Schmelzflusselektrolyse. Herstellung von Niob und Tantal durch Schmelzflußelektrolyse, Chemie

DE112007001239T5

schmelzflusselektrolyse

Im Hinblick auf die Kosten und die Umweltwirkungen ist ein Metall, das aus der Gruppe von Aluminium, Kupfer und Zinn ausgewählt ist, bevorzugt, und die Legierung kann zwei oder mehrere der Metalle enthalten. In der vorliegenden Erfindung ist die Gewinnungstemperatur der Kathodenlegierung höher als der eutektische Punkt der Kathodenlegierung. Ein weiteres Verfahren zur Reduktion von Siliciumtetrachlorid mit Aluminium wurde ebenfalls vorgeschlagen siehe das folgende Nichtpatentdokument 1, Patentdokument 1 und Patentdokument 2. Die Gewinnungstemperatur der flüssigen Legierung kann auf den eutektischen Punkt des Metalls und von Silicium verringert werden. . Die Temperatur liegt vorzugsweise im Bereich von 700°C oder höher bis 1300°C oder niedriger, noch günstiger 800°C oder höher bis 1200°C oder niedriger und noch besser 900°C oder höher bis 1100°C oder niedriger. Der Schmelzpunkt des Gemisches liegt dann bei etwa 950 °C.

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schmelzflusselektrolyse

Beschrieben wird ein neues Verfahren zur Herstellung von Silicium hoher Reinheit bei geringen Kosten. Insbesondere wird die Elektrolysetemperatur passend aus Temperaturen, die höher als die Temperatur der eutektische Punkt , bei der die Kathodenlegierung eine Flüssigkeit wird, und niedriger als der Schmelzpunkt von Silicium sind, passend ausgewählt. Im Hinblick auf die Reaktionsausbeute ist eine höhere Temperatur in dem Hochtemperaturelektrolyseabschnitt bevorzugt und insbesondere beträgt die Temperatur 700°C oder mehr, noch günstiger 900°C oder mehr und noch besser 1100°C oder mehr. Auch kann nicht in wässriger Lösung mittels Elektrolyse abgeschieden werden, da und weniger sind als Fluor. Die Obergrenze der Temperaturen im Gewinnungsabschnitt ist nicht speziell beschränkt und es kann jede beliebige Temperatur verwendet werden, sofern die Anforderungen für die Temperaturdifferenz und die Temperatur im Abschnitt der Hochtemperaturelektrolyse, die später beschrieben sind, erfüllt sind.

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Über die elektrochemischen Grundlagen der Zinkchlorid

schmelzflusselektrolyse

Der Umfang der vorliegenden Erfindungen ist durch die Ansprüche definiert und er umfasst alle Modifikationen innerhalb der Bedeutungen und Bereiche, die der Beschreibung der Ansprüche äquivalent sind. Silicium in Metallurgiequalität wird durch Mischen von Kohlenstoff und Quarzit und Reduzieren des Gemischs in einem Lichtbogenofen hergestellt. Beispielsweise umfassen zu verwendende Oxide Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Zirconiumdioxid, Titandioxid, Zinkoxid, Magnesiumoxid und Zinnoxid. Infolgedessen schieden sich 2,7 g Silicium an dem Graphitstab ab. Die geringe Menge an Flussmitteln erklärt sich dadurch, dass diese im Kreisprozess ständig wieder eingesetzt werden können. Sie wird durch die von ihr erzeugten Stoffe, von Schwefel und Wasserstoffion, in ihrer Geschwindigkeit beeinflußt, verläuft also autokatalytisch.

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Die wichtigsten Erzvorkommen befinden sich heute in Australien, Guinea, Brasilien, Jamaika, Indien, Guyana und Indonesien. Da die natürlichen Vorkommen in Grönland oder Kanada relativ bescheiden sind, stellt man das Flussmittel aus Hexafluorokieselsäure, die in natürlichen Tonerde-Vorkommen enthalten ist, her. Das heißt es geht mit diesem Element häufig Verbindungen ein, weshalb man Aluminium in der Natur immer in chemischen Verbindungen vorfindet. Das Verfahren verursacht jedoch Probleme wie Schwierigkeiten beim Scale-up, eine niedrige Ausbeute und Schwierigkeiten bei der Verringerung der Kosten. Unedle Metalle wie Aluminium oder Magnesium mit sehr negativem Normalpotenzial lassen sich hoch rein und wirtschaftlich rentabel aber nur in wasserfreier Umgebung aus einer Salzschmelze gewinnen. Der Hauptanteil wird für den Verkehrssektor benötigt, aber auch die Bauindustrie, der Maschinenbau oder die Verpackungsindustrie benötigen das begehrte Leichtmetall. Zwar kann das Verfahren zur Herstellung des Siliciums in Halbleiterqualität, das oben beschrieben ist, Silicium mit extrem hoher Reinheit bilden, doch erfordert das Verfahren hohe Kosten, da die Rate der Umwandlung in Silicium niedrig ist und eine große Menge Wasserstoff zum Erreichen eines für Silicium vorteilhaften Gleichgewichts erforderlich ist, eine große Menge von nicht-umgesetztem Gas zur Verwendung zurückgeführt werden muss, da die Umwandlungsrate immer noch niedrig ist, verschiedene Arten halogenierter Silane, die in dem nicht-umgesetzten Gas gebildet wurden, eine Abtrennung durch Destillation erfordern, eine große Menge an Siliciumtetrachlorid, die letztendlich nicht mit Wasserstoff reduziert werden kann, gebildet wird, und dergleichen.

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Herstellung von Niob und Tantal durch Schmelzflußelektrolyse, Chemie

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Die hohen elektrischen Ströme halten das Schmelzbad flüssig. Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Das in der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Silicium wird zur Herstellung eines Walzblocks unter Verwendung eines Gießverfahrens oder eines elektromagnetischen Gießverfahrens verwendet. Die Gesamtreaktion ist jedoch endotherm. Metalle wie Aluminium, Kupfer, Zinn, Gallium, Indium, Silber, Quecksilber und Blei können zur Bildung der obigen Legierung verwendet werden. Dies ermöglicht die Durchführung der Elektrolyse bei einer niedrigeren Temperatur.

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Über die Schmelzflußelektrolyse von Natriumsulfat. I

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Ein Graphitstab, dessen Innentemperatur durch Stickstoff auf 550°C gekühlt wurde, wurde in die Flüssigkeitsschmelze getaucht und nach 10 min herausgezogen. Beispielsweise weist Aluminium einen Schmelzpunkt von 660°C und Al-Si einen eutektischen Punkt um 580°C auf. Als Elektrodenmaterialien können Kohle oder Eisen dienen. Ein Kohlestab mit einem Durchmesser von 12 mm wurde als Anode gesetzt und die Elektrolyse wurde nach dem Erreichen einer vorgegebenen Temperatur gestartet. If you feel this Prezi is yours and you do not want it to be here, just log in to your Prezi account, set it to private and we will automatically take it down from this site within the next 6 hours. Das Tonerde-Kryolith-Gemisch befindet sich in einer eisernen Wanne, die mit Kohle oder Graphit ausgekleidet ist.

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