DE524712C - Verfahren zur Herstellung von wasserfreien Chloriden und Chlorwasserstoff - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von wasserfreien Chloriden und Chlorwasserstoff Es ist bekannt, wasserfreie Metallchloride, z. B. Aluminiumchlorid, dadurch zu gewinnen, daß man auf metalloxydhaltiges Material, z. B, Tonerdesilikate, ein Gemisch von Kohlenoxyd und Chlor in der Glühhitze einwirken läßt. Es macht dabei Schwierigkeiten, das Material zusammen mit den Reaktionsgasen auf die notwendigen Temperaturen zu erhitzen und diese zur vollständigen Durchführung der Reaktion aufrechtzuerhalten. Außerdem ist es notwendig, von reinem Kohlenoxyd auszugehen.
• Es hat sich nun gezeigt, daß man ohne Schwierigkeiten direkt von kohlenoxyd- und wasserstoffhaltigen Gasgemischen, z. B. Wassergas, ausgehen kann, wenn man diese mit einer genügenden Menge Chlor, zweckmäßig gerade mit der dem Kohlenoxyd sowie dem Wasserstoff äquivalenten Menge, versetzt und diese Mischung, in der nach Zündung sofort eine lebhafte Reaktion, verbunden mit einer wesentlichen Temperatursteigerung, einsetzt, mit den metalloxydhaltigen Stoffen in Berührung bringt. Bei der sich einstellenden Temperatur reagieren Kohlenoxyd und Chlor bzw. das bereits gebildete Phosgen sehr rasch mit dem Metalloxyd unter Bildung von wasserfreiem Chlorid und Kohlensäure. Die Explosionsgefahr wird dadurch vermieden, daß man die Gase sofort beim Eintritt in den Reaktionsraum entzündet.
• Es bietet keine Schwierigkeiten, diesen sehr stark exothermen Prozeß völlig kontinuierlich zu leiten. Infolge der hohen Wärmeentwicklung ist eine besondere Isolation des Reaktionsraumes nicht erforderlich. Es ist jedoch im allgemeinen zweckmäßig, Ofen zu benutzen, die innen aus chlor-undfeuerbeständigemMaterialvonschlechter Wärmeleitfähigkeit bestehen, so daß der äußere Mantel auf mäßiger Temperatur bleibt und aus Metall, z. B. Eisen, hergestellt werden kann. Beim kontinuierlichen Betrieb, z. B. in einem Schachtofen oder Drehrohrofen, wird zweckmäßig das metalloxydhaltige Material, z. B. Kaolin, im Gegenstrom mit der Gasmischung in Berührung gebracht und der verbleibende Rückstand, z. B. Kieselsäure, in geeigneter Weise in der Nähe des Gaseintrittes kontinuierlich oder in bestimmten Zeiträumen entnommen. Entsteht bei der Reaktion ein nicht flüchtiges Metallchlorid, z. B. Chromchlorid bei der Verarbeitung von Chromeisenstein, so wird dies ebenfalls mit den Rückständen entnommen. Bei der Herstellung flüchtiger Chloride, z. B. von Aluminiumchlorid bei der Verarbeitung tonerdehaltiger Materialien oder von Eisenchlorid bei der Verarbeitung von Chromeisenerzen, besteht das den Ofen verlassende Gas aus Metallchloriddämpfen, Chlorwasserstoff und Kohlendioxyd; durch Abkühlung dieses Gases kann man in den meisten Fällen das Metallchlorid ganz oder zum größten Teil als festen oder flüssigen Körper abscheiden. Enthält das Gas dann noch Teile des Chlorids in Nebelform, so können diese in einfacher Weise auf elektrischem Wehe, z. B. in einer Bleiapparatur, deren Mantel die eine Elektrode bildet, während ein Metalldraht oder ein Netz von Drähten als Gegenelektrode dient, niedergeschlagen werden. Man kann auch das gesamte Metallchlorid auf elektrischem Wege abscheiden.
• Zweckmäßig wird der Chlorwasserstoff vor seiner Verwendung, z. B. zur Gewinnung von Salzsäure, vollständig von den Metallchloriden gereinigt, deren letzte Reste erforderlichenfalls durch Waschen mit konzentrierter Salzsäure entfernt werden. Es gelingt auf diese Weise leicht, neben dem Metallchlorid reinen Chlorwasserstoff zu gewinnen.
• Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, Aluminiumchlorid durch Einwirkung eines Gemisches aus heißem Generatorgas und Chlor auf Tonerde herzustellen; bei diesem Verfahren' wird aber ein Gasgemisch (Generatorgas) angewandt, das wasserstofffrei ist oder nur wenige Prozente Wasserstoff enthält, so daß sich wesentliche Mengen Chlorwasserstoff nicht bilden können. Dieses Verfahren bot daher keinen Anhaltspunkt dafür, daß sich mit der Überführung eines metalloxydhaltigen Materials in ein Metallchlorid mittels eines kohlenoxyd-und chlorhaltigen Gasgemisches durch gleichzeitige AnwendunghinreichenderMengen Wasserstoff in einfacher und vorteilhafter Weise, z. B. durch Benutzung eines Gemisches aus dem leicht zugänglichen und wohlfeilen Wassergas und Chlorgas, die Erzeugung hochprozentiger Salzsäure verbinden lassen würde.
• Das gleiche gilt für eine andere bekannte Arbeitsweise, nach der Chloride durch Einwirkung von Chlor und einem Reduktionsmittel, z. B. Kohlenoxyd oder Wasserstoff, gewonnen werden, wobei also im Falle der Anwendung von Wasserstoff dieser an Stelle des Kohlenoxyds verwendet wird. Im Gegensatz hierzu hat bei dem vorliegenden Verfahren, bei dem man Chlor, Kohlenoxyd und Wasserstoff auf Metalloxyde einwirken läßt, der Wasserstoff nicht die gleiche Wirkung wie das Kohlenoxyd, sondern er bildet mit Chlor Chlorwasserstoff. Beispiel In einem eisernen Ofen, der innen mit chlor-*und feuerbeständigen Silikatsteinen ausgemauert ist, werden 750 kg Kaolin in Stückform bei etwa 7oo° entwässert. Über das Material werden dann innerhalb 48 Stunden 950 cbm eines aus 26 ojo Wasserstoff, --10/, Kohlenoxyd, 47 % Chlor, 3 % Kohlendioxyd und 3 0,"`o Stickstoff bestehenden Gasgemisches geleitet. Die Reaktion setzt sofort unter Bildung von Aluminiumchlorid, Chlorwasserstoff und Kohlendioxyd ein und verläuft glatt ohne jede äußere Wärmezufuhr. Aus den Reaktionsgasen werden in einem wassergekühlten Kondensationssystem 56o kg wasserfreies Aluminiumchlorid abgeschieden; läßt man die noch Aluminiumchloriddämpfe enthaltenden Gase dann noch durch eine elektrische Abscheidungszelle streichen, so werden dort noch 30 kg Aluminiumchlorid niedergeschlagen. Die Restgase werden zuerst durch eine wäßrige Lösung von konzentrierter Salzsäure und dann durch ein Absorptionssystem mit Wasser geleitet, wo 2400 kg einer etwa 35o'/oigen Salzsäure erhalten werden, die frei von Aluminium ist.
• Die Darstellung des Aluminiums kann kontinuierlich erfolgen, wenn man die aus dem Kaolin gebildete Kieselsäure regelmäßig entfernt und entsprechend neue Mengen entwässerten Kaolins zuführt. Das' Abziehen der Kieselsäurerückstände geschieht dabei vorteilhaft, wenn diese noch etwa 2 bis 3 01 10 A12 03 enthalten, da sie dann die Stückform beibehalten und dem Gas ungehindert Durchgang gewähren.
• In ähnlicher Weise kann die Chlorierung von Chromeisenstein durchgeführt werden. Dabei entsteht als flüchtiges Chlorid in der Hauptsache Eisenchlorid, während das entstandene Chromchlorid mit den Rückständen entnommen Wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von wasserfreien Chloriden und Chlorwasserstoff, dadurchgekennzeichnet, daß man eine Mischung aus Kohlenoxyd und Wasserstoff in wesentlichen Mengen enthaltenden Gasen und Chlor auf metalloxydhaltiges Material einwirken läßt, zweckmäßig die Kondensation des entstandenen Metallchlorids ganz oder teilweise auf elektrischem Wege vornimmt und gegebenenfalls die letzten Reste des Metallchlorids durch Waschen mit einer gesättigten Chlorwasserstofflösung entfernt.