NO164609B - Fremgangsmaate til fremstilling av magnesium. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte til fremstilling av magnesium ved støkiometrisk omdannelse av magnesiumoksyd med karbon ved en temperatur på 2000-2300°K og atmosfærisk trykk.

I foreliggende beskrivelse anvendes uttrykket "støkiometrisk omdannelse" for å definere alle omdannelser som utføres i hen-

hold til bruttoreaksjonen MgO + C —* Mg + CO. ;For ca. 100 år siden foreslo Emil von Puettner å frem-stille metallisk magnesium ved karbotermisk omdannelse av magnesiumoksyd ved atmosfærisk trykk. Denne idé ble videre utviklet av F. Hansgirg ca. 50 år senere, og industrielle anlegg ble byg-: get i U.S.A., England og Korea (The Iron Age, 18 november 1943, sider 56 - 63). I Hansgirg-prosessen blir pellets eller briketter omfattende magnesiumoksyd og karbon ført inn i en lysbueovn-reaktor som oppvarmes til en temperatur på over 2250°K. Således dannet magnesiumdamp og karbonmonoksydgass føres fra reaktoren til en bråkjølingssone for å unngå at tilbakereaksjonen Mg + CO—?HgO + C skal finne sted. For å oppnå den nødvendige bråkjøling kan de gassformige reaksjonsprodukter bringes i kontakt med en dusj av smeltet metall eller hydrokarbonoljer. Mens Hansgirg foretrakk å sprøyte med hydrokarbonoljer, har senere forslag innbefattet sprøyting med smeltet magnesium, natrium, aluminium eller magnesiumaluminiumlegeringer. Ytterligere rensning av de metalliske kondensater kan deretter utføres ved destillasjon. ;Da magnesiumoksyd-utgangsmaterialer normalt omfatter forurensninger, så som kalsiumoksyd og aluminiumoksyd og i mindre grad silisiumdioksyd og jernoksyder, er det et av problemene ved den karbotermiske omdannelse av magnesiumoksyd å bestemme på hvilket stadium man bør utføre separasjonen av forurensningene fra det tilsiktede magnesiummetall. Ved Hansgirg-prosessen ut-føres denne separasjon på et stadium etter uttagningen av de gassformige reaksjonsprodukter fra reaktoren (l.c. side 59). ;Dette ble oppnådd ved tilførsel av en ytterligere mengde karbon til reaktoren, hvilken mengde ble beregnet slik at alle oksydiske forurensninger ble omdannet til flyktige karbider "som fløy ut av ovhsrommet p.g.a. reaksjonens kraft". Følgelig var det ikke tilbake noe slagg i reaktoren. Prinsippet med etterfølgende separasjon, som er vesentlig for Hansgirg-prosessen, kompliserer i betydelig grad den videre rensning av det kondenserte metalliske magnesium, og den foreliggende oppfinnelse tar sikte på å oppnå en forenklet og forbedret prosess ved hvilken slike problemer unngås. ;Oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte til fremstilling av magnesium ved støkiometrisk omdannelse av magnesiumoksyd med karbon ved en temperatur på 2000-2300°K og atmosfærisk trykk,karakterisert vedat reaksjonen utføres i en reaktor i nærvær av en flytende slagg omfattende