DE1078776B - Verfahren zur Herstellung von Thorium, Uran, Niob, Tantal, Vanadium, Wolfram, Molybdaen oder Chrom durch Schmelzflusselektrolyse - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Thorium, Uran, Niob, Tantal, Vanadium, Wolfram, Molybdän oder Chrom durch Schmelzflußelektrolyse Zusatz zur Patentanmeldung D 15691 VI/40c (Auslegeschrift 1072 393) Die Hauptpatentanmeldung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Titan durch Elektrolyse unterdirektem Einsatz von Titankarbid. Das Karbid wird in einer Salzschmelze aus Alkali- und/oder Erdalkali-und/oder Aluminiumhalogenden von der Kathode getrennt, vorzugsweise an oder in,der Nähe der Anode, angeordnet; bei der Elektrolyse wird das Karlyird durch anoidisch entwickeltes oder gesondert zugeführtes Halogen zersetzt; die gebildeten Titanionen wandern durch die Frem@dsalzschmelze und werden an der Festkörperkathode unter Abschei.dung von metallischem Titan entladen. Das zu elektrolysierende Titankarbidkann auch die Anode selbst -bilden, welche dann im Verlaufe der Elektrolyse aufgezehrt wird.
• Erfindungsgemäß ist festgestellt worden, daßdieses Verfahren auch auf die Herstellung von Thorium, Uran, Niob, Tantal, Vanadiüm, Wolfram, Molybdän oder Chrom aus den entsprechenden Karbiden angewandt werden kann.
• Das Verfahren der Erfindung ist in einfachen Apparaturen an sich bekannter Art bei verhältnismäßig niedrigen Betriebstemperaturen mit hoher Betriebssicherheit durchzuführen.
• Durch das Verfahren der Erfindung kann die Herstellung der genannten Metalle wesentlich verbilligt werden. Wie im einzelnen in der Beschreibung der Hauptpatentanmeldung ausgeführt, unterscheidet .sich das Verfahren der Erfindung vom herkömmlichen Stand,der Technik vor allem in folgenden Merkmalen: Es können direkt,die Karbide der Schmelzflußelektrolyse unterworfen werden; die bisher erforderliche kostspielfge Herstellung von Halogen- oder Halogendoppelsalzen als Ausgangssubstanzen für die Elektrolyse entfällt. Die Metallab.scheidung verläuft einwandfrei, obwohl die als Elektrolyt verwendete Fremdsalzschmelze andere Kationen in erheblichem überschuß enthält. Das zu elektrolysierende Karbid kann in Form einer sich verzehrenden Karbidanode zugebracht werden, die - im Gegensatz zu älteren Verfahren, bei denen karbidhaltige Anoden zu Depolarisationszwecken bei der normalen Salzelektrolyse angewandt wurden - die eigentliche Quelle des abzuschei.denden Metalls darstellt.
• Bei der Herstellung der eingangs aufgeführten Metalle kann in allen wesentlichen Punkten genauso vorgegangen werden wie bei .der Herstellung von Titan gemäß -der Hauptpatentanmeldung. Es wird mit den gleichen Halogenidsalz-Schmelzelektrolyten gearbeitet; vorzugsweise werden die Halogenide von Lithium, Kalium, Natrium, Magnesium, Kalzium und Aluminium verwendet.
• Das zu zersetzende Karbid wird vorzugsweise an oder in Nähe der Anode angeordnet oder bildet die Anode selbst. Im ersteren Falle kann .die Anode aus einem elektrisch loitenden inerten Material wie etwa Koks oder Graphit bestehen. Die Karbid zersetzung kann durch Zuführung von freiem Halogen von außen unterstützt werden.
• Häufig ist es zweckmäßig, unter .einem inerten Schutzgas, wie etwa Argon, zu arbeiten. Hinsichtlich weiterer Einzelheiten .dieser verfahrensbestimmenden Merkmale sei auf die Beschreibung .der Hauptpatentan:meldung verwiesen.
• In gewissen Punkten muß die Arbeitsweise .den speziellen Gegebenheiten des zu zersetzenden Karbvds bzw. des herzustellenden Metalls angepaßt werden. Beispielsweise wird man, wenn nicht mit einer Kathode aus einer hinreichend beständigen Stahl- bzw. Nickellegierung gearbeitet wird, in sinngemäßer Anwendung des in der Hauptpatentanmeldung beschriebenen Prinzips .eine Kathode aus demselben Metall verwenden, das während der Elektrolyse auf ihr abgeschieden werden soll. Auch die einzuhaltenden Betriebsbedingungen, wie Badtemperatur, Spannung, Stromdichte usw., werden auf das gerade zu verarbeitende Karbiid, auf die Zusammensetzung :des Elektrolyten, das zu erzeugende Metall usw. abgestimmt. Die Festlegung der optimalen Bedingungen bedarf jedoch keiner besonderen Kenntnisse und kann nach den für Elektrolysen üblichen Richtlinien vom Durchschnittsfachmann vorgenommen werden. Zur weiteren Erläuterung sei als Beispiel kurz auf die Gewinnung von Chrom aus Chromkarbid (Cr. C.) mit Chlorid bzw. Chlor als Halogen und Lithium als Metallkomponente des Schmelzelektrolyten eingegangen: Dabei verlaufen im wesentlichen folgende Reaktionen: Durch die Addition der Netto-Gleichungen .ergibt sich als Brutto-Reaktion der Elektrolyse: 2 Cri C2 -f- elektr. Energie -> 6 Cr -f- 4 C Natürlich ist es nicht notwendig, den Elektrolysenvorgang über freies Halogen und freies Lithium zu formulieren; diese Darstellung erleichtert jedoch das Verständnis der Wirkung von zusätzlich zugeführtem freiem Halogen.
• Die Reinigung des elektrolytisch abgeschiedenen Metalles, d. h. die Trennung von Metall und anhaftendem Salz, kann ebenfalls nach den in .der Haup.tpatentanmeldung angeführten Methoden - Vakuumdestillation oder Lösungsmittelbehandlung - erfolgen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH. Anwendung des Verfahrens zur Herstellung von Titan durch Schmelzflußelaktrolyse nach Patentanmeldung D 15691 VI/40e auf die Herstellung von Thonium, Uran, Niob, Tantal, Vanadi;um, Wolfram, Molybdän oder Chrom, wobei das betreffende Metallkarbid in einer Salzschmelze aus Alkali- und/oder Erdalkali- und/oder Aluminiumhalogeniden von der Kathode getrennt, vorzugsweise an oder in der Nähe der Anode, angeordnet und während der Elektrolyse durch anodisch entwickeltes oder gesondert zugeführtes Halogen zersetzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 263 301, 334 475; schweizerische Patentschrift Nr. 261436; USA.-Patentschrift Nr. 1835 025.