JPS6077941A - アルカリ及びアルカリ土類金属並びにそれらの混合物を、それらのハライドを還元金属により還元して生産する方法 - Google Patents
アルカリ及びアルカリ土類金属並びにそれらの混合物を、それらのハライドを還元金属により還元して生産する方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アルカリ及びアルカリ土類金属を、Ｇａ、Ｉ
ｎ、又はＴρによりそのハライドを還元することにより
生産する、純粋に科学的な方法に係る。
ｎ、又はＴρによりそのハライドを還元することにより
生産する、純粋に科学的な方法に係る。
Ｎａ、Ｋ及びＭｇのハライドは豊富な天然資源から利用
し得る。加え“ζ、それらは科学的及びハライド冶金学
的方法の反応生成物とし”（顕著な量で生成される。な
おアルカリ及びアルカリ土類金属は鉱物、岩石及び鉱石
類から何の困難もなく得ることができ孔の°乙アルカリ
及び゛ｒルカリ土頬金属をそのハライドから生産する無
数の科学的方法が提案されζいる。例えばＬｉ、Ｎａ、
に、Ｃｓ及びＲｂのフッ化物及び塩化物のＣａ ＋ Ｃ
ａＣ２又はＢａによる還元、並びにＢｅＦ２及びＢｅＣ
ｌ２のＭｇ又はＮａによる還）じの如きであるが、これ
らの還元剤は前辺゛Ｃ１好ましくは融解電解によってつ
くらなくζはならない。
し得る。加え“ζ、それらは科学的及びハライド冶金学
的方法の反応生成物とし”（顕著な量で生成される。な
おアルカリ及びアルカリ土類金属は鉱物、岩石及び鉱石
類から何の困難もなく得ることができ孔の°乙アルカリ
及び゛ｒルカリ土頬金属をそのハライドから生産する無
数の科学的方法が提案されζいる。例えばＬｉ、Ｎａ、
に、Ｃｓ及びＲｂのフッ化物及び塩化物のＣａ ＋ Ｃ
ａＣ２又はＢａによる還元、並びにＢｅＦ２及びＢｅＣ
ｌ２のＭｇ又はＮａによる還）じの如きであるが、これ
らの還元剤は前辺゛Ｃ１好ましくは融解電解によってつ
くらなくζはならない。
これらの方法では、これら所要の還元剤Ｃａ。
Ｂａ、Ｍｇ及びＣａＣ２が不経済なＡい電力の消費を伴
って生産されなければならないという不利がある。例え
ば、塩化マグネシウムから融解電解によるたった１トン
のマグネシウムの分離には、少なくとも１７０００に引
１を要し、ＣａＯ及びＣからＩトンのナトリウム １．
４トンの炭化カルシウムの生産には、大アンペア電流の
発生と伝導のために必要な電解プラント及び大容積の電
気設備の乏しい時間−空間的利益とは別に、少なくとも
４２００ＫＷｈを必要とし、このことは同様に炭化カル
シウム炉にも当てはまる。
って生産されなければならないという不利がある。例え
ば、塩化マグネシウムから融解電解によるたった１トン
のマグネシウムの分離には、少なくとも１７０００に引
１を要し、ＣａＯ及びＣからＩトンのナトリウム １．
４トンの炭化カルシウムの生産には、大アンペア電流の
発生と伝導のために必要な電解プラント及び大容積の電
気設備の乏しい時間−空間的利益とは別に、少なくとも
４２００ＫＷｈを必要とし、このことは同様に炭化カル
シウム炉にも当てはまる。
よって本発明は、アルカリ及び゛メルカリ十類金属をそ
のハライドから還元剤を使用して科学的に生産又は回収
する方法を目的とし、この還元剤から生ずるハライドは
もとの還元金属−１科学的に再生することができ、もつ
−Ｃ電力消費が最少に保持され、電気は単に運搬のため
にだり必要となる方法を目的とする。
のハライドから還元剤を使用して科学的に生産又は回収
する方法を目的とし、この還元剤から生ずるハライドは
もとの還元金属−１科学的に再生することができ、もつ
−Ｃ電力消費が最少に保持され、電気は単に運搬のため
にだり必要となる方法を目的とする。
アルカリ及びアルカリ土類金属は、そのハライドから出
発し、ガリウム、インジウム又はクリウムを還元金属か
つ同時に溶媒として使用すること５により最も経済的か
り技術的に最適に生産できることが判っζいる。かくし
て生成された還元金属のモノハライドは容易に科学処理
によってそれぞれの′、Ａ：、素に再生できる。
発し、ガリウム、インジウム又はクリウムを還元金属か
つ同時に溶媒として使用すること５により最も経済的か
り技術的に最適に生産できることが判っζいる。かくし
て生成された還元金属のモノハライドは容易に科学処理
によってそれぞれの′、Ａ：、素に再生できる。
次に本発明に係る方法を、ガリウムを還元金属及び溶媒
とし゛Ｃ使用して塩化マグネシウムからマグネシウムを
生成する場合について説明する（第１図）；国際的習慣
に従っ０次の記号を使用する二Ｍｉｌ）・・・液状に融
解したマグネシウムｆｓ＋ ・・・固体 （１） ・・・液体 （ＩＸ） ・・・ガス状 ハライド還元室Ｉの中で、１３００°にの温度で液体の
純粋のＭ［ＣＩ２は、余分の液体Ｇａにより還元されて
発生期のＭ、を生じ、同時に、余分のＧａに溶解する。
とし゛Ｃ使用して塩化マグネシウムからマグネシウムを
生成する場合について説明する（第１図）；国際的習慣
に従っ０次の記号を使用する二Ｍｉｌ）・・・液状に融
解したマグネシウムｆｓ＋ ・・・固体 （１） ・・・液体 （ＩＸ） ・・・ガス状 ハライド還元室Ｉの中で、１３００°にの温度で液体の
純粋のＭ［ＣＩ２は、余分の液体Ｇａにより還元されて
発生期のＭ、を生じ、同時に、余分のＧａに溶解する。
ＭｇＣｈ ｔｌｌ ＋２Ｇａ（＋１−Ｍｇ（１１（２Ｇ
ａＣ１１ｆｆ） ｉこの結果一方ではＧａ −Ｍｇ溶融
物（溶液）が、他方ではＧａＣｌ蒸気ができる。
ａＣ１１ｆｆ） ｉこの結果一方ではＧａ −Ｍｇ溶融
物（溶液）が、他方ではＧａＣｌ蒸気ができる。
分留室ＩＩの中で、Ｍｇは真空下１５００°にの温度に
おいてＧａ−Ｍｇ溶融物から蒸留され、９５０″にの温
度で凝縮し′ζ液体Ｍｇとなり、次いで吐出される。最
初ポンプにより発生した真空（０，００６バール）はＭ
ｇ蒸気凝縮のために一定のま＼である。
おいてＧａ−Ｍｇ溶融物から蒸留され、９５０″にの温
度で凝縮し′ζ液体Ｍｇとなり、次いで吐出される。最
初ポンプにより発生した真空（０，００６バール）はＭ
ｇ蒸気凝縮のために一定のま＼である。
Ｍｇを含まないＧａの大部分はハライド還元室Ｉに戻る
。
。
酸化室■の中で、ＧａＣｌは空気により酸化されて９０
０°にの温度でＧａ２Ｏ３ダストとＣＩ２ Ｎ２の混合
物との煙を生じる。
０°にの温度でＧａ２Ｏ３ダストとＣＩ２ Ｎ２の混合
物との煙を生じる。
２ＧａＣ１（［１＋ １．５０２（ｇｌ＋６Ｎ２（Ｃ１
＝ Ｇａ２０３（Ｓｌ＋Ｃｈ（ｇｌ＋６Ｎ２１［ｒｌ Ｇａ２０３ダストはＣＩ２〜Ｎ２混合物から分離され、
後者は塩素と窒素に分離され、この２個の物質はこのプ
ロセスから除去される。
＝ Ｇａ２０３（Ｓｌ＋Ｃｈ（ｇｌ＋６Ｎ２１［ｒｌ Ｇａ２０３ダストはＣＩ２〜Ｎ２混合物から分離され、
後者は塩素と窒素に分離され、この２個の物質はこのプ
ロセスから除去される。
酸化物還元室ＩＶの中で、Ｇａ２Ｏ３ダストは炭素によ
り還元されて１１００°に温度でＧａとなり、かっＣＯ
が生成される。
り還元されて１１００°に温度でＧａとなり、かっＣＯ
が生成される。
Ｇａ２Ｏ３Ｔｓｌ ＋ ３Ｃ（ｓ） −２Ｇａ（１１＋
３ＣＯ１ｇｌ液体Ｇａは還元室Ｉに戻される。空気によ
