-
Herstellung von Kobaltnitrosocarbonyl Es wurde gefunden, daß man das
bisher lediglich durch Einwirkung von Stickoxyd auf das fertige Kobaltcarbonyl erhaltene
Kobaltnitrosocarbonyl in einfacher Weise gewinnt, wenn man ähnlich wie bei der bekannten
Herstellung von Kobaltcarbonyl aus Kohlenoxyd und Kobalt Kohlenoxyd oder solches
enthaltende Gase in Gegenwart von Stickoxyden, vorzugsweise von Stickstoffmonoxyd,
oder in Gegenwart von Stickoxyde abgebenden Stoffen, z. B. Nitraten oder flüssigen
Lösungen von Stickoxyden, auf Kobalt oder solches enthaltende Materialien einwirken
läßt. Die Reaktion verläuft sehr leicht, sogar schon bei Zimmertemperatur und bei
gewöhnlichem Druck. Unter Umständen ist es zweckmäßig, bei vermindertem oder erhöhtem
Druck zu 'arbeiten. Die Anwendung hoher Drucke empfiehlt sich beispielsweise, wenn
zur Erhöhung der Reaktionsfähigkeit des kobalthaltigen Ausgangsmaterials hohe Temperaturen,
z. B. etwa aSo°, erforderlich sind.
-
Die Bildung des Kobaltnitrosocarbonyls tritt bereits ein, wenn nur
geringe Mengen Stickoxyde dem Kohlenoxyd zugesetzt sind. Das Mischungsverhältnis
zwischen den Stickoxyden und dem Kohlenoxyd kann in verhältnismäßig weiten Grenzen
variiert werden; jedoch ist besonders beim Arbeiten unter erhöhten Druck auf die
Explosionsgrenzen der Gemische Rücksicht zu nehmen.
-
Man kann die Stickoxyde bzw. Stickoxyde abgebenden Stoffe dem Kohlenoxyd
bereits vor dem Eintritt in den Reaktionsraum beimischen oder erst in dem letzteren
zufügen.
-
Statt Kohlenoxyd sind insbesondere industrielle Gase, wieWassergas,
anwendbar, nachdem sie erforderlichenfalls von unerwünschten Fremdstoffen befreit
sind. Der in derartigen Gasen enthaltene Wasserstoff ist geeignet, eine Passivierung
des kobalthaltigen Ausgangsstoffes zurückzudrängen.
-
Das kobalthaltige Ausgangsmaterial, z. B. Kobaltmetall selbst oder
Kobaltverbindungen, gegebenenfalls im Gemisch mit anderen Stoffen, wird vorzugsweise
in fein verteilter aktiver Form angewendet. Von besonderer technischer Bedeutung
ist die Verwendung von Erzen, Zwischen- und Abfallprodukten, wie Krätzen, Schlämmen,
Schlacken u'sw. Der Bildung des N itrosocarbonyls kann eine Vorbereitung des Reaktionsgutes,
wie Abröstung, Aufschluß, Umwandlung in Oxyd, Auflockerung usw., vorausgehen. Auch
können Stoffe zugesetzt werden, die die Bildung des Nitrosocarbonyls erleichtern,
wie Kupfer. Besonders bei der Einwirkung des Kohlenoxyd-Stickoxyd-Gemisches unter
gewöhnlichem
Druck ist es zweckmäßig, den kobalthaltigen Ausgangsstoff
in metallischer Form anzuwenden bzw. vorher einer reduzierenden Behandlung zu unterwerfen.
Diese kann mit gasförmigen Reduktionsmitteln, wie Wasserstoff oder Kohlenoxyd oder
diese Stoffe enthaltenden Gasgemischen, z. B. Wassergas, Generatorgas o. dgl., oder
auch mit festen oder flüssigen kohlenstoffhaltigen Substanzen, wie Kohle, Koks,
Grude usw. oder Ölen, ölhaltigen Abfallstoffen, wie Hydrierabschlamm usw., durchgeführt
werden.
-
Kommt die Bildung des Kobaltnitrosocarbonyl's zum Stillstand, ehe
das Kobalt weitgehend aufgebraucht ist, so erweist sich im allgemeinen eine Reduktion,
gegebenenfalls nach vorheriger Oxydation, als sehr förderlich für die weitere Umsetzung.
-
Die Reaktion ist auch für die Aufarbeitung von Materialien, z. B.
von Nickel, geeignet, die nur geringe Mengen Kobalt enthalten. Es lassen sich ohne
Schwierigkeiten solche Arbeitsbedingungen einhalten, daß die Bildung anderer flüchtiger
Metallverbindungen, insbesondere Carbonyle, unterbleibt, so daß man von Fremdmetallen
praktisch freies Nitrosocarbonvl erhält. Man kann jedoch auch solche Bedingungen
einhalten, daß das Kobaltnitrosocarbonyl im Gemisch mit anderen Metallverbindungen
erhalten wird; das Gemisch kann dann fraktioniert, z. B. im Kohlenoxy dstrom destilliert
werden.
-
Das nach dem vorliegenden Verfahren erhaltene Kobaltnitrosocarbonyl
kann in sehr vorteilhafter Weise auf andere Kobaltverbindungen oder auf Kobalt selbst
verarbeitet werden. Zu diesem Zwecke wird es entweder unter Bildung von Kobaltoxyd
mit Luft oder Sauerstoff verbrannt, oder es wird thermisch zersetzt, vorzugsweise
in einem erhitzten Hohlraum, gegebenenfalls in Gegenwart von Gasen, insbesondere
reduzierenden Gasen, wie Wasserstoff, oder die Umsetzung erfolgt durch chemische
Mittel, wie Säuren oder Laugen unter Bildung von Kobaltsalzen o. dgl. Gewünschtenfalls
wird das durch thermische Zersetzung oder Verbrennung erhaltene Produkt einer weiteren
Verarbeitung, z. B. einer Reduktion, unterzogen.
-
Die Bedeutung des neuen Verfahrens liegt vor allem darin, daß es auf
wirtschaftlichem Wege die Verarbeitung wohlfeiler kobalthaltiger Rohstoffe auf hochwertige
reine Produkte ermöglicht.
-
Beispiel i Ein durch Zusatz von Kalk zu einer Kobaltsulfatlösung erhaltener
Niederschlag wird bei 35o° mit Wasserstoff reduziert und dann bei einer Temperatur
von 6o bis 7o" mit einem Gemisch von Kohlenoxyd mit etwa 5% Stickoxyd behandelt.
Es wird Kobaltnitrosocarbonyl als rote Flüssigkeit in reichlicher Ausbeute erhalten.
-
Die Flüssigkeit wird in einem erhitzten Hohlraum verdampft, so daß
sich das Kobaltnitrosocarbonyl zersetzt; das dabei frei werdende Gas wird bei der
Bildung weiterer Mengen Nitrosocarbonyl verwendet. Beispiel e Kobaltnitratlösung
wird mit Kalk zur Trockne eingedampft und die erhaltene calciumnitrathaltige Masse
unter Zoo at Druck bei 2q.0° mit strömendem Kohlenoxyd behandelt. Das entstandene
Kobaltnitrosocarbonyl wird von dem Kohlenoxydstrom aus dem Ofen fortgeführt. Es
wird durch Auskühlen flüssig für sich gewonnen.