DE563427C

DE563427C - Process for the production of metallic magnesium

Info

Publication number: DE563427C
Application number: DEM109798D
Authority: DE
Inventors: Pierre Camescasse
Original assignee: MAGNESIUM PRODUCTION Co L
Current assignee: MAGNESIUM PRODUCTION Co L
Priority date: 1929-04-25
Filing date: 1929-04-25
Publication date: 1932-11-04

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AIS 4.N0VEMBER1932ISSUED AIS NOVEMBER 4, 1932

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

M 563427 KLASSE 40 c GRUPPE M 563 427 40 CLASS C GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. April 1929 abPatented in the German Empire on April 25, 1929

Die Erfindung betrifft Verbesserungen in der elektrolytischen Herstellung von Magnesiummetall, bei welcher man als Schmelzelektrolyten ein Gemisch von Chlormagnesium und Chlorkalium verwendet. Bei solchen Verfahren ist man genötigt, vorher das Chlormagnesium zu entwässern, bevor es in die elektrolytische Kufe gelangt, und zu diesem Zweck, um eine stürmische Bildung von Oxyden im Laufe der Entwässerung zu vermeiden, Chlormagnesium mit Chlorkalium zu versetzen, da sich durch Versuche gezeigt hat, daß die Entwässerung des Chlormagnesiums durch die Gegenwart des Chlorkaliums gefördert wird. Der Nachteil dieser Arbeitsweise besteht darin, daß das elektrolytische Bad, in welches man dauernd das Chloridgemisch zuführt und in welchem lediglich Chlormagnesium zersetzt wird, sich rasch anThe invention relates to improvements in the electrolytic production of magnesium metal, in which a mixture of magnesium chloride and potassium chloride is used as the fused electrolyte. With such procedures it is necessary to dehydrate the magnesium chloride before it gets into the electrolytic vat and to this Purpose to avoid a stormy formation of oxides in the course of the drainage, To add chlorine magnesium with chlorine potassium, since experiments have shown that that the dehydration of magnesium chloride is promoted by the presence of potassium chloride will. The disadvantage of this procedure is that the electrolytic bath, in which one is constantly the chloride mixture and in which only magnesium chlorine is decomposed, quickly accumulates

ao Chlorkalium anreichert, wodurch die Elektrolyse gestört wird und man genötigt ist, den Elektrolyten von Zeit zu Zeit unter Stoff- und Wärmeverlusten ganz zu erneuern.ao potassium chlorine enriches, whereby the electrolysis is disturbed and one is forced to the To completely renew electrolytes from time to time with loss of material and heat.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieses Nachteils und besteht darin, daß man dem in dem Entwässerungsvorgang begriffenen Chlormagnesium einen Elektrolytanteil aus der elektrolytischen Kufe hinzufügt, derart, daß das Chlorkalium in einem geschlossenen Arbeitszyklus umläuft und dessen Gehalt in der elektrolytischen Kufe innerhalb bestimmter und unschädlicher Grenzen aufrechterhalten wird, während gleichzeitig die Wärmeeinheiten des Elektrolyten gewahrt bleiben.The invention aims to avoid this disadvantage and consists in that one the magnesium chloride, which is involved in the dehydration process, has an electrolyte content from the electrolytic vat adds in such a way that the chlorine potassium in a closed Working cycle revolves and its content in the electrolytic vat is maintained within certain and harmless limits while maintaining the thermal units of the electrolyte.

Es ist vorteilhaft, diesen Elektrolytanteil dem Chlormagnesium in einer Entwässerungsstufe hinzuzusetzen, in welcher die Temperatur genügend hoch ist, "damit das Vermischen sich unmittelbar in inniger Weise vollzieht. Der entnommene Elektrolyt wird in solcher Menge der Chlormagnesiummasse hinzugesetzt, daß während der Entwässerung das Verhältnis zwischen der Chlormagnesiummenge und der Chlorkaliummenge Vorzugsweise im wesentlichen äquimolekular bleibt. Man kann aber auch bis zu 8 Mol KCl auf 10 Mol MgCl₂ verwenden, und der Vorgang ist, wenn auch nicht vollständig, ausführbar, wenn 5 Mol KCl auf 10 Mol MgCl₂ zur Anwendung kommen. Auf diese Weise läßt sich erzielen, daß Chlorkalium einen geschlossenen Arbeitszyklus beschreibt und daß, nachdem der Betrieb den normalen Gang angenommenIt is advantageous to add this electrolyte content to the chloromagnesium in a dehydration stage in which the temperature is high enough "so that the mixing takes place immediately and intimately. The removed electrolyte is added to the chloromagnesium mass in such an amount that the ratio between The amount of magnesium chloride and potassium chloride preferably remains essentially equimolecular, but up to 8 moles of KCl to 10 moles of MgCl ₂ can also be used, and the process can be carried out, although not completely, if 5 moles of KCl to 10 moles of MgCl ₂ are used In this way it can be achieved that potassium chlorine describes a closed working cycle and that after the operation resumes normal operation

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Pierre Camescasse in Martigny, Valais, 'Schweiz.Pierre Camescasse in Martigny, Valais, 'Switzerland.

hat, es nicht mehr nötig ist, neue Mengen von Chlorkalium hinzuzufügen, es sei denn, um die kleinen Verluste auszugleichen.has, it is no longer necessary to add new amounts of potassium chloride unless in order to to compensate for the small losses.

