DE545710C

DE545710C - Process for the extraction of metals by thermal decomposition of solid metal carbonyls

Info

Publication number: DE545710C
Application number: DE1930545710D
Authority: DE
Inventors: Dr Walther Haag; Dr Max Naumann; Dr-Ing Leo Schlechl
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1930-07-13
Filing date: 1930-07-13
Publication date: 1932-03-04

Description

Verfahren zur Gewinnung von Metallen durch thermische Zersetzung von festen Metallcarbonylen Bei der thermischen Zersetzung von Metallcarbonylen, z. B. von Eisen- oder Nickelcarbonyl, kann man in der Weise verfahren, daß man das Carbonyl in flüssiger Form, z. B. mittels einer Düse, in den Zersetzungsofen einspritzt, wo es zunächst verdampft und dann zersetzt wird, oder daß man das Carbonyl in bereits verdampftem Zustand in den Zersetzungsofen einleitet. Zur Zersetzung von festen Carbonylen wurde bereits vorgeschlagen, sie unter Kohlenoxyddruck zu schmelzen und die Schmelze mittels eines Kohlenoxydstromes durch eine Düse in den Zersetzungsofen hinein zu zerstäuben oder eine Lösung des Carbonyls z. B. in Benzin oder einem flüssigen Carbonyl in den Ofen einzuspritzen. Diese Arbeitsweisen haben jedoch verschiedene Nachteile, insbesondere den, daß sich die Düse leicht unter Bildung kompakter Metallabscheidungen verstopft, was zu unliebsamen Betriebsunterbrechungen und Verlusten an Carbonyl führt.Process for the extraction of metals by thermal decomposition of solid metal carbonyls In the thermal decomposition of metal carbonyls, z. B. of iron or nickel carbonyl, you can proceed in such a way that you can Carbonyl in liquid form, e.g. B. by means of a nozzle, injected into the decomposition furnace, where it first evaporates and then decomposes, or that one has the carbonyl in already introduced into the decomposition furnace in a vaporized state. For the decomposition of solids Carbonyls have already been proposed to melt them under carbon dioxide pressure and the melt by means of a carbon oxide stream through a nozzle into the decomposition furnace to atomize into it or a solution of the carbonyl z. B. in gasoline or a liquid Inject carbonyl into the oven. However, these ways of working have different ones Disadvantages, in particular that the nozzle can easily be formed with compact metal deposits clogged, leading to undesirable business interruptions and losses of carbonyl leads.

Es wurde nun gefunden, daß sich feste Carbonyle zu Metallen, insbesondere solchen von sehr hohem Zerteilungsgrad, vorteilhaft in der Weise zersetzen lassen, daß man die Carbonyle in zerkleinertem festem Zustande durch einen erhitzten Raum fallen läßt. Man führt beispielsweise das feingepulverte Carbonyl mittels einer Förderschnecke in gleichmäßigem Strom zentral von oben in einen senkrechten Zersetzüngsofen ein, der die zur Zersetzung erforderliche Temperatur besitzt. Die Carbonylteilchen werden während ihres Falles durch den Ofen zu Kohlenoxyd und feinem Metallpulver zersetzt. Das letztere kann am unteren Ende des Ofens in einer geeigneten Auffangvorrichtung gesammelt und aus dieser kontinuierlich oder zeitweise entfernt werden. Statt einer Förderschnecke läßt sich auch zur Einführung des Carbonyls ein Schüttelsieb oder eine ähnliche Einrichtung verwenden.It has now been found that solid carbonyls turn into metals, in particular those with a very high degree of fragmentation, advantageously decomposed in such a way that that the carbonyls can be passed through a heated room in a comminuted solid state drops. For example, the finely powdered carbonyl is carried out by means of a Conveyor screw in a steady flow centrally from above into a vertical decomposition furnace one that has the temperature required for decomposition. The carbonyl particles become carbon monoxide and fine metal powder as they fall through the furnace decomposed. The latter can be placed in a suitable collecting device at the lower end of the furnace collected and removed from this continuously or temporarily. Instead of one Conveyor screw can also be used to introduce the carbonyl or a vibrating sieve use a similar facility.

Die Vorrichtung zur Zerkleinerung des Carbonyls, z. B. eine Mühle; kann so angeordnet werden, daß das feingemahlene Gut in den Zersetzungsofen fällt, und zwar unmittelbar nach Verlassen der Mühle, oder nachdem es ein Sieb zwecks Zurückhaltung gröberer Teile und zwecks gleichmäßiger Enführung@ in den Ofen durchlaufen hat. Um eine Oxydation des Carbonyls bzw. des daraus entstandenen Metalls zu vermeiden, verdrängt man die Luft aus der Apparatur durch einen indifferenten Gasstrom, z. B. Kohlenoxyd oder Stickstoff.The device for comminuting the carbonyl, e.g. B. a mill; can be arranged so that the finely ground material falls into the decomposition furnace, and this immediately after leaving the mill, or after there is a sieve for the purpose of holding back has passed through coarser parts and for the purpose of even feeding @ into the oven. To avoid oxidation of the carbonyl or the resulting metal, if the air is displaced from the apparatus by an inert gas stream, e.g. B. carbon dioxide or nitrogen.

