Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung von Metallen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung von Metallen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver fahrens.
Es sind Verfahren zur Gewinnung von Metallen auf thermischem Wege im technischen Massstab be kannt, bei d-,nen das Metall im dampfförmigen Zu stand aus dem Reaktionsgut entsteht. Dabei wird nach dem sogenannten Retortenverfahren gearbeitet und die für die Reaktion erforderliche Wärme durch Strahlung auf das Reaktionsgut übertragen. Die Re torten bestehen aus zunderfestem Stahl oder aus keramischen Massen, und die Wandtemperatur kann eine Temperatur von 1200 C nicht übersteigen. Bei l200, C ist die Wärmeübertragung auf das Reak tionsgut jedoch so gering, dass sehr lange Reaktions zeiten erforderlich sind.
Auch bei Drehöfen, die beispielsweise für die thermische Magnesiumgewinnung vorgeschlagen wur den, wird die Reaktionswärme durch Strahlung auf das Reaktionsgut übertragen.
Hierbei kann das Material an der Oberfläche bis auf etwa 1350 C erhitzt werden. Überschreitet man diese Temperatur, dann beginnt die Mischung zu kleben und setzt die Reaktionsmuffel zu. Die Re aktionszeiten in Drehöfen betragen wegen der noch verhältnismässig geringen Energieaufnahme bei 1350,- C noch mehrere Stunden.
Dazu kommt die Diskontinuität vieler solcher Verfahren mit Strahlungsheizung, welche die Raum- Zeitausbeute der Öfen auch stark herabsetzt, so dass bisher noch keine Apparatur von grosser Leistung auf diesem Wege entstehen konnte.
Beispielsweise nimmt eine Mischung von 100 Ge- wichtsteilen gebrannten Dolomites, 38 % MgO ent- haltend, und 26 Gewichtsteilen Ferrosilizium, 75 % Si enthaltend, in brikettierter Form bei einer Ein dringungstiefe von 20 mm und einer Oberflächen temperatur von 1350 C während der Reaktion knapp 1 Watt pro Quadratzentimeter Oberfläche auf.
Alle bisher bekannten Verfahren, die mit Wärme übertragung durch Strahlung arbeiten, überschreiten demzufolge nie eine Einstrahlungsdichte von 1 Watt pro Quadratzentimeter Oberfläche des Reaktions gutes. Verfahren zur Gewinnung des Magnesiums auf thermischem Wege, denen andere Mischungen zu grunde liegen, bewegen sich entsprechend ihres ähnlichen Energiebedarfes in den gleichen Grenzen.
Es wurde nun gefunden, dass sich diese Nachteile durch die vorliegende Erfindung vermeiden lassen. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren gelingt es, in kontinuierlicher Arbeitsweise dem Reaktionsgut die Energie durch Strahlung auf die Oberfläche zuzu führen und die Reaktion in kurzer Zeit durchzu führen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Me tallen, deren Siedepunkt bei 10 Torr zwischen 400 und 2000 C liegt, durch thermische Reduktion der Oxyde dieser Metalle mittels eines als Reduk tionsmittel wirkenden Elementes unter Zuführung der zur Durchführung der Reaktion erforderlichen Wärmemenge durch Strahlung, das dadurch gekenn zeichnet ist, dass die Strahlung auf die Oberfläche des in einer Schicht ausgebreiteten Reaktionsgutes erfolgt, das entstandene Metall dampfförmig abgezo gen und der nach der Reaktion verbleibende, nicht flüchtige, heisse Rückstand im Reaktionsraum nach unten abgesenkt und als Unterlage für weiter auf gebrachtes frisches Reaktionsgut verwendet wird.
Die Übertragung der zur Durchführung der Re aktion erforderlichen Wärmemenge durch Strahlung kann unter Anwendung einer so hohen Energiedichte erfolgen, dass die Oberfläche des Reaktionsgutes im Durchschnitt pro cm2 eine Energie aufnimmt, die zwischen 1 und 10 Watt, vorzugsweise zwischen 4 und 8 Watt, liegt, wobei das Reaktionsgut gege benenfalls teilweise oder ganz in einen Erweichungs- zustand übergeht. Der Ausdruck im Durchschnitt bedeutet, dass eine Energie von insgesamt 10 bis 100 kW pro m2 übertragen wird.
Der heisse Rückstand ruht zweckmässig auf einem Rost, wo er beim Abkühlen zerfällt und durch den Rost hindurch abgeführt wird. Dabei ist es vorteil haft, dass der Rost bewegt und damit die Sink geschwindigkeit des Rückstandes gesteuert wird.
Bei dem vorliegenden Verfahren kann mit Vorteil ein als Gleitschicht zwischen dem absinkenden Rückstand bzw. ;nicht umgesetzten Reaktionsgut und der Ofenwand dienendes, in bezug auf die vor zunehmende Reaktion inertes Material verwendet werden, das sich etwa in Höhe der Reaktionszone dauernd erneuert und das mit dem absinkenden Rückstand bzw. Reaktionsgut ganz oder teilweise nach unten wandert. Das Reaktionsgut kann dabei gegebenenfalls teilweise in einen Erweichungszustand übergehen.
Als Gleitschicht kann Rückstand verw-.ndet wer den. Es kann aber auch hierzu eine bei der Reak tionstemperatur weder sinternde noch schmelzende Komponente verwendet werden. Dabei kann das als Gleitschicht dienende Material dauernd von den Seitenwänden her, im Winkel zur senkrechten Achse des Ofens, etwa in der Höhe der Reaktionszone, durch die Ofenwand hindurch zugeleitet werden.
Das als Gleitschicht dienende Material kann auch in grösseren Stücken als das Reaktionsgut durch an der Decke des Ofens befindliche Einfüllöffnungen zu gegeben werden, wobei die Korngrösse des Gleit- schichtmaterials vorzugsweise grösser als die des Reaktionsgutes ist, so dass dieses Material über aus gebreitetes Reaktionsgut zur Ofenwand rollt.
Bei spielsweise besteht das Reaktionsgut aus 100 kg gebranntem Dolomit mit 30 /o MgO-Gehalt von der Korngrösse 2 bis 10 mm und 17,5 kg Ferrosilizium 75 a/c,ig von der Korngrösse 0,5 mm bis 2 mm; das Gleitschichtmaterial -hat dabei eine Korngrösse von 15 bis 30 mm Durchmesser.
Das als Gleitschicht dienende Material kann aber auch durch an der Decke befindliche Eintrags öffnungen für das Reaktionsgut über Drehteller bzw. andere rotierende Verteilervorrichtungen, in gewissen Zeitabständen, etwa solchen von 15 bis 30 Minuten, eingefüllt werden. Dabei kann die Drehzahl der Verteilervorrichtung für die Zeit des Zuführens von Gleitschichtmaterial erhöht werden. Diese Drehzahl richtet sich nach dem Durchmesser des Ofens; im all gemeinen hat sich hierbei eine Erhöhung auf das 11/.2- bis 2fache gegenüber der normalen Drehzahl als vorteilhaft erwiesen.
Das Reaktionsgut und der Rückstand können dabei durch Zwischsnbehälter mit Schleusenventilen in den Reaktionsraum ein- bzw. aus diesem ausgetragen werden, wobei die Ein tragung des Reaktionsgutes durch eine oder mehrere öffnungen an der Decke des Reaktionsraumes erfol gen kann.
Die Verteilung des Reaktionsgutes im Reaktions raum kann durch Drehteller mit periodisch variabler Umdrehungszahl erzielt werden. Das Material kann aber auch in gewissen Zeitabständen in freiem Fall auf die Kuppe eines im Ofen gebildeten Rückstands kegels aufprallen, z. B. in Zeitabständen von etwa 5 Minuten bei einer Materialmenge, die ausreicht, um einen Rückstandskegel mit einer 10 mm starken Schicht des Reaktionsgutes zu bedecken. Zusätzlich kann dabei, zwecks Vermeidung der Entmischung pulsierend, etwa mit Gasstössen eines Inertgases, ge arbeitet werden.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen konti nuierlichen Verfahrens kann ein senkrecht angeord neter Ofen verwendet werden, der folgende Haupt teile umfasst: einen Reaktionsraum mit auswechsel barem, mit einer Strahlungsheizung versehenen Ober teil, einen gegebenenfalls kühlbaren, bewegten, die Sinkgeschwindigkeit des Rückstandes steuernden Rost, einen unter dem Rost angeordneten, den Rückstand auffangenden Unterteil, Zwischenbehälter mit Schleusenventilen zum Eintragen des Reaktions gutes und Austragen des Rückstandes, an der Decke des Oberteils angebrachte Öffnungen zur Einbrin gung des Reaktionsgutes in den Ofen,
Drehteller mit periodisch variabler Umdrehungszahl zur Verteilung des Reaktionsgutes im Ofen und eine Abführungs- und Kondensierungseinrichtung für das dampfförmig freigesetzte Metall.
Zur Zuführung des Gleitschichtmaterials an den Seitenwänden des Ofens kann ein schräg nach unten verlaufendes Rohrsystem mit Vorratsbehältern und einer Eintragsvorrichtung für das Gleitschichtmate- rial angeordnet werden.
Die Energie wird dem Reaktionsgut mit beson derem Vorteil mit grosser Einstrahlungsdichte auf der Oberfläche zugeführt. Die Oberfläche des Reak tionsgutes kann von einer Strahlungsquelle aus, die über dem Material angeordnet ist, so intensiv be strahlt werden, dass die Oberfläche des Reaktions gutes pro Quadratzentimeter eine Energie aufnimmt, die zwischen 1 und 10 Watt, vorzugsweise zwischen 4 und 8 Watt, liegt.
Dabei können infolge der hohn Energiedichte im Reaktionsgut verschiedene Erweichungszustände durchlaufen werden. Dem Grad der Erweichung kann durch Varia tion der Schichtdicke des Reaktionsgutes Rechnung getragen werden. Beim Arbeiten mit dünnen Schich ten, wie solchen von 1 bis 20 mm, kann die Ein strahlungsdichte und damit die Leistung des Ofens bei gleichem Erweichungsgrad des Reaktionsgutes beträchtlich erhöht werden. Das Reaktionsgut kann auch in dickerer Schicht, etwa solchen bis zu 70 mm, unter der Strahlungs quelle ausgebreitet werden, jedoch ist zwecks Er reichung hoher Leistungen in einer Einheit eine möglichst dünne Schicht bis etwa 20 mm vorteilhaft.
Die elektrische Belastung des Ofens kann so gross gewählt werden, dass nach Abzug der Strahlungs- und Kühlwasserverluste die obengenannte Nutz energie übrigbleibt, die auf eine relativ kleine Ober fläche des Reaktionsgutes eingestrahlt wird. Dadurch gegebenenfalls auftretende Erweichungserscheinungen bis zum Schmelzen der Reaktionsmasse stören den kontinuierlichen Betrieb nicht, da der nach der Reak tion verbleibende Rückstand in dem gleichen Masse abgesenkt werden kann, wie oben auf die Reaktions zone dauernd weiteres Material aufgegeben wird.
Der Rückstand ruht vorzugsweise auf einem Rost, dessen Stäbe von einem Kühlmittel durchflossen sein können. Auf diesem Rost findet die stärkste Kühlung statt, so dass spätestens hier die abreagierte Mi schung erstarrt, zerspringt oder in den Fällen, wo er Calciumorthosilikat enthält, infolge Modifikations- wechsel zu einem feinen Pulver zerrieselt. Der so zerteilte Rückstand fällt von selbst durch den Rost und kann als abgekühltes Pulver aus dem Ofen aus geschleust werden.
Der gekühlte Rost kann dauernd oder periodisch bewegt oder gedreht werden, wodurch die Menge des durch den Rost abfallenden Rückstandes gere gelt und damit die Sinkgeschwindigkeit des nach unten wandernden Rückstandes auf dem Rost ge steuert werden kann. Die Roststäbe können auch so ausgebildet sein, dass durch ihre Bewegung stückiger Rückstand zerkleinert und durchgeschleust werden kann.
Die Durchführung des kontinuierlichen Ver fahrens im Vakuum kann dadurch ermöglicht wer den, dass das Reaktionsgut und der Rückstand durch Zwischenbehälter mit Schleusenventilen in den Re aktionsraum ein- bzw. aus diesem ausgetragen wer den, wobei die Reaktionsmischung von oben aus in möglichst gleichmässiger Schicht auf die Oberfläche des Rückstandes aufgegeben wird. Dabei kann man so verfahren, dass man das Material durch eine oder mehrere Öffnungen an der Decke des Ofens herunter fallen lässt. Zur Vermeidung einer Entmischung kann das Material auch in kurzen Zeitabständen im freien Fall in solchen Mengen aufgegeben werden, dass die Oberfläche des Rückstandes jeweils mit einer dünnen Schicht von 1 bis 20 mm Dicke bedeckt wird.