り燃えたＣＯはプロセスに熱を供給する。
３ＣＯ１ｇｌ液体Ｇａは還元室Ｉに戻される。空気によ
り燃えたＣＯはプロセスに熱を供給する。
ハライド還）し室Ｉから抽出されたＧａＣｌ蒸気は、圧
力を増加するか及び／又は蓄却によって、より低級の金
属化合物のディスプロボネーションの原理に従っζノし
素のＧ’ａ及びＧａＣｌ３に変換することができる（室
■）： ３ＧａＣ１（ｆｆｌ ＝ ２ Ｇａ（Ｉｔ ＋ ＧａＣ
ｌ３．（ｇ又は１）ＧａはＧａＣｌ３から分離されてハ
ライド還元室Ｉに戻される。ＧａＣｌ３は電解によりＧ
ａ及び塩素に分解されるか又は科学的にガリウムと塩素
含有生成物に変換されるか又は空気その他の酸素含有ガ
スにより酸化され゛ζ遊離塩素及びＧａ２Ｏ３を住し、
これは次に炭素又は炭素質祠料によっ°Ｃノし素のＧａ
に還元される。
力を増加するか及び／又は蓄却によって、より低級の金
属化合物のディスプロボネーションの原理に従っζノし
素のＧ’ａ及びＧａＣｌ３に変換することができる（室
■）： ３ＧａＣ１（ｆｆｌ ＝ ２ Ｇａ（Ｉｔ ＋ ＧａＣ
ｌ３．（ｇ又は１）ＧａはＧａＣｌ３から分離されてハ
ライド還元室Ｉに戻される。ＧａＣｌ３は電解によりＧ
ａ及び塩素に分解されるか又は科学的にガリウムと塩素
含有生成物に変換されるか又は空気その他の酸素含有ガ
スにより酸化され゛ζ遊離塩素及びＧａ２Ｏ３を住し、
これは次に炭素又は炭素質祠料によっ°Ｃノし素のＧａ
に還元される。
勿論、本発明は同様にアルカリ及び／又はアルカリ土類
金属混合物をそれぞれのハライドの通常の還元によって
生成させるが、適当な還元剤かつ溶媒は同様にＧａ、Ｉ
ｎ及び′ｒβの混合物である。
金属混合物をそれぞれのハライドの通常の還元によって
生成させるが、適当な還元剤かつ溶媒は同様にＧａ、Ｉ
ｎ及び′ｒβの混合物である。
これらの混合物は、アルカリ及びアルカリ土類金属に対
する融解電力が増加するという利点を有する。
する融解電力が増加するという利点を有する。
簡単のため、アルカリ及びアルカリ土類金属並びにそれ
らの混合物を以下“金属”と互い、Ｇａ＋Ｉｎ及びＴｊ
２並びにそれらの混合物を“還元金属”という。
らの混合物を以下“金属”と互い、Ｇａ＋Ｉｎ及びＴｊ
２並びにそれらの混合物を“還元金属”という。
本発明に係る方法は、
ａ）少なくとも１つのハライドを、ガリウム、インジウ
ム、タリウム又はこれらの混合物を還元金属として還元
室の中で、該還ノじ金属の沸点以トの温度で、かつ反応
圧力より低いか少な（ともそれと等しい蒸気圧力におい
て反応せしめて）し素の金属及び該還元金属のモノハラ
イドを生成せしめ、而して還元金属の量を該ハライドを
還ノしし、かつ少なくとも生成された金属の一部を融解
するに充分である如く選定すること、ｂ）該還ノｃ中生
成された蒸気を金属−還ノじ金属溶融物から分離し、か
つ該還元室から除去し、そし“で Ｃ）該金属を該金属−還元金属溶融物から分留室の中で
蒸留し、プロセスから除去し、かつ液体又は固体金属に
凝縮させる ことを特徴とする。
ム、タリウム又はこれらの混合物を還元金属として還元
室の中で、該還ノじ金属の沸点以トの温度で、かつ反応
圧力より低いか少な（ともそれと等しい蒸気圧力におい
て反応せしめて）し素の金属及び該還元金属のモノハラ
イドを生成せしめ、而して還元金属の量を該ハライドを
還ノしし、かつ少なくとも生成された金属の一部を融解
するに充分である如く選定すること、ｂ）該還ノｃ中生
成された蒸気を金属−還ノじ金属溶融物から分離し、か
つ該還元室から除去し、そし“で Ｃ）該金属を該金属−還元金属溶融物から分留室の中で
蒸留し、プロセスから除去し、かつ液体又は固体金属に
凝縮させる ことを特徴とする。
この方法においζは、ハライド還元室の中の化学変化は
、該ハライド及び開始された還元により生成された蒸気
を、還元金属に対し°ζ向流に導くことにより改善され
た。
、該ハライド及び開始された還元により生成された蒸気
を、還元金属に対し°ζ向流に導くことにより改善され
た。
分留室の中で蒸留された金属蒸気は分留室に連通された
／ｆ締器の中で冷却され凝縮して該金属の使用目的によ
りｌｒｋ状又は固体金属とし、凝縮した金属の低い蒸気
ｊ−Ｌはコ、不ルギを消費′４゛ることなく低圧を発生
し°Ｃ分分留室中の金属蒸気の蒸留に利用される。
／ｆ締器の中で冷却され凝縮して該金属の使用目的によ
りｌｒｋ状又は固体金属とし、凝縮した金属の低い蒸気
ｊ−Ｌはコ、不ルギを消費′４゛ることなく低圧を発生
し°Ｃ分分留室中の金属蒸気の蒸留に利用される。
還ノじ反応中に先住しノこ還元金属モノハライドは、金
属蒸気の形の生成金属の一部をエントレンし得るので、
本発明では、ハライド還元室を出て行く蒸気は、該蒸気
中に含まれたガス状金属及び還元金属モノハライドの等
置部が、最初の固体又は液体金属ハライド及び還ノじ反
応の反転による元素状の液体還元金属に再転換され、残
りの還元金属モノハライドがガス状態のま−であるよう
な程度まで、先ず冷却される。例えば、１４００°にの
反応温度から５００”Ｋまで冷却すると（反応圧力は０
．１４バール）次の反応が生じる： Ｍｇ（ｆｆｌ ＋２ＧａＣＩｆｇ）＝ ＭｇＣｂ ｆｓ
＋ ＋２Ｇａ（Ｉｔ（これに関連しζ、純粋なＧａＣＬ
ｇ気は理論的には存在せず、この蒸気はＧａＣｌ２＋
ＧａＣｌ３及び二量体Ｇ、１２ ＣＩ２ ＊ Ｇａ２Ｃ
Ｉ４と平衡していることに注意すべきである。ＧａＣｌ
は、４００°にの１１μ度においてさえ、■バールより
遥かに低い圧力においては圧倒的に多いので、簡単のた
め、全不飽和混合物を’ ％ツクｄライド”、もっと一
般的に“七ツバライドと呼び、このことは同様にＩｎ及
びＴ７！の不飽和ハライド混合物にも当゛（はまる。こ
の型の不飽和ハライド混合物の冷却に際し生成された元
素の還元金属の量は、低圧におい′（はそれなりに低い
ので無視することができる。しかしながら、もしモノハ
ライドのディスプロボーショ不一ションにより多量の元
素状の還ノじ金属を得度いときは、温度をトげる以外に
圧力を増加することが必要である。） 液体又は固体金属とハライド及び液体還元金属は残って
いる還元金属モノハライドから分離されハライド還元室
へ戻され；ガス状還元金属モノハライドは冷却されて液
体又は金属固体に戻り、プロセスから除去される。連続
工程のためには新鮮な元素の還元金属の等量を還フし帯
へ加えなければならない。
属蒸気の形の生成金属の一部をエントレンし得るので、
本発明では、ハライド還元室を出て行く蒸気は、該蒸気
中に含まれたガス状金属及び還元金属モノハライドの等
置部が、最初の固体又は液体金属ハライド及び還ノじ反
応の反転による元素状の液体還元金属に再転換され、残
りの還元金属モノハライドがガス状態のま−であるよう
な程度まで、先ず冷却される。例えば、１４００°にの
反応温度から５００”Ｋまで冷却すると（反応圧力は０
．１４バール）次の反応が生じる： Ｍｇ（ｆｆｌ ＋２ＧａＣＩｆｇ）＝ ＭｇＣｂ ｆｓ
＋ ＋２Ｇａ（Ｉｔ（これに関連しζ、純粋なＧａＣＬ
ｇ気は理論的には存在せず、この蒸気はＧａＣｌ２＋
ＧａＣｌ３及び二量体Ｇ、１２ ＣＩ２ ＊ Ｇａ２Ｃ
Ｉ４と平衡していることに注意すべきである。ＧａＣｌ
は、４００°にの１１μ度においてさえ、■バールより