Beispielsweise kann das Verfahren in folgender Weise ausgeführt werden:For example, the method can be carried out in the following way:

Die .Elektrolyse erfolgt ausgehend von einem Gemisch, welches im wesentlichen aus 70 o/o Chlorkalium und 30 o/_o Chlormagnesium zusammengesetzt ist. Die Speisung der elektrolytischen Kufe erfolgt mit einem Gemisch von 60 0/0 Chlormagnesium und 40 o/_o Chlorkalium, welches Gemisch erzeugt wird, wenn man einen bestimmten Elektrolytanteil aus der Kufe zu dem Chlormagnesium mit 4 Mol Kristallwasser hinzufügt, und zwar vorteilhaft im Verhältnis von 42 0/0 Elektrolytanteil für 58 o/_o geschmolzenen Chlormagnesiums mit 4 Mol Wasser.The electrolysis is carried out starting from a mixture which is essentially composed of 70 o / o potassium chloride and 30 o / _o magnesium chlorine. The supply of the electrolytic vat is carried out with a mixture of 60 0/0 magnesium chloride and 40 o / _o potassium chloride, which mixture is generated, if one adds a certain amount of electrolyte from the runner to the magnesium chloride with 4 moles of crystal water, advantageously in a ratio of 42 0/0 electrolyte content for 58 o / _o molten chlorine magnesium with 4 moles of water.

Es ist ferner festgestellt worden, daß be-It has also been found that

ao sonders vorteilhafte Resultate erhalten werden, wenn man die Zusammensetzung des zu entwässernden Gesamtgemisches derart nimmt, daß dieselbe sich derjenigen des CarnaHits nähert, d. h. etwa 60 0/0 Mg Cl₂ und 40 0/0 KCl ausmacht. Dementsprechend erfolgt auch die Hinzufügung des Elektrolytanteils im Verhältnis zu dem in der Entwässerung begriffenen Chlormagnesium in solcher Menge, daß die genannte Zusammensetzung aufrechterhalten bleibt.Particularly advantageous results are obtained if the composition of the total mixture to be dewatered is taken in such a way that it approaches that of the CarnaHit, ie about 60% Mg Cl ₂ and 40% KCl. Correspondingly, the addition of the electrolyte content in relation to the chlorine magnesium being dehydrated takes place in such an amount that the stated composition is maintained.

Der Elektrolytanteil aus der Kufe kann der einen oder der anderen Arbeitsphase beim Entwässern des Chlormagnesiums hinzugefügt werden, nachdem es bekannt ist, daß diese Entwässerung vorzugsweise, in aufeinanderfolgenden Stufen vor sich geht und das wasserhaltige Chlormagnesium mit 6 Mol Wasser zunächst in den geschmolzenen Zustand, beispielsweise mit 4 Mol Wasser, übergeführt wird, welches alsdann in einer dritten Arbeitsphase vollständig entwässert wird. The electrolyte content from the vat can be used in one or the other work phase Dehydrating the magnesium chloride will be added after it is known that this Dehydration, preferably, is going on in successive stages and the water-containing Chlorine magnesium is first converted into the molten state with 6 moles of water, for example with 4 moles of water which is then completely drained in a third working phase.

Die Zeichnung veranschaulicht schematischThe drawing illustrates schematically

den Gang des Verfahrens gemäß Erfindung.the course of the method according to the invention.