Diese pulsierende Arbeitsweise gewährleistet ein dauerndes Abschrecken der Materialoberfläche im Ofen und dadurch ein besonderes lockeres Gefüge des Rückstandes, der sich durch einfache Roste unten leicht austragen lässt.
Das Reaktionsgut kann aber auch durch beson dere Vorrichtungen möglichst gleichmässig aufgegeben werden, etwa über einen Drehteller in der Mitte des Ofendeckels. Durch periodisch variable Umdrehungs geschwindigkeit des Tellers lässt sich eine grosse Fläche in gleichmässiger Schichtdicke kontinuierlich beschicken.
Als Strahlungsheizung kann jede Heizquelle die nen, die im obern Teil des Ofens angebracht werden kann. Als elektrische Heizquelle sind sowohl Licht bogen- als auch Widerstandsheizung--n -möglich. Als Widerstandsmaterial sind alle hochtemperaturbestän- digen Metalle, etwa Molybdän, Wolfram und deren elektrisch leitenden Verbindungen, wie Silizide und Carbide, verwendbar.
Ebensogut können Heiz elemente aus Kohle oder Graphit im obern Teil des Ofens als stromdurchflossene Strahlungskörper an gebracht werden. Im obern Ofenteil kann auch eine indirekte Gasheizung angeordnet werden, wobei darauf zu achten ist, dass die Feuerungsgase mit den Metalldämpfen nicht in Berührung kommen.
Ein die Strahlungsquelle tragender Oberteil des Ofens wird zweckmässigerweise so konstruiert, dass er leicht ausgewechselt werden kann.
Das dampfförmig freigesetzte und abgezogene Metall kann in einem Kondensator, der mit dem Ofen in Verbindung steht, zu flüssigem Metall nieder geschlagen und dort abgestochen werden.
Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Durchführung in einem gasdicht abgeschlossenen Ofen bei allen Druckverhältnissen, also auch im Vakuum; es ist insbesondere durchführbar bei abso luten Gasdrucken von 0,1 bis 800 mm Hg-Säule in dem zur Durchführung des Verfahrens benutzten Ofen. Es kann in beliebiger Inertgasatmosphäre ge arbeitet werden, z. B. in Wasserstoff- oder Edelgas atmosphäre.
Unter dem Rost kann sich ein den Rückstand auffangender Unterteil des Ofens befinden. Der Ofen kann ausserdem am obern und am untern Ende je einen Zwischenbehälter aufweisen. Diese können zum Eintragen des Reaktionsgutes bzw. zum Austragen des Rückstandes oben und unten mit je einer Schleuse versehen sein. Weiter kann der Ofen an der Decke des Oberteils eine oder mehrere Öffnungen zur Ein bringung des Reaktionsgutes besitzen. Das Reaktions- gut kann im Ofen durch einen oder mehrere Dreh teller mit periodisch variabler Umdrehungsgeschwin digkeit verteilt werden.
Schliesslich kann der Ofen mit einer Abführungs- und Kondensierungseinrich- tung für Metalldampf versehen sein.
Da bei dem vorliegenden Verfahren die Reak tionsmassen zum Teil in teigigem Zustand anfallen, wobei die feste Phase mengenmässig der flüssigen weit überlegen sein kann, war es schwierig, ein Ver fahren zu finden, nach dem man solche Prozesse in gasdicht abgeschlossenen Apparaten oder unter Va kuum kontinuierlich betreiben kann. Dies um so mehr, als bei diesen Reaktionen so starke Sintererschei- nungen auftreten können, dass die Reaktionsmassen bei der Reaktionstemperatur zum Kleben kommen und ein vollkommenes Niederschmelzen unmöglich ist.
Das dabei auftretende Anbacken der Reaktions masse an den Ofenwandungen kann so weit führen, dass die gesamte Masse im Ofen festsitzt und nicht nach unten abwandert.
Beim vorliegenden Verfahren kann das Anbacken des Reaktionsgutes dadurch unterbunden werden, dass zwischen dem absinkenden Reaktionsrückstand und der Ofenwand ein in bezug auf die jeweils durchzuführende Reaktion inertes Material als Gleitschicht verwendet wird, das bei den Reaktions bedingungen noch nicht sintert. Das Gleitschicht- material kann als Pulver oder als körniges Gut oder als Gemisch von Pulver und Körnern angewandt werden.
Diese Gleitschicht braucht nicht sehr dick aus gebildet zu sein. Es genügt beispielsweise eine Schicht mit einer Dicke von 2 cm. Man kann aber auch mit dickeren Schichten arbeiten, beispielsweise mit Schichten von 20 cm und mehr, so dass an diesen Stellen des Ofens die keramische Wärmeisolation teilweise oder ganz eingespart und durch das Gleit- schichtmaterial ersetzt wird.
Das Gleitschichtmaterial kann in Höhe der Re aktionszone an der innern Ofenwand in dem Masse dauernd erneuert werden, in dem die absinkende Reaktionsmasse durch Zugabe von neuer Reaktions mischung aufwächst. Die Gleitschicht wandert mit dem Reaktionsgut und dem Reaktionsrückstand nach unten, verhindert dabei die Berührung des Reak tionsgutes mit der Ofenwand und wird unten durch die bereits beschriebenen Austragsvorrichtungen, wie beispielsweise Roste, entweder getrennt vom Rück stand oder auch gemeinsam mit diesem abgenommen.
Bei Gleitschichten beispielsweise einer Stärke von oberhalb 5 cm ab kann in der Nähe des Aus tragsorgans ein als Wehr dienendes Abschirmblech die Hauptmenge des Gleitmaterials am Absinken verhindern, so dass selbst bei dicken Gleitschichten nur ein geringer Teil des Gleitmaterials mit der Re aktionsmasse absinkt. Die Gleitschicht ist nicht ge bunden an Öfen mit rundem Querschnitt. Sie kann bei allen Ofenformen angewandt werden.
