NO142313B - Fremgangsmaate til fremstilling av ferrosilisium og kalsiumfosfid fra ferrofosfor - Google Patents

Fremgangsmaate til fremstilling av ferrosilisium og kalsiumfosfid fra ferrofosfor Download PDF

Info

Publication number
NO142313B
NO142313B NO761826A NO761826A NO142313B NO 142313 B NO142313 B NO 142313B NO 761826 A NO761826 A NO 761826A NO 761826 A NO761826 A NO 761826A NO 142313 B NO142313 B NO 142313B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
calcium
phosphide
ferrophosphorus
phosphorus
ferrosilicon
Prior art date
Application number
NO761826A
Other languages
English (en)
Other versions
NO761826L (no
NO142313C (no
Inventor
Juergen Stenzel
Original Assignee
Hoechst Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst Ag filed Critical Hoechst Ag
Publication of NO761826L publication Critical patent/NO761826L/no
Publication of NO142313B publication Critical patent/NO142313B/no
Publication of NO142313C publication Critical patent/NO142313C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/06Metal silicides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/06Hydrogen phosphides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av ferrosilisium og kalsiumfosfid fra ferrofosfor..
Ferrofosfor fremkommer tvangsmessig i større mengder ved den elektrotermiske fremstilling av elementært fosfor. Dets anvendbarhet blant a.r.net som legeringsmiddel i stålindustrien,
som desoksydasjonsmiddel eller til fremstilling av beskyttelses-vegger for kjernereaktorer, er imidlertid begrenset. Bortsett fra dette ligger markedsverdien av summen av dets bestanddeler vesent-lig over denne for ferrofosfor.
Det er derfor allerede foretatt forsøk, spesielt på å gjenvinne det i ferrofosfor inneholdte fosfor ved destillering
ved høye temperaturer under nedsatt trykk (fransk patent nr. 683.6 09
Videre er det allerede også forsøkt å omsette ferro-fosfor med stoffer som binder fosfor som fosfider, som er spaltbar hydrolytisk..
Således ble det allerede ved omsetning av ferrofosfor med jordalkalimetaller resp. aluminium oppnådd de tilsvarende fosfider (R. Vogel og H. Klo se, "Archiv fur Eisenhiittenwesen 23 (19 52) 287") .
Disse arbeidsmåter har imidlertid den ulempe at
1) det må anvendes et tre gangers overskudd av det teore-tisk nødvendige aluminium for praktisk talt fullsten-dig å binde fosforet til aluminium og 2) det dannede aluminiumfosfid adskiller seg ikke fra jernaluminiumlegeringen, men danner en god blanding med jernaluminium-legeringen.
Overraskende ble det nå funnet at ferrofosfor på enkel og nyttebringende måte lar seg utnytte når man omsetter ferr^<f>^r--for med kalsiumsilicid i smelteflytende tilstand til ferrosilisium og kalsiumfosfid.
Denne omsetning gjennomføres fortrinnsvis ved temperaturer mellom 1250 og 1500°C.
Deretter lar man best den dannede smelte langsomt avkjøle og adskiller de to faste faser som derved danner seg, som på den ene side består av ferrosilisium og på den annen side kal-siumfosf id.
Det er spesielt fordelaktig å omsette ferrofosfor
med en slik mengde kalsiumsilicid at den i systemet inneholdte mengde kalsium/ referert til den i systemet inneholdte mengde fosfor, minst tilsvarer den for dannelse av kalsiumfosfid Ca^P2 nød-vendige støkiometriske mengde.
Hensiktsmessig anvender man et kalsiumsilicid som
minst inneholder 5 0 vekt% Si.
Spesielt viser det seg at dannelsen av kalsiumfosfid praktisk talt forløper kvantitativt, når man velger mengden av ferrofosfor og kalsiumsilicid, referert til fosfor og kalsium, således at de tilsvarer de for dannelse av nødvendige støkio-metriske mengde.
På denne måte kan det fåes et ferrosilisium med et fosforinnhold på mindre enn 1 vekt%, altså praktisk talt er fosfor-fritt.
Dette kunne fagfolk ikke vente da R. Vogel og H. Klose (Archiv fur Eisenhuttenwesen 27, 1956, 15-6) undersøkte omsetningen av jern-fosfor-legerihger med metallisk kalsium og hadde fastslått at kalsium.bare reagerer med<r>en jern-fosfor-legering under dannelse av kalsiumfosfid, når denne legering inneholder mer enn 15 vekt% fosfor, idet det ble tilbake en jernlegering med et fosforinnhold på 15 vekt%.
Fra norsk patent nr.46992 er det kjent å omsette ferro-fosfor med metallisk silicium under dannelse av ferrosilicium ti 1.- æl.ementært fosfor. Til grunn for denne omsetning foreligger •et tr-estoffsystem Fe-P-Si og fører til dannelse av elementært fosfor.