oksyder eller blandede oksyder og karbider av magnesium, kalsium og aluminium i relative vektandeler, beregnet som metall/metall-atomforhold, hvilke ved fortsatt tilførsel av egnet utgangsmateriale i reaktoren holdes innenfor de følgende områder ;(i) Mg:Ca fra 0,28:1 til 1,34:1 ;(ii) Al:Mg fra 0,79:1 til 3,16:1 ;(iii) Ca:Al fra 0,48:1 til 1,50:1 ;med den tilleggsbestemmelse at det samlede antall gramatomer aluminium er mindre enn 51 % av det samlede antall gramatomer aluminium, kalsium og magnesium som inneholdes i slaggen. ;De relevante metall/metall-atomforhold er illustrert ;på fig. 1, som er basert på en konvensjonell måte til fremstilling av trekomponentsystemer i et triangel i hvilket ko-ordinatene for topp-punktene er 100 Mg, 0 Al, 0 Ca; 0 Mg, 100 Al, 0 Ca og 0 Mg, 0 Al, 100 Ca. De nevnte forhold kan også. skrives ; ; Sistnevnte måte til å skrive forholdene fører til illus-trasjonen på fig. 1, hvorav det vil ses at forholdene som skal anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, velges innenfor de forholdsvis snevre områder som er innenfor de stiplede linjer. På fig. 1 markerer den.horisontale linje 49 - 51 den øvre grense for alle sammensetninger som inneholder mindre enn 51 atomprosent Al, basert på den samlede mengde Al, Ca og Mg. Denne oppfinnelse ekskluderer følgelig anvendelse av slaggsammensetninger som ligger i området over nevnte linje. Fig. 1 viser også et annet område, d.v.s. det mindre område som omsluttes av de opptrukne linjer; dette område defineres ved metall/metall-atomforholdene ; ; De sistnevnte forhold markerer den foretrukne måte til utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. ;For oppnåelse av fordelene med fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er det vesentlig å iaktta de kritiske metall/metall-atomforhold som er angitt ovenfor. Viktigheten av dette belyses av den følgende informasjon: ;I det slaggsystem som anvendes ved denne oppfinnelse, menes hovedreaksjonene å være ; I den foreliggende sammenheng anses det irrelevant ;om den karbotermiske omdannelse av magnesiumoksyd (reaksjon 1) faktisk forløper som angitt eller via den intermediære dannelse av MgC^»CaC2 eller A^4C3*A1le reaksjoner er likevekter, og på grunn av fordampningen av metallisk magnesium og uttagningen av gassformig CO og Mg-damp fra reaktoren vil det være klart at likevekt 1 forskyves mot høyre. På den annen side utvikles CO kontinuerlig i slaggen ved reaksjon 1, og etter som reaksjon 1 forløper støkiometrisk, vil konsentrasjonen av karbon i slaggen holdes på en ganske lav verdi. Både CO-konsentrasjonen og den relativt lave karbonkonsentrasjon i slaggen sikrer at likevektene 2 og 3 forskyves mot venstre. Både CaO og A1203vil derfor holdes tilbake i slaggen i det minste i en betydelig grad. Av de tre reaksjoner er reaksjon 1 termodynamisk begunstiget i forhold til reaksjoner 2 og 3.