遥かに低い圧力においては圧倒的に多いので、簡単のた
め、全不飽和混合物を’ ％ツクｄライド”、もっと一
般的に“七ツバライドと呼び、このことは同様にＩｎ及
びＴ７！の不飽和ハライド混合物にも当゛（はまる。こ
の型の不飽和ハライド混合物の冷却に際し生成された元
素の還元金属の量は、低圧におい′（はそれなりに低い
ので無視することができる。しかしながら、もしモノハ
ライドのディスプロボーショ不一ションにより多量の元
素状の還ノじ金属を得度いときは、温度をトげる以外に
圧力を増加することが必要である。） 液体又は固体金属とハライド及び液体還元金属は残って
いる還元金属モノハライドから分離されハライド還元室
へ戻され；ガス状還元金属モノハライドは冷却されて液
体又は金属固体に戻り、プロセスから除去される。連続
工程のためには新鮮な元素の還元金属の等量を還フし帯
へ加えなければならない。
しかしながら、本発明に係る方法において、もし還元室
を出て行く蒸気を冷却し、かつ凝縮した還元金属及び出
発ハライドを分離した後、依然としてガス状の還元金属
モノハライドを酸素又は酸素含有ガスにより酸化してハ
ロゲン及び固体の還元金属酸化物を与え、この還ノし金
属酸化物を分離し、かつ炭素又は炭素質物質により還元
して還ノし金属とし、これをハライドの還元のために還
元室にリサイクルするならば、−）督有利である。
を出て行く蒸気を冷却し、かつ凝縮した還元金属及び出
発ハライドを分離した後、依然としてガス状の還元金属
モノハライドを酸素又は酸素含有ガスにより酸化してハ
ロゲン及び固体の還元金属酸化物を与え、この還ノし金
属酸化物を分離し、かつ炭素又は炭素質物質により還元
して還ノし金属とし、これをハライドの還元のために還
元室にリサイクルするならば、−）督有利である。
金属ハライドが還元されるときは、ハライド還元室内で
反応圧力はビルドアップする。ハライド還元室から流れ
出る蒸気の圧力が（例えば装置内の流れ抵抗のため）増
加するならば、自然の法則により還元反応は停止する。
反応圧力はビルドアップする。ハライド還元室から流れ
出る蒸気の圧力が（例えば装置内の流れ抵抗のため）増
加するならば、自然の法則により還元反応は停止する。
よって、この工程は、ハライド還元室内の蒸気圧力が反
応圧力より少ないかたかだかそれに等しくして行わなり
ればならない；それば、容易に熱力学的に４１算しかつ
既知データから実験的に決定することができる。ハライ
ド還元室内の所要蒸気圧力は蒸気を吸込みブロワ、ポン
プその他のコンベヤによってそれを前方へ圧送するごと
によりビルトアップすることができる。
応圧力より少ないかたかだかそれに等しくして行わなり
ればならない；それば、容易に熱力学的に４１算しかつ
既知データから実験的に決定することができる。ハライ
ド還元室内の所要蒸気圧力は蒸気を吸込みブロワ、ポン
プその他のコンベヤによってそれを前方へ圧送するごと
によりビルトアップすることができる。
か＼る装置の作業はエネルギコスト要因であるので、凝
縮した物質の蒸気圧力はｒ７．７を度降１・とともに減
少するという既知の１１実を右利に使用する。
縮した物質の蒸気圧力はｒ７．７を度降１・とともに減
少するという既知の１１実を右利に使用する。
固体及び液体ハライドの蒸気圧力は既知であり；実験に
より容易に決定するごとが°（きる。
より容易に決定するごとが°（きる。
本発明によれば、ひきだされたガス状還元金属モノハラ
イドは還）じ室に付属する凝縮器の中で冷却されて凝縮
するので液体又は固体凝縮物の蒸気圧は還元室内の反応
圧力より決して篩くはならない。
イドは還）じ室に付属する凝縮器の中で冷却されて凝縮
するので液体又は固体凝縮物の蒸気圧は還元室内の反応
圧力より決して篩くはならない。
還ノじ時に、固体炭素質材料からの還几金属酸化物の不
純物が還元金属の中にエントレインされることもある。
純物が還元金属の中にエントレインされることもある。
そごで、還元に使用する固体の炭素含有物質、例えば石
油コークス、石炭コークス、リグナイトコークス及びビ
ートコークス又は木炭から、炭素以外のすべてのノし素
を周知の方法により、例えばハロゲン、ハロゲン化水素
及び４塩化炭素により１０００°Ｉ〈以上の温度で処理
して、ハライドの形で前原−ζ蒸発させる。
油コークス、石炭コークス、リグナイトコークス及びビ
ートコークス又は木炭から、炭素以外のすべてのノし素
を周知の方法により、例えばハロゲン、ハロゲン化水素
及び４塩化炭素により１０００°Ｉ〈以上の温度で処理
して、ハライドの形で前原−ζ蒸発させる。
もし炭素又は純粋天然ガスを還元金属酸化物の還元に使
用するならば、−酸化炭素又は酸化炭素及び水素にｎｏ
む向カロリー値ガスが、液体のノじ素状還元金属に加え
て得られる。
用するならば、−酸化炭素又は酸化炭素及び水素にｎｏ
む向カロリー値ガスが、液体のノじ素状還元金属に加え
て得られる。
金属ハライドの還元におい″ζ住化成８液から該金属を
蒸留するときに、及び還元金属酸化物の還元におい°Ｃ
は熱が消費されるので、また一方、金属ハライド還元か
らの蒸気の凝縮、還ノし金属ハライドの凝縮及び酸化に
おい“Ｃ１及び金属及び還元金属の溶液から蒸留された
金属蒸気の凝縮においては熱が放出され、また同様に、
該酸化物の還元中に生成されたガス（ＣＯ，Ｈ２）が高
いカロリー値を有するため、本発明に係る方法の有利性
を改善するためには、還元金属ハライドの凝縮及び酸化
中、該溶液から蒸留された該金属蒸気の凝縮中に放出さ
れた熱、及び酸化物の還元から生じたガスの燃焼により
放出された熱を利用しζ、金属ハライドの還元、生成し
た溶液から該金属の蒸留及び還元金属酸化物の還元のた
め必要とする熟の少なくとも一部をカバーすることが非
常に重要である。
蒸留するときに、及び還元金属酸化物の還元におい°Ｃ
は熱が消費されるので、また一方、金属ハライド還元か
らの蒸気の凝縮、還ノし金属ハライドの凝縮及び酸化に
おい“Ｃ１及び金属及び還元金属の溶液から蒸留された
金属蒸気の凝縮においては熱が放出され、また同様に、
該酸化物の還元中に生成されたガス（ＣＯ，Ｈ２）が高
いカロリー値を有するため、本発明に係る方法の有利性
を改善するためには、還元金属ハライドの凝縮及び酸化
中、該溶液から蒸留された該金属蒸気の凝縮中に放出さ
れた熱、及び酸化物の還元から生じたガスの燃焼により
放出された熱を利用しζ、金属ハライドの還元、生成し
た溶液から該金属の蒸留及び還元金属酸化物の還元のた
め必要とする熟の少なくとも一部をカバーすることが非
常に重要である。
本発明に係る経済的かり技術的に最適の方法は、金属ハ
ライドの還元と、生成された金属前部を溶融するに充分
な還元金属の鼠までハライド還１Ｇ室内で生成された該
金属の同時溶融を向流で連続し°ζ遂行することであり
、還元室の中で生成された金属ハライド”及び還元開始
のため生成された蒸気は、まず向流で、分留室からの液
体還元金属と接触し、しかる後酸化物還元室からの液体
還元金属と接触し；ハライド還ノし室から連続的に吐出
される還ノし金属溶液からの該金属は分Ｗ／室の中で連
続的に蒸留され、凝縮して液体又は固体金属となり、そ
して工程から除外され、分留室からの殆んど金属を含ま
ない液体還元金属は、連続的にハライド還元室へ入り、