Nach dem vorliegenden Verfahren lassen sich insbesondere schwerflüchtige Carbonyle, wie Kob.alttetra- und -tricarbonyl sowie Malybdän- und Wolframcarbonyl leicht zersetzen.According to the present method, in particular, low-volatility Carbonyls such as cobalt tetra- and tricarbonyl as well as molybdenum and tungsten carbonyl decompose easily.

Leichter flüchtige Carbonyle, wie Chromcarbonyl, lassen sich in einen zur Zersetzung geeigneten feinpulverigen Zustand durch Sublimieren, überführen. Das Einführen des Materials mittels einer Förderschnecke kann man hierbei dadurch _uüigehe, daß man das Carbonyl unmittelbar in den Zersetzungsofen hineinsublimiert -und das feste Sublimat dann durch den Ofen fallen läßt.More volatile carbonyls, such as chromium carbonyl, can be converted into one fine powdery state suitable for decomposition by sublimation, convict. The introduction of the material by means of a screw conveyor can thereby be used It is necessary to sublimate the carbonyl directly into the decomposition furnace -and then drops the solid sublimate through the oven.

Man kann die Zersetzung auch in Gegenwart reaktionsfördernder Gase, z. B. Ammoniak, vornehrrien oder auch mehrere Carbonyle gleichzeitig, u. a. ein festes zusammen mit einem flüssigen Carbonyl, z. B. mit Eisen-oder Nickelcarbonyl, zersetzen. Man erhält dann für bestimmte Zwecke, z. B. zur Weiterverarbeitung auf Legierungen, geeignete Metallgemische. Beispiel r In einen senkrechten Zersetzungsofen, dessen Inneres auf einer Temperatur von 350 bis 400° gehalten wird, führt man mittels einer Förderschnecke von oben her in regelmäßigem Strome feingepulvertes Molybdäncarbonyl ein. Das Carbonyl fällt durch den Ofen hindt<rch und wird dabei zu Kohlenoxyd und Molybdänmetall zersetzt, das in einem am unteren Ende des Ofens angebrachten Sammelgefäß aufgefangen und dauernd oder zeitweise, z. B. mittels einer Förderschnecke, ausgetragen wird. Während der Zersetzung leitet man durch den Ofen von unten nach oben einen Kohlenoxydstrom, -um die Fallzeit des Carbonyls zu vergrößern. Man erhält bei entsprechend geregelter Carbonylzuführung pro Kubikmeter Ofenraum stündlich 15 bis 2o kg äußerst fein zerteiltes Molybdänpulver von großer Reinheit.The decomposition can also be carried out in the presence of reaction-promoting gases, e.g. B. ammonia, vorehrrien or several carbonyls at the same time, including a solid together with a liquid carbonyl, z. B. with iron or nickel carbonyl, decompose. You then get for certain purposes, such. B. for further processing on alloys, suitable metal mixtures. Example r In a vertical decomposition furnace, the interior of which is kept at a temperature of 350 to 400 °, finely powdered molybdenum carbonyl is introduced from above in a regular stream by means of a conveyor screw. The carbonyl falls through the furnace and is decomposed into carbon oxide and molybdenum metal. B. is discharged by means of a screw conveyor. During the decomposition, a stream of carbon dioxide is passed through the furnace from bottom to top in order to increase the fall time of the carbonyl. With an appropriately regulated carbonyl feed, 15 to 20 kg of extremely finely divided molybdenum powder of great purity per cubic meter of furnace space is obtained per hour.

Beispiel 2 In ein r m langes, senkrecht stehendes Eisenrohr von 2o cm lichter Weite, das von außen auf eine Innentemperatur von 250 bis 270° geheizt wird, führt man zentral von oben her mittels einer Förderschnecke stündlich 3 bis ¢ kg gepulvertes Eisentetracarbonyl ein. Beim Hindurchfallen durch den Ofen wird das Carbonyl in Kohlenoxyd und feinverteiltes Eisen gespalten. Das Eisen fällt in ein am unteren Ende des Rohres angebrachtes Auffanggefäß, aus dem es mittels einer Förderschnecke ausgetragen wird. Das Kohlenoxyd verläßt durch ein seitlich an dem Auffanggefäß angebrachtes Rohr die Vorrichtung.EXAMPLE 2 3 to ¢ kg of powdered iron tetracarbonyl per hour are introduced centrally from above by means of a screw conveyor into a 3-m-long, vertical iron pipe with a clearance of 20 cm, which is heated from the outside to an internal temperature of 250 to 270 °. As it falls through the furnace, the carbonyl is split into carbon dioxide and finely divided iron. The iron falls into a collecting vessel attached to the lower end of the pipe, from which it is discharged by means of a screw conveyor. The carbon dioxide leaves the device through a tube attached to the side of the collecting vessel.

Claims

PATENT CLAIM-. Process for the production of metals by thermal decomposition of solid metal carbonyls, characterized in that, for the purpose of obtaining the metals in a finely divided state, the carbonyls in a comminuted, especially finely powdered solid state, are allowed to fall through a room heated to the decomposition temperature.