De reaksjonsprodukter som uttas fra reaktoren, vil derfor i det vesentlige bestå av magnesiumdamp og karbonmonoksyd, og konsentrasjonen av flyktig kalsium- og aluminiumkarbid i det gassformige reaksjonsprodukt vil være meget liten, om i det hele tatt påviselig. Da både kalsiumoksyd og aluminiumoksyd normalt innføres i reaktoren i det minste delvis i form av forurensninger i magnesiumoksyd-utgangsmaterialet, vil det være klart at fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse i bunn og grunn ut-føres i henhold til det prinsipp at den nødvendige separasjon av forurensninger og metallisk magnesium foretas i reaktoren, d.v.s. under den karbotermiske omdannelse av magnesiumoksyd og ikke i en etterfølgende operasjon. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skiller seg derfor klart fra Hansgirg-prosessen.

Reaksjonene 2 og 3 konkurrerer med reaksjon 1, men dessuten konkurrerer de også innbyrdes. I en idéell situasjon bør de reguleres for å sikre at den prosentvise omdannelse av oksyd til karbid i reaksjon 2 er så nær lik den i reaksjon 3 som termodynamisk mulig. Da en slik tilnærmet samme prosent-vis omdannelse er vanskelig å oppnå, vil en marginal forskjell i omdannelse måtte tolereres i praksis. En viss margin i kalsium/aluminium-forholdet i slaggsystemet er derfor tatt hensyn til, og denne margin bestemmes av de begrensende forhold på 0,48:1 og 1,50:1, fortrinnsvis 0,56:1 til 1,11:1. Utenfor disse kritiske grenser er en av reaksjonene 2 og 3 sterkt begunstiget fremfor den annen, og slaggen er ikke lenger stabil, men dens sammensetning forskyves mot høyere konsentrasjoner av kalsium-karbider når man anvender forhold valgt i det nedre venstre hjørne av triangelet på fig. 1, og mot høyere aluminiumkarbid-konsentrasjoner når man anvender forhold nærmere det øvre hjørne av triangelet. Ved operasjon innenfor det valgte område, er3laggens stabilitet akseptabel for alle praktiske formål, og skulle det likevel være en tendens til dannelse av for meget av enten kalsiumkarbid eller aluminiumkarbid, vil returnering til innenfor det ønskede riktige område lett kunne oppnås ved at tilførselen av kalsiumoksyd eller aluminiumoksyd til reaktoren økes. Dette kan utføres ved anvendelse av spesielt magnesiumoksyd-utgangsmateriale inneholdende mer kalsium- eller aluminiumoksyd enn vanlig, eller ved at sammensetningen av utgangsmaterialet får være uforandret, og ytterligere mengder av kalsium eller aluminiumoksyd innføres i reaktoren separat,

foruten vanlig magnesiumoksyd-utgangsmateriale.

Regulering av sammensetningen av slaggen lar seg lett utføre ved at slaggprøver uttas og analyseres for bestemmelse av innholdet av henholdsvis magnesium, aluminium og kalsium, beregnet som metall.

Som angitt ovenfor, er reaksjon 1 termodynamisk begunstiget i forhold til både reaksjon 2 og reaksjon 3. Denne begunstigelse er mer uttalt hvis man forskyver de relative andeler, hvilke må velges innenfor området på fig. 1, mot høyre hjørne av triangelet, og mindre uttalt hvis man forskyver i retning bort fra høyre hjørne og mot Ca-Al-siden. Forskyvning over den stiplede linje bort fra Mg-hjørnet inn i det område som er for langt mot venstre, medfører inadekvat begunstigelse. I en slagg som har en slik uriktig sammensetning, tilsvarer således det nedsatte magnesiumoksyd-innhold et øket innhold av kalsium- og aluminiumoksyd. Dette øker i sin tur innholdet av kalsiumkarbid og aluminiumkarbid i slaggen. Forflyktigelse av kalsium- og aluminiumkarbid vil øke, hvilket således resulterer i et uakseptabelt høyt innhold av forurensninger i de gassformige reaksjonsprodukter som uttas fra reaktoren. Av denne grunn settes den nedre grense for magnesium/kalsium-forholdet til 0,28:1, og den øvre grense for aluminium/magnesium-forholdet settes til 3,16:1 av samme grunn. De gjenværende begrensende Mg/Ca og Al/Mg-forhold (henholdsvis øvre og nedre grense) bestemmes av de maksimale nivåer ved hvilke magnesium-forbindelsene er oppløselige i slaggsystemet. Over disse nivåer ville man ikke lenger ha et homogent væskeformig system, men isteden et system omfattende en dispersjon av fast magnesiumoksyd eller magnesiumkarbid i slagg. Dette fenomen ville igjen bevirke ustabilitet i slaggsystemet; hvilket skal unngås når fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes.

