Titel: Patera, über galvanische Fällung des Kupfers aus Cementwässern.
Autor: Patera, Adolph
Fundstelle: 1867, Band 184, Nr. XXXII. (S. 134–136)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj184/ar184032

XXXII. Ueber Fällung des Kupfers aus Cementwässern auf galvanischem Wege; von Adolph Patera, k. k. Bergrath.

Aus den Verhandlungen der k. k. geologischen Reichsanstalt, 1867, Nr. 5.

Die Schmöllnitzer kupferhaltigen Grubenwässer werden bekanntlich in langen Lutten über metallisches Eisen geleitet, wodurch das Kupfer metallisch gefällt (cementirt) wird. Diese Manipulation sammt dem dazu benutzten Apparate ist in der österreichischen Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen, 1860 Nr. 36, vom k. k. Hüttenverwalter A. Hauch ausführlich beschrieben. Das Grubenwasser hat nur einen geringen Kupfergehalt, nämlich durchschnittlich 0,5 Loth Kupfer per Kubikfuß.

Die Uebelstände der Manipulation sind im Wesentlichen folgende:

1) Der Eisenverbrauch ist ein bedeutend größerer als das Aequivalent. Man brauchte in den letzten 10 Jahren per Centner Kupfer bis zu 4 Centner Eisen. Die Ursache hiervon wird dem Gehalte des Grubenwassers an Eisenvitriol zugeschrieben, welcher sich beim längeren Verweilen in den Fälllutten höher oxydirt und dann das Fälleisen angreift.

2) Der erhaltene Cementkupferschlich ist sehr unrein, derselbe enthält 12 bis 90 Proc. Kupfer, ist mit Eisenoxydhydrat, basischen Eisenoxydsalzen und Kohleneisen gemengt, bedarf daher einer mehr oder minder kostspieligen Nacharbeit.

Die Ausdehnung des Apparates erschwert endlich die Ueberwachung desselben, und das Ausheben des Cementschliches und das Reinigen des Kupfers vom Eisen scheint zu mannichfacher Verzettelung desselben Anlaß zu geben

Ich versuchte, um diesen Uebelständen abzuhelfen, einige Methoden der Kupferfällung. Eine Fällung durch Schwefelwasserstoff oder Schwefelnatrium |135| läßt sich bei der Armuth des Cementwassers nicht anwenden, da das Schwefelmetall in so geringer Menge sehr lange Zeit brauchen würde, um sich vollständig abzuscheiden.

Besser gelingt die Fällung mit einem galvanischen Apparate und durch diese Methode glaube ich die Aufgabe gelöst zu haben.

Bekanntlich scheidet sich, wenn man eine Kupfervitriollösung der Wirkung einer Daniell'schen Zinkkupfer-Batterie aussetzt, an dem mit dem Zinkpole verbundenen Drahte, der Kathode, das Kupfer ab; es braucht aber, selbst wenn man ein sehr großes Blech mit dem Zinkpole in Verbindung bringt, sehr lange Zeit, bis die Lösung vollkommen entkupfert ist. Ich wendete daher einen anderen Apparat an, welcher in der Galvanoplastik wohl bekannt und von Jacobi angegeben ist. Derselbe besteht aus zwei Zuckergläsern; das eine ist bestimmt, die Kupfervitriollösung aufzunehmen, das andere, welches in ersterem hängt, hat keinen Boden und ist mit einer Thierblase verschlossen. Letzteres wird mit verdünnter Schwefelsäure oder Salzwasser gefüllt und ist bestimmt, das Zink aufzunehmen, welches durch einen Kupferdraht mit dem zu verkupfernden Gegenstande, der in die Kupferlösung eingetaucht wird, verbunden ist.

