DE753118C

DE753118C - Manufacture of antimony chlorides

Info

Publication number: DE753118C
Application number: DEJ72845D
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr Podschus
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1942-08-01
Filing date: 1942-08-01
Publication date: 1952-10-06

Description

Herstellung von Antimonchloriden Antimontrichlori.d kann nach bekannten Verfahren aüs Antimontrisulfiderz. gewonnen ,werden. Der Aufschluß wird entweder mit Salzsäure oder mit Salzsäure und Chlor vorgenommen unter gleichzeitiger Gewinnung von Schwefel. Beide Verfahren ergeben wäßrige, stark saure Lösungen, die,die Verunreinigungen des Trisulfid's zum größten Teil enthalten. Die Lösungen müssen also noch gereinigt und zur Herstellung von wasserfreiem Antimontrichlorid destilliert werden. Die Aufarbeitung höherer Antimonoxyde, vor allem Antimontetroxyd, die vielfach als Rückstände in der Technik anfallen, auf Antimonchloride machte bisher große Schwierigkeiten. Die höheren Antimonoxyde, Antimontetraxyd und -pentoxyd sind in Säuren praktisch unlöslich.Production of antimony chlorides Antimony trichloride can according to known Process of antimony trisulfide ore. be won. The reveal will either made with hydrochloric acid or with hydrochloric acid and chlorine with simultaneous extraction of sulfur. Both processes result in aqueous, strongly acidic solutions, the impurities of the trisulphide for the most part. So the solutions still have to be cleaned and distilled to produce anhydrous antimony trichloride. The work-up higher antimony oxides, especially antimony tetroxide, which are often found as residues in incurred by technology, antimony chlorides caused great difficulties so far. the higher antimony oxides, antimony tetraxide and pentoxide are practically insoluble in acids.

Es wurde gefunden, daß man in einfacher Weise zu wasserfreien Antimonchloriden. gelangt, wenn man Antimonoxyde bei Tempe= raturen oberhalb, des Siedepunktes von Antimontrichlorid mit Phosgen oder einem. Gemisch von Kohlenoxyd und Chlor umsetzt. Das säurelösliche Antimontrioxyd neigt dabei zur Bildung von Antimonoxychloriden, wobei eine unerwünschte Sinterung des Reaktionsgutes eintritt. Diese Schwierigkeit läßt sich beheben, wenn, man- die Antimonoxyde vor der eigentlichen Umsetzung zu Chloriden oxydierend auf Temperaturen oberhalb etwa 200° -erhitzt. Antimontrioxvd wird dabei zu Antimontetroxyd oxydiert, während Antimanpentoxyd unter Sauerstoffabspaltung ebenfalls in das stabile Tetroxyd übergeht. Das nach dieser Vorheizung vorliegende Antimontetroxyd schmilzt nicht und läßt sich mit Phosgen wie. auch mit einem Gemisch von Kohlenoxvd und Chlor bei Temperaturen: oberhalb 22o° glatt zu Antimontrichlo.rid und Antimonpentachlorid umsetzen. Sb'04+d. COCh= Sb Ch+SbCl3 +.I C O@. Die Umsetzung erfolgt zwecks Erzielung einer hohen Ausbeute im Gegenstrom, vorzugsweise im Schachtofen. Die Antimonausb°ute ist im Schachtofen nahezu iooo/oig. Die Phosgenausbeute hängt von der Schichthöhe und Korngröße des Sulfids sowie von. der Strömungsgeaschwindigkeit des Gases ab. Bei nicht zu hoher Strömungsgeschwindigkeit und genügender Schiclithöh: ist si-c ebenfalls annähernd vollständig. Die gebildeten Antimonchlorid,e sind wasserfrei. Durch Destillation im Chlorstrom läßt sieh aus dem stöchiometrischen Gemisch von Antirnontrichlorid. und -pe,ntachlorid reines Anti.monpentachlorid gewinnen. Durch Reduktion mit Antimonpulver kann man zum reinen Antimontrichlorid gelangen.It has been found that anhydrous antimony chlorides can be obtained in a simple manner. if you get antimony oxides at temperatures above the boiling point of antimony trichloride with phosgene or a. Reacts mixture of carbon monoxide and chlorine. The acid-soluble antimony trioxide tends to form antimony oxychlorides, with undesired sintering of the reaction material. This difficulty can be remedied if the antimony oxides are heated in an oxidizing manner to temperatures above about 200 ° before the actual conversion to chlorides. Antimony trioxide is oxidized to antimony tetroxide, while antimony pentoxide is also converted into the stable tetroxide with elimination of oxygen. The antimony tetroxide present after this preheating does not melt and can be treated with phosgene as. even with a mixture of carbon dioxide and chlorine at temperatures above 220 °, convert smoothly to antimony trichloride and antimony pentachloride. Sb'04 + d. COCh = Sb Ch + SbCl3 + .ICO @. In order to achieve a high yield, the reaction is carried out in countercurrent, preferably in a shaft furnace. The antimony yield in the shaft furnace is almost 100%. The phosgene yield depends on the layer height and grain size of the sulfide as well as on. the flow rate of the gas. If the flow velocity is not too high and the schiclite height is sufficient: si-c is also almost complete. The antimony chloride formed are anhydrous. The stoichiometric mixture of antimony trichloride can be obtained by distillation in a stream of chlorine. and -pe, ntachlorid win pure anti-monpentachloride. Pure antimony trichloride can be obtained by reducing it with antimony powder.