I en slaggprøve som er uttatt fra reaktoren, er det vanskelig å bestemme de nøyaktige mengder av kalsium- og aluminiumkarbid, da det å skille mellom mengden av kjemisk bundet karbon og mengden av fysikalsk absorbert (oppløst eller dispergert) karbon involverer kompliserte analysemetoder. Videre skal det understrekes at det ved utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen faktisk er irrelevant å vite i hvilken grad de karbiddannende reaksjoner 2 og 3 virkelig forløper i slaggsystemet. Det samme gjelder muligens andre forløpende reaksjoner som involverer omdannelse av kalsium- og aluminiumoksyd til karbider. Mest sannsynlig vil karbiddannelse forbli under nivåene på 10 eller 12% omdannelse i ethvert tilfelle, fordi man ved høyere prosentvise mengder ville observere en betydelig forurens-ning av de gassformige produkter som uttas fra reaktoren, med karbider, hvilket ikke er tilfelle. Det viktige trekk ved denne oppfinnelsen er at man med slaggsammensetninger valgt innenfor de riktige begrensende metall/metall-atomforhold oppnår stabil operasjon av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og et stabilt slaggsystem, uansett det nøyaktige nivå av karbiddannelse i slaggen. Dette nivå vil automatisk bli holdt relativt lavt ved den riktige operasjon av prosessen, og karbidinnholdet i denne slagg behøver derfor ikke å være kjent i nøyaktige detaljer.

En del karbiddannelse er antagelig uunngåelig, og da karbiddannelse åpenbart vil ha en innflytelse på definisjonen av slaggens sammensetning hvis denne ble definert ved hjelp av oksyd-vekt/vekt-forholdene, defineres de riktige forhold som skal iakttas ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, som metall/ metall-atomforhold. Dette sistnevnte er uavhengig av karbiddannelse. Mengden av eksempelvis kalsiumforbindelser i slaggen, beregnet som gramatomer kalsiummetall, forblir den samme uansett nivået av kalsiumkarbiddannelse.

Lignende komplikasjoner foreligger åpenbart ikke når det gjelder karbiddannelse ved beskrivelsen av de utgangsmaterialer som vanligvis vil bli anvendt ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, d.v.s. slagg og magnesiumoksyd-utgangsmaterialer. Derfor vil begge materialer nedenfor bli angitt som oksyd/oksyd-forhold på vektbasis.

Ved en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen startes fremgangsmåten ved at reaktoren tilføres en blanding av MgO, CaO og Al203i vekt/vekt-forhold valgt i de følgende områder

hvilket ekskluderer de relative andeler som resulterer i slaggsammensetninger som ligger i området over linjen merket 52-57 på fig. 2. Denne definisjon omfatter blandinger valgt innenfor området som defineres av de stiplede linjer på fig. 2. De beste forhold velges fra områdene

Denne foretrukne definisjon omfatter spesifikke utvelgelser innenfor det snevrere område som er vist med heltrukne linjer på fig. 2.

Etter innføringen av en sådan utvalgt blanding oppvarmes innholdet i reaktoren slik at slaggen smeltes, og en pelletisert eller brikettert støkiometrisk blanding av karbon- og magnesiumoksyd-utgangsmateriale tilføres gradvis i reaktoren når tempera-turen av den smeltede slagg begynner å nærme seg reaksjonstem-peraturen på minst 2000°K og fortrinnsvis høyst 2250°K. Vanlig magnesiumoksyd-utgangsmateriale vil normalt bli valgt med kalsiumoksyd- og aluminiumoksyd-forurensningsnivåer på opptil 1,5 vekt% for hvert, men høyere nivåer, f.eks. på 3 eller 5 vekt%,

kan også anvendes. Nivåer under 0,8 vekt% for hvert foretrekkes,

da dette forlenger det tidsrom over hvilket reaktoren kan være i drift før slaggen bør tappes i det minste delvis. Når reaksjonen forløper, vil MgO-nivået i slaggen ha tendens til å avta i overensstemmelse med produksjonen av magnesiumdamp, som uttas fra reaktoren sammen med CO. Denne nedsettelse kompenseres ved fortsatt tilførsel av magnesiumoksyd-utgangsmateriale, hvilken bør foretas med en slik hastighet at innholdet av magnesiumforbindelser (beregnet som magnesiummetall) holdes innenfor de spesifiserte grenser. Som bestanddeler i urent magnesiumoksyd-utgangsmateriale vil også kalsium- og aluminium-oksyd-forurensninger også bli tilført reaktoren, og hvis/når forholdet mellom kalsium- og aluminiummetall har tendens til å komme over de fordrede begrensende verdier, til-settes mer av det ene eller det annet oksyd i reaktoren slik at

det. relevante metall/metall-forhold igjen kommer innenfor det spesifiserte område.