ハライド還元室から出゛ζ来るガス状還ノし金属ハライ
ドは、連続的に冷却され、固体又は液体の形で分離され
、かつ酸化室内で空気により連続的に変換されζ、固体
の還元金属酸化物及びガス状ハライド−窒素混合物から
煙となり、還ノし金属酸化物は連続的にハロゲン−窒素
混合物から分離され、該ハロゲンは窒素から分離され、
これらはこの工程から除外され、還元金属酸化物は酸化
物還ノし室の中で純粋炭素により連続的に変換され°ζ
液体元素状還元金属及び−酸化炭素を与え、かつ液体還
元金属はハライド還元室に連続的に加えられ、還元金属
ハライドの凝縮及び酸化の際放出される熱と一酸化炭素
の連続的燃焼による熱は、この方法により消費される熱
の少なくとも一部をカバーするために使用される。
ライドの還元と、生成された金属前部を溶融するに充分
な還元金属の鼠までハライド還１Ｇ室内で生成された該
金属の同時溶融を向流で連続し°ζ遂行することであり
、還元室の中で生成された金属ハライド”及び還元開始
のため生成された蒸気は、まず向流で、分留室からの液
体還元金属と接触し、しかる後酸化物還元室からの液体
還元金属と接触し；ハライド還ノし室から連続的に吐出
される還ノし金属溶液からの該金属は分Ｗ／室の中で連
続的に蒸留され、凝縮して液体又は固体金属となり、そ
して工程から除外され、分留室からの殆んど金属を含ま
ない液体還元金属は、連続的にハライド還元室へ入り、
ハライド還元室から出゛ζ来るガス状還ノし金属ハライ
ドは、連続的に冷却され、固体又は液体の形で分離され
、かつ酸化室内で空気により連続的に変換されζ、固体
の還元金属酸化物及びガス状ハライド−窒素混合物から
煙となり、還ノし金属酸化物は連続的にハロゲン−窒素
混合物から分離され、該ハロゲンは窒素から分離され、
これらはこの工程から除外され、還元金属酸化物は酸化
物還ノし室の中で純粋炭素により連続的に変換され°ζ
液体元素状還元金属及び−酸化炭素を与え、かつ液体還
元金属はハライド還元室に連続的に加えられ、還元金属
ハライドの凝縮及び酸化の際放出される熱と一酸化炭素
の連続的燃焼による熱は、この方法により消費される熱
の少なくとも一部をカバーするために使用される。
ハライド還元室内の該向流処理は、互い違いに配置した
パイプその他の手段を介して、スプレィ又はスプリンタ
リングにより実施することがごきる。
パイプその他の手段を介して、スプレィ又はスプリンタ
リングにより実施することがごきる。
本丸明に係る方法によれば、ｇＵられたガス状金属は、
例えば、冷却され、凝縮されそして液体の形でチル鋳型
の中へ注入することができる。しかしながら、それはま
た水酸化物、炭酸塩、硫化水素、ｖ４酸塩その他の化合
物に変換することができる。金属ハライド（例えば、Ｔ
ｉＣｌ４＋ ＭｎＢｒ２＋ＺｒＦ４＋ ０１４ 、ＷＣ
ｌ５及び八ＩＣｌ３ ）から金属（例えばＴｉ＋ Ｍｎ
、 Ｚｒ、 Ｕ、 Ｗ、及び＾１）への還元のためのガ
ス状、液体状又は固体状の該金属の使用、本発明による
元素のアルカリ及びアルカリ土類金属をり、えるための
生成されたアルカリ及びアルカリ土類金属ハライドの昇
化及びそのリザイクルは、驚く程１賄い利益性を有する
。
例えば、冷却され、凝縮されそして液体の形でチル鋳型
の中へ注入することができる。しかしながら、それはま
た水酸化物、炭酸塩、硫化水素、ｖ４酸塩その他の化合
物に変換することができる。金属ハライド（例えば、Ｔ
ｉＣｌ４＋ ＭｎＢｒ２＋ＺｒＦ４＋ ０１４ 、ＷＣ
ｌ５及び八ＩＣｌ３ ）から金属（例えばＴｉ＋ Ｍｎ
、 Ｚｒ、 Ｕ、 Ｗ、及び＾１）への還元のためのガ
ス状、液体状又は固体状の該金属の使用、本発明による
元素のアルカリ及びアルカリ土類金属をり、えるための
生成されたアルカリ及びアルカリ土類金属ハライドの昇
化及びそのリザイクルは、驚く程１賄い利益性を有する
。
例 １
第２図は、塩化マグネシウムをガリウムで還元して液体
マグネシウムを生産する方法の経路の線図をボす。ガリ
ウムは３０３°Ｋ （３０’Ｃ）の融点と、２４７８°
Ｋ （２，２０５°Ｃ）の沸点を有する。この方法は連
続的に遂行され；−ト記データは１秒間につぃての材料
の処理量に関する。
マグネシウムを生産する方法の経路の線図をボす。ガリ
ウムは３０３°Ｋ （３０’Ｃ）の融点と、２４７８°
Ｋ （２，２０５°Ｃ）の沸点を有する。この方法は連
続的に遂行され；−ト記データは１秒間につぃての材料
の処理量に関する。
１０．３ｋｇの固体のＭｇＣｈを工程に加える。このＭ
ｇＣｈは酸化物還元室■がらの１５．１ｋｇの及び凝縮
器■からの０．２ｋｇのＧａ並びに０．ｌｔｇの固体の
ＭｇＣｌ２と共に、ハライド還ノＣ室■の前部分に入る
。
ｇＣｈは酸化物還元室■がらの１５．１ｋｇの及び凝縮
器■からの０．２ｋｇのＧａ並びに０．ｌｔｇの固体の
ＭｇＣｌ２と共に、ハライド還ノＣ室■の前部分に入る
。
分留室■から蒸留された６２．２ｋｇのガリウムの中５
２、７ｋｉｒのガリウムが、ハライド還元室Ｉの前部分
に加えられたＭｇＣｈと反応させられ、残りの９．５鯖
のガリウムはハライド還元室Ｉの後部分へ導入されるの
でそれはＭｇＣｈ及び生成された蒸気と向流に移動する
。かくし−ζ、全ｉｆｔ ＠７７ 、５ｋｇのガリウム
及び１０．４ｋｇのＭｇＣｌ２が相互に反応させられる
。
２、７ｋｉｒのガリウムが、ハライド還元室Ｉの前部分
に加えられたＭｇＣｈと反応させられ、残りの９．５鯖
のガリウムはハライド還元室Ｉの後部分へ導入されるの
でそれはＭｇＣｈ及び生成された蒸気と向流に移動する
。かくし−ζ、全ｉｆｔ ＠７７ 、５ｋｇのガリウム
及び１０．４ｋｇのＭｇＣｌ２が相互に反応させられる
。
還元温度は９００°Ｋに昇り、がっ反応圧力は０．０２
トルである。ハライド還元室Ｉの中で２個の工程が同時
に発生ずる： ＭｇＣｈの等置部のガリウムによる還元
と、残りのガリウムの中の発生期のマグネシウムの溶融
とである。
トルである。ハライド還元室Ｉの中で２個の工程が同時
に発生ずる： ＭｇＣｈの等置部のガリウムによる還元
と、残りのガリウムの中の発生期のマグネシウムの溶融
とである。
還元：
１０．４Ｋｇ ＭｇＣｈ （ｓｌ＋１５．３Ｋｇ Ｇａ
（１１＝ ２３．ＯＫｇ ＧａＣＩ（ｇ）＋２．７ｋｇ
Ｍｇ （原子状）溶液： ２．７）Ｉｇ Ｍｇ （原子状） ＋６２．２Ｋｇ Ｇ
ａ（ＩＩ＝ （６２，２Ｋｇ Ｇａｆｆ）＋２．６Ｋｇ
Ｍｇ （１１）＋ ０．１Ｋｇ Ｍｇ（ｇ＋ Ｇａの量は生成されたＭｇ全量を溶解するには不充分で
あるので、ＧａＣｌ蒸気はＭｇ蒸気の形でＭｇの一部（
０，１ｋｇ）をハライド還ノし室Ｉから除去する。
（１１＝ ２３．ＯＫｇ ＧａＣＩ（ｇ）＋２．７ｋｇ
Ｍｇ （原子状）溶液： ２．７）Ｉｇ Ｍｇ （原子状） ＋６２．２Ｋｇ Ｇ
ａ（ＩＩ＝ （６２，２Ｋｇ Ｇａｆｆ）＋２．６Ｋｇ
Ｍｇ （１１）＋ ０．１Ｋｇ Ｍｇ（ｇ＋ Ｇａの量は生成されたＭｇ全量を溶解するには不充分で
あるので、ＧａＣｌ蒸気はＭｇ蒸気の形でＭｇの一部（
０，１ｋｇ）をハライド還ノし室Ｉから除去する。
ハライド還元室Ｉの中の還元及び溶液の合計は次の工程
を与える： １０．４ｈ Ｍｇ、Ｃｈ ’（ｓｌ＋７７．５Ｋｇ Ｇ
ａ（Ｉｔ＝ （６２，２Ｋｇ Ｇａ（Ｉｌ＋２．６Ｋｇ
Ｍｇ（１１）＋ （２３，ＯＫｇ ＧａＣＩ（ｇｌ＋
