PL25037B1 - Sposób otrzymywania w drodze cieplnej magnezu przez redukcje surowców zawierajacych magnezje. - Google Patents

Description

Jako srodek redukcyjny do otrzymywa¬ nia w drodze cieplnej magnezu z surow¬ ców zawierajacych magnezje, np. z palo¬ nego magnezytu lub dolomitu, stosowano juz oprócz wegla i glinu takze krzem.Przyjmowano przy tym ogólnie, ze reduk¬ cja magnezji za pomoca krzemu odbywa sie na zasadzie równania 2MgO -h Si = 2Mg + Si02.W celu obnizenia temperatury topnie¬ nia wytworzonego przy tym zuzla stano¬ wiacego wedlug równania czysty bezwod¬ nik kwasu krzemowego proponowano po¬ nadto stosowanie MgO w nadmiarze w sto¬ sunku do ilosci wymaganej równaniem reakcyjnym, przy czym nadmiar ten okre¬ slano, np, w wysokosci 25% w stosunku do ilosci surowca.Dopiero w ostatnich czasach zauwazo¬ no, ze przy przeprowadzaniu reakcji we¬ dlug powyzszego równania, a takze i w przypadku obecnosci nadmiaru tlenku magnezowego, tworza sie zuzle, które prócz mieszaniny bezwodnika kwasu krze¬ mowego z magnezja w postaci mniej lub bardziej zwiazanej zawieraja ewentualnie takze nieco krzemianu magnezowego i wol-ftego (krzemu* Zamiast jednak: badac przy¬ czyny tego zjawiska, zadowolono sie zale- '¦¦| cantem przerabiania tych pozostalosci * przez redukzje :w-*pie3cu elektrycznym za pomoca wegla w obecnosci ) dodatkowej ilosci bezwodnika kwasu krzemowego, aby wytworzona przy tym mieszanine krzemu z krzemianem magnezowym uzyc do nowe¬ go ladunku jako srodka redukcyjnego do przeprowadzenia reakcji wedlug wyzej podanego równania.Dokladne fedania warunków, w których odbywa sie redukcja magnezji za pomoca krzemu, wykazaly, ze przy uzyciu tylko 2 moli MgO na 1 moi S^jreakcja ustaje juz po uwolnieniu mniej wiecej polowy ilosci magnezu zawartej w mieszaninie surow¬ ców, przy czym pozostalosc reakcji sklada sie" fe bezwodnika kwasu krzemowego i nie- przemienionego tlenku magnezowego oraz wiekszej lub mniejszej ilosci krzemianu magnezowego i wolnego krzemu. Ponadto stwierdzono, ze takze przy uzyciu nadmiaru tlenku magnezu w porównaniu do równa¬ nia reakcyjnego nie nastepuje ani calkowi¬ te uwolnienia magnezu, zawartego w mie¬ szaninie surowców, ani tez calkowite wy¬ zyskanie uzytego krzemu.Dalsze badania nad warunkami reakcji doprowadzily do stwierdzenia, ze wytwa¬ rzajacy sie podczas reakcji bezwodnik kwasu krzemowego usiluje nasycic sie istniejacymi zasadami (MgO lub CaO) slz do utworzenia krzemianów dwuzasado- wych.^ Gdy zatem bedaca do dyspozycji ilosc zasad jest juz zuzyta, reakcja ustaje, przy czym nieprzemieniony krzem cze¬ sciowo pozostaje w postaci pierwiastka ja¬ ko pozostalosc, czesciowo zas wiaze sie z wytworzonym magnezem na nielotny krze¬ mian magnezu. Z tego stwierdzenia wyni¬ ka jednak, ze calkowite zuzytkowanie za* stosowanego krzemu mozna osiagnac tyl¬ ko wtedy, gdy na 1 mol krzemu przypada co najmniej 4 mole skladników zasado¬ wych. :^ W usilowaniu otrzymania zuzli wyso- kotopliwych proponowano juz dawniej prowadzenie procesu wedlug równania reakcyjnego: MgO + CaO + 2MgO + Si = = MgO . CaO . Si02 + 2Mg (dolomit) Równiez przy tym sposobie pracy stosuje sie 4 mole zasady na 1 mol krzemu, lecz nie wykryto, ze wlasnie ten stosunek mie¬ szania stanowi dolna granice^ poczawszy od której mozliwe jest calkowite wyzyska¬ nie krzemu.Opierajac sie na powyzszych doswiad¬ czeniach przedmiotem wynalazku niniej¬ szego jest sposób otrzymywania w drodze cieplnej magnezu przez redukcje zawiera¬ jacych magnezje surowców za pomoca krzemu (zelazo - krzemu) jako srodka re¬ dukcyjnego w temperaturach ponizej punk¬ tu topliwosci pozostalosci z reakcji; przy tym sposobie stosowany jest albo tylko magnezyt palony, albo tylko dolomit pa¬ lony, w stosunku 4 mole zasady na 1 mol krzemu; sposób ten opiera sie wiec na na¬ stepujacych równaniach: 1. 4MgO + Si = 2Mg + 2Mg0 . Si02 lub 2. 2(MgO . CaO)-\-Si = 2Mg+2CaO. Si02.Sposób ten wykazuje w stosunku do do¬ piero co wymienionego znanego sposobu, w którym równiez przypada 1 mol krzemu na 4 mole zasady, przede wszystkim te zalete, ze w obydwóch przypadkach stosuje sie jednolity material wyjsciowy, który wiec nie wymaga uprzedniego bardzo dokladne¬ go mieszania z dodawanym tlenkiem ma¬ gnezu; do tego dochodzi w przypadku pracy wedlug równania 2 mozliwosc stosowania samego dolomitu, który jest najbardziej dostepnym surowcem zawierajacym magne¬ zje, t. j. bez specjalnego dodawania ma¬ gnezji. Inna, daleko wazniejsza zalete sta* nowi jednak w obydwóch przypadkach to, — 2 —ze wedlug obydwóch równan reakcji o- trzymuje sie zuzel, którego punkt topliwo¬ sci jest znacznie wyzszy, niz zuzla otrzy¬ manego sposobem znanym, (Punkt topliwo¬ sci zwiazku 2CaO. Si02 = mniej wiecej 2100°C, zwiazku zas 2MgO . Si02 = mniej wiecej 1900^C, wobec punktu topliwosci zwiazku MgO . CaO . Si02 = mniej wiecej 1600°C). Przy pracy ponizej punktu topli¬ wosci pozostalosci z reakcji, np. w piecu obrotowym, jest rzecza pozadana, aby równiez przy ewentualnym miejscowym przegrzaniu pojedynczych stref reakcji nie nastepowalo topnienie pozostalosci z reak¬ cji, gdyz wywoluje ono w pracy powazne trudnosci. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Sposób otrzymywania w drodze ciepl¬ nej magnezu przez redukcje zawierajacych magnezje surowców za pomoca krzemu (zelazo - krzemu) w temperaturach ponizej punktu topliwosci pozostalosci z reakcji, znamienny tym, ze stosuje sie palony ma¬ gnezyt albo palony dolomit w takim sto¬ sunku, aby na 1 mol krzemu przypadaly 4 mole zasady (MgO i CaO). L G. F ar b enin d u str ie Aktiengesellschaft. Zastepca: Inz. J. Wyganowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL