CH435766A - Verfahren zur Gewinnung von Magnesium aus Magnesiumverbindungen durch Schmelzflusselektrolyse - Google Patents

Description

  Verfahren     zur        Gewinnung    von Magnesium aus     Magnesiumverbindungen     durch     Schmelzflusselektrolyse       Magnesium wurde lange Zeit     ausschliesslich        ,durch          Schmelzflusselektrolyse    von     Carnallit    gewonnen, seit  etwa 1930 auch thermisch aus     Magnesiumoxyd    durch  Reduktion mittels     Ferrosiliziums    oder     Silumins    (einer       Silizium-Aluminium-Legierung).     



  Die vorliegende Erfindung befasst sich insbesondere  mit der     Schmelzflusselektrolyse    von     Carnallit.     



  Bei den bisherigen Verfahren der     Carnallit-Schmelz-          flusselektrolyse    wurden     ausschliesslich    unangreifbare       (Kohle-)Elektroden    angewendet, und .das an ,der Anode  entwickelte Chlor wurde abgeleitet und zur Herstellung  frischen künstlichen     Carnallits    verwendet. Ein Nachteil       dieser        Verfahren    sind die mit ihnen verbundenen hohen  Temperaturen, die sich infolge des hohen     Abschei-          dungspotentials    des Chlors an der Kohle einstellen.  



  Die     Erfindung        betrifft    ein Verfahren zur Gewinnung  von Magnesium aus     Alkali-Magnesiumchlorid    durch       Schmelzflusselektrolyse    und zeichnet sich dadurch aus,  dass die Anode     mindestens    zum Teil aus Magnesium  besteht und der Elektrolyt einen Zusatz von unter  Schutzgas geglühten     Magnesium-Chlor-Stickstoff-Was-          serstoff-Verbindungen        enthält.    Die Temperatur wird mit  Vorteil unter 650  C gehalten und die Stromdichte un  ter 0,

  5     A/cm2.    Bei Verarmung von Magnesium Ionen  wird mit Vorteil     idem    Elektrolyten entsprechend der  Verarmung kontinuierlich oder periodisch     Magnesi-          umchlorid    zugesetzt.  



  Im     einzelnen    wird .dazu noch folgendes     ausgeführt:     Bei niedrigeren Temperaturen und mit verbesserter  Stromausbeute kann man arbeiten, wenn zumindest die  Anode aus Metall,     und    zwar zum wesentlichen Teil aus  Magnesium besteht.     Vorteilhafterweise    wird auch eine  metallische Kathode verwendet, die aber nicht unbedingt  aus Magnesium bestehen     old@er    dieses enthalten muss.  



  Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens ist, dass  .das sich ausschliesslich an der Kathode abscheidende  Magnesium direkt als     feinteiliges,    gegen Oxydation und  Feuchtigkeit weitgehend beständiges Pulver anfällt, das  sich gut zur Herstellung von z. B.     Sintermetall    und       Bronze    eignet.

      Am     günstigsten        verläuft    das     erfindungsgemässe    Ver  fahren bei     Stromdichten    unter 0,5     A/cm2.    Das     anodisch     entwickelte Chlor entweicht zum grössten Teil gasför  mig, und nur von einem geringen Teil des Chlors wird  etwas     Magnesium    der Anode gelöst. Diese geringe  Menge frisch     gebildeten        Magnesiumchlorids    scheint den       Anstoss    zu einer     leichteren    Zersetzung der Schmelze zu  geben, die in einem Ausmass erfolgt, das die Verhält  nisse bei Verwendung von Kohleanoden unerwartet weit  übertrifft.

    



  Die     durch    die     erfindungsgemässe    Verwendung von  Anoden, die mindestens     zum        Teil    aus     Magnesium    beste  hen, erzielte Förderung der Zersetzung ,des Elektrolyten  lässt sich noch weiter verstärken,     wenn    .dem Elektroly  ten geringe Mengen einer oder mehrerer     Magnesi-          um-Chlor-Stickstoff-Wasserstoff-Verbin,dungen    zuge  setzt werden.  



  Von dem verwendeten Elektrolyten- z. B.     Carnallit          (KCl    -     MgC12)    wird lediglich das     MgCl,    zersetzt. Mit fort  schreitender Verarmung des Elektrolyten an     MgCl2     steigt die Spannung an. Setzt man dann, entsprechend  der eingetretenen Verarmung, dem Elektrolyten     MgCl2     zu, so- geht die Spannung auf die normale Höhe zurück.  Es ist zweckmässig, dem verarmten Elektrolyten mit  dem     MgCl,    zugleich auch geringe Mengen der erwähn  ten, die Zersetzung fördernden     Magnesium-Chlor-Stick-          stoff-Wasserstoff-Verbindungen    zuzusetzen.  



  Die     Erfindung    sei durch folgendes Ausführungsbei  spiel erläutert:  In einem von aussen erhitzten Porzellantiegel wur  den 100 g     KC1.MgCl,        erhitzt.    Das Doppelsalz     schmolz     bei 520  C. Als die Temperatur 540' C erreicht     hatte,     wurden die     Magnesiumelektro;den    in die Schmelze her  untergelassen. Die Stromdichte wurde auf 0,2     A/cm2     eingestellt, die Spannung stellte sich dabei auf 0,9 V ein.  Nach 115 Minuten wurden die Elektroden herausge  nommen. Die Kathode war mit einem dicht anliegenden  Niederschlag bedeckt, der 0,846 g wog und sich als rei  nes metallisches Magnesium erwies.

   Die Anode hatte in  der gleichen Zeit 0,154 g abgenommen. 0,692 g (d. h.           81,8        %)        des        an        der        Kathode        abgeschiedenen        Magne-          siums    stammten also aus der     Zersetzung    der Schmelze.  



       In    gleicher Weise wurden 100 g     Carnallit,    denen 1 g  eines bei 700  C     geglühten        Anlagerungsproduktes    von       NH3    an     MgCl,    zugesetzt war, bei 505  C 155 Minuten  lang     elektrolysiert.    An der Kathode hatten sich 1,289 g  Magnesium abgeschieden, die Anode hatte 0,202 g     ab-          genommen.        1,087        g        (d.        h.        84,3        %)

          des        an        der        Kathode          abgeschiedenen    Magnesiums stammten also aus der  Zersetzung der     Schmelze.     



  Bei einem Gegenversuch mit Kohleanoden     floss    bei  <B>801'</B> C und 0,9 V Spannung nur ein Strom von 0,007 A       (entsprechend        einer    Stromdichte von 0,0008     A/cm2).     Eine     Abscheidung    von Magnesium konnte nicht festge  stellt werden, hierzu hätte die Spannung wesentlich er  höht werden müssen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Gewinnung von Magnesium aus Alkalimagnesiumchlorid durch Schmelzflusselektrolyse, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode mindestens zum Teil aus Magnesium besteht und der Elektrolyt einen Zusatz von unter Schutzgas geglühten Magnesium-Chlor- Stickstoff-Wasserstoff-Verbindungen enthält. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, ,dass die Temperatur der Schmelze unter 650 C gehalten wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, ,dass die Stromdichte unter 0,5 A/cm2 gehalten wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteran sprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass während der Schmelzflusselektrolyse .entsprechend ,der Verar mung des Elektrolyten an Mag@nesiumchlorid :dem Elek trolyten kontinuierlich oder periodisch Magnesium- chlorid zugesetzt wird.