Weiter wurde gefunden, dass als Gleitschicht- material in vielen Fällen eine bei Reaktionstempera tur nicht sinternde oder schmelzende Komponente verwendet werden kann.
Es ist aber in manchen Fällen auch möglich, als Gleitschichtmaterial den Rückstand zu verwenden, der den Ofen bereits passiert hat.
Die Zuführung des Gleitschichtmaterials kann im Winkel, etwa einem solchen zwischen 30 bis 90 , zur senkrechten Achse des Ofens von den Seitenwänden her erfolgen. Bei runden Öfen kann beispielsweise das Gleitmaterial radial durch die Ofenwand zuge leitet werden.
Das Gleitmaterial kann aber auch von oben her durch eine oder mehrere Einfüllöffnungen an der Decke des Ofens zugegeben werden. Wenn durch dieselbe Einfüllöffnung auch Reaktionsmischung zu gegeben wird, so kann das Gleitschichtmaterial min destens etwa von der doppelten Korngrösse der grössten Körner des Reaktionsgutes sein, damit das Gleitschichtmaterial über die gegebenenfalls kegel förmig ausgebreitete Mischung bis an die Ofenwand rollt.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Gleit- material über eine oder mehrere Eintragsöffnungen an der Decke des Ofens, die mit je einem Drehteller ausgestattet sind, zuzuführen. Bei normalen Dreh geschwindigkeiten des Tellers kann Reaktionsgut auf die Oberfläche von bereits klebrigem Reaktionsgut gestreut werden. In bestimmten Zeitabschnitten kann kurzzeitig mit erhöhter Drehgeschwindigkeit des Tellers das Gleitschichtmaterial eingefüllt werden, das entsprechend der grösseren Wurfweite bis an die Ofenwand geschleudert wird. Die Drehgeschwindig keit richtet sich bei jedem Ofen nach der erforder lichen Wurfweite bis an die Ofenwand.
Bei betrieb lichen Störungen, die eine zu starke Vermischung von Reaktionsgut und Gleitschicht zur Folge haben können, wobei Reaktionsgut mit der Ofenwand zu stark in Berührung kommt, kann es vorkommen, dass die Reaktionsmasse an der Ofenwand hängen bleibt. In solchen Fällen kann das normale Absinken der Reaktionsmasse durch einen plötzlichen Gas druckunterschied zwischen dem Raum über der Oberfläche des Reaktionsgutes und dem Raum unter dem Austragsrost wieder in Gang gebracht werden.
Die Vorrichtungen zur Durchführung des Ver fahrens gemäss der Erfindung können in verschie dener Weise ausgebildet sein.
Auf beiliegender Abbildung ist als Beispiel eine Ausführungsform einer Vorrichtung für den Betrieb unter Vakuum dargestellt. Hierbei herrscht ein abso luter Gasdruck von 0,1 bis 100 mm Hg-Säule in der Apparatur. An den Stellen 26 und 27, wo die Va kuumpumpe angeschlossen ist, herrscht das beste Vakuum. Im Ofen an der Stelle 6, wo das Metall dampfförmig entsteht, herrscht der höchste Druck, der beispielsweise bis 100 mm Hg-Säule ansteigen kann. Die Zuführung des Reaktionsgutes geschieht nach dem Prinzip der doppelten Schleusen. In den Behälter 1 wird bei geschlossenem Ventil 2 Luft ein gelassen und Reaktionsgut eingefüllt.
Nach dem Verschliessen und Evakuieren des Behälters 1 wird das Ventil 2 geöffnet und das Material in den Behäl ter 3 abgelassen. Von hier aus läuft das Reaktions gut über eine Verteilervorrichtung 4 in den Ofen und wird von einem Verteilerapparat 5, der in der Abbil dung beispielsweise als Drehteller dargestellt ist, auf der Oberfläche des Rückstandes 6 ausgebreitet. Im wärmeisolierten Oberteil 7 des Ofens, der mittels Flansch 8 mit dem Mittelteil 9 des Ofens verbun den ist, befindet sich die Strahlungsquelle 10, die in dieser als Beispiel aufgezeichneten Form eine aus Graphit bestehende elektrische Widerstandsheizung darstellt und die aus mehreren Teilen zusammen gesetzt sein kann.
Das dampfförmig entwickelte Me tall strömt durch den Stutzen 32 über eine Staub kammer 11, die cyklonartig ausgebildet oder in be kannter Weise mit Prallwänden ausgestattet sein kann, zum Kondensator 12. Die Staubkammer 11 wird auf Temperaturen oberhalb der Kondensations temperatur der Metalldämpfe gehalten, das heisst auf 800 bis 1200 C. An der Stelle, wo die Metalldämpfe in die Staubkammer eintreten, herrscht etwa 1200 C, und da, wo sie die Kammer verlassen, werden 800 C aufrechterhalten. Die Staubkammer 11 dient gleich zeitig als Kondensator für leicht kondensierbare Ver unreinigungen des Metalls.
Im Flüssigkondensator 12 wird der Metalldampf zu flüssigem Metall niederge schlagen, das auf die aus flüssigem Metall bestehende barometrische Säule 13, die zwischen den mit @/ an gegebenen Höhen 14 und 15 aufrechterhalten wird, abläuft. Die barometrische Säule 13 wird auf 650 bis 700 C gehalten, damit das oben zulaufende Me tall durch den bei 15 gebildeten Sumpf über den Ausgang 16 ablaufen kann.
Der Rückstand 6 wandert in dem Masse nach unten, wie der gekühlte Rost 17 den Rückstand an den Unterteil 18 abgibt. Sobald der Unterteil 18 reichlich zur Hälfte gefüllt ist, wird das Ventil 19 geöffnet und der Rückstand in den vorher evakuier ten Behälter 20 abgelassen. Bei geschlossenem Ventil 19 wird Luft in den Behälter 20 eingelassen und der Inhalt durch den Verschluss 21 abgelassen.
Die Stutzen 22 und 23 führen zu einer nicht auf gezeichneten Vakuumpumpe.
Oberhalb des Flüssigkondensators 12 befinden sich die beiden parallel geschalteten Kondensatoren 24 und 25, die mit den Leitungen 26 und 27 an die Vakuumpumpe angeschlossen sind und mit deren Hilfe in bekannter Weise das. restliche Metall, das im Flüssigkondensator 12 nicht flüssig kondensiert worden ist, abgeschieden wird.
