DE563427C - Verfahren zur Herstellung von metallischem Magnesium - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AIS 4.N0VEMBER1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 563427 KLASSE 40 c GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. April 1929 ab

Die Erfindung betrifft Verbesserungen in der elektrolytischen Herstellung von Magnesiummetall, bei welcher man als Schmelzelektrolyten ein Gemisch von Chlormagnesium und Chlorkalium verwendet. Bei solchen Verfahren ist man genötigt, vorher das Chlormagnesium zu entwässern, bevor es in die elektrolytische Kufe gelangt, und zu diesem Zweck, um eine stürmische Bildung von Oxyden im Laufe der Entwässerung zu vermeiden, Chlormagnesium mit Chlorkalium zu versetzen, da sich durch Versuche gezeigt hat, daß die Entwässerung des Chlormagnesiums durch die Gegenwart des Chlorkaliums gefördert wird. Der Nachteil dieser Arbeitsweise besteht darin, daß das elektrolytische Bad, in welches man dauernd das Chloridgemisch zuführt und in welchem lediglich Chlormagnesium zersetzt wird, sich rasch an

ao Chlorkalium anreichert, wodurch die Elektrolyse gestört wird und man genötigt ist, den Elektrolyten von Zeit zu Zeit unter Stoff- und Wärmeverlusten ganz zu erneuern.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieses Nachteils und besteht darin, daß man dem in dem Entwässerungsvorgang begriffenen Chlormagnesium einen Elektrolytanteil aus der elektrolytischen Kufe hinzufügt, derart, daß das Chlorkalium in einem geschlossenen Arbeitszyklus umläuft und dessen Gehalt in der elektrolytischen Kufe innerhalb bestimmter und unschädlicher Grenzen aufrechterhalten wird, während gleichzeitig die Wärmeeinheiten des Elektrolyten gewahrt bleiben.

Es ist vorteilhaft, diesen Elektrolytanteil dem Chlormagnesium in einer Entwässerungsstufe hinzuzusetzen, in welcher die Temperatur genügend hoch ist, "damit das Vermischen sich unmittelbar in inniger Weise vollzieht. Der entnommene Elektrolyt wird in solcher Menge der Chlormagnesiummasse hinzugesetzt, daß während der Entwässerung das Verhältnis zwischen der Chlormagnesiummenge und der Chlorkaliummenge Vorzugsweise im wesentlichen äquimolekular bleibt. Man kann aber auch bis zu 8 Mol KCl auf 10 Mol MgCl₂ verwenden, und der Vorgang ist, wenn auch nicht vollständig, ausführbar, wenn 5 Mol KCl auf 10 Mol MgCl₂ zur Anwendung kommen. Auf diese Weise läßt sich erzielen, daß Chlorkalium einen geschlossenen Arbeitszyklus beschreibt und daß, nachdem der Betrieb den normalen Gang angenommen

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Pierre Camescasse in Martigny, Valais, 'Schweiz.

hat, es nicht mehr nötig ist, neue Mengen von Chlorkalium hinzuzufügen, es sei denn, um die kleinen Verluste auszugleichen.

Beispielsweise kann das Verfahren in folgender Weise ausgeführt werden:

Die .Elektrolyse erfolgt ausgehend von einem Gemisch, welches im wesentlichen aus 70 o/o Chlorkalium und 30 o/_o Chlormagnesium zusammengesetzt ist. Die Speisung der elektrolytischen Kufe erfolgt mit einem Gemisch von 60 0/0 Chlormagnesium und 40 o/_o Chlorkalium, welches Gemisch erzeugt wird, wenn man einen bestimmten Elektrolytanteil aus der Kufe zu dem Chlormagnesium mit 4 Mol Kristallwasser hinzufügt, und zwar vorteilhaft im Verhältnis von 42 0/0 Elektrolytanteil für 58 o/_o geschmolzenen Chlormagnesiums mit 4 Mol Wasser.

Es ist ferner festgestellt worden, daß be-

ao sonders vorteilhafte Resultate erhalten werden, wenn man die Zusammensetzung des zu entwässernden Gesamtgemisches derart nimmt, daß dieselbe sich derjenigen des CarnaHits nähert, d. h. etwa 60 0/0 Mg Cl₂ und 40 0/0 KCl ausmacht. Dementsprechend erfolgt auch die Hinzufügung des Elektrolytanteils im Verhältnis zu dem in der Entwässerung begriffenen Chlormagnesium in solcher Menge, daß die genannte Zusammensetzung aufrechterhalten bleibt.

