DE846015C

DE846015C - Verfahren zur Herstellung von metallischem Kalium

Info

Publication number: DE846015C
Application number: DEC2173D
Authority: DE
Inventors: Waldemar Dr Kaufmann; Ernst Dr Kolbe
Original assignee: CHEM FAB GRIESHEIM; Chemische Fabrik Griesheim Elektron
Current assignee: CHEM FAB GRIESHEIM; Chemische Fabrik Griesheim Elektron
Priority date: 1944-10-10
Filing date: 1944-10-10
Publication date: 1952-08-07

Description

Verfahren zur Herstellung von metallischem Kalium

1'titet- den zahlt-eichun Verfahren zur thermischen

llerstelltiis#I, vom Kalium zeichnet sich die Umset-

zum, \cnt I1"<iliunitluc@ri(1 mit Calciumkarl)icl durch

verh<iltttssm;ißiT; hohe Ausbeuten aus. Das Verfah-

t-eti besitzt jedoch dett Nachteil, daß das Calcium-

karbicl, (las, uni eine hohe ?ausbeute zu erzielen.

#chr feilt @cniahlen \\-erden inuß, beint Mahlen und

anscltlicl.iest@lem @Tisrhess mit denn 1Calitimflttori<1

leicht Wasser anzieht. hierdurch wird nicht nur

Glas IZecItil:ticttisniittel ist seiner Wirkung durch die

Ilildtin" von Calcitiniliv<lroxy-d sehr beeinträchtigt,

sc,stdet-tt e, besteht darüber hinaus die Gefahr der

liildust Nein exl@losililen Gasgemischen in der

Mahl- titi(1 Mischanlage. I)er Reduktionswert des

Calciuntl;arlti@ls N\ ird dabei aber nicht nur, wie eben

er@@-<ihttt, chirch die Bildung des Calciumhy-cIt-owds

@ c°rntiticlert, sondern beim Erhitzen der Mischung

<<uch da(lurch weiter herabgesetzt, daß das dann von

(nein Calciumlivdroxvd abgespaltene Wasser wei-

tere Anteile des Calcittmlcarbicls zerstört. Durch

(las so iss (lein Gemenge als indifferenter Bestand-

teil @@el>ilcicte @alciumoxyd wird dariiber hinaus die

1 "ttisctzttti`, mit (lern umveränderten Karbid insofern

1)ciutt-iicliti#,t, als die Berührung der eigentlichen

Pcaktionsteilnehnier miteinander erschwert wird.

1 >adurch verringert sich die Ausbeute, bezogen auf

Glas ustverä nderte Calciuinlkarbid, und es müssen die

n@itwencli@en Reaktionstemperaturen erhöht werdest.

I)ensgegenüber wurde gefunden, daß nian Ka-

litunfluorid vorteilhaft init Silicium reduzieren

kann, wenn gleichzeitig dem Gemenge CalciumoxM zugesetzt wird. Zweckmäßig wählt man die Verhältnisse so, dalß sie folgender Reaktion entsprechen: ,4 Ca0+4 Kl,' +Si=2 CaF" +4 K+ 2 CaO - Si0". Der Calciumoxvdzusatz fördert die Reduktionswirkung des Siliciums einmal dadurch, daß der Kalk die bei dem Reduktionsvorgang entstehenden Si+4-Ionen unter Bildung des Komplexes 2 Ca0 Si 02 bindet und hierdurch einen vollständigeren Reaktionsablauf gewährleistet. Dieser wird weiterhin dadurch begünstigt, daß das Calciuinsilicat -zusammen finit <lein gleichzeitig entstehenden Fluorcalcium die Überführung des Destillätionsrückstands in den schmelzflüssigen, durch innige 13er.ühiung der Reaktionsteilnehmer ausgezeichneten Zustand bewirkt, während bei dem bekannten Verfahren sich nur Stoffe bilden, die für sich und in Mischung bei der Reaktionstemperatur (iooo bis i ioo°) nicht zum Schmelzen kommen.

Zur Durchführung des Verfahrens wird das feinkörnige. vollständig entwässerte Kaliumfluorid mit frisch gebranntem, gepulvertem Kalk und feingeinahlenem Silicium gemischt und in einseitig.geschlossenen eisernen Retorten auf etwa iioo bis i i 5o° erhitzt. Hierbei destilliert reines Metall in einer Ausbeute von 8.5% über. Die nach dem Abdestillieren des Kaliums zurückbleibende Schmelze erstarrt zu einem in der Hauptsache aus Ca F, und 2 Ca O - Si 0z bestehenden Schmelzkuchen. Letzterer zerfällt während und nach dem Abkühlen infolge der mit starker Volumvermehrung verbundenen f3--->7-Umwandlung des Kalksilicats (Umwandlungspunkt 675°) zu einem lockeren Pulver. Dieser "Zerfall des Reaktionsrückstands erleichtert naturgemäß seine Entfernung aus der Destillationsretorte.
Die Bildung einer Reaktionsschmelze trägt nicht nur, wie bereits angeführt, zur Vervollständigung der Reaktion bei, sondern gestattet auch, das Verfahren zu einer fortlaufenden Umsetzung auszubauen, hei der die entstehende Reaktionsschmelze durch Abstich <lauernd atis dein Verfahren entfernt wird.
13eis1>iel 35 g gut getrocknetes neutrales Kaliumfluorid (98 bis 99%ig), 5 t g frisch gebrannter Marmorkalk, 8,5g Silicium (ungefähr 9s%ig) werden fein gepulvert und innig vermischt. Die Mischung wird dann im Laufe von ungefähr i'/2 Stunden in einem in einer einseitig geschlossenen eisernen ketorte beiindLichen Schiffchen bis auf ii5o° erhitzt und dann ungefähr 45 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Das überdestillierende Kalium saniinelt sich in dein wassergekühlten, mit einem Flansch-versehenen Ende der Retorte. Dein Flansch ist ein Deckel aufgesetzt, der in seiner Mitte eine Üffnung besitzt, die über ein mit Paraffinöl gefülltes Doppelkugelrolir mit der Atinosl>bäre in Verbindung steht.
Bei dein Versuch wurde eine Kaliumausbeute von 19,8 g entsprechend einem 85%igen Ausbringen an Kalitipi erzielt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur thermischen Darstellung von metallischem Kaliuni, dadurch gekennzeichnet, dal3 Kalitunfluorid in Gegenwart von Kalk finit Siliciitin reduziert wird.