Dieser einfache Apparat, in zweckmäßiger Weise abgeändert, scheint den Anforderungen zu entsprechen. Man kann leicht der Anode eine solche Ausdehnung geben, um die Flüssigkeit in verhältnißmäßig kurzer Zeit zu entkupfern. Ich wendete zuerst diesen Apparat in folgender Form an: In einer großen Porzellanschale war ein großes Zuckerglas mit Blase verbunden eingehängt, am Boden der Schale befand sich granulirtes Kupfer, welches durch einen Kupferdraht mit einer in dem Glase befindlichen Spirale von Zink oder Eisenblech in Verbindung war. In der Schale befand sich Kupfervitriollösung, in dem Glase verdünnte Schwefelsäure. Der Apparat gab insofern Hoffnung auf günstigen Erfolg, als sich damit eine starke Lösung von Kupfervitriol in mehreren Tagen vollkommen entkupfern ließ.

Ich machte hierbei die Bemerkung, daß sich das Kupfer zuerst auf den Kupferstückchen ablagerte, welche dem Zink- oder Eisenbleche am nächsten lagen, während die entfernter liegenden erst nach geraumer Zeit zur Thätigkeit gelangten. Ebenso bemerkte ich, daß das Zink- oder Eisenblech gerade an den Kanten, welche dem Fällkupfer zunächst lagen, am stärksten angegriffen wurden. Nach diesen Beobachtungen, welche in der Galvanoplastik wohl allerdings nicht neu sind, richtete ich einen Kupferfäll-Apparat ein. Derselbe war folgendermaßen hergestellt.

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In ein mit Gutta-percha-Platten ausgelegtes Kästchen wurde eine viereckige Thonzelle so eingekittet, daß die die längere Seite des Kästchens berührenden zwei Wände derselben vollkommen wasserdicht abgesperrt waren; es wurde auf diese Weise von den kürzeren Seiten des Kästchens, den freien Wänden der Thonzelle, dem Boden des Kästchens und dem der Zelle ein leerer Raum gebildet, durch welchen die zu entkupfernde Flüssigkeit passiren konnte. Dieser Raum wurde mit granulirtem Kupfer gefüllt, in die Thonzelle kamen Eisenplatten, welche an einem starken Drahte parallel so angelöthet sind, daß zwischen jeder Platte ein Zwischenraum von circa 4 Linien ist.

Dieses System von Eisenplatten wird mittelst eines Kupferdrahtes in leitende Verbindung mit dem granulirten Kupfer gebracht. Die Kupfervitriollösung wird auf einer Seite der Zelle continuirlich aufgegossen und fließt auf der anderen Seite durch ein Glasrohr ab. Eine Kupfervitriollösung, welche einen Kupfergehalt hat wie die Schmöllnitzer Grubenwässer, nämlich per Kubikfuß 0,8 Loth, wird in diesem kleinen Apparate, wo der Weg, den die Lösung zu durchlaufen hat, kaum 1 1/2 Schuh beträgt, mehr als halb entkupfert, in zwei solchen Apparaten geschieht dieß vollkommen. Läßt man die Flüssigkeit nur kurze Zeit in dem Apparate stehen, so ist sie vollkommen entkupfert.

Es scheint daher, daß dieser Apparat allen Anforderungen genügen wird. Es wird das Kupfer auf diese Weise sehr rein erhalten werden, der Eisenverbrauch wird dem Aequivalent des Kupfers nahe entsprechend seyn, und der Apparat wird sehr compendiös ausfallen und daher leicht zu überwachen seyn.

Der einzige Uebelstand, den ich bemerkte ist der, daß man eine große Menge granulirten Kupfers brauchen wird, welches wohl nicht verbraucht wird, doch unverwerthet im Apparate liegt und das Anlagecapital bedeutend vergrößert. Ich versuchte es daher in letzter Zeit, das Kupfer durch Kohksstückchen zu ersetzen, was vollkommen zu gelingen scheint, denn das Kupfer überzieht dieselben so vollkommen und leicht, daß sie ohne Anstand dem granulirten Kupfer substituirt werden können.

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