DE830787C

DE830787C - Verfahren zur Herstellung fluechtiger Chloride

Info

Publication number: DE830787C
Application number: DEP1138A
Authority: DE
Inventors: Dr Helmut Schlecht
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-02-07

Description

Verfahren zur Herstellung flüchtiger Chloride Es ist bekannt, daß, man flüchtige Chloride, insbesondere Metallchloride, dadurch herstellen kann, daß man auf flüchtige Chloride liefernde Rohstoffe, z. B. auf Metalle oder Metallegierungen, in der Hitze Chlorgas einwirken läßt. So kann man z. B. Eisenchlorid durch Einwirkung von Chlorgas auf metallisches Eisen herstellen, das auf Rotglut erhitzt ist.
Es wurde nun gefunden, daß sich die Herstellung von flüchtigen Chloriden durch Einwirkung von Chlorgas auf flüchtige Chloride liefernde Rohstoffe mit besonderen Vorteilen durchführen läßt, wenn man die Umsetzung innerhalb eines geschmolzenen Chlorids, vorzugsweise des zu gewinnenden Chlorids, vornimmt. Das Verfahren bietet den Vorteil, nicht auf besondere Maßnahmen zur Wärmeregelung während der Umsetzung angewiesen zu sein. Im allgemeinen sind die Reaktionen, für die das Verfahren in Frage kommt, exotherm. Die Reaktionswärme wird von dem geschmolzenen Chlorid, in dem man die Umsetzung vor sich gehen läßt, aufgenommen und von diesem an das kalte Chlorgas, das in die Schmelze eingeleitet wird, abgegeben. Örtliche Überhitzungen und Abkühlungen innerhalb des Reaktionsraumes, wie sie sonst häufig vorkommen, treten nicht auf. Vielmehr bewirkt die Schmelze, insbesondere wenn sie durch das eingeleitete Chlor dauernd durchgemischt wird, einen selbsttätigen Wärmeaustausch und eine gleichmäßige Wärmeverteilung. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß sich die Rohstoffe, auch wenn sie sehr grobstückig sind, sehr schnell umsetzen. Das geschmolzene Chlorid, in dem die Umsetzung stattfindet, beschleunigt wesentlich die Auflösung der Rohstoffe und ihre Umsetzung mit Chlor.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, Chloridschmelzen zu verwenden, deren Schmelzpunkt durch Zusatz von anderen Stoffen, insbesondere ebenfalls Chloriden, herabgesetzt ist. Beispielsweise eignen sich für die Herstellung von Eisenchlorid sehr gut Schmelzen aus Eisenchlorid und Alkalichlorid. Besonders günstig ist die Anwendung einer Mischung aus 70% Eisenchlorid (FeC13) und 30% N atriumchlorid mit dem Schmelzpunkt 15:4° C oder einer :Mischung, die der Zusammensetzung Fe C13 * K C1 entspricht, mit dem Schmelzpunkt 236° C.
Im allgemeinen 'kommen für die Durchführung des Verfahrens Rohstoffe in Frage, die den in Chloride zu überführenden Bestandteil in elementarer Form enthalten. Metalle oder Metalllegierungen lassen sich gut in Form von Schrott verarbeiten. Es können aber auch Rohstoffe Verwendung finden, die den in Chloride zu überführenden Bestandteil in nichtelementarer, insbesondere in oxydischer oder silikatischer Form enthalten. In diesen Fällen läßt man gleichzeitig mit dem Chlorgas ein Reduktionsmittel, wie Kohlenoxyd, einwirken. Beispiel i Ein gemauerter Ofen von i m lichtem Durchmesser und 1,5 m lichter Höhe ist etwa bis zur Hälfte mit einer Salzschmelze, bestehend aus 700/0 Eisenchlorid und 30% Kaliumchlorid, gefüllt. Die Schmelze wird durch direkten elektrischen Stromdurchgang mit Hilfe von Graphitelektroden auf 7o0= C erhitzt. In den Ofen,%verden in :#,titeileti täglich etwa 30o kg Eisenschrott eingeworfen, und durch die Schmelze wird dauernd ein Chlorgasstrom von etwa 1o m3 je Stunde hindurchgeleitet. Der Eisenschrott, der aus groben Stücken, z. B. aus T-Schienen u. dgl., bestehen 'kann, löst sich in kürzester Zeit in der Salzschmelze unter Bildung von Ferrochlorid auf. Dieses setzt sich mit dem eingeleiteten Chlor zu @Ferrichlorid um. Der elektrische Stromdurchgang muß nach Erreichen voll 700° C in der Schmelze unterbrochen werden, da sonst beim Zugeben von Eisenschrott Kurzschluß entstehen würde. Nach dem Einwerfen der ersten Charge kalten Eisenschrotts fällt sogleich die Temperatur auf 50o bis 60o° C ab. Diese Temperatur bleibt in der Schmelze durch die auftretende Reaktionswärme weiterhin dauernd erhalten, so daß keine zusätzliche elektrische Heizung mehr notwendig ist. Während des Betriebs herrscht in dem über der Schmelze vorhandenen Gasraum ein Temperaturgefälle; unmittelbar über der Schmelze beträgt die Temperatur etwa 50o° C und am oberen Ausgang des Ofens, aus dem die Ferrichloriddämpfe absublimieren, etwa 300° C. Das Vorheizen auf 700v C hat nur den Zweck, zu verhindern, daß die Temperatur durch Zugabe von Schrott nicht so weit absinkt, daß ein Anspringen der Reaktion Eisen + Chlor bzw. Eisen + Ferrichlorid und Ferrochlorid -1- Chlor nicht mehr stattfindet. Das Aufheizen einer Schmelze, bestehend aus 70% Fe C13- 30% K C1, auf 700° C ist unbedenklich. Ihre Zusammensetzung ändert sich dabei nur unwesentlich. Offensichtlich wird die Dissoziation des Ferrichlorids zu Ferrochlorid und Chlor in der Schmelze durch die Gegenwart von Caliumch1orid merklich zurückgedrängt. Man erhält auf diese `'eise täglich etwa 90o kg Ferrichlorid, das aus dem oberen Teil des Ofens in eine gekühlte Vorlage absublimiert und sich dort in reiner kristalliner Form niederschlägt. Beispie12 Der in Beispiel i beschriehene Ofen wird statt mit Eisenschrott mit Ferrosilicium mit einem Siliciumgehalt von etwa 90% beschickt. 'Man erhält in ausgezeichneter Ausbeute Siliciumtetrachlorid, das abdestilliert und sich in der gekühlten Vorlage als Flüssigkeit kondensiert. plan kann dabei die Kondensation der den Ofen verlassenden Dämpfe auch so vornehmen, daß man in einer ersten Vorlage zunächst das aus dem Eisen des Ferrosiliciums gebildete Ferrichlorid niederschlägt und in einer zweiten Vorlage das Siliciumtetrachlorid.

Claims

PATEN T A N S P R I. C 11 E i. Verfahren zur Herstellung flüchtiger Chloride durch Einwirkung von Chlorgas auf flüchtige Chloride liefernde Rohstoffe in der Hitze, insbesondere zur Herstellung von Metallchloriden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung innerUzall) eines geschmolzenen Chlorids, vorzugsweise des zu gewinnenden Chlorids, vornimmt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man Chloridschmelzen verwendet, deren Schmelzpunkt durch Zusatz von anderen Stoffen, insbesondere ebenfalls Chloriden, herabgesetzt ist.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung von Eisenchlorid Schmelzen aus Eisenchlorid und Alkalichlorid verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man auf Rohstoffe, die den in Chlorid zu überführenden Bestandteil in nichtelementarer, insbesondere oxydischer oder silicatischer Form enthalten, gleichzeitig mit dem Chlorgas ein Reduktionsmittel, wie Kohlenoxyd, einwirken läßt.