０．ＩＫｇ Ｍｇｆｆｌ）Ｇａ−Ｍｇ溶液はハライド還
元室Ｉの前部分から分留室■の中に運＋１１１され、そ
ごでｌ５００°にの温度まで加熱される。溶液から出る
Ｍｇ蒸気（２゜６ｋｇ）は凝縮器■の中に進められそこ
で９４０°にの温度まで冷却されて液体Ｍｇに凝縮する
。９４０°Ｋにおいて、液体マグネシウムは３．６８）
ルの低い蒸気圧を有するので、殆んどずべ゛このマグネ
シウムは１５００°Ｉ（まで加熱された溶液から分留室
■の中ですっかり蒸留され、この工程の最初に具空ポン
プにより発生された低圧は次に■−■糸の中におけるＭ
ｇの凝縮のために一定に維持される。 ２．６ｋｇの液
体Ｍｇは凝縮器■から吐出され゛ζ紘魂に鋳造される。
を与える： １０．４ｈ Ｍｇ、Ｃｈ ’（ｓｌ＋７７．５Ｋｇ Ｇ
ａ（Ｉｔ＝ （６２，２Ｋｇ Ｇａ（Ｉｌ＋２．６Ｋｇ
Ｍｇ（１１）＋ （２３，ＯＫｇ ＧａＣＩ（ｇｌ＋
０．ＩＫｇ Ｍｇｆｆｌ）Ｇａ−Ｍｇ溶液はハライド還
元室Ｉの前部分から分留室■の中に運＋１１１され、そ
ごでｌ５００°にの温度まで加熱される。溶液から出る
Ｍｇ蒸気（２゜６ｋｇ）は凝縮器■の中に進められそこ
で９４０°にの温度まで冷却されて液体Ｍｇに凝縮する
。９４０°Ｋにおいて、液体マグネシウムは３．６８）
ルの低い蒸気圧を有するので、殆んどずべ゛このマグネ
シウムは１５００°Ｉ（まで加熱された溶液から分留室
■の中ですっかり蒸留され、この工程の最初に具空ポン
プにより発生された低圧は次に■−■糸の中におけるＭ
ｇの凝縮のために一定に維持される。 ２．６ｋｇの液
体Ｍｇは凝縮器■から吐出され゛ζ紘魂に鋳造される。
実際上Ｍ、を含まないガリウム（６２，２ｋｇ）は上述
のごとく、ハライド還元室Ｉへ戻される。
のごとく、ハライド還元室Ｉへ戻される。
ハライド還元室Ｉから漏れ出る蒸気は２３．０ｋｇＧａ
Ｃ＋及び０．１ＫｇＭ、を含む。それは凝縮器Ｈの中で
７００°Ｋまで冷却されそこで還ノし反応の逆転に、ｌ
すＧａｃＩの一部はＭｇにより還元されてＧａを与える
： Ｕ、ＩＫｇ ｈ（８１＋ ０．３Ｋｇ ＧａＣＩ（Ｉｒ
ｌ＝ ０．２Ｋｇ ＭｇＣｈ ｆｓｌ ＋ ０．２ＫＨ
Ｇａ（１） ：よって、残りの２２．７ｋｇのＧａＣｌ
１気はこの工程においては余る。
Ｃ＋及び０．１ＫｇＭ、を含む。それは凝縮器Ｈの中で
７００°Ｋまで冷却されそこで還ノし反応の逆転に、ｌ
すＧａｃＩの一部はＭｇにより還元されてＧａを与える
： Ｕ、ＩＫｇ ｈ（８１＋ ０．３Ｋｇ ＧａＣＩ（Ｉｒ
ｌ＝ ０．２Ｋｇ ＭｇＣｈ ｆｓｌ ＋ ０．２ＫＨ
Ｇａ（１） ：よって、残りの２２．７ｋｇのＧａＣｌ
１気はこの工程においては余る。
７００°ＫにおいてＭｇＣｈ （Ｓｔ及びＧａ（Ｉｔの
蒸気圧力は実際上零である。０．２Ｋｇ ＭｇＣｈ （
３）及び０，２Ｋｇ Ｇａ（１１は凝縮器■からハライ
ド還）し室１の前部分へ戻され、一方ＧａＣｌ蒸気の残
ｆｆ１２２．７ｋｇは凝縮器■の中へ流入しそごで４０
０°にへの冷却に際し、固体ＧａＣｌに凝縮する。４０
０°Ｋにおい”ζ固体のガリウムモノクロライドの蒸気
圧力は、 ０．００２１−ル稈低く、かつこの圧力はＧ
ａＣｌの凝縮のために１８久的に維持されるので、ハラ
イド反応室Ｉの中の還ノし反応は反応比力０．０２トル
においＣｐ−１滑に行・われる。
蒸気圧力は実際上零である。０．２Ｋｇ ＭｇＣｈ （
３）及び０，２Ｋｇ Ｇａ（１１は凝縮器■からハライ
ド還）し室１の前部分へ戻され、一方ＧａＣｌ蒸気の残
ｆｆ１２２．７ｋｇは凝縮器■の中へ流入しそごで４０
０°にへの冷却に際し、固体ＧａＣｌに凝縮する。４０
０°Ｋにおい”ζ固体のガリウムモノクロライドの蒸気
圧力は、 ０．００２１−ル稈低く、かつこの圧力はＧ
ａＣｌの凝縮のために１８久的に維持されるので、ハラ
イド反応室Ｉの中の還ノし反応は反応比力０．０２トル
においＣｐ−１滑に行・われる。
固体ＧａＣｌ （２２，７ｋｇ）は密閉室（図＞ｌ＜−
ｕず）の中テ８００°Ｋに加熱し、そこで溶解して２．
３７バールの蒸気圧力を発生ずる。この溶融物は燃焼室
１ｖの中で、油バーナの中の燃料油のように、空気によ
り ９３０°にで燃焼する。固体のＧａ２Ｏ３、ＣＩ２
及びＮ２より成る生成された煙は分離ユニソｌ−Ｖに到
達する。
ｕず）の中テ８００°Ｋに加熱し、そこで溶解して２．
３７バールの蒸気圧力を発生ずる。この溶融物は燃焼室
１ｖの中で、油バーナの中の燃料油のように、空気によ
り ９３０°にで燃焼する。固体のＧａ２Ｏ３、ＣＩ２
及びＮ２より成る生成された煙は分離ユニソｌ−Ｖに到
達する。
分離ユニソ１− ｖの中で、Ｇａ２Ｏ３ダストはガスか
ら除去され、塩素及び窒素は分離されて、ＣＩ２は副産
物とし°ζ使用されるが、Ｎ２は屋根から棄てる。
ら除去され、塩素及び窒素は分離されて、ＣＩ２は副産
物とし°ζ使用されるが、Ｎ２は屋根から棄てる。
Ｇａ２Ｏ３ダストは、酸化物還元室■の中で１１５０°
にの温度で火熱ガスによりガリウムに還元され°ζ、Ｃ
ｏ、Ｎ２及び小さい割合のＣ１２及びＮ２（＋より成る
高級燃料ガスを与える。ガリウム（１５，１ｋｇ）はハ
ライド還元室■の前部分へ戻される。
にの温度で火熱ガスによりガリウムに還元され°ζ、Ｃ
ｏ、Ｎ２及び小さい割合のＣ１２及びＮ２（＋より成る
高級燃料ガスを与える。ガリウム（１５，１ｋｇ）はハ
ライド還元室■の前部分へ戻される。
凝縮器■、■及び■並びに燃焼室１ｖの中の諸材料を冷
却するために、空気は冷却剤とし°ζ使用され、この空
気はこの工程において加熱されそして酸化物の還元にお
い°Ｃ発生したガスの燃焼用空気として使用される。燃
焼により発生した熱は、ハライド還元室Ｉの中での還元
、凝縮器■から吐出された固体ＧａＣｌ２を溶解するた
め、酸化物還元室■及び分留室■の中で必要とする熱を
カバーするのに使用される。
却するために、空気は冷却剤とし°ζ使用され、この空
気はこの工程において加熱されそして酸化物の還元にお
い°Ｃ発生したガスの燃焼用空気として使用される。燃
焼により発生した熱は、ハライド還元室Ｉの中での還元
、凝縮器■から吐出された固体ＧａＣｌ２を溶解するた
め、酸化物還元室■及び分留室■の中で必要とする熱を
カバーするのに使用される。
例２
第３図は、マグネシウムの連続生産法で、充分なガリウ
ムがＭｇＣｂの還元及び生成されたＭｇの全量を熔解す
るため使用されるものの路線図を示す。ハライド還元室
Ｉから出て来る蒸気は純粋の塩化ガリウムのみより成る
。
ムがＭｇＣｂの還元及び生成されたＭｇの全量を熔解す
るため使用されるものの路線図を示す。ハライド還元室
Ｉから出て来る蒸気は純粋の塩化ガリウムのみより成る
。
例１におけるごとく、１０３Ｋｇ ＭｇＣｈは、たソ′
し溶解した状態で、ハライド還元室■の前部分に導入さ
れる。このＭ（ＨＣｂ （１１は、塩化アルミニウム（
＾ＩＣ：１３）が１０００°にの温度においてＭｇ（１
１により連続的に還元されて液体アルミニウムをつくっ
ている密封容器から来る。
し溶解した状態で、ハライド還元室■の前部分に導入さ
れる。このＭ（ＨＣｂ （１１は、塩化アルミニウム（
＾ＩＣ：１３）が１０００°にの温度においてＭｇ（１
１により連続的に還元されて液体アルミニウムをつくっ
ている密封容器から来る。
分留室■から出て来る殆んどＭ、を含まないガリウム（
