137527. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés földalkálifémek előállítására

Megjelent: 1962. december 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 137.527 SZÁM 40. a. 18—51. OSZTÁLY — M—12532. ALAPSZÁM Eljárás és berendezés földalkálifémek előállítására Motrac Motormäher & Traktoren A. G. cég, Zürich A bejelentés napja: 1942. november 23. Svájci elsőbbsége: 1941. november 24. A földalkálifémek előállítására hőtechnikai, valamint elektrolitos eljárásokat alkalmaztak, melyek azonban különböző hátrányokkal jártak. Így pl. a magnézium előállítására irányuló hőtechnikai eljárás, melynél magnéziumoxidot redukáló szerekkel, mint pl. szénnel, kátránnyal, szilíciummal stb., magas hőmérsékleteken, illetőleg fényívkemencében alakítottak át, azzal a hátránynyal járt, hogy a magnézium a tekintetbe jövő hőmérsékleteken CO-val reakcióba lépett és így azt közömbös gázzal vákuumban kellett a kemencéből kivezetni és azután gyorsan lehűteni. Ennek folytán a magnézium "aránylag tisztátalan állapotban, por alakjában vált le és azt további reakciókkal, mint pl. átömlesztéssel vagy lepárlással tisztításnak kellett alávetni. A magnézium e'ddigi elektrolitos termelése azzal a hátránnyal járt, hogy a vízmentes MgCl2

kitermeléséhez körülményes műveletek voltak szükségesek. A találmány eljárás és berendezés a földalkálifémek, mint pl. Mg, Ca, Ba, Sr és Be oly elektrolitos előállítására, mely a fent említett hátrányokat kiküszöböli. A találmány szerint a földalkálisorozat fémjeit, mint pl. magnéziumot, kalciumot, báriumot, stronciumot és berilliumot úgy kapunk, hogy azok oxidjait vagy karbonátjait klórral, redukáló szer jelenlétében, fokozott hőmérsékleten, a megfelelő kloridokká alakítjuk át és ezeket azután közvetlenül olvadéktérbe folyatjuk, melyben azokat a szokásos módon a földalkálifémnek a katódon való leválasztásával és szalbad klórnak az anódon való fejlesztésével elektrolizáljuk, amikor is a szabaddá váló klórt a fölös oxiddal, illetve karbonáttal újból cserebomlásba hozzuk. Redukálószerűl elsősorban szénmonoxid jön tekintetbe, melyet azonos mennyiségű klórral keverünk össze. Tiszta szénmonoxid helyett generátorgázt vagy éghető földgázt vagy kokszolási gázokat, valamint további, redukálószerűl ható szénvegyületéket használhatunk. A földalkálioxidokat illetve -karbonátokat továbbá a megfelelő mennyiségű szénnel, kátránynyal vagy valamely, redukáló szerül ható szilárd szénvegyülettel együtt sajtolt darabokban is használhatjuk, melyeket azután klórral cserebomlásba hozunk. Célszerű azonban, ha a földalkálioxidot, illetve -karbonátot gáz alakú szénmonoxiddal redukáljuk, ahelyett, hogy a szenet, mint előbb említettük, a földalkálioxiddal illetőleg -karbonáttal formadarabok vagy sajtolt darabok alakjában keverve használnék és azután ezt a szilárd keveréket redukálnék, minthogy két egyenletesen kevert gáz egy szilárd anyaggal könnyebben lép reakcióba és így jóval magasabb reakciósebességet eredményez, mintha egy gázt két szilárd anyaggal hozunk egymásutáni reakcióba. A találmány szerinti eljárás a földalkálifémek előállítására irányuló eddigi eljárásokkal szemben azzal az előnnyel jár, hogy az elektrolízisnél szabaddá váló klór a kemencét nem hagyja el, hanem teljesen a földalkáliklorid előállítására használódik fel és így folytonos körfolyamatban újból és újból lép reakcióba a még jelenlevő földalkálioxiddal illetőleg -karbonáttal, a redukáláshoz szükséges energiát pedig fele-fele részben a szén és a villamos áram adja. Az áramfogyasztás az elektrolit ellenállása folytán az egész kemence hőveszteségét folytonos üzemben fedezi, minthogy a földalkálioxidoknak illetőleg -karbonátoknak klórral és szénmonoxiddal való cserebomlásai exotermásan mennek végbe. Csupán kezdetben, a kemence bemelegítéséhez van külső hő hozzávezetésre szükség. Ezenkívül az elektrolit d) olvadéknak állandó összetétele van, mivel a cserebomlásba hozott komponensek egyenértékű menynyíségeire való tekintettel mindig csak annyi földalkáliklorid képződik, illetőleg folyik a megolvadt klorid felvételére szánt tartályba, amennyi klór gázállapotban távozik és amennyi földalkálifémet elvétélezünk. A földalkálikloridnak az olvadék hőmérsékletének megfelelő hőmérsékleten való szakadatlan hozzáömlése, az elektrolit-olva-