, Magmetit, Spateisenstein us«-.. als ursprüngliches Ausgangsmaterial, wobei diese nach vorausgegangener Reduktion ,in einem besonderen Reduktionsofen in den zur Carbonylbildung dienenden Druckofen überführt werden müssen; bei dieser Überführung muß gemäß vorliegender Erfindung durch Verwendung einer reduzierenden oder indifferenten Atmosphäre oder auch durch Anwendung von Vakuum dafür gesorgt werden, daß keine Oberflächenoxydation des reduzierenden Materials stattfindet.It has now been shown that this procedure and the basis for it underlying knowledge that the ability of iron to form carbonyl Oxidation of the surface is extremely impaired and that is why this Evil must be avoided or eliminated, capable of general application is. So one also has any other choice in the formation of iron carbonyl from iron Condition either to ensure that when preparing the mass none Oxidation takes place, or one has before the use of the 1st metal for carbonyl formation to carry out a pre-treatment with reducing gases, even if only briefly. Slides the latter applies preferably to the production of iron carbonyl from non-spongy Iron, e.g. B. from commercially available powdered iron or iron filings and the like., There these masses regularly with a thin. disturbing oxide skin are covered; the former Working method is preferred when using oxidic iron masses such as hematite, Magmetit, Spateisenstein us «- .. as the original starting material, whereby this after the previous reduction, in a special reduction furnace in the for carbonyl formation serving pressure furnace must be transferred; for this transfer must be in accordance with the present Invention by using a reducing or indifferent atmosphere or it can also be ensured by using a vacuum that no surface oxidation occurs of the reducing material takes place.

Wenn eine besondere Reduktion schwach oxydierten Eisens vorgenommen wird, hat es sich allgemein als vorteilhaft erwiesen, diese bei möglichst niedriger Temperatur, zweckmäßig unter hohem Wasserstoffdruck, vorzunehmen. Bei unreinem Material, z. B. Eisenspänen, empfiehlt es sich vielfach, diese Massen vorher von den anhängenden Ver unreinigungen, wie COI u. dgl., zu befreien.When a special reduction of weakly oxidized iron is made it has generally proven to be advantageous to keep this as low as possible Temperature, expediently under high hydrogen pressure. If the material is impure, z. B. Iron filings, it is often advisable to use these masses beforehand to free from the adhering impurities such as COI and the like.

Man hat zwar bereits die reduzierende Vorbehandlung des carbonylbildenden Materials und die Carbonylbildung selbst hintereinander in einem und demselben Gefäß vorgenommen; hieraus war aber nicht die allgemeine Regel zu entnehmen, bei der '%,7orbereitttng der Masse für die in einem besonderen Gefäß stattfindende Carbonylbildung jede Oxydation zielbewußt auszuschließen.One already has the reducing pretreatment of the carbonyl-forming Materials and the carbonyl formation itself one after the other in one and the same vessel performed; from this, however, the general rule could not be inferred according to which '%, 7orbereitttng of the mass for the formation of carbonyl, which takes place in a special vessel, every oxidation to purposefully exclude.

Beispiel i Reines käufliches, durch Reduktion von Eisenoxyd erhaltenes Eisenpulver, welches beim Überleiten eines Kohlemoxvdstromes von i5o Atm. Druck bei 200° in sechs Stunden zu etwa 20 °/o in Eisencarbonyl verwandelt wird, wobei die Bildungsgeschwindigkeit des Carbonyls am Anfang noch verhältnismäßig groß, nach fünf Stunden aber auf etwa ein Zehntel des Höchstwertes gesunken ist, wird zunächst einer inehrs.tündigen Vorbehandlung mit trockenem Wasserstoff von etwa 13o Ntm. Druck bei 2oo° unterworfen. Hierauf wird die Masse unter Ausschluß von Sauerstoff in den Ofen, in dem die Carbonylbildung stattfindet, übergeführt und dann Kohlenoxvd unter den oben genannten Bedingungen darübergeleitet. Nach sechs Stunden sind 9o °1, des Eisens, häufig noch mehr, in Carbonyl übergegangen.Example i Pure commercially available, obtained by reducing iron oxide Iron powder, which is produced when a carbon dioxide current of 150 atm. pressure at 200 ° in six hours to about 20% is converted into iron carbonyl, with the rate of formation of the carbonyl at the beginning is still relatively high, according to five hours but has dropped to about a tenth of the maximum value, is initially an hour long pretreatment with dry hydrogen of about 130 Ntm. Subjected to pressure at 2oo °. Then the mass is in the absence of oxygen transferred to the furnace in which the carbonyl formation takes place and then carbon dioxide forwarded under the above conditions. After six hours it's 9o ° 1, of iron, often even more, changed into carbonyl.

Beispiel e Zerkleinerter natürlicher Spateisenstein wird in einem Drehrohrofen bei 8oo° im Wasserstoffstrom behandelt. Aus dem Ofen fällt,das körnige oder pulverige Material, ohne mit Luft in Berührung zu kormnen, in einen taschenförmigen Bunker, aus welchem die Luft ebenfalls durch Stickstoff oder ein anderes indifferentes Gas ferngehalten wird, und kann von da nach Bedarf entnommen und unter Aussahluß von Sauerstoff den für die Carbonylbildung dienenden Hochdrucköfen zugeführt werden. Es wird dort durch einen Kohlenoxydstrom, z. B. von 15o Atm., bei 2oo° in drei Stunden zu etwa 65 °/o in Ei'sencarbonyl übergeführt.Example e Crushed natural spade iron stone is in one Treated rotary kiln at 8oo ° in a stream of hydrogen. The grainy one falls out of the oven or powdery material, without coming into contact with air, into a bag-shaped one Bunker, from which the air is also replaced by nitrogen or another indifferent Gas is kept away, and can be withdrawn from there as required and with a discharge of oxygen are fed to the high-pressure furnaces used for carbonyl formation. It is there by a carbon oxide stream, z. B. from 150 atm., At 2oo ° in three hours about 65% converted into iron carbonyl.

Claims

PATENT CLAIM CF.I Modification of the procedure of the main patent 499 296, characterized in that instead of sponge iron, other metallic iron masses are used here used that have not been reduced in the vessel in which the carbonyl formation takes place.