６２，２ｋｇ）はハライド還元室Ｉの中央部分に、そし
て酸化物還ノじ室■から出゛ζくる完全にＭｇを含まな
いガリウム（１５，１ｋｇ）はハライド還元室Ｉの後部
分に導入される。
６２，２ｋｇ）はハライド還元室Ｉの中央部分に、そし
て酸化物還ノじ室■から出゛ζくる完全にＭｇを含まな
いガリウム（１５，１ｋｇ）はハライド還元室Ｉの後部
分に導入される。
１５００°にの還元温度においζ一方では６２．２ｋｇ
のガリウムの中に２．６ｋｇのＭｇの入った溶液が、そ
して他方では２２．７ｋｇの純粋ＧａＣｌ３気が生成さ
れる。
のガリウムの中に２．６ｋｇのＭｇの入った溶液が、そ
して他方では２２．７ｋｇの純粋ＧａＣｌ３気が生成さ
れる。
分留室■の中で、Ｍｇ （２，６ｋｌｒ）は１５００°
にのＧａ−Ｍｇ熔液から蒸留され、凝縮器■の中で９５
０°にで凝縮されて液体Ｍｇとなり、これは塩化アルミ
ニウム（ＡｌＣｌ２ ）から液体アルミニウムを還元す
るためにリサイクルされる。
にのＧａ−Ｍｇ熔液から蒸留され、凝縮器■の中で９５
０°にで凝縮されて液体Ｍｇとなり、これは塩化アルミ
ニウム（ＡｌＣｌ２ ）から液体アルミニウムを還元す
るためにリサイクルされる。
ハライド還元室Ｉの中に１５００°にの温度でビルドア
ップされた反応圧力は０．３８３バールに達する。
ップされた反応圧力は０．３８３バールに達する。
この圧力は液体ＧａＣ１の６９４°Ｋにおける蒸気圧力
に対応する。そこで、ハライド還元室ｌから出て来るＧ
ａＣｌ蒸気は凝縮器■の中で６９０°にの温度で凝縮さ
れて液体ＧａＣｌを与え、これはこの温度で０．３６０
バールの蒸気圧を有する。それは、燃焼室■の中におい
°１ｒ９００’にの温度で空気により燃えてＧａ２Ｏ＋
（ｓｌ 、 Ｃ１２、及びＮ２より成る煙を与え、分
離器ＩＶに到達し、そこでＧａ２ Ｕｓダストはこれら
のガスから除去され、塩素は窒素から分離されて副産物
として使用されるが、窒素は屋根から棄てられる。
に対応する。そこで、ハライド還元室ｌから出て来るＧ
ａＣｌ蒸気は凝縮器■の中で６９０°にの温度で凝縮さ
れて液体ＧａＣｌを与え、これはこの温度で０．３６０
バールの蒸気圧を有する。それは、燃焼室■の中におい
°１ｒ９００’にの温度で空気により燃えてＧａ２Ｏ＋
（ｓｌ 、 Ｃ１２、及びＮ２より成る煙を与え、分
離器ＩＶに到達し、そこでＧａ２ Ｕｓダストはこれら
のガスから除去され、塩素は窒素から分離されて副産物
として使用されるが、窒素は屋根から棄てられる。
Ｇａ２０９ダストは酸化物還）じ室■の中で１１００°
■（の温度で、精製された石油コークスにより還）しさ
れ゛ζガリウム（１５，１ｋｇ）を与え、それにより９
９．８体積％のＣＯ及び０．２体積％のＣＯ２より成る
面縁燃料ガスが生成される。該ガリウムはノーライド還
ノし室Ｉの後部分に戻される。
■（の温度で、精製された石油コークスにより還）しさ
れ゛ζガリウム（１５，１ｋｇ）を与え、それにより９
９．８体積％のＣＯ及び０．２体積％のＣＯ２より成る
面縁燃料ガスが生成される。該ガリウムはノーライド還
ノし室Ｉの後部分に戻される。
冷却剤として使用される、凝縮器■及び■亜び燃焼室■
からの空気は、酸化物還元室■から取出されたガスによ
り燃え°ζ、そしてその結果発生した熱（高温に加熱さ
れた煙道ガス）はハライド還ノｃ室Ｉ、酸化物還ノじ室
■、及び分留室■１に移送される。
からの空気は、酸化物還元室■から取出されたガスによ
り燃え°ζ、そしてその結果発生した熱（高温に加熱さ
れた煙道ガス）はハライド還ノｃ室Ｉ、酸化物還ノじ室
■、及び分留室■１に移送される。
例３
例２と同様に、ナトリウムは臭化ナトリウムを、還ノし
金属及び溶媒として１６００°にの温度の液体インジウ
ムで処理して得られる。インジウムは４３０°Ｋ（１５
７℃）の融点及び２３４６” Ｋ （２０７３℃）の沸
点を有する。
金属及び溶媒として１６００°にの温度の液体インジウ
ムで処理して得られる。インジウムは４３０°Ｋ（１５
７℃）の融点及び２３４６” Ｋ （２０７３℃）の沸
点を有する。
反応方程式によれば
ＮａＢｒ（１１＋ Ｉｎ＋１１ ＝ Ｎａｆｌｌ ＋
１ ｎＢｒ（ｆｉｌ臭化ナトリウムは液体インジウムに
よりナトリウムに還元され、これは同時にインジウムの
中に熔解する。ハライド反応室の中の反応圧力は０．３
バールである。反応の結果生成されたＩｎ −Ｎａ熔液
は０．４１車量％のＮａを含む。ハライド還〕し室は最
初真空ポンプでｌｏ−ｂトルの圧力を発生しながら１２
００°にの温度まで冷却され、次に、ナトリウムが蒸留
され、そしＣ出て来るＮａ蒸気ば３７３°にの温度で液
体ナトリウムに凝縮される。蒸留後、インジウムはナト
リウムの痕跡を含むがこれば分光分析によっ”でのみ検
出することができる。
１ ｎＢｒ（ｆｉｌ臭化ナトリウムは液体インジウムに
よりナトリウムに還元され、これは同時にインジウムの
中に熔解する。ハライド反応室の中の反応圧力は０．３
バールである。反応の結果生成されたＩｎ −Ｎａ熔液
は０．４１車量％のＮａを含む。ハライド還〕し室は最
初真空ポンプでｌｏ−ｂトルの圧力を発生しながら１２
００°にの温度まで冷却され、次に、ナトリウムが蒸留
され、そしＣ出て来るＮａ蒸気ば３７３°にの温度で液
体ナトリウムに凝縮される。蒸留後、インジウムはナト
リウムの痕跡を含むがこれば分光分析によっ”でのみ検
出することができる。
ハライド還元室から出て来るＮａを含まないＩｎＢｒ蒸
気は９００°ｌ（で液化されかつ銅シートより成る２重
壁、水冷燃焼室の中で酸素により燃焼してＩｎ２０ａ及
びＣＩ２より成る煙を与える：２１ｎＢｒ（１１＋ １
．５０２（ｇｌ ＝ Ｉｎ＊０３（ｓｌ ＋ Ｂｒ２（
［１燃焼室から出て来る煙は有孔アルミナ濾過器を使用
してＢｒ２蒸気と１ｎ２０３ダストとに分離され、この
臭素蒸気は２６６°にの温度にまで冷却され凝縮して液
体臭素となる。
気は９００°ｌ（で液化されかつ銅シートより成る２重
壁、水冷燃焼室の中で酸素により燃焼してＩｎ２０ａ及
びＣＩ２より成る煙を与える：２１ｎＢｒ（１１＋ １
．５０２（ｇｌ ＝ Ｉｎ＊０３（ｓｌ ＋ Ｂｒ２（
［１燃焼室から出て来る煙は有孔アルミナ濾過器を使用
してＢｒ２蒸気と１ｎ２０３ダストとに分離され、この
臭素蒸気は２６６°にの温度にまで冷却され凝縮して液
体臭素となる。
Ｉｎ２Ｏ３ダストは純粋の炭素黒と混合され、この混合
物はベレットにプレスされかつ１０２０°にの温度に加
熱される。９９．７体積％のＣＯと０．３体積％のＣＯ
２より成るガスが出゛ζ来る一方、純粋液体インジウム
が残される： Ｉｎ２Ｏ３ｔｓｌ ＋３Ｃ（ｓｌ −２１ｎ（Ｉｔ ＋
３ＧＯ（０例４ カリウムは、還ノし剤及び溶媒として１６００°にの塾
、度の液体タリウムを使用して沃化カリから得られる。
物はベレットにプレスされかつ１０２０°にの温度に加
熱される。９９．７体積％のＣＯと０．３体積％のＣＯ
２より成るガスが出゛ζ来る一方、純粋液体インジウム
が残される： Ｉｎ２Ｏ３ｔｓｌ ＋３Ｃ（ｓｌ −２１ｎ（Ｉｔ ＋
３ＧＯ（０例４ カリウムは、還ノし剤及び溶媒として１６００°にの塾
、度の液体タリウムを使用して沃化カリから得られる。
タリウムは融点５７７°Ｋ （３０４℃）及び沸点１７
４６°Ｋ （１４７３℃）をａする。
４６°Ｋ （１４７３℃）をａする。
