Verfahren zur Herstellung von niedrige Titanchloride enthaltenden
Salzschmelzen Es ist bekannt, Titantetrachlorid mit Wasserstoff zu Chloriden niedrigwertigen
Titans zu reduzieren. Die so gewonnenen niedrigen Titanchloride lassen sich wegen
ihrer Empfindlichkeit gegen Feuchtigkeit und Luft nur schwierig isolieren und handhaben.
Da Sauerstoff, der von diesen Salzen aufgenommen worden ist, im. Verlauf der weiteren
.Verarbeitung, insbesondere zu Titanmetall, nicht wieder entfernt werden kann, die
Sauerstofffreiheit dieser -Salze anderseits eine der hauptsächlichen Voraussetzungen
für ihren Einsatz für die Herstellung von Titanmetall ist, hat man bisher auf die
wirtschaftlich günstigere Reduktion des Titantetrachlorids mit Wasserstoff verzichtet
und reduziert das Titantetrachlorid statt dessen mit einem geeigneten Metall unmittelbar
zum Titan oder geht von Titandichlorid aus, das man durch kathodische Reduktion
von Titantetrachlorid in Salzschmelzen herstellt. .Process for the production of low titanium chlorides containing
Molten salt It is known to use hydrogen to convert titanium tetrachloride to low-valent chlorides
Reduce Titans. The low titanium chlorides obtained in this way can be used because of
difficult to isolate and handle because of their sensitivity to moisture and air.
Since oxygen absorbed by these salts is in the. Course of the further
. Processing, especially to titanium metal, cannot be removed again
On the other hand, the absence of oxygen in these salts is one of the main requirements
for their use for the production of titanium metal, one has so far on the
economically more favorable reduction of the titanium tetrachloride with hydrogen dispensed with
and instead immediately reduces the titanium tetrachloride with an appropriate metal
to titanium or is based on titanium dichloride, which is obtained by cathodic reduction
of titanium tetrachloride in molten salts. .
Es wurde nun gefunden, daß man die mit dem Einsatz reiner niedriger
Titanchloride verbundenen Schwierigkeiten in einfacher und wirtschaftlicher Weise
dadurch vermeiden kann, da,B man Titanchloride enthaltende Salzschmelzen herstellt,
indem man Titantetrachlorid mit Wasserstoff in eine Schmelze eines Halogenids oder
mehrerer
Halogenide der Alkalien und/oder Erdalkalien leitet. Die
Reduktion des Titantetrachlorids erfolgt,abei augenblicklich, und das gebildete
Titandichlorid löst sich sofort in der Salzschmelze auf. Die die Schmelze verlassenden
Gase sind frei von Titantetrachlörid und .enthalten lediglich Salzsäure und überschüssigen
Wasserstoff.It has now been found that the lower with the use of pure
Titanium chlorides posed difficulties in a simple and economical manner
this can be avoided because, B salt melts containing titanium chlorides are produced,
by mixing titanium tetrachloride with hydrogen in a melt of a halide or
several
Conducts halides of alkalis and / or alkaline earths. the
Reduction of the titanium tetrachloride takes place, but instantly, and the formed
Titanium dichloride dissolves immediately in the molten salt. Those leaving the melt
Gases are free from titanium tetrachloride and contain only hydrochloric acid and excess
Hydrogen.
Die erfindungsgemäß hergestellten titandichloridhaltigen Salzschmelzen
zeichnen sich dadurch aus; daß sie einfach zu handhaben sind, da sie leicht zur
Erstarrung gebracht und gegebenenfalls bis zu ihrer Weiterverarbeitung in inerter
Atmosphäre gelagert werden können. Außer zur Herstellung von Titanmetall können
diese Schmelzen auch für andere Zwecke, beispielsweise als Bleich-, Beiz- oder Reduktionsmittel
in der Textilindustrie, eingesetzt werden. Beispiel i In einem Quarztiegel wird
durch eine Schmelze von 400 g einer Mischung aus Natrium- und Kaliumchlorid im Molverhäitnis
i : i bei etwa 8oo° ein mit Titantetrachloriddämpfen beladener Strom getrockneten
Wasserstoffs mit' einer Stiömungsgeschwindigkeit von 35 bis 401/h geleitet. lm Verlauf
von 4 Stunden werden so der Schmelze 164 g Titantetrachforid zugeführt.The titanium dichloride-containing salt melts produced according to the invention
are characterized by this; that they are easy to use because they are easy to use
Bred solidification and, if necessary, in inert up to their further processing
Atmosphere can be stored. Except for the production of titanium metal you can
these melts also for other purposes, for example as bleaching, pickling or reducing agents
in the textile industry. Example i In a quartz crucible
by a melt of 400 g of a mixture of sodium and potassium chloride in a molar ratio
i: i dried a stream laden with titanium tetrachloride vapors at about 8oo °
Hydrogen passed at a flow rate of 35 to 401 / h. In the process
164 g of titanium tetrachloride are added to the melt over a period of 4 hours.
Die Gewichtszunahme der Schmelze beträgt ioi g, was bei einer theoretisch
zu erwartenden Menge von io2,2 g Titandichlorid eine praktisch vollständige Reduktion
des zugeführten Titantetrachlorids zu Dichlorid beweist. In Übereinstimmung damit
wird in der dem Quarztiegel nachgeschalteten Kühlfalle, durch die die Abgase aus
der Schmelze geleitet werden, kein Titantetrachlorid gefunden.The increase in weight of the melt is ioi g, which is theoretically a
expected amount of io2.2 g titanium dichloride a practically complete reduction
of the supplied titanium tetrachloride proves to dichloride. In accordance with it
is in the cold trap downstream of the quartz crucible, through which the exhaust gases are released
the melt are passed, no titanium tetrachloride was found.
Die Schmelze, die durch die Umsetzung mit dem Titantetrachlorid eine
Schmelzpunkterniedrigung um 84 auf 58o° erfährt, ist grün gefärbt und reagiert mit
Wasser unter Gasentwicklung und Bildung einer violetten Lösung.The melt created by the reaction with the titanium tetrachloride
Experiences a lowering of the melting point by 84 to 58o °, is colored green and reacts with
Water with evolution of gas and formation of a purple solution.
Beispiel e In einem Quarztiegel wird durch eine Schmelze von 3oo g
eines Gemisches von 6o Mölprozent Magnesiumchlorid und 40 Malprozent Calciumchlorid
bei goo° ein mit Titantetrachloriddampf beladener Wasserstoffstrom mit einer Geschwindigkeit
von So 1/h geleitet. Im Verlauf von 5 Stundenwerden der Schmelze 370 g Titantetrachlorid
zugeführt. Die so erhaltene Schmelze enthält etwa, 4o% niedere Titanchloride. Sie
ist dunkelgrün gefärbt und wirkt stark reduzierend.Example e In a quartz crucible, a hydrogen stream laden with titanium tetrachloride vapor is passed through a melt of 300 g of a mixture of 60 percent magnesium chloride and 40 percent calcium chloride at goo ° at a rate of 50 1 / h. 370 g of titanium tetrachloride are added to the melt in the course of 5 hours. The melt obtained in this way contains approximately 40% lower titanium chlorides. It is dark green in color and has a strongly reducing effect.