Die Austragung des Reaktionsrückstandes kann aber auch unter Anwendung einer aus inertem Ma terial oder aus Rückstand bestehenden Gleitschicht in der Weise erfolgen, dass durch ein Rohrsystem 28 das Gleitschichtmaterial 29 beispielsweise radial von den Seitenwänden des Ofens her zugeleitet wird. Dabei dient im innern Teil des Ofens die Gleit- schicht 29 gleichzeitig als Wärmeisolation. Ein kurz über dem Austragsrost 17 angebrachtes Wehr 30 be wirkt, dass nicht die gesamte Schicht, sondern nur ein kleiner Teil davon nach unten wandert.
Das Re aktionsgut wird, wie bereits beschrieben, durch den Verteiler 5 eingetragen und bildet sich zu einem stumpfen Kegel 31 aus, der von der Gleitschicht 29 umgeben ist.
Die zur Durchführung solcher endothermer Re aktionen, deren Reaktionsteilnehmer im wesentlichen aus ausgesprochenen Wärmeisolatoren in fester Phase bestehen, benötigten Wärmemengen werden zweckmässig durch Strahlungsheizung zugeführt.
Im vorliegenden Beispiel sind hierfür schematisch Strahlungskörper 10 angegeben, die durch die Ent wicklung Joulescher Wärme auf die benötigten Temperaturen gebracht werden.
Durch die Zuleitung 33 können dabei inerte Gase in den Ofen eingeführt werden. Der Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass hierbei erstmalig in rein konti nuierlicher Arbeitsweise mit einem Rückstand gear beitet werden kann, der während der Reaktion ganz oder teilweise durch Erweichungszustände hindurch gegangen ist. Während der verhältnismässig langen Verweilzeit des Reaktionsgutes bei den notwendigen Reaktionstemperaturen können auch die in ihm vorhandenen Metalloxyde vollkommen reduziert wer den. Der absinkende Rückstand mit seiner Wärme kapazität, die beim Austragen nach andern Verfahren verlorengeht, wirkt hier auf grosser Fläche als Wärmeisolation des Ofens.
Dadurch werden erheb liche Wärmeverluste des Ofens vermieden.
Das Reaktionsgut kann als Pulver, als Granulat oder als geformtes Material in den Ofen eingebracht werden. Als Pulver kommt zweckmässig ein Material mit einer Feinheit in Betracht, die zwischen dem technisch herstellbar Feinsten und Teilchen von etwa 0,1 mm Durchmesser liegt. Als Granulat können Teilchen bis zu etwa 30 mm verwendet werden. Als geformtes Material kann solches in Betracht kom men, das mittels an sich bekannter Pressmaschinen zu wurstartigen Gebilden, zu Briketts oder derglei chen Gebilden geformt worden ist.
Sämtliche Metalle, deren Siedepunkt bei 10 Torr zwischen 400 und 2000 C liegt, lassen sich auf die sem Wege herstellen.
<I>Beispiel 1</I> 100 Gewichtsteile (pro Zeiteinheit) gebrannter Dolomit mit einem Gehalt von 3811/a MgO und 21 Gewichtsteile Ferrosilicium mit einem Gehalt von 751/@ Silicium werden in der oben angegebenen Apparatur auf 1600 C erhitzt und ergeben 23 Ge wichtsteile Magnesium und 98 Gewichtsteile eines Rückstandes aus 90 Gewichtsteilen Calciumortho- silicat und 8 Gewichtsteilen Ferrosilicium mit 33%- Slicium. Das <RTI
ID="0005.0040"> 3311/mige Ferrosilicium wird zurück gewonnen. Das Magnesium wird im Kondensator obiger Apparatur in flüssiger Form kondensiert. In der Apparatur herrscht ein absoluter Gasdruck von 0,1 bis 100 mm Hg-Säule. Die Energieaufnahme be trägt 6 Watt pro cm2.
Die Reaktion verläuft nach dem Schema:
EMI0005.0044
<I>Beispiel 2</I> Zur Herstellung von Magnesium nach der Reak tion
EMI0005.0045
2 <SEP> CaO <SEP> - <SEP> 2 <SEP> Mg0 <SEP> + <SEP> Si <SEP> <B>--></B> <SEP> 2 <SEP> Mg <SEP> + <SEP> Ca <SEP> 2Si <SEP> 04 werden 100 kg gebrannter Dolomit mit 13,2 kg Si licium in Form von 17,5 kg 750/m Silicium enthal tendem Ferrosilicium gemischt. Beide Rohstoffe liegen dabei in einer Korngrösse bis zu 10 mm vor und werden als gekörntes Gemenge eingetragen.
Das Gemisch wird laufend in einer Menge von 300 kg in der Stunde in einen Ofen nach der Ab bildung eingetragen, der durch eine Heizvorrichtung 10 auf 1500 bis 1600 C gehalten wird. Zugleich werden stündlich 30 kg aus gebranntem Dolomit be stehendes Gleitschichtmaterial 29 in Form von Kör nern von 2-10 mm Durchmesser durch das Rohr system 28 bzw. über die zentrale Einfüllöffnung in den Ofen eingeführt.
Beide Materialien wandern im Laufe von 20 Stunden im Ofen abwärts bis zum dauernd oder zeitweise bewegten Rost 17 und werden, nachdem sie ihn passiert haben, aus dem Ofen ausgetragen.
Die bei den angegebenen Ofentemperaturen unter einem Vakuum von 1 mm Quecksilbersäule ent wickelten Magnesiumdämpfe entweichen aus dem Ofen durch das Rohr 7 und werden in bekannter Weise zu flüssigem oder festem Magnesium konden siert.
In der Stunde werden 47 kg Magnesium, entspre chend 8011/o Ausbeute, gewonnen.
Die Höhe der Reaktionstemperaturen ist lediglich begrenzt durch den Punkt, an dem das verwendete Gleitmaterial selbst festzubacken beginnt. In der Apparatur herrscht ein absoluter Gasdruck von 0,1 mm bis 100 mm Hg-Säule. Die Energieaufnahme beträgt 5 Watt pro Quadratzentimeter.
Method for the continuous extraction of metals and device for carrying out this method The present invention relates to a method for the continuous extraction of metals and a device for carrying out this method.