Som forklart ovenfor forblir kalsium- og aluminium-forurensningene innesluttet i slaggen, som ved chargevise opera-sjoner derfor gradvis vokser i volum. Volumøkningen i reaktorens flytende innhold kan fortsette inntil det punkt ved hvilket tapping av slaggen fra reaktoren blir nødvendig. Åpenbart kan all slagg tappes, hvoretter den fullstendige reaksjonssyklus kan gjentas, eller en del av slaggen kan etterlates i reaktoren, og prosessen kan gjentas, idet man sløyfer den første tilførsel av blanding som er beskrevet ovenfor som slaggdannende utgangsmateriale.

Eksempler på forurensningsnivåer i magnesiumoksyd-utgangsmateriale som sikrer en stabil operasjon og et stabilt slaggsystem i en markert forlenget tidsperiode, er 1,7 vekt% CaO og 0,02 vekt% A1203; 1,0 vekt% CaO og 1,01 vekt% Al203; og 3,9 vekt% CaO og 4,9 vekt% A^O-j. Eksempler på særlig hensiktsmessige blandinger til bruk som det første slaggdannende utgangsmateriale er blandinger omfattende 22,1 vekt% MgO, 33,7 vekt% CaO og 44,2 vekt% A1203(basert på den samlede vekt av disse 3 bestanddeler) eller omfattende 19,4 vekt% MgO, 34,6 vekt% CaO og 45,8 vekt% A1203, eller 17,2 vekt% MgO, 36,5 vekt% CaO og 46,3 vekt% A1203.

Andre forurensninger som godt kan tolereres i slaggsystemet, er jernoksyder og silisiumdioksyd. Jernoksyd vil bli redusert til jern, slik at man, sammen med den volumetriske økning av slagg i reaktoren, får et gradvis voksende volum av jern som en andre flytende fase i reaktoren. Slagg og jern kan suksessivt tappes fra reaktoren, og det således fraskilte jern kan anvendes for andre formål. Silisiumdioksyd vil bli delvis redusert til silisiumkarbid, mer eller mindre i overensstemmelse med dannelsen av karbider fra kalsium- og aluminiumoksyd. Til-stedeværelse av silisiumdioksyd eller silisiumkarbid i slaggen forstyrrer ikke slaggsystemets stabilitet forutsatt at innholdet av silisiumforbindelser i slaggen holdes på et rimelig lavt nivå, d.v.s. underet metall/metall-forhold, beregnet på enten kalsium eller aluminium avhengig av hvilket metall som foreligger i den laveste mengde, på 0,20:1, fortrinnsvis mindre enn 0,10:1.

Foruten som en chargevis operasjon er det også mulig å utføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen som en kontinuerlig prosess; dette involverer kontinuerlig tapping av slagg eller av slagg og smeltet jern via en eller flere tappeåpninger an-ordnet i forskjellige nivåer over reaktorens bunn.

Den reaktor i hvilken fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utføres, kan være av hvilken som helst hensiktsmessig utformning, eksempelvis en reaktor forsynt med ytre oppvarmningsanordninger eller med oppvarmning i veggen. Langt foretrukket er anvendelse av direkte oppvarmning, som i en lysbueovn i hvilken oppvarmningen tilveiebringes av elektroder som rager inn i det flytende slaggsystem, eller som i en reaktor utstyrt med plasmaoppvarmning.

Det er en annen viktig fordel ved anvendelsen av en lysbueovn at den kraftige oppvarmning som oppnås ved at en sterk elektrisk strøm ledes gjennom slaggen, sikrer en turbulent bevegelse av hele slaggvolumet, hvilket i sin tur gir en meget effektiv for-deling av varme gjennom hele volumet av flytende slagg.

