Titel: Ueber Abtreiben des Bleies durch Krystallisation.
Autor: Play, M. F. Le
Fundstelle: 1837, Band 65, Nr. LXXXVI. (S. 386–392)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj065/ar065086

LXXXVI. Beschreibung des Abtreibens durch Krystallisation, eines neuen metallurgischen Verfahrens zur Scheidung des Bleies vom Silber, von M. F. Le Play, Bergingenieur.

Seit einem Jahre wendet man in mehreren Bleihütten Großbrittaniens ein metallurgisches Verfahren mit großem Vortheile an, das allem Anscheine nach auf dem Continente den nämlichen Erfolg haben muß. Dieses Verfahren gründet sich auf eine chemische Erscheinung, |387| die von Hrn. H. L. Pattinson, einem geschikten englischen Ingenieur entdekt wurde, dem gleichfalls die Ehre gebührt, dasselbe auf die Industrie angewendet, und so eine wirkliche Umwälzung in einem sehr wichtigen Zweige der Metallurgie vervollständigt zu haben.64)

Damit man die ganze Wichtigkeit der Entdekung Hrn. Pattinson's würdigen könne, halte ich es für nüzlich, mich zuvor in einige Vorerörterungen einzulassen.

Der erste Theil der, übrigens sehr verschiedenen, metallurgischen Verfahrungsarten, die bei der Behandlung der silberhaltigen Bleierze angewendet werden, hat immer den Zwek, das metallische Blei daraus zu ziehen. Das Silber concentrirt sich natürlich in dem Blei, ohne daß es nöthig wäre, irgend eine besondere Maßregel zu nehmen, um die Vereinigung der beiden Metalle zu begünstigen.

Diesen verschiedenen Verfahrungsarten muß nun natürlicher Weise eine Operation folgen, welche die Scheidung des Bleies und Silbers zum Zweke hat. Nun kannte man aber bis auf die lezte Zeit, um zu diesem Resultate zu gelangen, nur ein einziges Verfahren, welches folgende Operationen umfaßt:

1) das Abtreiben, eine Operation, bei welcher das silberhaltige Blei in eine den Schmelzpunkt übersteigende Temperatur auf einem hohlen, aus erdigen Substanzen bestehenden Herd gebracht, und nachher der oxydirenden Wirkung eines Luftstromes unterworfen wird, der das ganze Blei als Oxyd oder Glätte ausscheidet, und das Silber fast rein auf dem Heerde zurükläßt;

2) das Glättfrischen, eine Operation, wodurch das Bleioxyd reducirt und das metallische Blei wieder hergestellt werden soll;

3) Die Schmelzung der Rükstände der Capelle, bei welcher ein anderer Theil Blei wieder hergestellt wird, der sich als Oxyd in die erdigen Substanzen hineingezogen hat, aus denen die Capelle besteht.

Die Nachtheile des Abtreibens und der beiden sie ergänzenden Operationen sind: der üble Einfluß, den die bleiigen Substanzen, welche durch den Luftstrom beim Abtreiben in der Hütte fortgerissen werden, auf die Gesundheit der Arbeiter ausüben; der beträchtliche Verlust an metallischem Blei, 7 Hunderttheile zum wenigsten, der erstlich von dem Abtreiben, sodann von der Reduction der Glätten und der Rükstände des Herdes herrührt; endlich der beträchtliche |388| Aufwand, der auf Brennmaterial und Handarbeit verwendet werden muß, und durch eine Operation nothwendig erfordert wird, die ziemlich verwikelte Manipulationen begreift. Es geht hieraus hervor, daß man eine große Menge Blei, das noch eine ansehnliche Menge Silber enthält, nicht mit Vortheil abtreiben kann. Das darin enthaltene Silber bleibt demnach ohne Werth.

Das Verfahren des Hrn. Pattinson übt keinen üblen Einfluß auf die Gesundheit der Arbeiter aus, es veranlaßt bei dem Blei nur einen Verlust, der gewöhnlich unter 2 Hunderttheilen beträgt; endlich ist es so ökonomisch, wenigstens unter den Umständen, in denen es in England angewendet wird, daß man es mit Vortheil bei Werkbleien anwenden kann, die nicht sehr reich an Silber sind, und die bis jezt nicht ohne Verlust behandelt werden konnten. Dieses sehr einfache Verfahren ist seinem Principe und seiner Ausführung nach auf folgende Erscheinung gegründet.