There are processes for the recovery of metals by thermal means on an industrial scale be known, in which the metal is formed in the vapor state from the reaction mixture. The so-called retort process is used and the heat required for the reaction is transferred to the reaction material by radiation. The re torts are made of scale-resistant steel or ceramic masses, and the wall temperature cannot exceed a temperature of 1200 C. At 1200 ° C, however, the heat transfer to the reaction material is so low that very long reaction times are required.
Even in rotary kilns, which were proposed for the thermal production of magnesium, for example, the heat of reaction is transferred to the reaction material by radiation.
The surface of the material can be heated to around 1350 ° C. If this temperature is exceeded, the mixture begins to stick and clogs the reaction muffle. The reaction times in rotary kilns are several hours because of the relatively low energy consumption at 1350 ° C.
In addition, there is the discontinuity of many such processes with radiant heating, which also greatly reduces the space-time yield of the ovens, so that up to now no apparatus of high performance has been able to be created in this way.
For example, a mixture of 100 parts by weight of burned dolomites, containing 38% MgO, and 26 parts by weight of ferrosilicon, containing 75% Si, in briquette form at a penetration depth of 20 mm and a surface temperature of 1350 ° C. takes barely during the reaction 1 watt per square centimeter of surface.
All previously known methods that work with heat transfer by radiation therefore never exceed an irradiation density of 1 watt per square centimeter of the surface of the reaction good. Processes for the production of magnesium by thermal means, which are based on other mixtures, move within the same limits according to their similar energy requirements.
It has now been found that these disadvantages can be avoided by the present invention. According to the process according to the invention, it is possible, in continuous operation, to supply the reaction material with the energy by radiation onto the surface and to carry out the reaction in a short time.
The present invention relates to a process for the continuous production of metals whose boiling point is 10 Torr between 400 and 2000 C, by thermal reduction of the oxides of these metals by means of an element acting as a reducing agent while supplying the amount of heat required to carry out the reaction Radiation, which is characterized in that the radiation is applied to the surface of the reaction material spread out in a layer, the resulting metal is withdrawn in vapor form and the non-volatile, hot residue remaining after the reaction is lowered down in the reaction chamber and used as a base for further is used on brought fresh reaction material.
The transfer of the amount of heat required to carry out the reaction by radiation can take place using such a high energy density that the surface of the reaction material absorbs an average of between 1 and 10 watts, preferably between 4 and 8 watts, per cm2, the reaction mixture, if appropriate, partially or completely transitioning into a softening state. The term on average means that a total of 10 to 100 kW of energy is transmitted per m2.
The hot residue expediently rests on a grate, where it disintegrates on cooling and is carried away through the grate. It is advantageous that the grate is moved and thus the sinking speed of the residue is controlled.
In the present process, a sliding layer between the sinking residue or unreacted reaction material and the furnace wall, which is inert with respect to the reaction before increasing, can advantageously be used, which is constantly renewed approximately at the level of the reaction zone and with the sinking residue or reaction material migrates completely or partially downwards. The reaction mixture can, if appropriate, partially change into a softening state.
Residue can be used as a sliding layer. However, a component which neither sintered nor melted at the reaction temperature can also be used for this purpose. The material serving as a sliding layer can be fed continuously through the furnace wall from the side walls, at an angle to the vertical axis of the furnace, approximately at the level of the reaction zone.
The material serving as a sliding layer can also be added in larger pieces than the reaction material through filling openings located on the ceiling of the furnace, the grain size of the sliding layer material preferably being larger than that of the reaction material, so that this material is spread over the reaction material to the furnace wall rolls.
For example, the reaction material consists of 100 kg of burnt dolomite with 30 / o MgO content with a grain size of 2 to 10 mm and 17.5 kg of ferrosilicon 75 a / c, ig with a grain size of 0.5 mm to 2 mm; the sliding layer material has a grain size of 15 to 30 mm in diameter.
The material serving as a sliding layer can, however, also be poured in at certain intervals of time, for example 15 to 30 minutes, through openings for the reaction material located on the ceiling via turntables or other rotating distribution devices. The speed of rotation of the distributor device can be increased for the duration of the supply of sliding layer material. This speed depends on the diameter of the furnace; In general, an increase to 11/2 to 2 times the normal speed has proven to be advantageous.
The reaction mixture and the residue can be carried in and out of the reaction chamber through intermediate containers with sluice valves, whereby the reaction mixture can be introduced through one or more openings in the ceiling of the reaction chamber.
The distribution of the reaction material in the reaction space can be achieved using a turntable with a periodically variable number of revolutions. However, the material can also impinge cone at certain intervals in free fall on the tip of a residue formed in the oven, eg. B. at intervals of about 5 minutes with an amount of material sufficient to cover a residue cone with a 10 mm thick layer of the reaction mixture. In addition, pulsing, for example with gas blasts of an inert gas, can be used to avoid segregation.
To carry out the continuous process according to the invention, a vertically arranged furnace can be used, which comprises the following main parts: a reaction chamber with an exchangeable upper part provided with radiant heating, an optionally coolable, moving grate that controls the rate of descent of the residue, and a lower part The bottom part which is arranged on the grate and which collects the residue, intermediate container with sluice valves for introducing the reaction material and discharging the residue, openings on the ceiling of the upper part for introducing the reaction material into the furnace,
Turntable with periodically variable number of revolutions for distributing the reaction material in the furnace and a discharge and condensation device for the metal released in vapor form.
To feed the sliding layer material on the side walls of the furnace, a downward sloping pipe system with storage containers and an entry device for the sliding layer material can be arranged.
The energy is fed to the reaction material with particular advantage with a high radiation density on the surface. The surface of the reaction material can be irradiated so intensely from a radiation source that is arranged above the material that the surface of the reaction material absorbs energy per square centimeter that is between 1 and 10 watts, preferably between 4 and 8 watts, lies.
As a result of the derisive energy density in the reaction material, various softening states can be passed through. The degree of softening can be taken into account by varying the layer thickness of the reaction material. When working with thin layers, such as those from 1 to 20 mm, the radiation density and thus the performance of the oven can be increased considerably with the same degree of softening of the reaction material. The reaction material can also be spread out in a thicker layer, such as up to 70 mm, under the radiation source, but a thin layer as thin as possible up to about 20 mm is advantageous in order to achieve high performance in one unit.
The electrical load on the furnace can be chosen to be so high that after deducting the radiation and cooling water losses, the above-mentioned useful energy remains, which is radiated onto a relatively small surface of the reaction material. As a result, any softening phenomena occurring until the reaction mass melts do not interfere with continuous operation, since the residue remaining after the reac tion can be reduced to the same extent as further material is continuously added to the reaction zone above.
