DE570229C

DE570229C - Verfahren zur Darstellung von Chlorverbindungen durch Behandlung von Erzen, Oxyden oder Salzen mit Chlor und reduzierenden Gasen

Info

Publication number: DE570229C
Application number: DEI40219D
Authority: DE
Inventors: Dr Fritz Doerinckel; Dr Max Zimmermann
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1929-12-21
Filing date: 1929-12-22
Publication date: 1933-02-25

Description

Verfahren zur Darstellung von Chlorverbindungen durch Behandlung von Erzen, Oxyden oder Salzen mit Chlor und reduzierenden Gasen Schon im f ahre 1882 hat j. Riban (comptes rendus 95, S. 116o) beschrieben, daß Phosphate im Gemisch mit Kohle bei gleichzeitiger Behandlung mit Kohlenoxyd und Chlor bereits bei niedriger Temperatur Phosphoroxychlorid bilden. An der gleichen Stelle wird beschrieben, daß bereits bei Temperaturen, die noch im Ölbad zu erreichen sind, aus Tonerde und Kohle durch Umsetzung mit dem gleichen Gasgemisch Aluminiumchlorid abdestilliert werden kann.
Obgleich diese Versuche sich im Laboratorium leicht bestätigen lassen, haben sie bis jetzt die schon von R i b a n erwartete technische Anwendung nicht gefunden. Diese überraschende Tatsache findet darin eine Erklärung, daß für eine technisch befriedigende Umsatzgeschwindigkeit etwas höhere Temperaturen notwendig sind, als von R i b a n angegeben ist. Bei diesen Temperaturen waren Baustoffe, die dem Angriffe der aufeinanderwirkenden Stoffe, besonders des Chlors, standhalten und dabei gasdicht sind, für technische Großapparaturen kaum zu beschaffen, weil man die Reaktionsgefäße von außen beheizen mußte, oder man war auf komplizierte und teure elektrische Innenbeheizung angewiesen.
Es wurde nun gefunden, daß diese Schwierigkeiten dadurch zu beheben sind, daß man das Chlor gleichzeitig mit den Verbrennungsgasen einer reduzierend gehaltenen Flamme unmittelbar zur Einwirkung auf das Gemisch von Erz, Oxyd oder Salz mit Kohle bringt.
Bei dieser Art der Beheizung ist es möglich, die Umsetzungsgefäße mit Blechmänteln zu versehen, die Gasdichtheit gewährleisten. Um jeden Angriff auf den Metallmantel zu verhindern, braucht nur für dessen hinreichende Kühlung gesorgt werden, wobei Luftkühlung meist ausreichend ist, wenn der Ofen in üblicher Weise mit einem Futter versehen ist.
Der Arbeitsgang ist so, daß das Ausgangsmaterial, wie Erze, Oxyde oder Salze, das zweckmäßig nach dem Vorschlag von R i b a n zerkleinert und mit Kohle bzw. Koks brikettiert ist, direkt mit einer reduzierenden Flamme, der Chlor beigemischt ist, bei der als Brennstoff beliebiges Gas oder auch zerstäubter Brennstoff dient, behandelt wird. Nach unseren Erfahrungen ist das Vermischen mit Kohle nur als Vergrößerung bzw. ein Leichterzugänglichmachen der Erzoberfläche zu betrachten, das die Umsetzungsgeschwindigkeit erhöht, aber grundsätzlich nicht zur Durchführung der Umsetzung erforderlich ist. Man kann also auch stückiges Erz verwenden oder auch dieses lediglich gepulvert oder mit Kohle gemischt, also unbrikettiert einsetzen. Ob man das Chlor in die Flamme miteinbläst oder @es durch eine besondere Zuleitung einführt, ist für Durchführung der Umsetzung gleichgültig, wesentlich ist nur, daß die Möglichkeit besteht, daß die reduzierenden Flammengase und das Chlor gleichzeitig unmittelbar auf das zu behandelnde Gut einwirken können. Unmittelbare Berührung mit der Flamme selbst ist nicht erforderlich.
Sind die Chloride, deren Darstellung nach dem beschriebenen Verfahren beabsichtigt wird, wasserempfindlich, so ist Wasserentstehung bei der Verbrennung im Interesse der Ausbeute möglichst zu vermeiden. Dies kann in bekannter Weise, beispielsweise dadurch geschehen, daß man als Brennstoffgas Kohlenoxyd verwendet. Die Menge der anzuwendenden Gase ist gegeben, durch das stöchiometrischeVerhältnis von reduzierendem Gas und Chlor zu den zu behandelnden Stoffen und das Verhältnis von reduzierendem Gas zu Sauerstoff ,(Luft) ist gegeben durch die zu erreichende Reaktionstemperatur und die apparativen Bedingungen. Beispiel Ein Drehofen von i o m Länge wird mit Jufsaphosphat (Tonerdephosphat) beschickt, das etwa'34% P205 und etwa 52% A1203 enthält. An dem der Beschickungsvorrichtung gegenüberliegenden Kopf des Ofens befindet sich ein Brenner, in dem gleichzeitig Kohlenoxyd, Luft (Sauerstoff) und Chlor im ungefähren Verhältnis 2 : i : i gemischt und verbrannt wird. Die Verbrennungswärme liefert die zur Umsetzung nötige Reaktionswärme, während gleichzeitig durch den überschuß an Kohlenoxyd und die Anwesenheit von Chlor das P205 in PO C13 und das A12 03 in A1 Cls verwandelt wird. Die Trennung des flüchtigen Reaktionsgemisches erfolgt in an sich bekannter Weise durch fraktionierte Kühlung. Die Ausbeute beträgt bis 95%.
Auf die beschriebene Weise ergibt Tricalciumphosphat ein D:estill,at von Phosphoroxychlorid und einem Rückstand von Chlorcalcium. Die Ausbeute beträgt auch .hier bis 950/0-Bauxit ergibt ein Sublim,at von Aluminiumchlorid, während die Kieselsäure fast vollständig zurückbleibt. Auch hier ist die Ausbeute sehr gut.
Ilmenit wird in Eisenchlorid und - Titanchlorid verwandelt. Die Umsetzung verläuft quantitativ.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Darstellung von Chlorverbindungen durch Behandlung von Erzen, Oxyden oder Salzen mit Chlor und reduzierenden Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Reduktion notwendige Temperatur im Behandlungsgefäß durch Verbrennen brennbarer Stoffe erzeugt wird und die hierbei entstehenden reduzierenden Gase gleichzeitig mit Chlor zur Einwirkung auf die zu behandelnden Stoffe gebracht werden.