Wenn man, nachdem die Blei- und Silberlegirung völlig in Fluß gekommen ist, sie nachher sehr langsam erkalten läßt, während man die Metallmasse beständig umrührt, so bemerkt man, daß sich nach Verlauf eines gewissen Zeitpunktes in der flüssigen Masse eine unabläßig zunehmende Menge unvollkommener Krystalle absezt, die man mit einem Schaumlöffel wegnehmen kann, gerade wie die, welche unter den nämlichen Umständen eine Flüssigkeit absezen würde, die mit einem Salze gesättigt ist, welches in der Wärme auflöslicher ist, als in der Kälte. Wenn man das auf diese Weise in krystallinischem Zustande weggenommene Metall der Analyse unterwirft, so wie das, welches die Masse ausmacht, die man mit der Mutterlauge vergleichen könnte, so findet man, daß das erstere viel ärmer und das zweite viel reicher ist als die ursprüngliche Legirung. Man begreift übrigens leicht, daß die Krystalle um so viel ärmer an Silber seyn müssen, als die Menge des aus dem flüssigen Bade ausgeschiedenen Metalls geringer ist, und im Gegentheil das zurükbleibende Metall um so reicher seyn müsse, als die Menge der weggenommenen Metalle größer ist.

Die Erfahrung hat gelehrt, zum wenigsten unter Umständen, unter denen man bis jezt in englischen Hütten operirt hat, daß die nämliche Erscheinung hervorgebracht wird, von welcher Art auch immer der Reichthum der Legirung seyn mag. Wenn man also dieser Art von Scheidung durch die Krystallisation, eine gegebene Legirung, so wie die davon herkommenden Producte unterwirft, so erhält man zwei Reihen, eine von Legirungen, die immer reicher und reicher werden, die andere von Legirungen, die immer ärmer und ärmer werden, ohne daß es bei diesem doppelten Resultate der Operation |389| eine andere Gränze gäbe, als die, welche von den ökonomischen Verhältnissen abhängt, unter denen operirt wird. In den Hütten, worin ich die neue Methode in ihrer Anwendung gesehen habe, begnügte man sich, das arme Blei auf den Gehalt des Glättebleies zu bringen, und man reicherte das reiche Blei nicht mehr an, als bis auf den zehnfachen Silbergehalt der ursprünglichen Legirung. Diese reiche Legirung wird nachher dem Abtreiben unterworfen; da sie nur den zehnten Theil des der Krystallisation unterworfenen Silbers enthält, so wird der von dem Abtreiben herrührende Verlust offenbar auf den zehnten Theil dessen gebracht, den man nach der alten Methode erlitten hätte (0,007 statt 0,07).

Neun Zehntel des Bleies kommen in den Handel, ohne einen anderen Abgang erlitten zu haben, als den, welcher aus der Umschmelzung einer kleinen Menge von Schlaken entspringt, die man von der Oberfläche des Bleibades im Anfange der Operation wegnimmt. Dieser Verlust steigt höchstens bis zu einem halben Hundertel, dergestalt, daß der Gesammtverlust unter 2 Hunderteln bleibt. Da man übrigens nur eine sehr kleine Menge Metall abzutreiben hat, so kann diese Operation mit aller Langsamkeit, die man nur wünschen kann, geleitet und es können so die traurigen Wirkungen der Bleidämpfe auf die Gesundheit der Arbeiter fast ganz verhütet werden.

Das Abtreiben durch Krystallisation ersezt also nicht völlig die Cupellirung; es gestattet aber, was fast auf das Nämliche hinausläuft, nach Belieben und in einem bedeutenden Verhältnisse die Menge Blei zu beschränken, auf die diese kostspielige Operation auf gewendet werden soll.

Das Princip des neuen Verfahrens ist so einfach, daß jeder, der die Behandlung der Metalle kennt, leicht die Mittel auffindet, es in Anwendung zu bringen. Uebrigens müssen diese Mittel nothwendig in jeder Localität verschieden seyn, je nach der Natur und Bestimmung der Producte. Da endlich dieses Verfahren in England noch neu ist, so ist es nicht wahrscheinlich, daß man schon die beste Wahl unter den der Zahl nach unendlichen Verbindungen getroffen habe, die bei Anordnung der Manipulationen gemacht werden können. Ich halte es dessen ungeachtet für nüzlich, hier einige einzelne Data in Bezug auf die Bleihütte in Newcastle und vornehmlich numerische Nachweisungen zu geben, die geeignet sind, die Vorzüglichkeit von Hrn. Pattinson's Methode unter den dieser Hütte eigenthümlichen Umständen zu würdigen.

Die Einrichtung zum Abtreiben durch Krystallisation ist von der größten Einfachheit. Sie besteht aus drei gußeisernen halbkugelförmigen |390| Kesseln, von 1,20, Met. im Durchmesser, und 0,006 Met. in der Dike. Diese ruhen vermittelst einer oben angebrachten ringförmigen Randleiste auf einem Mauerwerke, worin die Kessel ganz hineingelassen sind, so daß die Mittelpunkte derselben sich in einer und derselben geraden Linie befinden. In dem nämlichen Mauerwerke, unmittelbar unter jedem Kessel, befindet sich ein kleines Steinkohlenfeuer, dessen Flamme, nachdem sie die äußere Oberfläche des Kessels berührt hat, durch mehrere, in dem Mauerwerke gleichfalls enthaltene Canäle geht, und von da in eine kleine, für die drei Kessel gemeinschaftliche Esse aufsteigt. Aus dem Boden jedes Kessels geht eine Röhre, vermittelst deren man nach Belieben das an demselben enthaltene flüssige Metall herauslassen kann. Die Mündungen dieser Röhren sind auf den großen Flächen des Mauerwerkes angebracht, und befinden sich den Heizthüren gerade gegenüber.

In einen Kessel werden ungefähr drei Tonnen silberhaltiges Blei gebrächt, das sogleich durch den Einfluß des darunter befindlichen Feuerherdes flüssig wird. Sobald es völlig im Flusse ist, wird das Feuer weggenommen, und die Oeffnung des Rostes und Aschenloches hermetisch durch Baksteine und einen Thonkitt verschlossen. Die Flüssigkeit wird alsdann mit einer einfachen runden Eisenstange, die sich in einen schräg zugehenden Rand endigt, umgerührt. Uebrigens hat der Arbeiter keine besondere Sorgfalt darauf zu verwenden, er braucht nur diese Eisenstange beständig in allen Theilen des Bades herumzuführen, und besonders nach dem Umfange der Oberfläche hin, wo das Metall vornehmlich zu gerinnen geneigt ist. Der Arbeiter nimmt die Krystalle weg, je nachdem sie sich absezen, und zwar mit einem Schaumlöffel, der zu einer etwas höheren Temperatur als die des Bades gebracht ist. Die zugleich mit den Krystallen abgenommene flüssige Masse des Bades fließt in Menge durch die Löcher des Schaumlöffels, und trennt sich nach zwei oder drei Stößen sehr gut von dem festen Theile, der sich alsdann in der Gestalt einer halb kristallinischen, halb teigigen porösen Masse zeigt.

Die Menge der Krystalle, die man bei jedem Schmelzen abnimmt, hängt von dem Reichthume der Legirung ab, welche man behandelt. Ist diese Legirung arm, so wird sie gewöhnlich in dem Verhältnisse von 2/3 armer Krystalle und 1/3 reicher flüssiger Legirung getheilt. Dieses Verhältniß kehrt man um, wenn die zu behandelnde Legirung einen sehr starken Silbergehalt hat.

In jedem bestimmten Falle und für eine gegebene Menge ist der Unterschied des Reichthums zwischen den beiden Legirungen um so viel größer, je sorgfältiger die Operation verrichtet wurde. Indessen |391| kann sie, ich sage es nochmals, in kurzer Zeit erlernt werden und erfordert von Seiten der Arbeiter nur eine mittelmäßige Geschiklichkeit.

Um die vorgehenden Angaben durch ein Beispiel zu erläutern, nehme ich an, was in England ziemlich häufig der Fall ist, daß man Blei zu behandeln habe, welches auf die Tonne 10 Unzen Silber enthält, indem man mit 3 Tonnen dieser Legirung operirt, nämlich:

60 Cntr. zu 10 Unzen Silber auf die Tonne, enthalten im Ganzen 30 Unzen. Bei der ersten Operation werden erhalten:

(a)
(b)
40 Cntr. zu
20 –
4 1/2 Unz. Silber auf d. Tonne, im Ganzen
21 – – – – –
9 Unz.
21 –
30 Unz.

Eine jede der Legirungen (a) und (b) wird mit den Legirungen von der nämlichen Beschaffenheit vereinigt, die durch die Behandlung eines oder mehrerer anderer Theile von den 3 Tonnen der ursprünglichen Legirung erhalten wurden. Man nimmt noch 3 Tonnen von jeder dieser neuen Legirungen, um sie der Krystallisation zu unterwerfen. Um aber die Reihe der Resultate besser übersehen zu können, wollen wir im Gedanken bei den folgenden Operationen die Behandlungen der zwei Producte (a) und (b) trennen.

Die 40 Cntr. Legirung zu 4 1/2, Unzen und die 20 Cntr. Legirung zu 21 Unzen, der Krystallisation von einander abgesondert unterworfen, gaben:

(à) 30 Cntr. zu
10 –
2 1/2 Unze auf die Tonne enthalten im Ganzen
10 1/2 – – – – –
3 3/4
5 1/4
9 Unz.
(b') 10 Cntr. zu
10 –
9 Unz. auf die Tonne enthalten im Ganzen
33 – – – – –
4 1/2
16 1/2
21 Unz.
––––– –––––
60. Das Ganze wie in 3 Tonnen der ursprüngl. Legirung 30.

Die Producte der dreifachen Operation, die mit den 3 Tonnen der ursprünglichen Legirung und mit den unmittelbaren Produkten vorgenommen wurde, sind also:

(1)
(2)

(3)

30 Cntr. zu
10 –
10 –
10 –
2 1/2 Unze auf die Tonne enthalten im Ganzen
9 – – – – –
10 1/2 – – – – –
33 – – – – –
3 3/4
4 1/2
5 1/4
16 1/2
30 Unz.

Von diesen 3 Gruppen von Producten wird die erstere von Neuem behandelt, und erzeugt immer ärmere Producte; die dritte gibt bei Wiederanwendung derselben Mittel immer reichere Legirungen, und endlich die zweite, aus beiden Legirungen zusammengesezte |392| Gruppe, die fast den Gehalt der ursprünglichen Legirung hat, wird wieder in den Kessel gebracht, wo man sie behandelt.

Das Verhältniß der nach einander folgenden Operationen ist jezt leicht zu begreifen. Indem man sich bemüht, eine Theilung der Producte zu erhalten, welche das Wesen des neuen Abtreibeverfahrens ausmacht, muß man sich hüten, in eine allzugroße Verwikelung zu gerathen. Der in dieser Absicht angewendete Kunstgriff besteht immer darin, die Producte jeder Krystallisation auf solche Verhältnisse zu bringen, daß die Legirungen, von der reichsten und ärmsten abgesondert, immer in den Gehalt der ursprünglichen Legirung zurüktreten, oder in eine kleine Anzahl zwischen den äußersten Glänzen mitten inne liegender Legirungen, und die man beständig wieder vereinigt, um sie gemeinschaftlich zu behandeln.

Uebrigens begreift man jezt, wie diese Einzelnheiten der Manipulation bis ins Unendliche verschieden seyn können. Man kann z.B. bei der so eben beschriebenen Behandlung folgende Nüance anbringen, die ich in der Hütte in Newcastle habe anwenden sehen. Wir wollen z.B. die erste oben beschriebene Operation wieder vornehmen, und zwar in dem Augenblike, wo die 40 Cntr. armer Krystalle abgenommen wurden. Statt die 20 Cntr. reicher Legirung, die in dem Kessel bleiben, sogleich herauszulassen, indem man den Thonpfropf, der sie zurükhält, durchbohrt, fährt man fort, die flüssige Masse umzurühren, bis daß noch die Hälfte des Metalles in Gestalt von Krystallen abgesezt wird. In diesem Augenblike scheidet man, statt diese Krystalle mit dem Schaumlöffel abzunehmen, wie man es bisher machte, die flüssige Masse, welche sie umhüllt, davon, indem man einen Abstich macht, und die krystallinische Masse rührt, um dieser Flüssigkeit Abzug zu verschaffen. Man läßt so unmittelbar nach der ersten Operation eine neue Scheidung eintreten, die ohnedieß eine neue, in der vorhergehenden Beschreibung durch den Buchstaben (b') bezeichnete Schmelzung erfordert haben würde. Man kann bei einer einzigen Operation 1/6 des dazu angewendeten Bleies mit einem mehr als dreifachen Gehalt gegen den der ursprünglichen Legirung ausziehen, indem man nämlich mehr als die Hälfte des in dieser Legirung enthaltenen Silbers zurükbehält.

|387|

Wir haben das Patent des Hrn. Pattinson im polytechn. Journal Bd. LXIV. S. 144 mitgetheilt, glauben aber bei der Wichtigkeit des Gegenstandes folgende ausführlichere Angaben über die neue Abtreibmethode aus einem Aufsaze des Hrn. Le Play (welchen das Journal für praktische Chemie Bd. X. S. 321, aus den Annales des Mines liefert) noch nachtragen zu müssen.

A. d. R.

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