Die Herstellung voll Antimontrichlorid ohne Pentachloridbeilnengung gelingt aber auch beim Aufschluß selbst, wenn man einen gz°nüg, nden Kolilenoxydüberschuß anwendet und die Umsetzungsstoffe über einen auf Temperaturen oberhalb 22o° geheizten Kontakt, der z. B. aus grobkörniger Aktivkohle bestehen kann, leitet. Es spielt sich dabei die Umsetzung Sh Cl.+C O= Slb CI3+C O C1, ab.The production of full antimony trichloride without pentachloride addition but also succeeds in the digestion itself, if a sufficient excess of colil oxide is used applies and the reaction substances over a heated to temperatures above 220 ° Contact, the z. B. may consist of coarse-grained activated carbon, conducts. It's playing The implementation of Sh Cl. + C O = Slb CI3 + C O C1 from.

Das Verfahren wird zweckmäßig so. daß das stüchige- Gut in einem Vorheizofen oxydierend auf die Aufschlußtemperatur erhitzt wird. Der Inhalt des Vorhei.z_-ofens wird dann in den eigentlichen Aufschlußschachtofen entleert, der zweckmäßigerweise ein Vielfaches des Vorheizofens faßt. Dann wird ein Strom von Phosgen oder einem Gemisch von Kohlenoxyd und Chlor von unten her durch das Antimonoxyd geleitet. Das Phosgen wird unmittelbar vor dein Schachtofen an einem Kohl-ekontakt aus Kohlenoxyd und Chlor gebildet und tritt dann auf Grund seiner exothermen Bildungswärme mit :Ioo bis 50a° in den Schachtofen ein. Da die Umsetzung mit dem Oxyd ebenfalls exotherm verläuft, braucht während des Aufschlusses keine Wärme von außen zugeführt zu werden. Die- Umsetzungsstoffe Antimontrichlorid, -pentachlo,rid und Kohlendioxyd verlassen den Ofen durch einen oben angebrachten Stutzen. Der größte Teil des An timonclilorids, etwa So bis go%, wird in einer oder mehreren mit einem Mantel ver-Mienen Vorlagen verflüssigt, deren Temperatur auf etwa 8o° gehalten wird (Schmelzpunkt Antimontrichlorid 78-). Auf diese Weise. läßt sich die sonst leicht auftretende Verstopfung der Rohre und Vorlagen einwandfrei vermeiden, wodurch die technische Ausführung des Verfahrens überhaupt erst möglich wird. Auch für das Abziehen des Antimontrichlorids aus den Vorlagen ist die Abscbeidung in flüssiger Forn, besonders vorteilhaft. Das entsprechend seinem Teildruck bei etwa So' mit dein Gasstroh. verflüchtigte Antitnontrichlorid wird gemeinsam mit dem größten Teil des Antimonpentaclilorids in einer mit Leitungswasser gekühlten Vorlage abgeschieden. Der bei der Kühlwassertemperatur noch flüchtige Rest der Antimonchloride wird aus dem Gasstrom herausgewaschen.The procedure is expediently so. that the stige- Gut in a preheating oven is heated to the digestion temperature in an oxidizing manner. The contents of the furnace is then emptied into the actual digestion shaft furnace, which is expediently a multiple of the preheating oven. Then a stream of phosgene or a Mixture of carbon monoxide and chlorine passed through the antimony oxide from below. That Phosgene is made from carbon oxide directly in front of your shaft furnace at a carbon contact and chlorine and then occurs due to its exothermic heat of formation : Ioo to 50a ° in the shaft furnace. Since the reaction with the oxide is also exothermic runs, no heat needs to be supplied from outside during the digestion. The reaction substances antimony trichloride, pentachloride and carbon dioxide leave the oven through a nozzle at the top. Most of the Antimonclilorids, about so to go%, will be in one or more cloak-faced templates liquefied, the temperature of which is kept at around 80 ° (melting point of antimony trichloride 78-). In this way. the otherwise easily occurring clogging of the pipes and avoid templates properly, thereby reducing the technical execution of the process becomes possible in the first place. Also for removing the antimony trichloride from the For templates, it is particularly advantageous to coat them in a liquid form. That accordingly its partial pressure at about so 'with your gas straw. volatilized antitnon trichloride is combined with most of the antimony pentacliloride in one with tap water cooled template deposited. The one that is still volatile at the cooling water temperature The rest of the antimony chlorides are washed out of the gas stream.