Reaktoren kan også være utstyrt med ytre kjøleanordninger, eksempelvis en vannkappe, for regulering av den ønskede temperatur i reaktorens innhold. Varmefaste materialer anvendes for den indre foring i reaktoren, og et av de overraskende trekk ved denne oppfinnelse er at man kan anvende en foring av varmefast magnesiumoksyd-stein. Da slaggen forblir hovedsakelig mettet eller relativt nær metning med hensyn til magnesiumoksyd på grunn av den fortsatte ytterligere tilførsel av magnesiumoksyd-utgangsmateriale under den karbotermiske omdannelsesreaksjon,

vil magnesiumoksydet i foringssteinene ikke oppløses i slaggen.

De gassformige reaksjonsprodukter som uttas fra reaktoren, kan føres til en bråkjølingssone. Hvilken som helst hensiktsmessig bråkjølingsanordning kan anvendes, men det foretrekkes å anvende sprøyting eller atomisering av smeltet magnesium, natrium, aluminium eller magnesium-aluminium-legering. I de to sistnevnte tilfeller kan det endelige produkt ved prosessen være en magnesium-aluminium-legering med et forhåndsbestemt magnesiuminnhold, eller legeringen kan destilleres og skilles i rent magnesium og aluminium.

Det smeltede metall som anvendes for sprøytingen, kan resirkuleres kontinuerlig gjennom et sløyfesystem, med uttak av en produktstrøm på hvilket som helst hensiktsmessig sted. Et rensesystem for fjerning av faste partikler, eksempelvis oksydiske og karbidiske forurensninger, kan inngå i sløyfesystemet, eksempelvis en fIotasjonsovn utstyrt med en spinnedyse, som beskrevet i U.S. patent 3 743 263. Da den mengde av faste forurensninger i

de gassformige reaksjonsprodukter som uttas fra den karbotermiske omdannelsesreaktor, er meget liten om ikke helt neglisjerbar, følger det at fIotasjonsovnen kan drives i mange timer før mengden av forurensninger som oppfanges i ovnen, har øket så meget at supplering av rensereaktantene blir nødvendig.

EKSEMPEL I.

Et magnesiumoksyd-utgangsmateriale omfattende 92,1 vekt% MgO, 1,26 vekt% CaO, 1,26 vekt% Fe203>1,26 vekt% Al203, 3,15 vekt% Si02og 0,89 vekt% sporforurensninger ble brikettert med en støkiometrisk mengde, beregnet på MgO, av nålkoks-karbon. En slaggblanding ble fremstilt ved blanding av 22,0 vekt% MgO,

35,2 vekt% CaO, 0,3 vekt% Fe203, 41,0 vekt% A1203og 1,5 vekt% Si02. 4 9,7 kg av denne slaggblanding ble tilført en 50 kw enfaset lysbueovn-reaktor forsynt med magnesiumoksydforing, og som hadde et innvendig volum på 58,0 1. Slaggen ble smeltet og oppvarmet til en temperatur på 2220°K.

I løpet av 6 timer ble en totalmengde på 40,8 kg briketter tilført reaktoren med en konstant tilsetningshastighet. Det gassformige produkt som ble uttatt fra reaktoren, omfattende magnesiumdamp, CO og forurensninger, ble fullstendig forbrent, og mengdene av kalsium-, silisium- og aluminium-forurensninger ble bestemt fra tid til annen ved kjemisk analyse og beregnet som pro-sent basert på oksydisk produkt. Produktet inneholdt minst 98,3 vekt% MgO under hele forsøket. Prøver ble uttatt fra den flytende slagg i reaktoren med jevne mellomrom, og disse prøver ble ana-lysert for bestemmelse av de relative mengder av metallforbin-delser, beregnet som oksyder.