反応方程式によれば
Ｋｌ（Ｉｌ ＋ Ｔｌ（υ＝ Ｋ ｆｉｌ ＋ ＴＩ
Ｉ （ｇｌ沃化カリは液体タリウムにより還］しされて
カリウムとなり同時に過度のタリウムにｍＭする。ハラ
イド還元室の中の反応圧力は０．１４バールに達する。
Ｉ （ｇｌ沃化カリは液体タリウムにより還］しされて
カリウムとなり同時に過度のタリウムにｍＭする。ハラ
イド還元室の中の反応圧力は０．１４バールに達する。
反応の結果生成されたＴｌ−Ｋｆｊ；液は０．３車量％
のＫを含み；このＫは１４００°にの溶液から１０−１
１ヘルの圧力で蒸留され、このに蒸気の対応する凝縮温
度は４００°Ｋに達する。
のＫを含み；このＫは１４００°にの溶液から１０−１
１ヘルの圧力で蒸留され、このに蒸気の対応する凝縮温
度は４００°Ｋに達する。
ハライド還ノし室から出て来るＴｌ［蒸気は７４５°に
で液体Ｔｌｌに凝縮する。
で液体Ｔｌｌに凝縮する。
第１図はガリウムを還）Ｃ金属かつ溶媒とし塩化マグネ
シウムからマグネシウムを生成する場合についての、本
発明に係る方法の原理説明図、第２図はガリウムにより
塩化マグネシウムを還元し゛ζ液体マグネシウムを生産
する、本発明に係る方法の経路をボず工程図、第３図は
ガリウムをＭｇＣｈの還元及び生成された全Ｍｇｍを熔
解するに充分な量使用した場合の、マグネシウムの連続
生産を行う本発明に係る方法の工程図である。 第１図 第２図
シウムからマグネシウムを生成する場合についての、本
発明に係る方法の原理説明図、第２図はガリウムにより
塩化マグネシウムを還元し゛ζ液体マグネシウムを生産
する、本発明に係る方法の経路をボず工程図、第３図は
ガリウムをＭｇＣｈの還元及び生成された全Ｍｇｍを熔
解するに充分な量使用した場合の、マグネシウムの連続
生産を行う本発明に係る方法の工程図である。 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、 アルカリ及びアルカリ土類金属並びにそれらの混
合物を、それらのハライドを還元金属により還元し−ご
生産する方法において、 ａ）少なくとも１個のハライドをガリウム、インジウム
、タリウム又はそれらの混合物を還元金属として還元室
の中で、該還元金属の沸点より低い温度で、かつ反応圧
力より小さいかたかだかそれと等しい還元室の内の蒸気
圧力で反応せしめ、その間元素の金属及び該還元金属の
モノハライドが生成され、そし゛Ｃ還冗金属の量が、該
ハライドを還元しかつ生成された金属の少なくとも一部
を溶解するに充分であるように選択し、 ｂ）還元により生成された蒸気が該金属−還元金属溶融
物から分離されそして該還元室から除去され、 Ｃ）該金属−還元金属溶融物からの金属は分留室の中で
蒸留され、工程から除去され、かつ液体又は固体と凝縮
される ことを特徴とするアルカリ及びアルカリ土類金属並びに
それらの混合物を、それらのハライドを還元金属により
還元して生産する方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載のアルカリ及びアルカリ
土類金属並びにそれらの混合物を、それらのハライドを
還元金属により還ノじして生産する方法において、該ハ
ライド及び還ノじの開始により生成された蒸気が、還元
金属と自流に導かれることを特徴とする“アルカリ及び
アルカリ土類金属並びにそれらの混合物を、それらのハ
ライドを還元金属により還元して生産する方法。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項記載のアルカリ及
びアルカリ土類金属並びにそれらの混合物を、それらの
ハライドを還ノし金属により還元して生産する方法にお
いて、該還元室から出て来る蒸気が冷却されかつ、凝縮
した還元金属及び最初のハライドの分離後、依然ガス状
の還元金属モノハライドが酸素又は酸素含有ガスにより
酸化されてハロゲン及び固体の還元金属酸化物を与え、
該還ノじ金属酸化物は分離されがっ炭素又は炭素質材料
により還元されて還元金属を与えこれは再び該ハライド
の還元のため還元室に戻されることを特徴とするアルカ
リ及びアルカリ土類金属並びにそれらの混合物を、それ
らのハライドを還元金属により還元し′ζ生産する方法
。 ４、特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れが１項記載
のアルカリ及びアルカリ土類金属並びにそれらの混合物
を、それらのハライドを還元金属により還ノしして生産
する方法において、該還元室よりひき出されたガス状還
元金属モノハライドが冷却及び／又は圧力を増加するこ
とによ７て変換されて元素の還ノし金属及び還元金属ト
リハライドを与え、該還元金属は該還元金属トリハライ
ドから分離されかっ該還ノＬ室へ戻され、該還元金属ト
リハライドは酸素含有ガスにより酸化されてハロゲンと
固体の還元金属酸化物を与え、該還元金属酸化物は分離
されかつ炭素又は炭素含有利料により還元されて還元金
属を与え、次にこれは該ハライドの還ノじのために該還
元室にリザイクルされることを特徴とするアルカリ及び
アルカリ土類金属並びにそれらの混合物を、それらのハ
ライドを還元金属により還元して生産する方法。 ５、特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれが１項記
載のアルカリ及びアルカリ十月′（金属並びにそれらの
混合物を、それらのハライドを還元金属により還元して
生産する方法において、除去された該ガス状還元金属モ
ノハライ［は該還）し室に連通された凝縮器の中Ｃ冷却
されかつ凝縮し、よって該液体又は固体凝縮物の蒸気圧
力は該還元室の中にビルドアップした反応圧力を越えな
いことを特徴とするアルカリ及びアルカリ土類金属並び
にそれらの混合物を、それらのハライドを還元金属によ
り還ノｃして生産する方法。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3230325A DE3230325C1 (de) | 1982-08-14 | 1982-08-14 | Chemisches Verfahren zur Gewinnung von Alkali- und Erdalkalimetallen |
| AU17925/83A AU1792583A (en) | 1982-08-14 | 1983-08-12 | Producing alkali and alkaline earth metals |
| CH4428/83A CH654592A5 (en) | 1982-08-14 | 1983-08-12 | Process for obtaining alkali metals and alkaline earth metals |
| AT292083A AT377782B (de) | 1982-08-14 | 1983-08-12 | Verfahren zur gewinnung von alkali- und erdalkalimetallen |
| US06/531,402 US4533387A (en) | 1982-08-14 | 1983-09-12 | Chemical process for producing alkali and alkaline earth metals |
