DE936630C

DE936630C - Verfahren zur Herstellung von Aluminiumkohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DE936630C
Application number: DEZ3509A
Authority: DE
Inventors: Roland Dr Koester; Karl Dr Ziegler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-07-28
Filing date: 1953-06-12
Publication date: 1955-12-15

Description

Das Patent 921450 und das Zusatzpatent 934649 betreffen ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumkohlenwasserstoffen, insbesondere Aluminiuiiitrialkylen, aus Aluminiumhalogenalkylen, wobei als Nebenprodukt, abgesehen von Kochsalz, Kryolith — Na₃ Al F₆ -— erhalten wird. Gemäß diesen Verfahren wird beispielsweise Diäthylaluminiumchlorid zunächst mit Natriumfluorid in Diäthylaluminiumfluorid umgewandelt und dieses dann mit Natriumfluorid im Molverhältnis 1:1 erhitzt. Hierbei bildet sich zunächst eine Komplexverbindung zwischen Diäthylaluminiumfluorid und Natriumfluorid von der Zusammensetzung NaAl(C₂Hg)₂F₂, worauf diese in Kryolith und Aluminiumtriäthyl gespalten wird.

3 NaAl (C₂H₅)₂F₂ = Na₃AlF₆ + 2 Al (C₂H₅)₃

Der Vorteil dieser Verfahren gegenüber anderen, schon länger bekannten Prozessen besteht darin,

daß das Nebenerzeugnis Kryolith ein verwertbares Handelsprodukt ist, das für die elektrolytische Erzeugung von Aluminium Bedeutung hat.

Ein anderer für die Technik des Aluminiums wichtiger Stoß; ist das Aluminiumfluorid. Es wird für die Aluminiumelektrolyse laufend in gewissem Umfang zur Ergänzung der Fluorverluste des Elektrolyten gebraucht, während der Kryolith lediglich bei der Inbetriebnahme eines neuen Bades eingesetzt wird. Für die Aluminiumerzeugung wird Aluminiumfluorid in größerer Menge benötigt als Kryolith.

Es wurde nun gefunden, daß sich das Verfahren des Patents 921 450 in der Weise modifizieren läßt, daß Aluminiumkohlenwasserstoffe neben Aluminiumfluorid anfallen. Erfindungsgemäß setzt man den gemäß dem Verfahren des Patents 921 450 anfallenden Kryolithrückstand mit Alkyl- oder Arylaluminiumhalogeniden um, trennt die gebildeten

Alkyl- oder Arylaluminiumfluoride von dem bei der Umsetzung entstandenen festen Bodenkörper ab, verarbeitet die Organqaluminiumfluoride gemäß Patent 921450 weiter und behandelt den aus Alkalihalogenid und Aluminiumfluorid bestehenden Bodenkörper zweckmäßig nach einer vorhergegangenen Calcination mit Wasser, wobei das ungelöst bleibende Aluminiumfluorid in seinem Zustand erhalten wird.

Hat man daher eine Umsetzung nach dem Verfahren des Patents 921 450 zu Ende geführt, so läßt man den im Reaktionsgefäß trocken zurückbleibenden Kryolith unmittelbar wiederum mit Alkyl- bzw. Arylaluminiumfluoriden, z. B. mit Diäthylaluminiumchlorid reagieren, worauf sich dann im Sinne der Gleichung

Na₃ Al F₆ + 3 Al (C₂ H₅) ₂ Cl

= 3 Al (C₂H₅)₂F + 3 NaCl + AlF₃ das Aluminiumfluorid neben Diäthylaluminiumfluorid und Kochsalz bildet. Diese Reaktion läßt sich entweder mit konzentriertem Diäthylaluminiumchlorid unter Rühren ausführen, oder man arbeitet in dieser Phase bei Gegenwart eines indifferenten Lösungsmittels, beispielsweise Chlorbenzol oder o-Dichlorbenzol. Hat man zunächst ohne Lösungsmittel gearbeitet, so setzt man zweckmäßig nach der Reaktion ein geeignetes - Lösungsmittel zu, z. B. eines der eben genannten oder auch ein anderes, z. B. Benzol, und trennt dann die Lösung von der Mischung Kochsalz—Aluminiutnfluorid durch Filtration. Ebenso gut kann man aber, auch, insbesondere dann, wenn man ohne Lösungsmittel gearbeitet hat, das Diäthylaluminiumfluorid im Vakuum aus der Reaktionsmischung abdestillieren. In jedem Fall erhält man schließlich Diäthylaluminiumfluorid, sei es als Lösung, sei es in Substanz. 1 Mol dieser Substanz wird, mit ι Mol Natriumchlorid zur Komplexverbindung Na Al (C₂ H₅) ₂ F₂ vereinigt und erneut der Spaltung zugeführt. Dabei erhält man eine Mischung von ι Mol Aluminiumfluorid auf 3 Mol Kochsalz. Diese Mischung wird zwecks Gewinnung reinen Aluminiumfluoride zweckmäßig calciniert, wobei das AIuminiumfluorid in eine beständige und durch Wasser weniger leicht angreifbare Form übergeführt wird, Dann' löst man mit Wasser das Kochsalz heraus und gewinnt das Aluminiumfluorid durch Filtration.