Analysedataene er angitt i Tabell I og II. Ved å sammen-ligne kalsium-, aluminium- og silisium-forurensningsinnholdet ifølge tabell II med et tilsvarende forurensningsinnhold i magnesiumoksyd-utgangsmaterialet kan man konkludere med at det prosentvise innhold av kalsium-, aluminium- og silisiumforurens-ninger som er tilbake i slaggen, gjennomsnittlig er henholdsvis ca. 60%, ca. 83% og ca. 96%. Det fremgår dessuten av tabell I at slaggens sammensetning bare viser en meget liten variasjon, slik at den kan anses stabil for praktiske formål. Det er ingen tendens til viltløpende reaksjoner som fører til selektiv omdannelse av enten CaO, Al^O^eller Si02-

EKSEMPEL II.

Et magnesiumoksyd-utgangsmateriale omfattende 83,9 vekt% MgO, 6,7 vekt% Al203, 4,8 vekt% CaO, 2,8 vekt% Si02, 1,11 vekt% Pe203 og 0,7 vekt% sporforurensninger ble brikettert med en støkio-metrisk mengde av nålkoks-karbon. En slaggblanding ble fremstilt ved blanding av 31,4 vekt% CaO, 5,2 vekt% Si02, 37,9 vekt% A1203, 25 vekt% MgO og 0,5 vekt% Fe203. 4 9,7 kg av denne blanding ble tilført den reaktor som er beskrevet i eksempel 1, smeltet og oppvarmet til en temperatur på 2190°K. I løpet av 6 timer ble 21,9 kg briketter tilsatt med en konstant hastighet. All prosessering ble utført som beskrevet i eksempel I.

Analyseresultatene er angitt i tabell III og IV.

De gjennomsnittlige prosentvise mengder av CaO, A1203

og Si02som er oppfanget i slaggen, er i dette eksempel henholdsvis ca. 92%, ca. 91% og ca. 82%.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av magnesium ved støkiometrisk omdannelse av magnesiumoksyd med karbon ved en temperatur på 2000-2300°K og atmosfærisk trykk,karakterisert vedat reaksjonen utføres i en reaktor i nærvær av en flytende slagg omfattende oksyder eller blandede oksyder og karbider av magnesium, kalsium og aluminium i relative vektandeler, beregnet som metall/metall-atomforhold, hvilke ved fortsatt tilførsel av egnet utgangsmateriale i reaktoren holdes innenfor de følgende områder (i) Mg:Ca fra 0,28:1 til 1,34:1 (ii) Al:Mg fra 0,79:1 til 3,16:1 (iii) Ca:Al fra 0,48:1 til 1,50:1 med den tilleggsbestemmelse at det samlede antall gramatomer aluminium er mindre enn 51 % av det samlede antall gramatomer aluminium, kalsium og magnesium som inneholdes i slaggen.

2.Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat metall/metall-atomforholdene holdes innenfor de følgende områder (iv) Mg:Ca fra 0,46:1 til 1,14:1 (v) Al:Mg fra 1,19:1 til 2,43:1 (vi) Ca:Al fra0,56:1 til 1,11:1

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat reaksjonen startes ved omsetning av karbon med en slagg omfattende magnesiumoksyd, kalsiumoksyd og aluminiumoksyd i relative andeler, beregnet som vekt/vekt-forhold, innenfor områdene (a) MgO:CaO fra 0,20:1 til 0,96:1 (b) Al203:MgO fra 1,0:1 til 4,0:1 (c) CaO:Al203fra 0,54:1 til 1,67:1 ekskluderende de andeler som resulterer i slaggblandinger som faller innenfor området over linjen 52-57 på fig. 2.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert vedat de relative andeler er (d) MgO:CaO fra 0,33;1 til 0,82:1 (e) Al203:MgO fra 1,5:1 til 3,1:1 (f) Ca0:Al203fra 0,61:1 til 1,22:1

5. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert vedat reaksjonen utføres i en lysbueovn.

6. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert vedat reaksjonen utføres i en reaktor forsynt med en foring av varmefaste magnesiumoksyd-steiner.

7. Fremgangsmåte ifølget hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert vedat det anvendes en temperatur under 2250°K.