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Herstellung der Molybdate der Erdalkalimetalle und des Magnesiums
In der Eisen- und Stahlindustrie wird in neuerer Zeit in ständig steigendem Umfange
Calciummolybdat zur Herstellung von Ferromolybdän sowie auch zur Erzeugung von Molybdänstahl
verwendet.
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Die Herstellung des Calciummolybdats erfolgte bisher meist dadurch,
daß zunächst, vielfach ausgehend von abgeröstetem Molybdänglanz, seine Alkalimolybdatlauge
gewonnen und aus dieser das Calciummolybdat durch Zusatz von Kalkmilch oder Calciumsalzen
ausgefällt wurde, wobei es erforderlich war, die Gegenwart eines Kalküberschusses
in der Lösung zu vermeiden.
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Auch hat man die Zweistufigkeit dieses Verfahrens dadurch zu -umgehen
versucht, daß man die rohe Molybdänsäure mit Kalkmilch kochte und das entstehende
:Produkt zur Trockne eindampfte. Aus der Tatsache, daß auf das Eindampfen als Verfahrensbestandteil
hierbei ausdrücklich hingewiesen wurde, ergibt sich, daß Kalkmilch im überschuß
verwendet wurde, wobei lösliche Molybdate entstehen. Da man für die Umsetzung eine
recht erhebliche Menge Flüssigkeit benötigt, stellt dieses Eindampfen .eine beträchtliche
Belastung des Verfahrens dar, die man sicher vermieden hätte, wenn man die Bedingungen
gekannt hätte, unter denen man auf anderem Wege Verluste durch Bildung von löslichen
Molybdaten vermeiden kann. Das Verfahren hat sich infolgedessen auch nicht durchzusetzen
vermocht; denn die Möglichkeit, in einem Arbeitsgange zu arbeiten., wurde durch
die Notwendigkeit, das erhaltene Zwischenprodukt zur Trockne einzudampfen, allzu
teuer erkauft.
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Es wurde nun gefunden, daß es bei Einhaltung bestimmter Arbeitsbedingungen
möglich ist, die Bildung der wasserlöslichen Mo-Iybdate zu vermeiden und unmittelbar
normales Calciummolybdat zu erhalten, wenn man nämlich den abgerösteten Molybdänglariz
mit Kalkmilch zweckmäßig in der Kochhitze unter Vermeidung eines Überschusses an
Kalk bebandelt. Das letztere erreicht man dadurch, daß man die Umsetzung in einer
Lösung durchführt, deren Gehalt an, Kalkhydrat ständig so niedrig bemessen wird,
daß sie nur eben nachweisbar alkalisch reagiert.
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Es ,ist bekannt, daß Molybdänsäure in Wasser, .wenn auch schwach,
so doch immerhin merkbar löslich ist. Die Umsetzung mit der allmählich zufließenden
Kalkmilch erfolgt nun derart, daß durch Reaktion der gelösten Molybdänsäure mit
der Kalkmilch sofort unlösliches Calciummolybdat gebildet wird, wodurch weitere
Mengen Molybdänsäure in Lösung gehen können und zur Reaktion gelangen. Wie bereits
erwähnt, muß ein überschuß von Kalk, um die Bildung löslicher Molybdate zu verhindern,
sorgfältig vermieden
werden. Dies geschieht zweckmäßigerweise dadurch,
daß die Basizität der Lösung während der Umsetzung laufend mit Hilfe von Lackmuspapier
verfolgt wird, und zwar soll die Basizität nie über das gerade zur Bläuung des Lackmuspapiers
führende Maß steigen. Beispiele ioo Teile abgerösteter Molybdänglanz mit
71,7 % Mo03 und 0,82 0/Q Na20 aus der Gangart werden in Wasser von 85°C aufgeschlämmt,
worauf unter Rühren Kalkmilch eingetragen wird. Nach Zusatz .einer Menge entsprechend
27,9 Teilen Ca0, wobei gerade eine bleibende, schwach alkalische Reaktion erreicht
wird. enthält die vom Niederschlag abgetrennte Lösung noch 0,135 Teile Mo 03, entsprechend
o, i 9 % der eingesetzten Moiybdänsäuremenge. Wendet man unter den gleichen Bedingungen
jedoch 3o,9 Teile Ca0 an, d. h. eine die Erreichung einer schwach alkalischen Reaktion
überschreitende Menge, so enthält die Lösung bereits 3, i 9o Teile Mo 03, entsprechend
4,45 % der eingesetzten Menge.
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Die Durchführung des Verfahrens bei gewöhnlicher Temperatur (2 i°
C) verläuft wesentlich langsamer; eine mit einem Ansatz von ioo Teilen abgeröstetem
Molybdänglanz mit 70,8 % Mo03 und etwa 0,2 % Na20 aus der Gangart durchgeführte
Umsetzung ergab nach dem Verrühren mit Kalkmilch in einer Menge entsprechend 28
Teilen Ca0 eine vollständige Umsetzung, bei welcher nur o,045 der eingesetzten Molybdänsäuremenge
in das Filtrat übergingen.
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Die im Röstgut enthaltenen Verunreinigungen bzw. Begleitbestandteile,
vor allem die Gangart des Erzes, verbleiben hierbei natürlich im Produkt; sofern
es 'sich aber um Erze handelsüblicher Reinheit handelt, spielen dieselben für die
in Frage kommenden Verwendungszwecke keine Rolle. Die saune Gangart erspart den
ohnehin nötigen Sandzuschlag 5 beim Verschmelzen. Arsen geht bei geeigneter
Führung der Abröstung zum größten Teil schon hierbei weg. Etwa vorhandene beträchtliche
Gehalte an Kupfer und Wismut können nach irgendeiner der schon bekannten Methoden
vor der Röstung entfernt werden.
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Die Herstellung des Calciummolybdats auf diesem Wege erfordert so
geringe technische Behelfe, daß es möglich ist, die Konvertierung schon an der Erzeugungsstelle
vorzunehmen und damit .ein höher wertiges Produkt mit geringen Mehrkosten auf den
Markt zu bringen.
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Das Verfahren ist sinngemäß auf die Herstellung von anderen Molybdaten
der Erdalkalien und des Magnesiums anwendbar.
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Aus dem bereits eingangs erwähnten Verfahren der Ausfällung von Calciummolybdat
aus Alkalimolybdaten mittels Kalkmilch unter Vermeidung eines Kalkmilchüberschusses
war das vorliegende Verfahren keineswegs abzuleiten. Dort kann nämlich die Bildung
von freier ,Ätzalkalilauge durch Umsetzung die völlige Ausfällung des Calciummolybdats
verhindern. Im vorliegenden Falle wird dagegen nicht von den Molybdaten, sondern
von der freien Molybdänsäure ausgegangen und die kalkalkalische Reaktion auf nur
eben nachweisbarer Höhe gehalten. Die Möglichkeit zur Bildung von freiem Alkali
ist also im vorliegenden Falle überhaupt nicht gegeben, und es war auch nicht vorauszusehen,
daß das Auftreten einer auch nur geringen kalkalkalischen Reaktion die Löslichkeit
des Calciummolybdats wesentlich erhöhen würde.