144307. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fémnek kloridjaiból való előállítására a klórhoz nagyobb affinitású fémmel történő redukció útján
2 144.307 A redukció folytán fémtitán keletkezik. A 2. ábrán feltüntetett kiviteli alaknál a —11— elektrolizáló és —12—• redukáló tér közös —6— edényben egymás fölött foglal helyet. Az alsó —11—i elektrolizáló teret a felső —12— redukáló tértől oly katódaként kapcsolt —8— fémtest választja el, melynek a rajzban feltüntetett kiviteli példa szerint csonkakúpalakja van és melynek felső lapja az elkülönített —11— és —12— tér összekötő szervét alkotja. A —6— vastartályban bevezetett —7— grafitelektróda foglal helyet, mely felett —9— gázgyűjtő harang van elhelyezve. Az elektrolízis hatására a MgCl2 sóömledékből klórgáz fejlődik, mely a —7— anódáról felfelé irányuló mozgást végez és 'a —9— harangban gyűl össze. E harang anyagának a képződő klór hatásának ellenállónak kell lennie. Azt ' találtuk, bogy e célra pl. grafit, szilimanit vagy zsugorított korund jól megfelel. A —9— harang alatt összegyűlő Cl2 elvezetésére —10— nyílás szolgál. Bár a rajzban sóömledékként MgCl2 -t adtunk meg, az a találmány szerint kalciumkloriddal is helyettesíthető. Az anóda ,és katóda közötti elektrolizáló áram hatására az elektrolízis termékeként fémmagnézium, vagy fémkalcium keletkezik, mely az ömledék-f ürdő"tetején helyezkedik el. A keletkező fém a —8— elektróda áttörésén, illetve áttörésein át, pusztán a fajsúlykülönbség hatására, a —12— redukáló térbe jut. A fémömledék felületét semleges, vagy nemesgáztöltéssel védjük a nedvességtől, illetve kémiailag aktív gázoktól. A —6— edény felső részébe —13— bevezető cső nyúlik, mely a redukálandó TiCl4 hozzávezetésére szolgál. A magnézium hatására a titántetrakloridból fémtitán válik le, magnéziumklorid képződése közben. A fent ismertetett berendezésben lejátszódó redukció esetén tehát a keletkezett magnéziumklorid a rendszeren belül marad és az elektrolitikus részben újra klórra és férnrnagnéziumra bomlik. A keletkezett klór körfolyamatban tartására a klórt a redukálandó fémklorid oxidjának, pl. a kiinduló ércnek klórozására használjuk, amikoris titántetraklorid keletkezik. Miután a fémmagnézium is körfolyamatban marad és a titántetraklorid redukciójára felhasználható, a berendezés egyszeri feltöltése után, gyakorlatilag csak a redukált fém eltávolításakor veszendőbe menő kloridömledék pótlása szükséges. Részleteiben a találmány az igénypontok keretén beiül sokféleképpen módosítható anélkül, hogy annak tárgyától eltérnénk. így pl. az elektrolizáló és redukáló tér egymás mellett is elrendezhető és kettőjüket egy vagy több áttöréssel ellátott fal választja el. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás fémnek kloridjaiból való előállítására, a klórhoz nagyobb affinitású fémmel történő redukciója útján, azzal jellemezve, hogy a redukáló fémnek elektrolízis útján való előállítása ugyanabban a rendszerben, pl. zárt rendszerben történik", mint a fémredukció. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás kiviteli mód-A kiadásért fele!: a Közgazdasá; 225. Terv Nyomda, 1958. — ja, azzal jellemezve, hogy a redukáló fémet gáznyomással és/vagy az elektrolit és a fém fajsúlykülönbségének felhasználásával vezetjük át a redukáló térbe. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás kiviteli módja, azzal jellemezve, hogy az átvezetést az elektrolizálóban keletkező klórgáz nyomásával és/vagy semleges, illetve nemesgáz nyomásával végezzük. 4. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás kiviteli módja, azzal jellemezve, hogy részben vagy egészben a redukciónál felszabaduló hőmennyiség szolgál a fémhálóid-elektrolit folyékony fázisban tartására. 5. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás kiviteli módja, azzal jellemezve, hogy az elektrolízis folyamán keletkezett klór körfolyamatban tartására a klórt a redukálandó fémklorid oxidjának, célszerűen kiinduló ércének klórozására használjuk. 6. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás kiviteli módja fémtitán előállítására, melynél a titánt kloridjából magnéziummal, vagy kalciummal redukáljuk, azzal jellemezve, hogy a fémhálóidból elektrolízis útján nyert férrímagnéziumot, vagy fémkalciumot a redukáló térbe átvezetjük, illetve átnyomjuk és ott titántetraklorid hatásának tesszük ki. 7. Berendezés az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás kivitelére, jellemezve két egymástól elkülönített ömledéktérrel és azokat egymással összekötő szervvel, mely terek egyikében az elektrolízis és másikában a redukció folyik le. 8. A 7. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az elektrolizáló tér ,,U"- alakú cső egyik és a redukáló tér annak másik szárában foglal helyet. 9. A 7. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a két tér egymás mellett közös edényben foglal helyet és azokat közéjük nyúló, egy, vagy több áttöréssel ellátott fal választja el. 10.. A 7. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a két tér közös edényben, egymás fölött foglal helyet, melyek közül az alsó az elektrolizáló és a felső a redukáló tér, melyet oly katódaként kapcsolt fémtest választ el egymástól, melynek egy, vagy több áttörése a két egymástól elkülönített tér összekötő szerve. 11. A 10. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, jellemezve az edény fenekén elrendezett, célszerűen hűtött anódával, ennek körzetében fekvő, lefelé fordított klórálló, célszerűen korundvagy grafitharanggal és efölött elrendezett — az • elektrolizáló és redukáló teret egymástól elválasztó — nagyjában tárcsaalakú katódával, valamint célszerűen a katóda középrészén kiképezett egy, vagy több áttöréssel, illetve ezekhez kapcsolódó csővel. 12. A l-l. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, melyet az elektrolízis folyamán összegyűlő klórt a harang alól elvezető és a redukálandó fémklorid oxidját klórozó tartályba torkolló szerv, valamint e tartályból a fémkloridot a redukáló térbe vezető eszköz jellemez. ;i és Jogi Könyvkiadó igazgatója felelős vezető: Oajda László
