DE1027881B - Verfahren zur Herstellung von Titan - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Titan durch Reduktion eines Titanhalogenids.

Es ist bekannt, daß metallisches Titan durch Reduzieren eineis Titanhalogeinids, vorzugsweise von Titantetrachilorid, mit einem Metall hergestellt werden kann und ein geeignetes Verfahren zur Herstellung dieses Metalls besteht darin, daß Titantetrachlorid mit Magnesium bei einer Temperatur von etwa 700 bis 75O⁰C reduziert wird.

In dem Fall, wo die Reduktion von Titantetrachilorid. durch Alkalimetalle oder Erdalkalimetalle erfolgt, wie es auch bei der Reduktion mit Magnesium der Fall ist, verläuft die Reaktion stark exotherm, und die dabei frei werdende Wärme reicht aus, um das in der Reaktion erzeugte Metallchlorid zu schmelzen und. auch bis zu gewissem Maße das erzeugte metallische Titan zu sintern, so daß dieses in schwammiger Form erhalten wird. Wenn dies der Fall ist und die Masse nach der Reaktion gekühlt wird, findet eine Verfestigung derselben statt, und das gewünschte Titan wird in hohem Maße in einer Masse des fest erhärteten Chlorids· eingebettet erhalten, wobei diese Masse an den Wandungen des Reaktionsgefäßes· stark haftet: Es ist also schwierig, das metallische schwammförmige Titan wiederzugewinnen, und zwecks Entfernung des Metalls aus dem Reaktionsgefäß zur Weiterverarbeitung desselben sind mechanische Behandlungsweisen, die Bohren oder Aussägen, erforderlich. Es ist einleuchtend, daß diese mechanischen Bearbeitungen die Durchführung des Verfahrens auf kontinuierliche Weise ausschließen.

Es wurde nun gefunden, daß die erwähnten Schwierigkeiten bei der Herstellung von Titan in hohem Maße, wenn nicht vollkommen, in zweckmäßiger Weise vermieden werden können, wenn das Titantetrachlorid mit metallischem Natrium bei einer Temperatur von 200° C bis zum Schmelzpunkt von Natriumchlorid und vorzugsweise bei einer Temperatur von 480 bis 620° C umgesetz werden, wobei ein Rühren der Reaktionsprodukte erfolgt. Wenn in dieser Weise gearbeitet wird, wurde gefunden, daß es möglich ist, eine Sinterung der Reaktionsprodukte des Titanpulvers und Natriumchlorids zu vermeiden und daß diese in einer nicht zusammengebackten Form erhalten werden, die sich leicht aus dem Reaktionsgefäß entfernen läßt, so daß es also möglich ist, dieses Verfahren kontinuierlich durchführen zu können.

Gemäß der Erfindung wird also ein Verfahren zur Herstellung von metallischem Titan vorgeschlagen, das darin besteht, daß Titantetrachlorid mit Natrium in einer inerten Atmosphäre bei einer Temperatur zwischen 200° C und dem Schmelzpunkt von Natriumchlorid und vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 480 und 620° C umgesetzt wird, wobei in Verfahren zur Herstellung von Titan

Anmelder:

Imperial Chemical Industries Limited,
London

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Bohr, München 5,

Dr.-Ing. H. Fincke, Berlin-Lichterfelde, Drakestr. 51,

und Dipl.-Ing. H. Bohr, München 5, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 1. November 1951 und 11. Juni 1952

James Paterson Quin, Widnes (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

dem Reaktionsgefäß ein gerührtes, nicht zusammenbackendes feinverteiltes Bett der Reaktionsprodukte aufrechterhalten wird und danin das Titan aus diesen Produkten, vorzugsweise nach der Entfernung aus dem Reaktionsgefäß, gewonnen wird.

Nach der Reaktion kann das Titanpulver unmittelbar aus dem Reaktionsprodukt gewonnen werden. Es wurde jedoch gefunden, daß es vorteilhaft ist, das Reaktionsprodukt einer Wärmebehandlnug in einer inerten Atmosphäre bei einer Temperatur von über etwa 800° C zu unterwerfen, bevor das metallische Titan gewonnen wird.

Metallisches Titan kann aus dem Natriumchlorid durch eine Anzahl zweckmäßiger Verfahren abgeschieden werden, beispielsweise durch Extraktion des Natriumchlorids mit Wasser oder einer wäßrigen Lösung, wie beispielsweise einer l°/oigen Schwefelsäurelösung.