The residue preferably rests on a grate, the rods of which can have a coolant flowing through it. The strongest cooling takes place on this grate, so that here at the latest the reacted mixture solidifies, cracks or, in cases where it contains calcium orthosilicate, trickles into a fine powder as a result of a change in modification. The residue broken up in this way falls through the grate by itself and can be discharged from the oven as a cooled powder.
The cooled grate can be moved or rotated continuously or periodically, whereby the amount of residue falling through the grate can be regulated and thus the rate of descent of the residue moving down on the grate can be controlled. The grate bars can also be designed so that lumpy residue can be crushed and passed through as a result of their movement.
Carrying out the continuous process in a vacuum can be made possible by the fact that the reaction material and the residue are brought into and out of the reaction chamber through intermediate containers with sluice valves, with the reaction mixture from above in as uniform a layer as possible onto the Surface of the residue is abandoned. The procedure here is to let the material fall through one or more openings in the ceiling of the furnace. To avoid segregation, the material can also be applied in free fall at short intervals in such quantities that the surface of the residue is covered with a thin layer 1 to 20 mm thick.
This pulsating way of working ensures a permanent quenching of the material surface in the furnace and thus a particularly loose structure of the residue, which can be easily removed through simple grids at the bottom.
The reaction material can, however, also be fed in as evenly as possible using special devices, for example using a turntable in the middle of the oven lid. Due to the periodically variable speed of rotation of the plate, a large area can be continuously fed with a uniform layer thickness.
Any heat source that can be installed in the upper part of the furnace can be used as radiant heating. Both arc and resistance heating - n - possible as electrical heating sources. All high temperature resistant metals, such as molybdenum, tungsten and their electrically conductive compounds, such as silicides and carbides, can be used as resistance material.
Heating elements made of carbon or graphite can just as well be placed in the upper part of the furnace as radiant bodies through which current flows. Indirect gas heating can also be arranged in the upper part of the furnace, whereby it must be ensured that the combustion gases do not come into contact with the metal vapors.
An upper part of the furnace carrying the radiation source is expediently constructed in such a way that it can be easily replaced.
The metal released and withdrawn in vapor form can be precipitated into liquid metal in a condenser that is connected to the furnace and tapped there.
The method is particularly suitable for being carried out in a gas-tight furnace under all pressure conditions, including in a vacuum; it is particularly feasible at absolute gas pressures of 0.1 to 800 mm Hg column in the furnace used to carry out the process. It can be used in any inert gas atmosphere, e.g. B. in hydrogen or noble gas atmosphere.
A lower part of the furnace to collect the residue can be located under the grate. The furnace can also have an intermediate container at the top and bottom. These can be provided with a lock each at the top and at the bottom for introducing the reaction material or for discharging the residue. Next, the furnace on the ceiling of the upper part can have one or more openings for introducing the reaction material. The reaction material can be distributed in the oven using one or more turntables with a periodically variable speed of rotation.
Finally, the furnace can be provided with a discharge and condensation device for metal vapor.
Since the reaction masses in the present process are partly in a doughy state, with the solid phase being far superior in terms of quantity to the liquid, it was difficult to find a method that would allow such processes to be carried out in gas-tight apparatus or under vacuum can operate continuously. This is all the more so because in these reactions such strong sintering phenomena can occur that the reaction masses stick at the reaction temperature and complete melting is impossible.
The resulting caking of the reaction mass on the furnace walls can lead so far that the entire mass is stuck in the furnace and does not migrate downwards.
In the present process, the caking of the reaction material can be prevented by using a sliding layer that is inert with respect to the reaction to be carried out between the sinking reaction residue and the furnace wall and that does not yet sinter under the reaction conditions. The sliding layer material can be used as a powder or as a granular material or as a mixture of powder and granules.
This sliding layer does not need to be made very thick. For example, a layer 2 cm thick is sufficient. But you can also work with thicker layers, for example with layers of 20 cm and more, so that the ceramic thermal insulation is partially or completely saved at these points of the furnace and is replaced by the sliding layer material.
The sliding layer material can be constantly renewed in the amount of the reaction zone on the inner furnace wall in the amount in which the sinking reaction mass grows through the addition of new reaction mixture. The sliding layer moves down with the reaction material and the reaction residue, preventing contact of the reaction material with the furnace wall and is either separated from the residue below or removed together with it through the discharge devices already described, such as grids.
In the case of sliding layers above 5 cm, for example, a shielding plate serving as a weir can prevent the bulk of the sliding material from sinking near the discharge organ, so that even with thick sliding layers only a small part of the sliding material sinks with the reaction compound. The sliding layer is not bound to ovens with a round cross-section. It can be used with all oven shapes.
It has also been found that the sliding layer material used in many cases is a component that does not sinter or melt at the reaction temperature.
In some cases, however, it is also possible to use the residue that has already passed through the furnace as the sliding layer material.
The sliding layer material can be fed in at an angle, for example between 30 and 90, to the vertical axis of the furnace from the side walls. In the case of round furnaces, for example, the sliding material can be fed radially through the furnace wall.
The sliding material can, however, also be added from above through one or more filling openings on the ceiling of the furnace. If reaction mixture is also added through the same filling opening, the sliding layer material can be at least about twice the grain size of the largest grains of the reaction material, so that the sliding layer material rolls over the mixture, which may be conically spread out, up to the furnace wall.
Another possibility is to feed the sliding material through one or more entry openings on the ceiling of the furnace, each of which is equipped with a turntable. At normal speed of rotation of the plate, reaction material can be sprinkled on the surface of already sticky reaction material. In certain periods of time, the sliding layer material can be poured in briefly at increased speed of rotation of the plate, which is thrown up to the furnace wall in accordance with the greater throwing distance. The speed of rotation of each furnace depends on the required throw up to the furnace wall.
In the event of operational malfunctions that can result in excessive mixing of the reaction material and the sliding layer, with the reaction material coming into too much contact with the furnace wall, the reaction mass may stick to the furnace wall. In such cases, the normal drop in the reaction mass can be restarted by a sudden gas pressure difference between the space above the surface of the reaction material and the space under the discharge grate.
The devices for performing the method according to the invention can be designed in different ways.
The accompanying figure shows an embodiment of a device for operation under vacuum as an example. There is an absolute gas pressure of 0.1 to 100 mm Hg column in the apparatus. The best vacuum prevails at points 26 and 27, where the vacuum pump is connected. In the furnace at point 6, where the metal is produced in vapor form, the highest pressure prevails, which can for example rise to a 100 mm Hg column. The feed of the reaction material takes place according to the principle of the double locks. In the container 1 with the valve 2 closed, air is admitted and reaction material is filled.
After the container 1 has been closed and evacuated, the valve 2 is opened and the material is drained into the container 3. From here the reaction runs well via a distributor device 4 into the furnace and is spread over the surface of the residue 6 by a distributor device 5, which is shown in the illustration as a turntable, for example. In the thermally insulated upper part 7 of the furnace, which is verbun by means of flange 8 with the central part 9 of the furnace, is the radiation source 10, which in this example is a graphite electrical resistance heater and which can be composed of several parts .
The vapor developed Me tall flows through the nozzle 32 via a dust chamber 11, which can be configured like a cyclone or be equipped with baffles in a known manner, to the condenser 12. The dust chamber 11 is kept at temperatures above the condensation temperature of the metal vapors, that is to 800 to 1200 C. At the point where the metal vapors enter the dust chamber, it is about 1200 C, and where they leave the chamber, 800 C is maintained. The dust chamber 11 also serves as a condenser for easily condensable Ver impurities in the metal.
In the liquid condenser 12, the metal vapor will beat down to liquid metal, which runs on the barometric column 13 made of liquid metal, which is maintained between the heights 14 and 15 given with @ / at. The barometric column 13 is kept at 650 to 700 ° C. so that the upturned Me tall can flow through the sump formed at 15 via the outlet 16.
The residue 6 migrates downward to the extent that the cooled grate 17 releases the residue to the lower part 18. As soon as the lower part 18 is half full, the valve 19 is opened and the residue is drained into the container 20 previously evacuated. When the valve 19 is closed, air is let into the container 20 and the contents are let out through the closure 21.
The nozzle 22 and 23 lead to a vacuum pump not shown.
Above the liquid condenser 12 are the two capacitors 24 and 25 connected in parallel, which are connected to the vacuum pump by the lines 26 and 27 and with the aid of which the remaining metal which has not been liquid condensed in the liquid condenser 12 is deposited in a known manner becomes.
The reaction residue can also be discharged using a sliding layer consisting of inert material or residue in such a way that the sliding layer material 29 is fed through a pipe system 28, for example radially from the side walls of the furnace. The sliding layer 29 in the inner part of the furnace also serves as thermal insulation. A weir 30 mounted just above the discharge grate 17 has the effect that not the entire layer but only a small part of it migrates downwards.
The re action is, as already described, entered through the distributor 5 and forms a truncated cone 31 which is surrounded by the sliding layer 29.
The amounts of heat required to carry out such endothermic reactions, the reactants of which consist essentially of pronounced heat insulators in the solid phase, are expediently supplied by radiant heating.
In the present example, radiators 10 are indicated schematically for this purpose, which are brought to the required temperatures by the development of Joule heat.
Inert gases can be introduced into the furnace through the supply line 33. The advantage of the process according to the invention is that for the first time it is possible to work in a purely continuous manner with a residue that has passed through softening states during the reaction in whole or in part. During the relatively long residence time of the reaction mixture at the necessary reaction temperatures, the metal oxides present in it can also be completely reduced. The sinking residue with its heat capacity, which is lost when discharging according to other methods, acts here as a heat insulation of the furnace over a large area.
This avoids considerable heat losses from the furnace.
The reaction mixture can be introduced into the furnace as a powder, granulate or shaped material. A suitable powder is a material with a fineness which is between the technically finest and particles of about 0.1 mm in diameter. Particles up to about 30 mm can be used as granules. The shaped material that can be considered is that which has been shaped into sausage-like structures, briquettes or similar structures by means of press machines known per se.
All metals with a boiling point of 10 Torr between 400 and 2000 C can be produced in this way.
<I> Example 1 </I> 100 parts by weight (per unit of time) of burnt dolomite with a content of 3811 / a MgO and 21 parts by weight of ferrosilicon with a content of 751 / @ silicon are heated to 1600 C in the apparatus specified above and give 23 Parts by weight of magnesium and 98 parts by weight of a residue of 90 parts by weight of calcium orthosilicate and 8 parts by weight of ferrosilicon with 33% silicon. The <RTI
ID = "0005.0040"> 3311 / mige ferrosilicon is recovered. The magnesium is condensed in liquid form in the condenser of the above apparatus. There is an absolute gas pressure of 0.1 to 100 mm Hg column in the apparatus. The energy consumption is 6 watts per cm2.
The reaction proceeds according to the scheme:
EMI0005.0044
<I> Example 2 </I> For the production of magnesium after the reaction
EMI0005.0045
2 <SEP> CaO <SEP> - <SEP> 2 <SEP> Mg0 <SEP> + <SEP> Si <SEP> <B>--> </B> <SEP> 2 <SEP> Mg <SEP> + <SEP> Ca <SEP> 2Si <SEP> 04, 100 kg of burnt dolomite are mixed with 13.2 kg of silicon in the form of 17.5 kg of 750 / m of silicon-containing ferrosilicon. Both raw materials are available with a grain size of up to 10 mm and are entered as a granular mixture.
The mixture is entered continuously in an amount of 300 kg per hour in an oven according to the image, which is kept at 1500 to 1600 C by a heater 10. At the same time, 30 kg of burnt dolomite be standing sliding layer material 29 in the form of grains 2-10 mm in diameter through the pipe system 28 or introduced into the furnace via the central filling opening.
Both materials migrate downwards in the furnace over the course of 20 hours to the continuously or temporarily moving grate 17 and, after they have passed it, are discharged from the furnace.
The magnesium vapors developed at the specified oven temperatures under a vacuum of 1 mm of mercury escape from the oven through the tube 7 and are condensed into liquid or solid magnesium in a known manner.
47 kg of magnesium, corresponding to 8011 / o yield, are obtained per hour.
The level of the reaction temperatures is only limited by the point at which the lubricating material used itself begins to stick. There is an absolute gas pressure of 0.1 mm to 100 mm Hg column in the apparatus. The energy consumption is 5 watts per square centimeter.