I henhold til oppfinnelsen foreligger et fire stoffs system Fe-P-Ca-Si og det var overraskende at fra den gjenblivende jernlegering er fosforet praktisk talt fjernet kvantitativt og det har dannet seg en ekvivalent mengde kalsiumfosfid.
Oppfinnelsen vedrører altså e"n fremgangsmåte til fremstilling av ferrosilicium og kalsiumfosfid fra ferrofosfor,
idet fremgangsmåten er karakterisert ved at ferrofosfor omsettes
med kalsiumsilicid i smelteflytende tilstand til ferrosilicium og
kalsiumfosfid, idet man anvender ferrofosfor og kalsiumsilicid i slike mengder at den i systemet inneholdte kalsiummengde referert til den i systemet inneholdte fosformengde, minst tilsvarer den for dannelse av kalsiumfosfid, Ca-^P,,, nødvendige støkiometriske mengde, deretter avkjøles den dannede smlete langsomt og de derved dannede to faste faser, som består av ferrosilicium på den ene side og kalsiumfosfid på den annen side, adskilles fra hverandre.
Blir innholdet av silicium i systemet Fe-P-Ca-Si i metallfasen mindre enn 35 vekt% Si, blir bindingen av fosfor til kalsium mer ufullstendig og fosforinnholdet i metallfasen øker over 1% P. Med fallende siliciuminnhold i metallfasen stiger sam-tidig konsentrasjonen av fosfor i metallet.
Det ifølge oppfinnelsen oppnådde kalsiumfosfid omsetter seg med vann i voldsom reaksjon kvantitativt til fosfin og kalsiumhydroksyd. Det dannede fosfin er fritt for difosfin. Det er ikke selvantennelig ved kontakt med luft.
Eksempel 1
486 g kalsiumsilicid (30,9 vekt% Ca, 61,5 vekt% Si,
6 vekt% Fe) smeltes i Tamman-ovn i grafittdigel ved 1350°C. Hertil tilsettes 300 g stykkformet ferrofosfor (25,9 vekt% P, 66,8 vekt-Fe, 3,7 vekt% Si). Ved 1450°C er den samlede masse smeltet. Det omrøres med grafittstav i 1 minutt. Massen er lett flytende. Under avkjøling (temperaturfall 100°C/5 min.) inntil 1100°C finner det sted faseskilling og stivning. Etter avkjøling til væreIsetempera-tur blir régulusen fjernet fra digelen. Tydelig synbare er de to lett mekanisk fra hverandre adskillbare blokker:
Eksempel 2
437 kalsiumsilicid (30,9 vekt% Ca, 61,5 vekt% Si,
6 vekt% Fe) smelter i Tamman-ovn i grafittdigel ved 1350°C. Her-
til tilsettes 250 g ferrofosfor (25,9 vekt% P, 66,8 vekt% Fe,
3,7 vekt% Si). Temperaturen økes til 1450°C. Massen omrøres med en grafittstav og avkjøles langsomt (100°C avkjøling pr. 5 minutter). Etter avkjøling til værelsestemperatur fjernes regulusen fra grafittdigelen. Den nedre, metallisk glinsende blokk veier 446 g. Det derover befinnende slaggkjernelignende sjikt som kleber fast
til grafittveggene og som ved oppbrytning anløper rødelig, veier 237 g.
Eksempel 3
438 g kalsiumsilicid (30,9 vekt% Ca, 61,5 vekt% Si,
6 vekt% Fe) smeltes i grafittdigel ved 1350°C under nitrogen. Hertil tilsettes 300 g ferrofosfor (25,9 vekt% P, 66,8 vekt% Fe, 3,7 vekt% Si) og med grafittstaven omrøres under ytterligere temperaturøkning ved 1450°C. Under langsom avkjøling (100°C/5min.) opptrer adskillelse av fasene. Det avkjølte reaksjonsprodukt fjernes fra digelen. Den spesifikt tyngre metallblokk veier 492 g, det derover befinnende stivnede fosfidsjikt veier 241 g.
Eksempel. 4
201 g kalsiumsilicid (54,6 vekt% Ca, 33,5 vekt% Si,
3,6 vekt% Fe, 1,1 vekt% Al), (som ble fremstilt ved sammensmelt-ning av handelsvanlig kalsiumsilicid og kalsiummetall i aluminium-oksyddigel) smeltes i grafittdigel ved 1350°C under nitrogen.
Hertil has 220 g ferrofosfor (25,9 vekt% P, 66,8 vekt% Fe, 3,7 vekt% Si) og oppvarmes under ytterligere økning til temperatur inntil 1450°C. Smeiten omrøres med en grafittstav. Underlangsom avkjøling (100°C/5 min.) stivner to strengt fra hverandre adskilte faser. Etter avkjøling fjernes reaksjonsproduktet fra digelen. Den spesifikt tyngre metallblokk veier 2 38 g. Det deroverliggende fosfidsjikt, som godt fuktig grafitt veier 170 g.
Eksempel 5
245 g ferrofosfor (25,9 vekt% P, 66,8 vekt% Fe,
3,7 vekt% Si) bringes til smeltning i en Tammen-ovn i en grafittdigel ved 1450°C. 157 g kalsiumsilicid (72,2 vekt%.Ca, 21,1 vekt% Si, 2,0 vekt% Fe, 1,1 vekt% Al), som ble fremstilt ved sammen smeltning av handelsvanlig kalsiumsilicid med kalsium i aluminium-oksyddigelen, tilsettes porsjonsvis under argonatmosfære til ferro-

Claims (3)

  1. fosforsmelten, hvor den reagerer under oppglødning. De siste por-sjoner reagerer tydelig svakere. Etter avsluttet tilsetning om-røres smeiten med en grafittstav og avkjøles langsomt. Reaksjons-produktene fjernes som to skarpt adskilte faser fra digelen:
    Eksempel 6 85 g av fosfidblokken fra eks. 1 spaltes i en 1 liters rundhalset kolbe med dryppetrakt, omrører og tilbakeløpskjøler under dråpevis tilsetning av vann. Under oppvarming spalter blokken seg under dannelse av fosfin, kalsiumhydroksyd og kiselsyre. 16,5 NI gass av sammensetning 95 volum% PH^, 4,5 yolum% H2, 0. 5 volum% Na oppfanges. Gassen tenner seg ikke av seg selv i luften.
    Patentkrav 1. Fremgangsmåte til fremstilling av ferrosilicium og kalsiumfosfid fra ferrofosfor, karakterisert ved at ferrofosfor omsettes med kalsiumsilicid i smelteflytende tilstand til ferrosilicium og kalsiumfosfid, idet man anvender ferro-fosfor og kalsiumsilicid i slike mengder at den i systemet inneholdte kalsiummengde referert til den i systemet inneholdte fosformengde, minst tilsvarer den for dannelse av kalsiumfosfid, nødvendige støkiometriske mengde, deretter avkjøles den dannede smeUte langsomt og de derved dannede to faste faser, som består av ferrosilicium på den ene side og kalsiumfosfid på den annen side, adskilles fra hverandre.
  2. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at omsetningen gjennomføres ved temperaturer mellom 1250
    og 1500°C.
  3. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes et kalsiumsilicid som minst inneholder 50 vekt% Si.
NO761826A 1975-05-31 1976-05-28 Fremgangsmaate til fremstilling av ferrosilisium og kalsiumfosfid fra ferrofosfor NO142313C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2524259A DE2524259C2 (de) 1975-05-31 1975-05-31 Verfahren zur Herstellung von Ferrosilicium und Calciumphosphid