Gegebenenfalls können die Reaktionsprodukte auch auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des Titanmetalls erhitzt werden, beispielsweise in einer inerten Atmosphäre in einem -elektrischen Schmelzbogenofen bekannter Art, wobei das Natriumchlorid verflüchtigt wird, und aus dem das gewonnene Titanmetall in massiver Form entfernt wird.

Obwohl die Reaktion zwischen Natrium- und Titantetrachlorid bei geringeren Temperaturen als 200° C fortschreitet, wird die Reaktion bei Temperatüren der Größenordnung von 150° C langsamer, möglicherweise infolge· der Bildung eines Salzbelages auf der Oberfläche der Natriumteilchen, wodurch die

Reaktionsfähigkeit des Natriums zurückgehalten wird. Weiterhin besteht bei diesen niedrigen Temperaturen die Tendenz, daß eine unvollkommene Reduktion des Titans stattfindet, und selbst beim Verfahren gemäß der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, einen Überschuß an Natrium bei dem Reduktionsverfahren zu verwenden, um weitgehend die Möglichkeit der Bildung von Subchloriden auszuschließen.

Es ist darauf hinzuweisen, daß bei gegebenen Reaktionsbedingungen (wirksamem Rühren. Wärmekontrolle, Geschwindigkeit der Zugabe der Reaktionsstoffe usAv.) eine optimale Temperatur besteht, bei der die Reaktion am besten fortschreitet. Bei höheren Temperaturen als dieser Optimaltemperatur besteht die Tendenz, daß das Bett infolge örtlicher Überhitzung klebrig wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsfarm der Erfindung wird die Reduktion durch Zugabe der ReaktionsiStoffe Natrium und Titantetrachlorid zu einem gerührten oder in flüssigkeitsartigem Zustand gehaltenen e Bett von Natriumchlorid eingeleitet, das noch pulverförmiges Titan aus einer vorangegangenen Behandlung enthalten kann, und wenn die Reaktion einmal eingeleitet ist, können die Reaktionsstoffe kontinuierlich zugefügt werden. Das Produkt wird dann entweder kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit entfernt, vorzugsweise mit Hilfe eines Gasstromes oder auf mechanischem Wege, zweckmäßig mit Hilfe eines Förderbandes, und es kann in einem Trichter abgelegt werden.

Der flüssigkeitsartige Zustand des Bettes kann durch Anwendung irgendeines inerten Gases, beispielsweise Argon, aufrechterhalten werden, jedoch ist es, wenn Argon verwendet wird, wesentlich,, daß dieses Gas frei von Sauerstoff oder Stickstoff ist, um eine mögliche Verunreinigung der Produkte zu vermeiden. Um bei Anwendung eines inerten Gases der erwähnten Art wirtschaftlich, zu arbeiten, ist es wünschenswert, das Gas wieder dem Bett zuzuführen,. Außer mit Argon kann auch mit Wasserstoff gearbeitet werden, und in diesem Fall wird neben den Reaktionsprodukten auch noch eine gewisse Menge Titanhydrid gebildet. Es kann dann eine Entgasung des Titanhydrids im Vakuum- in einfacher Weise durchgeführt werden, um das Titanmetall ztt gewinnen.

Obwohl das Verfahren in dem flüssigkeitsartigen Bett absatzweise durchgeführt werden kann, wird vorgezogen, kontinuierlich zu arbeiten, und in dem Maße, wie die Reaktionsstoffe kontinuierlich dem im flüssigkeitsartigen Zustand gehaltenen Bett zugeführt werden, können die Reaktionsprodukte, nämlich Titanmetall und Natriumchlorid, abgezogen werden. Nach dem Abziehen aus dem Bett werden die Produkte auf eine Temperatur von etwa 850° C erwärmt, um das Titan weniger reaktionsfähig zu machen. Das metallische Titan kann dann aus dem Natriumchlorid durch irgendeines der üblichen Verfahren abgeschieden werden, beispielsweise durch Auflösen des Natriumchlorids in Wasser.

Bei der Durchführung der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens in einem flüssigkeitsartigen Bett wird Natrium dem Bett mit solcher Geschwindigkeit zugeführt, daß das Bett in dem Zustand einer flüseigkeitsartigen festen Masse bleibt und dabei nicht pastenförmig wird. Zwecks Herstellung von Titan einer gewünschten Qualität ist es auch wesentlich, eine Verunreinigung desselben mit Sauerstoff zu vermeiden, und es wird daher vorgezogen, Natrium zu verwenden, das frei von sauerstoffhaltig«! Verunreinigungen ist. Solches Natrium kann vorzugsweise dem Bett in geschmolzener Form zugeführt werden, nach dem die Verunreinigungen beispielsweise durch Filtrieren al>geschieden worden sind.

Es wurde gefunden, daß unter den beschriebenen Arbeitsbedingungen die Reaktion zwischen dem Titantetrachlorid und Natrium rasch verläuft, selbst wenn, geringe Konzentrationen von Tetrachlorid in ίο dem angewandten inerten Gas vorliegen. Es wurde jedoch gefunden, daß es vorteilhaft ist, Titantetrachloriddampf mit einer Konzentration von 5 bis 10 Volumprozent des angewandten inerten Gases zu verwenden.

Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren kann mit jedem der Reaktionsstoffe im Überschuß angewandt werden, jedoch ist es, wie schon angegeben, vorteilhaft, einen geringen Überschuß an Natrium zu verwenden, um hierdurch die Bildung von Subhalogenideii zu vermeiden, die durch eine Umsetzung zwischen einem Überschuß an Titantettfachlorid und feinverteiltem Titanpulver entstehen können.

Bei einem zu großen Überschuß an Natrium wird jedoch die Tendenz vergrößert, daß die Masse in dem flüssigkeitsartigen Bett klebrig wird und zusammenbackt, insbesondere wenn Temperaturen angewandt werden;, die in der Nähe des Schmelzpunktes von Natriumchlorid liegen, und aus diesem Grund hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Menge an freiem Natrium in dem Bett zu jedem Zeitpunkt auf etwa 1 Gewichtsprozent der Gehalte des Bettes zu begrenzen.

Die Reaktion in dem flüssigkeitsartigen Bett kann bei beliebigen Temperaturen zwischen 200° C und Temperaturen durchgeführt werden, die in der Nähe des Schmelzpunktes von Natriumchlorid liegen, jedoch wird vorzugsAveise die Temperatur des Bettes zwischen 480 und 620° C gehalten. Bei dieser Temperatur wird ein Zusammenbacken des flüssigkeitsartigen Bettes infolge örtlicher Überhitzung vermieden, und gleichzeitig ist diese Temperatur ausreichend hoch, um eine vollkommene Durchführung der Reaktion herbeizuführen, ohne daß eine Tendenz zur Bildung von Subhalogeniden besteht, wenn ein Überschuß an Natrium A'orliegt.

Da die Reaktion zwischen Natrium und Titantetrachlorid unter Freiwerden einer beträchtlichen Wärmemenge erfolgt, ist es wünschenswert, für eine Temperaturkontrolle zu sorgen. Dies kann in gewissem Maße dadurch erreicht werden, daß die Konzentration des Titanchlorids in dem inerten. Gas geändert wird, jedoch ist es aus praktischen, Gesichtspunkten vorteilhaft. Einrichtungen vorzusehen, durch die Wärme aus dem flüsisgkeitsartigen Bett abgezogen wird. Dies kann dadurch erfolgen,, daß eine Kühlflüssigkeit durch ein Wärmeübertragungssystem geleitet wird, welche entweder innerhalb oder außerhalb des Reaktionsgefäßes angeordnet ist, und vorteilhaft linden hierbei Kühlschlagen. Anwendung. Es- ist jedoch nicht zweckmäßig, eine wäßrige Kühlflüssigkeit anzuwenden, da dabei etwa auftretende Undichtigkeiten verheerende Wirkungen haben können, wenn Natrium als einer der Reaktionsstoffe angewandt wird. In gewissem Maße sind die gleichen Bemerkungen auch zutreffend, wenn mit einem sauerstoffhaitigen Gas, beispielsweise Luft, gearbeitet wird. Ge^ eignete¹ Kühlmittel für diesen Zweck sind öl oder siedendes Titantetrachlorid, es wird jedoch vorgezogen, flüssiges Natrium, Kalium oder eine Natrium-

Kalium-Legierung zu verwenden, weil diese Stoffe sehr hohe Wärmeübertragungskoeffizienten besitzen.

Die Durchführung des Reduktionsverfahrens in einem flüssigkeitsartigen Bett hat viele Vorteile. In erster Linie wird hierbei metallisches Titan durch eine einfache und kontinuierliche Arbeitsweise erzeugt, und die Reaktionsprodukte¹ lassen sich in einfacher Weise ohne Anwendung sich bewegender mechanischer Teile handhaben. Es ist durch dieses Verfahren, weiterhin ,möglich, die Rohstoffe sehr wirtschaftlich zu verwenden.

In den folgenden Beispielen sind einige Ausführungsibeispiele der Erfindung angegeben, worauf diese jedoch nicht beschränkt ist.

Beispiel 1

Die in diesem Beispiel zur Anwendung gelangende Apparatur ist in der Zeichnung (Fig. 1) dargestellt.

Das Reaktionsgefäß 1 bestand aus einem gasdichten Stahlgefäß, das mit einem Stahlrührer 2 ausgestattet war, dessen Antriebswelle durch einen gasdichten Verschluß 3 in dem Deckel 4 hindurchgeführt war.

Der Deckel des Gefäßes war weiterhin mit Rohren versehen, wodurch die getrennte Zufuhr von Argon 5, Natrium 6 und T'itaiitetrachlorid 7 in das Innere des Gefäßes oberhalb des gerührten Bettes 8 ermöglicht wurde, und das Natriumrohr war noch mit einer Stoßstange 9 versehen, wodurch Verstopfungen des Rohres behoben werden können.

Das Gefäß war mit einem Ablaufventil am Boden versehen, durch das der Inhalt in einen nicht dargestellten Stahl behälter abgezogen werden konnte, der unter einer Argonatmosphäre gehalten wurde. Das Reaktionsgefäß wa.r bis etwa zur Hälfte mit pulverisiertem Natriumchlorid gefüllt, das frei von schädlichen Verunreinigungen, wie Sauerstoff oder Stickstoff, war, und die Luft in dem Gefäß wurde durch Argon ersetzt, das durch die Rohrleitung 5 zugeführt wurde.

Der Gefäßinhalt wurde dann durch Zuführung von Wärme zu dem, Stahlgefäß erwärmt, bis die Temperatur in dem Bett etwa 500° C betrug. Während dieser Wärmezufuhr wurde gerührt, um in dem Bett eine gleichmäßige Temperatur zu erhalten.

Wenn die Temperatur auf 500° C angestiegen war, wurde die Wärmezufuhr unterbrochen, und geschmolzenes Natriummetall, das vorher durch Stahlwolle filtriert worden war, um Natriumoxyde und andere filtrierbare Verunreinigungen zu entfernen, wurde in das Gefäß durch die Rohrleitung 6 mit einer Temperatur von etwa 150° C und einer Geschwindigkeit von etwa 0,68 kg pro Stunde pro 9,3 dm² Querschnitt des Bettes zugeführt. Gleichzeitig wurde flüssiges Titaintetrachlorid mit einer Temperatur von 20° C in, das Gefäß durch die Rohrleitung 7 mit einer solchen, Geschwindigkeit zugeführt, daß etwas weniger als 1 Mol Titantetrachlorid je 4 Mol Teile Natrium zugesetzt wurden.

Das Natrium und das Titantetraehlorid setzten sich unter Freiwerden von Wärme um und ergaben Titanmetall und Natriumchlorid, und die Geschwindigkeit des Zusatzes wurde so- eingestellt, daß die Temperatur des Bettes auf etwa 500° C gehalten wurde, wobei Überschuß wärme durch Strahlung verlorenging. Die Reaktion war vollkommen, und es wurde keine Bildung von Titansubhalogeniden festgestellt.

Es wurde gefunden, daß es zweckmäßig ist, einen ständigen Zufluß von Natrium aufrechtzuerhalten, wenn die Reaktion einmal eingesetzt hatte, da sich leicht am dem Ende des Natriuimzuführungsrohres Titanmetall bildete:, wenn der Zufluß des Natriums für eine Zeit unterbrochen wurde. Derartige Verstopfungen, ließen, sich jedoch leicht durch die Stoßvorrichtung 9 beheben, die in dem Natriumzuführrohr 6 vorgesehen war.

Während der Durchführung der Reaktion wurden keine Schwierigkeiten durch Zusammenbacken des Bettes festgestellt; dieses blieb vielmehr in pulvriger Form, selbst wenn der Natriumgehalt des Bettes auf etwa l^fl/o stieg.

In dem Maße, wie die Reaktion fortschritt, vergrößerte sich auch die Masse des gerührten Bettes, und es war notwendig, von Zeit zu Zeit eine gewisse Menge der Mischung zu entfernen, wobei darauf zu achten war, daß genügend Masse zurückblieb, um ein gut rührbares Bett zur Durchführung der Reaktion zurückzulassen.

Das erhaltene Produkt, welches im wesentlichen frei von Subhalogeniden des Titane war, wurde dann in ein Stahlgefäß übergeführt und unter Argon 1 Stunde lang auf etwa 850° C erwärmt, um das Titanmetall weniger reaktionsfähig zu machen.

Die geschmolzene Salz- und Titanmischung wurde dann abkühlen gelassen und die Mischung durch mechanische Mittel aus dem Stahlbehälter entfernt. Dänin wurde zu dem Mischprodukt Wasser zugegeben und hierdurch das Natriumchlorid extrahiert. Das zurückbleibende Titanmetallpulver wurde schließlich getrocknet, und es bestand zu 99,5 °/o aus Titan.

Beispiel 2

Die bei der Durchführung dieses Beispiels zur Anwendung gelangende Apparatur ist in Fig. 2 dargestellt.

Die Apparatur, in der die Reaktion durchgeführt wurde, wies ein aus Stahl bestehendes Verflüssigungsgefäß 1 auf, durch das mittels eines Gebläses 2 Argon hindurchgeleitet werden konnte, und das ganze System wurde unter einem leichten Argonüberdruck gehalten, um den Eintritt von Luft auf jeden Fall auszuschließen.

Das durch das Gebläse eingeführte Argon wurde durch ein Stahlrohr 3 dem Boden des Verflussigungsgefäßes wieder zugeführt. Der Zylinder war am Boden verjüngt, um den Einbau eines Verteilers zu erleichtern, der aus einem Stahlrost 4 bestand, auf dem sich eine in ihrer Größe abnehmende Schicht von Kugeln 5 aus nicht rostendem Stahl befand, welche am Boden einen Durchmesser von etwa 12 mm und an der Oberseite einen solchen von 0,8 mm besaßen. Diese Stahlkugeln tragen ein Bett des feinverteilten Reaktionsproduktes 6 aus einem vorangegangenen Arbeitsgang. Der Zylinder war mit äußeren Heizmitteln 7 versehen., und die Abfuhr der nach Einsetzen der Reaktion au ft ret enden überschüssigen Wärme konnte mit Hilfe einer Kühlschlange 8 erfolgen, durch die Luft geblasen, wurde. An der Zylinderwandung 9 war tinter einem Winkel von 45° ein AbI au froh r angeordnet, das durch ein geeignetes Ventil 10 verschlossen werden, konnte und das in einen nicht dargestellten Trichter mündete, der unter einer Argonatmosphäre gehalten wurde und in den die Reaktionsprodukte erforderlichenfalls abgezogen werden konnten.

Dem umlaufenden Gas wurde an einem Punkt zwischen, dem Gebläse und dem Einlaß in den Zylinder unterhalb des Verteilers Titantetrachloriddampf zugeleitet. Das Abgas wurde, nachdem es den Zylinder verlassen hatte, durch einen Staubabscheider 12 geleitet. Danach wurde das Abgas wieder dem Gebläse

zugeführt. Der Deckel des Verflüssigungsgefäßes war ebenfalls mit einem Eimlaßrohr 13 ausgestattet, durch das filtriertes, geschmolzen« Natrium mit einer geregelten Geschwindigkeit zugeführt werden konnte. Der Deckel war weiterhin mit einem getrennten Rohr 14 versehen, das für die Einführung des Argons diente.

Ein aus 1 Gewichtsteil Titanpulver und 5 Gewichtsteilen Natriumchlorid bestehendes Bett, das in einem vorangegangenen Arbeitsgang hergestellt worden war und das frei von Sauerstoff und Stickstoff war, wurde mit Hilfe des umlaufenden Argons in einen flüssigkeitsartigen Zustand versetzt. Hierbei wurde eine lineare Gasgeschwindigkeit von etwa 15 cm/Sekunde angewandt. Wenn das Bett in befriedigender Weise in den flüssigkeitsartigen Zustand versetzt worden war, wurde dem Gefäß Wärme zugeführt, bis die Betttemperatur etwa 600° C betrug, worauf dann die Wärmezufuhr abgestellt wurde.

Darauf wurde Natrium dem Bett zugeführt, und dieses dispergierte in den in den flüssigkeitsartigen Zustand gebrachten Teilchen. Bevor der Natriumgehalt des Bettes einen Wert von 1% erreicht hatte, wurde dem umlaufenden Gas Titantetrachloriddampf zugeführt, bis. eine Konzentration von etwa 5 Volumprozent Titantetrachlorid an dem Punkt erreicht wurde, an dem das Gas. in das flüssigkeitsartige Bett eintrat.

Die Zugaben an Natrium und Tetrachlorid wurden so eingestellt, daß sie etwa den stöchiometrisehen Verhältnissen entsprachen, welche für eine vollkommene Reduktion des Tetrachlorids erforderlich waren. Nachdem einmal die Reaktion eingeleitet worden war, war es notwendig, die überschüssige Wärme aus dem Bett abzuführen, und das Luftkühlsystem wurde zu diesem Zweck in Tätigkeit gesetzt.

Es wurde gefunden,, daß das Natrium und das Titantetrachlorid sehr rasch miteinander reagierten und daß es bei Aufrechterhaltung eines geringen Überschusses an Natriumchlorid möglich war, die Bildung von Titansubbalogeniden zu vermeiden. In dem Maße, wie die Reaktion fortschritt, vergrößerte sich auch die Masse des verflüchtigten Bettes, und es war notwendig, den Überschuß an Produkt von Zeit zu Zeit abzuziehen.

Bevor das Produkt der Luft ausgesetzt wurde, wurde es 1 Stunde lang unter Argon auf etwa 850° C erwärmt, um das Titanpulver weniger reaktionsfähig zu machen, und dann wurde das Titanpulver gewonnen, indem das Natriumchlorid mit Wasser extrahiert wurde. Das sich ergebende Pulver wurde im Lichtbogen geschmolzen und so in massives Titan von 220 V. P. N. übergeführt.

Claims (12)

Patentansprüche: 55

1. Verfahren zur Herstellung von metallischem Titan durch Umsetzen von Titantetrachlorid mit Natrium in einer inerten Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung bei einer Temperatur zwischen 480 und 620° C erfolgt, wobei in dem Reaktionsgefäß ein gerührtes, nicht zusammenhaftendes, aus feinen Teilen bestehendes Bett der Reaktionsprodukte aufrechterhalten wird und. dann aus diesen Produkten das Titan gewonnen wird.

2. Verfahren nach Anspuch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsstoffe direkt einem geschlossenen Gefäß kontinuierlich zugeführt werden, das mit Rühr- und Fördermitteln ausgestattet ist und in dem die Reaktion stattfindet und aus dem die Produkte kontinuierlich abgeführt werden, aus denen dann das Titan gewonnen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in einem gerührten Bett von Natriumchlorid durchgeführt wird, das gepulvertes Titan aus einem vorhergehenden Arbeitsgang enthalten kann.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Titantetrachlorid dem Bett in Mischung mit einem inerten Gas, z. B. Wasserstoff, zugeführt wird, das darüber hinaus den flüssigkeitsartigen Zustand des Bettes herbeiführt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Titantetrachlorid in dem inerten Gas, das dem Bett zugeführt wird, 5 bis 10 Volumprozent dieses Gases beträgt.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Natrium dem Bett in geschmolzenem Zustand zugeführt wird, nachdem etwaige in dem Natrium enthaltenen Verunreinigungen daraus entfernt worden sind.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Natrium im Überschuß zu der stöchiometrischen Menge angewandt wird, die erforderlich ist, um eine vollkommene Reduktion des Titantetrachlorids herbeizuführen und daß der freie Natriumgehalt in dem Bett zu einem beliebigen Zeitpunkt etwa 1 Gewichtsprozent der Anteile des Bettes ausmacht.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Reaktionstemperatur Kühlmittel vorgesehen sind.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur dadurch geregelt wird, daß eine Kühlflüssigkeit durch ein Wärmeübertragungssystem fließt, das entweder innerhalb oder außerhalb des Reaktionsgefäßes angeordnet ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit aus flüssigem Natrium, Kalium oder einer Natrium-Kalium-Legierung besteht.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Titan auf eine Temperatur von über 800° C in Gegenwart des Natriumchlorids erwärmt wird, nachdem die Mischung aus dem Reaktionsgefäß entfernt worden ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsprodukte auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes von Titanmetall in einem Lichtbogen erhitzt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 658 995, 674 625.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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