Aus der elektrolytischen Kufe, welche ein Gemisch von Chlormagnesium und Chlorkalium enthält, kann ein bestimmter Anteil des Elektrolyten entnommen und zu einer bestimmten Arbeitsstufe beim Entwässern des wasserhaltigen Chlormagnesiums hinzugefügt werden. Diese z. B. drei Arbeitsstufen sind mit a, b, c bezeichnet. Wird jedoch der Elektrolytanteil zu dem Chlormagnesium hinzugefügt, welches sich vor oder in der ersten Entwässerungsstufe α befindet, wie dies durch punktierte Linien je und t veranschaulicht ist, so zeigt sich der Nachteil, daß der Elektrolytanteil wesentlich abgekühlt und verdünnt wird, infolgedessen die fühlbare Wärme verlorengeht. Es empfiehlt sich dagegen, den Eiektrolytanteil der Arbeitsstufe b hinzuzufügen, wie in der strichpunktierten Linie y veranschaulicht ist, in welcher Arbeitsstufe sich das Chlormagnesium in geschmolzenem Zustande mit 4 Mol Wasser befindet und eine Temperatur von etwa 250⁰ C aufweist. Besonders empfehlenswert ist aber der in voller Linie dargestellte Verlauf z, gemäß welchem der Elek'trolytanteil der Arbeitsstufe c hinzugefügt wird, in welcher sich bereits eine im wesentlichen entwässerte geschmolzene Chlormagnesiummasse bei hoher Temperatur befindet. Zu dieser Arbeitsstufe c wird somit gleichzeitig das teilweise entwässerte Chlormagnesium mit 4 Mol Wasser aus der Arbeitsstufe b und der Elektrolytanteil hinzugefügt, der ein bestimmtes Gemisch von MgCl₃ und KCl enthält und dessen Menge, wie oben beschrieben, bemessen wird.A certain proportion of the electrolyte can be taken from the electrolytic vat, which contains a mixture of chlorine magnesium and chlorine potassium, and can be added to a certain work step when dewatering the water-containing chlorine magnesium. This z. B. three stages of work are denoted by a, b, c. However, if the electrolyte portion is added to the magnesium chlorine, which is located before or in the first dehydration stage α , as illustrated by dotted lines and t , the disadvantage is that the electrolyte portion is significantly cooled and diluted, as a result of the sensible heat get lost. It is recommended, however, b the Eiektrolytanteil work stage to add, as illustrated in the dash-dotted line y in which working stage the magnesium chloride is in a molten state with 4 moles of water and has a temperature of about 250 ⁰ C. Particularly recommended, however, is the curve z shown in full line, according to which the electrolyte fraction of work stage c is added, in which there is already an essentially dehydrated molten magnesium chloride mass at high temperature. The partially dehydrated magnesium chloride with 4 moles of water from stage b and the electrolyte content, which contains a certain mixture of MgCl ₃ and KCl and the amount of which is measured as described above, are thus added to this stage c at the same time.

Das wasserhaltige Chlormagnesium kann vorzugsweise in kleinen Mengen hintereinander zu einer im wesentlichen schmelzflüssigen Masse hinzugefügt werden, welche das von der vorangehenden Behandlung stammende entwässerte Chlormagnesium enthält, zu welchem man den Elektrolytanteil hinzugefügt hat, wobei die den Schmelzpunkt der Masse übersteigende Temperatur mittels einer Beheizungsart aufrechterhalten wird, die eine Zersetzung der Chloride in ihre Bestandteile nicht hervorzubringen vermag, was z. B. durch Wechselstrom, Außenbeheizung usw. bewirkt werden kann. Diese Beheizung bildet den Gegenstand eines sich auf die Entwässerung des Chlormagnesiums durch Wechselstrom, Außenbeheizung usw. beziehenden Patents in einem dem elektrolytischen Prozeß vorgeschalteten Arbeitsgang, ist daher nicht ein Erfindungsmerkmal des vorliegenden Verfahrens und wird auch nicht als Erfindung beansprucht.The hydrous magnesium chloride can preferably be used in small amounts one after the other can be added to a substantially molten mass which is that derived from the previous treatment contains dehydrated magnesium chloride, to which the electrolyte content is added has, the temperature exceeding the melting point of the mass by means of a Type of heating is maintained, which decomposes the chlorides into their components unable to produce what z. B. caused by alternating current, external heating, etc. can be. This heating forms the subject of one affecting drainage of magnesium chloride by alternating current, external heating, etc. in patent in an operation preceding the electrolytic process is therefore not a feature of the invention of the present process and is also not claimed as an invention.

Claims

100 claims:

1. Process for the production of metallic magnesium by molten electrolysis a mixture of chlorine magnesium and chlorine potassium, characterized in that the chlorine magnesium before or during the drainage process Adds electrolyte content from the electrolytic vat, so that the chlorine potassium runs in a closed work "» cycle and its salary in the Maintain electrolytic vat within certain and harmless limits will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the addition of the electrolyte portion takes place in such an amount in relation to the chlorine magnesium involved _{in the dehydration that the total mixture essentially has a composition of 60 o / o} _{MgCl 3} and 40 0/0 KCl having.

3 · The method according to claim ι, characterized in that in the final work stage (c), in which the molten chlorine magnesium is at high temperature, at the same time the corresponding electrolyte content and already partially dehydrated, molten chlorine magnesium, preferably of the composition MgCl ₂ - f- 4H ₂ O, simultaneously.

1 sheet of drawings