Der Elektrolytanteil aus der Kufe kann der einen oder der anderen Arbeitsphase beim Entwässern des Chlormagnesiums hinzugefügt werden, nachdem es bekannt ist, daß diese Entwässerung vorzugsweise, in aufeinanderfolgenden Stufen vor sich geht und das wasserhaltige Chlormagnesium mit 6 Mol Wasser zunächst in den geschmolzenen Zustand, beispielsweise mit 4 Mol Wasser, übergeführt wird, welches alsdann in einer dritten Arbeitsphase vollständig entwässert wird.

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch

den Gang des Verfahrens gemäß Erfindung.

Aus der elektrolytischen Kufe, welche ein Gemisch von Chlormagnesium und Chlorkalium enthält, kann ein bestimmter Anteil des Elektrolyten entnommen und zu einer bestimmten Arbeitsstufe beim Entwässern des wasserhaltigen Chlormagnesiums hinzugefügt werden. Diese z. B. drei Arbeitsstufen sind mit a, b, c bezeichnet. Wird jedoch der Elektrolytanteil zu dem Chlormagnesium hinzugefügt, welches sich vor oder in der ersten Entwässerungsstufe α befindet, wie dies durch punktierte Linien je und t veranschaulicht ist, so zeigt sich der Nachteil, daß der Elektrolytanteil wesentlich abgekühlt und verdünnt wird, infolgedessen die fühlbare Wärme verlorengeht. Es empfiehlt sich dagegen, den Eiektrolytanteil der Arbeitsstufe b hinzuzufügen, wie in der strichpunktierten Linie y veranschaulicht ist, in welcher Arbeitsstufe sich das Chlormagnesium in geschmolzenem Zustande mit 4 Mol Wasser befindet und eine Temperatur von etwa 250⁰ C aufweist. Besonders empfehlenswert ist aber der in voller Linie dargestellte Verlauf z, gemäß welchem der Elek'trolytanteil der Arbeitsstufe c hinzugefügt wird, in welcher sich bereits eine im wesentlichen entwässerte geschmolzene Chlormagnesiummasse bei hoher Temperatur befindet. Zu dieser Arbeitsstufe c wird somit gleichzeitig das teilweise entwässerte Chlormagnesium mit 4 Mol Wasser aus der Arbeitsstufe b und der Elektrolytanteil hinzugefügt, der ein bestimmtes Gemisch von MgCl₃ und KCl enthält und dessen Menge, wie oben beschrieben, bemessen wird.

Das wasserhaltige Chlormagnesium kann vorzugsweise in kleinen Mengen hintereinander zu einer im wesentlichen schmelzflüssigen Masse hinzugefügt werden, welche das von der vorangehenden Behandlung stammende entwässerte Chlormagnesium enthält, zu welchem man den Elektrolytanteil hinzugefügt hat, wobei die den Schmelzpunkt der Masse übersteigende Temperatur mittels einer Beheizungsart aufrechterhalten wird, die eine Zersetzung der Chloride in ihre Bestandteile nicht hervorzubringen vermag, was z. B. durch Wechselstrom, Außenbeheizung usw. bewirkt werden kann. Diese Beheizung bildet den Gegenstand eines sich auf die Entwässerung des Chlormagnesiums durch Wechselstrom, Außenbeheizung usw. beziehenden Patents in einem dem elektrolytischen Prozeß vorgeschalteten Arbeitsgang, ist daher nicht ein Erfindungsmerkmal des vorliegenden Verfahrens und wird auch nicht als Erfindung beansprucht.

Claims (2)

100 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von metallischem Magnesium durch Schmelzelektrolyse eines Gemisches von Chlormagnesium und Chlorkalium, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Chlormagnesium vor oder während des Entwäss erungsVorgangs einen Elektrolytanteil aus der elektrolytischen Kufe hinzufügt, derart, daß das Chlorkalium in einem geschlossenen Arbeits- "» zyklus umläuft und dessen Gehalt in der elektrolytischen Kufe innerhalb bestimmter und unschädlicher Grenzen aufrechterhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinzufügung des Elektrolytanteils in solcher Menge im Verhältnis zu- dem in der Entwässerung begriffenen Chlormagnesium erfolgt, daß das Gesamtgemisch im wesentlichen eine Zusammensetzung von 60 o/_o MgCl₃ und 40 0/0 KCl aufweist.

3· Verfahren nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß man in die endgültige Arbeitsstufe (c), in welcher sich das geschmolzene Chlormagnesium bei hoher Temperatur befindet, gleichzeitig den entsprechenden Elektrolytanteil und bereits teilweise entwässertes, geschmolzenes Chlormagnesium, vorzugsweise von der Zusammensetzung MgCl₂ -f- 4H₂O, gleichzeitig einführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen