117710. lajstromszámú szabadalom • Eljárás magnézium előállítására
2 117710. könnyebben megy végbe és alacsonyabb hőmérsékleteken megvalósítható. Az eljárás csökkentett és légköri nyomáson is kivihető. Gondoskodnunk kell arról, 5 hogy a reakciótér, valamint a kiürítő vezetékek és a fémet felfogó készülékek a lehető legnagyobb mértékben mentesek legvenek a nedvességtől, nitrogéntől, nitrogénvegyületektől, oxigéntől és oxigén-10 tartalmú gázoktól. E gázok kis mennyisége még megengedhető, de ezek a magnéziumhozamot magnéziumnitrid vagy magnéziumoxid keletkezése folytán csökkentik. Ha a redukáló, illetve semleges 15 lég körül hidrogént használunk, akkor figyelembe veendő, hogy az elektrolitosan előállított hidrogén általában kevés vízgőzt és oxigént tartalmaz. Hogy jó magnéziumhozamot ériünk el, 20 lényeges, hogy a magnéiumszulfidot és karbidot finom eloszlásban alkalmazzuk. Ezek a nyersanyagok természetesen a lehető legszárazabb állapotban használandók. 25 A vegyfolvamat meggyorsul és a magnéziumtermelés iavul, ha a magnéziumszulfidból és karbidból álló reakciómasszához alkalmas ömlesztőszert (nl. kloridot vagv fluoridot) adunk, amelv-30 nek forrásnontia magasabb a magnézium lepárlási hőmérsékleténél. Különösen alkalmas ömlesztőszer a vízmentes kalciumklorid vaqv vízmentes kalciumklorid és alumíniumfluorid keveréke. 35 A maqnéziumszulfid és karbid keverékét ömlesztőszerrel vagy anélkül felhevített reakciótérbe visszük amelyben a magnéziumszulfid a megelőzően megadott egyenlet szerint szétbomlik. I.ehet-40 séqes, hogv ömlesztőszer jelenlétében közbülső vegyfolvamat megy végbe, amenynviben nl. a magnéziumszulfid az ömlesztőszerrel részben magnéziumkloriddá alakul, amelyet azután a kalciumkarbid 45 redukál. A reakciótér hőmérsékletét előnyösen úgy választjuk meg, hogy a keletkező fémes magnézium a reakciókeverékből lepárlással könnyen eltávolítható legyen. Minthogy a magnézium légkör-50 nvomáson kb. 1120 C°-on desztillál, előnyös valamivel magasabb hőmérsékletet, pl. 1200 vagy 12r ^0 C°-ot választani. Természetesen szükség esetén magasabb hőmérséklet alkalmazása is lehetséges. '55 Ha csökkentett nyomáson dolgozunk, akkor a hőmérséklet alacsonyabb lehet. Ha a redukálást ömlesztőszer nélkül foganatosítjuk, akkor ajánlatos a hőmérsékletet jóval az 1300 C° fölé emelni. Jó eredményeket érünk el, ha ömlesztőszer 60 alkalmazása nélkül, pl. kb. 1600 C° hőmérsékleten foganatosítjuk az eljárást. Mindenesetre előnyösebb 12~0 C°-on ömlesztőszer alkalmazásával dolgozni. A reakciótérből távozó magnéziumgőzöket % felfogjuk és megolvasztott vagy szilárd állapotban állítjuk elő. A magnéziumot közvetlenül a besűrítés után más fémekkel, pl. alumíniummal, vagv berilliummal is összehozhatjuk mag- 70 néziumötvözetek készítése céljából. Az eljárás megszakítás nélkül kivihető. Az új eljárás megvalósításakor célszerűen arról gondoskodunk, hogy a vegyfolyamat maradékát száraz massza 75 alakiában kapjuk, amely a kemencéből folyamatosan, pl. szállítócsavar segélyével távolitható el. A pépes salak eltávolítása nehezebb. Szűrőt vagv szitát is használhatunk, 80 amelven a keletkező magnéziumgőzök átmennek. Szitául t)1. átlyukgatott grafitlemezt alkalmazhatunk. Az új eljárás foganatosításához szükséges magnéziumszulfidot magnézium- 85 vegvület, ni. magnéziumkarbonát vagy még inkább magnéziumoxid kéngőzökkel történő hevítéssével állíthatjuk elő szén jelenlétében. Kén helvett alkalmas kénvegyületeket, ol. kénhidrogént használ- 90 hatunk. Széndiszulfidda! és magnéziumoxiddal az átalakítás viszonylag könnyen megv, mégpedig a következő egyenlet szerint : MgO+CS2 =MgS+CO+S. 95 Ha magnéziumoxid helyett magnéziumkarbonátot veszünk, akkor C.0 mellett CO.5 is keletkezik. Ha széndiszulfiddal dolgozunk, akkor szén jelenlétére nincs szükség. 10 A magnéziumszulfid keletkezése pl. 700—1000 C°-on megy végbe. Gondoskodunk arról, hogy a légkör, amelyben a vegyfolyamat végbemegy, nedvességtől, oxigéntől és levegőtől lehetőleg men- 10 tes legyen. Széndiszulfid alkalmazásakor a magnéziumszulfid keletkezése kb. 800 C° hőmérsékleten megy végbe. Ha kausztikusan égetett magnezitet (égetési hőmérséklet' pl. 600—800 C°), ként és fa- 11 szenet (vagy tőzeget, barnaszenet stb.) használunk, akkor előnyösen kb. 950 C° hőmérsékletet alkalmazunk. Ha széntartalmú anyagul közönséges kokszot használunk, akkor szükséges lehet a hő- 11 mérsékletet kb. 1200 fokig emelni.