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet, unmittelbar aus Antinionoxy den die wasserfreien Chloride herzustellen. Bisher war dies nur auf dem Umweg über die salzsauren wässerigen Lösungen möglich. Höhere Antimonoxyde mußte man infolge ihrer Säureunlöslichkeit erst mit Alkalien schmelzen, dann die Antimoniate in Salzsäure lösen und zur Herstellung wasserfreier Chloride diese Lösung eindampfen. Beispiel 9oo kg Antimonoxyd werden unter Zusatz einiger Hundertteile Sultitablauge zu Formlingen gepreßt und in drei Anteilen in einem Vorheizo.fen mit etwa 300 kg Fassungsvermögen mit oxydierender Flamme auf doo° erwärmt. Die nach dieser Vorbeliandlung vorwiegend aus Antimontetroxyd bestehenden Formlinge, werden möglichst noch heiß in den Aufschlußschachtofen von etwa 6oo mm Dutehmesser und i 5oo inm Höhe eingetragen. Dann wird von unten herein Strom von etwa 2 cbm Phosgen/Std. durch die Oxydschicht geleitet.The process according to the invention allows the anhydrous chlorides to be prepared directly from antinionoxy. Up to now this was only possible via a detour via the hydrochloric acidic aqueous solutions. Because of their insolubility in acids, higher antimony oxides first had to be melted with alkalis, then the antimonates had to be dissolved in hydrochloric acid and this solution had to be evaporated to produce anhydrous chlorides. EXAMPLE 900 kg of antimony oxide are pressed into moldings with the addition of a few hundred parts of sultitol waste liquor and heated in three parts in a preheating furnace with a capacity of about 300 kg with an oxidizing flame to doo °. After this pre-treatment, the briquettes, consisting predominantly of antimony tetroxide, are introduced into the digging shaft furnace with a height of about 600 mm and a height of about 600 mm, while still hot. Then from below in flow of about 2 cbm phosgene / hour. passed through the oxide layer.

Die abdestillierenden Antimonchloride werden in zwei eisernen Vorlagen von ioo 1 aufgefangen. Die ganze Vorrichtung befindet sich unter einem Zug von etwa 2o mm Wassersäule. Der Schachtofen wird nach Maßgabe des Verbrauches mit vorgeheiztem Oxyd nachgefüllt. Der Aufschlußrückstand wird durch eine Schleuse am unteren Ende des Ofens abgezogen.The distilling off antimony chlorides are in two iron templates caught by ioo 1. The whole device is under a train of about 2o mm water column. The shaft furnace is preheated according to the consumption Oxide refilled. The digestion residue is through a lock at the lower end removed from the furnace.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of antimony chlorides, characterized in that antimony oxides at temperatures above the boiling point of antimony trichloride with phosgene or a mixture of carbon monoxide and chlorine are reacted.

2. The method according to claim i, characterized in that that the antimony oxides are oxidizing before the reaction with phosgene or carbon oxide and chlorine be heated to temperatures above 2oo °.

3. The method according to the claims r and 2 for the production of antimony trichloride, characterized in that the reaction products with an excess of carbon oxide at temperatures above 2oo ° via a contact, z. B. coarse-grained activated carbon are passed. q .. Method according to the claims i to 3, characterized in that the main amount of the distilling off antimony trichloride liquid, preferably at its melting temperature, is deposited.