| GB8324659A GB2146661B (en) | 1982-08-14 | 1983-09-14 | Producing alkali and alkaline earth metals from their halides |
| FR8314873A FR2552110A1 (fr) | 1982-08-14 | 1983-09-19 | Procede chimique de preparation de metaux alcalins et alcalino-terreux |
| CA000437394A CA1216756A (en) | 1982-08-14 | 1983-09-23 | Chemical process for producing alkali and alkaline earth metals |
| BE2/60210A BE897819A (fr) | 1982-08-14 | 1983-09-26 | Procede chimique de preparation de metaux alcalins et alcalino-terreux |
| JP58184329A JPS6077941A (ja) | 1982-08-14 | 1983-09-30 | アルカリ及びアルカリ土類金属並びにそれらの混合物を、それらのハライドを還元金属により還元して生産する方法 |
| NL8303758A NL8303758A (nl) | 1982-08-14 | 1983-11-01 | Chemische werkwijze voor het winnen van alkali- en aardalkalimetalen. |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3230325A DE3230325C1 (de) | 1982-08-14 | 1982-08-14 | Chemisches Verfahren zur Gewinnung von Alkali- und Erdalkalimetallen |
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| CH4428/83A CH654592A5 (en) | 1982-08-14 | 1983-08-12 | Process for obtaining alkali metals and alkaline earth metals |
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| US06/531,402 US4533387A (en) | 1982-08-14 | 1983-09-12 | Chemical process for producing alkali and alkaline earth metals |
| GB8324659A GB2146661B (en) | 1982-08-14 | 1983-09-14 | Producing alkali and alkaline earth metals from their halides |
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| CA000437394A CA1216756A (en) | 1982-08-14 | 1983-09-23 | Chemical process for producing alkali and alkaline earth metals |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077941A true JPS6077941A (ja) | 1985-05-02 |
| JPH048493B2 JPH048493B2 (ja) | 1992-02-17 |
Family
ID=34812490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58184329A Granted JPS6077941A (ja) | 1982-08-14 | 1983-09-30 | アルカリ及びアルカリ土類金属並びにそれらの混合物を、それらのハライドを還元金属により還元して生産する方法 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPS6077941A (ja) |
| AT (1) | AT377782B (ja) |
| AU (1) | AU1792583A (ja) |
| BE (1) | BE897819A (ja) |
| CA (1) | CA1216756A (ja) |
| CH (1) | CH654592A5 (ja) |
| DE (1) | DE3230325C1 (ja) |
| FR (1) | FR2552110A1 (ja) |
| GB (1) | GB2146661B (ja) |
| NL (1) | NL8303758A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62256937A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-09 | メタル ゲゼルシャフト アクチェン ゲゼルシャフト | アルカリ金属の製造方法 |
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| BE755764A (fr) * | 1969-09-05 | 1971-03-04 | Battelle Memorial Institute | Procede d'obtention d'un metal par reduction d'au moins un de ses halogenures par le carbure de calcium et installation pour sa mise en oeuvreen vue d'obtenir un metal volatil |
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-
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-
1983
- 1983-08-12 AU AU17925/83A patent/AU1792583A/en not_active Abandoned
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- 1983-11-01 NL NL8303758A patent/NL8303758A/nl not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3230325C1 (de) | 1984-02-09 |
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