Bei der Umsetzung des Kryoliths mit dem Alkyl- oder Arylaluminiumhalogenid, z. B. mit Diäthylaluminiumchlorid, die sich ja zwischen einem schwer loslidhen festen Reaktionspartner und einer flüssigen Phase abspielt, hat es sich herausgestellt, daß die Reaktion gegen Ende, wenn die Konzentration des Diäthylaluminiumchlorids in der Reaktionsmischung nur noch gering ist, langsam verläuft, so daß der vollständige Umsatz des Kryoliths gewisse Schwierigkeiten macht.

· Man kann diese Schwierigkeit sehr leicht dadurch überwinden, daß man die Umsetzung zwischen Kryolith und Alkylaluminiumhalogenid in zwei oder mehreren Stufen derart durchführt, daß man die Reaktion bei noch unvollständigem Umsatz unterbricht, wenn die Reaktionsgeschwindigkeit zu gering geworden ist. Es werden die organischen Aluminiumverbindungen, sei es durch Lösung, sei es durch Destillation, vom Bodenköirper abgetrennt, und es wird der noch nicht vollständig umgesetzte Bodenkörper mit neuem Alkylaluminiumhalogenid behandelt, worauf dann die vollständige Umwandlung in Aluminiumfluorid und Natriumchlorid rasch erfolgt, während die noch nicht vollständig in Fluor id umgewandelten organischen Aluminiumverbindungen mit frischem Kryolith weiter umgesetzt werden. Auch dieses Verfahren läßt sich in einer ununterbrochenen Folge von Einzeloperationen ausführen, die unter alleiniger Verwendung von beispielsweise Diäthylaluminiumchlorid und Natriumfluorid die folgende Bruttogleichung zu verwirklichen gestatten:

₃Al(C₂H₅)₂Cl +

= AlF₃ + 3 NaCl + 2 Al (C₂H₅)₃

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Weitere Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung von Aluminiumkohlenwasserstoffen nach Patent 921 450, dadurch gekennzeichnet, daß man den gemäß dem Verfahren des Patents 921 450 bei der Umsetzung von Alkyl- bzw. Arylaluminiumhalogeniden mit Alkalifluoriden erhaltenen, aus Kryolith bestehenden oder Kryolith enthaltenden festen Bodenkörper mit Alkyl- oder Arylaluminiumhalogeniden umsetzt, die hierbei entstehenden Alkyl-, bzw. Arylaluminiumfluoride von dem bei dieser Umsetzung entstandenen festen Bodenkörper abtrennt, gemäß dem Verfahren des Patents 921450 weiterverarbeitet sowie den aus Alkalihalogenid und Aluminiumfluorid bestehenden Bodenkörper zweckmäßig nach einer vorhergegangenen Calcination mit Wasser behandelt und das hierbei ungelöst verbleibende Aluminiumfluorid abtrennt.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung des nach dem Verfahren des Patents 921 450 erhaltenen festen Bodenkörpers mit den Alkyl- bzw. Arylaluminiumhalogeniden in zwei oder mehrere aufeinanderfolgende Teilprozesse derart zerlegt, daß die nicht vollständig in Fluorid umgewandelten organischen Aluminiumverbindungen, die jeweils nur noch wenig Alkyl- bzw. Arylaluminiumhalogenide enthalten, mit frischem Kryolith und die noch nicht vollständig umgesetzten schwach kryolithhaltigen Bodenkörper mit frischen Alkyl- bzw. Arylaluminiumhalogeniden zur Reaktion gebracht werden.

509 601 12.55