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO761826L NO761826L (no) 1976-12-01
NO142313B true NO142313B (no) 1980-04-21
NO142313C NO142313C (no) 1980-07-30

Family

ID=5947958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO761826A NO142313C (no) 1975-05-31 1976-05-28 Fremgangsmaate til fremstilling av ferrosilisium og kalsiumfosfid fra ferrofosfor

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4056388A (no)
CA (1) CA1069671A (no)
DE (1) DE2524259C2 (no)
GB (1) GB1487993A (no)
NO (1) NO142313C (no)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103397126B (zh) * 2013-08-01 2016-01-20 河南豫中铁合金有限公司 一种磷铁及其制备方法
CN108300826A (zh) * 2018-01-31 2018-07-20 贵州仁聚业科技股份有限公司 从黄磷副产磷铁渣提取元素磷和元素铁的方法
CN112960661B (zh) * 2021-04-12 2022-04-15 武汉大学 一种二维碱土金属磷化物及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1751783A (en) * 1925-09-04 1930-03-25 Fed Phosphorus Co Process for the elimination of silicon in ferrophosphorus
GB1193061A (en) * 1966-05-09 1970-05-28 Albright & Wilson Mfg Ltd Storage Heaters
US3699213A (en) * 1969-12-24 1972-10-17 American Metal Climax Inc Dephosphorization of ferrophosphorus

Also Published As

Publication number Publication date
CA1069671A (en) 1980-01-15
US4056388A (en) 1977-11-01
NO761826L (no) 1976-12-01
DE2524259A1 (de) 1976-12-09
DE2524259C2 (de) 1983-11-17
NO142313C (no) 1980-07-30
GB1487993A (en) 1977-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110612269B (zh) 用于生产商业级硅的方法
CN100410400C (zh) 铝热还原制备铝钪合金的方法
TW201708548A (zh) 製造富含鉑族金屬(pgm)合金之方法
NO142313B (no) Fremgangsmaate til fremstilling av ferrosilisium og kalsiumfosfid fra ferrofosfor
CN102051492A (zh) 使用Al-B中间合金除去镁合金中杂质铁的方法
JPS63100150A (ja) チタン合金製造用マスター合金とこのマスター合金の製造方法
CA1124987A (en) Method for the production of aluminium or magnesium phosphide
CA2299186A1 (en) Activated magnesium metal
US3305355A (en) Refining of ferrophos
US3396012A (en) Recovery of silicon from alloys thereof and from silicon sulfides
US4177059A (en) Production of yttrium
JPS61201753A (ja) 高純度リン鉄およびその製造法
CN110484765A (zh) 一种铝青铜合金及其制备方法
US2955936A (en) Aluminothermal process for preparing calcium-aluminum alloy
US3130045A (en) Method of effecting exothermic reactions
JPS5843456B2 (ja) 希土類↓−珪素合金の製造方法
US2251968A (en) Process for the production of very pure magnesium from magnesium ores
JPS6364902A (ja) 高純度金属リン化物の製造方法
US4602951A (en) Production of iron-boron-silicon composition for an amorphous alloy without using ferroboron
JPS6364903A (ja) 高純度金属リン化物およびその製造方法
DE2423080A1 (de) Verfahren zur herstellung von barium und/oder strontium enthaltenden legierungen und deren verwendung als vorlegierungen
JPS6357738A (ja) 高純度リン鉄の製造方法
SU827272A1 (ru) Способ получени порошков сплавов
US3650732A (en) Processing of ferrophosphorus
US3440041A (en) Method of producing rare earth metals and silicon alloys