Titel: Clapham, über die Kupferfabrication im Tyne-Districte.
Autor: Clapham, R. Calvert
Fundstelle: 1871, Band 199, Nr. LXXXI. (S. 302–307)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj199/ar199081

LXXXI. Ueber die Kupferfabrication im Tyne-Districte (England); von R. Calvert Clapham.

Vorgetragen in der chemischen Gesellschaft zu Newcastle am Tyne. – Aus Chemical News, vol. XXIII p. 26; Januar 1871.

Die Kupferfabrication, wie sie jetzt im Tyne-Districte in ausgedehntem Maaßstabe betrieben wird, hat denselben mit einem neuen Industriezweige bereichert. Bis zum Jahre 1850 wurde am Tyne kein Kupfer producirt; im Jahre 1851 errichteten J. und W. Allen zu Wallsend eine Sodafabrik, um Longmaid's patentirte Erfindung56) zur Ausführung zu bringen und extrahirten so viel Kupfer, daß sie wöchentlich vier Tonnen Kupfervitriol erzeugen konnten. Einige Jahre später errichteten Gossage zu Wellington, Russel zu Walker und Mease zu Jarrow Kupferwerke zur Verhüttung der damals hauptsächlich aus cornischen und irischen Kiesen erhaltenen armen Erze.57) Der Regulus, beziehungsweise das durch Eisen gefällte Kupfer wurde nach Swansea gebracht und dort auf Kupfer verschmolzen. Im Jahre 1858 fingen H. L. Pattinson und Comp. an, geröstete Kiese auf Kupfer zu verhütten; der Regulus wurde gleichfalls nach Wales versendet. Bis zu diesem Zeitpunkte betrug die Gesammtmenge des am Tyne aus Kupferregulus etc. erzeugten Kupfers nicht mehr als 400 Tonnen jährlich.

Im Jahre 1865 wurden zu Hebburn Kupferwerke errichtet, auf denen das sogenannte Henderson'sche Verfahren der Kupferextraction auf dem nassen Wege für aus spanischen Kiesen erhaltene Erze zur Ausführung |303| kam.58) Seit dieser Zeit ist die Kupferproduction der älteren Werte im raschen Steigen gewesen; neue Anlagen für gleichen Zweck hat die Bede Metal Company neuerlich zu Jarrow gemacht.

Im Jahre 1869 betrug die Gesammtmenge des am Tyne producirten Kupfers 4100 Tonnen, wovon ungefähr 280 Tonnen in Kupfervitriol bestanden; der Geldwerth der Products erreichte etwa 340,000 Pfd. Sterl. Diese Production hat im Jahre 1870 bedeutend zugenommen. Da die Verwerthung des im Districte erzeugten gerösteten (abgeschwefelten) Kupferkieses jetzt sehr erleichtert ist, während derselbe früher nach Swansea geschafft werden mußte, und da der Kupferkies zu sehr billigem Preise geliefert werden kann, so stellt es sich als ziemlich gewiß heraus, daß dieses Material bald die Stelle der nicht kupferhaltigen Kiese (zur Schwefelsäure-Fabrication) einnehmen wird.

Der Gesammtverbrauch an Kiesen aller Art betrug im Jahre 1869 im Vereinigten Königreiche beinahe 400,000 Tonnen; es wurden nämlich eingeführt:

aus Norwegen 63091 Tonnen
Holland 13983
Portugal 140805
Spanien 99648
anderen Ländern 2420
–––––––––––––
319947 Tonnen
in Irland wurden gewonnen 56291
in Cornwall und anderen Theilen 19658
–––––––––––––
395896 Tonnen

davon bestanden 265,453 Tonnen in Kupferkies, wovon:

aus Norwegen 25000 Tonnen
Spanien 99648
Portugal 140805

eingeführt wurden.

So bedeutend dieser Import ist, dürfte es doch von Interesse seyn, zu erfahren daß die Kieseinfuhr für das Jahr 1870 nicht viel unter 400,000 Tonnen betragen wird. Die große Bedeutung dieser Thatsache für die zukünftige Entwickelung des Sodahandels kann nicht stark genug betont werden; denn wahrlich, die beiden in Rede stehenden Industriezweige – die Erzeugung von Soda und die von Kupfer – treten von |304| Jahr zu Jahr mehr in ein Verhältniß gegenseitiger Abhängigkeit. Die Anlage von Kupferhütten im Tyne-Districte hat bereits die örtlichen Einfuhren in bedeutendem Maaße erhöht und gleichzeitig für den Sodafabrikanten die Kosten des Schwefels erniedrigt, dessen Preis seit 1865 um 40 Proc. gefallen ist.

Für das in unserem Districte allgemein befolgte Fabricationsverfahren eignet sich am besten der Kies aus Spanien, welcher weniger Kieselsäure und anderweitige fremdartige Beimengungen enthält, als die meisten anderen Sorten dieser Gattung von Erzen. Zunächst wird den Erzen durch den Sodafabrikanten zum Behufe der Schwefelsäuregewinnung der größte Theil ihres Schwefels entzogen; dann gelangen sie auf die Kupferhütten. Die besseren Sorten enthalten in diesem Zustande ungefähr 3 bis 5 Proc. Kupfer, 4 Proc. Schwefel, 4 Proc. Kieselsäure und geringe Mengen Silber und Blei; der Rest besteht aus Eisenoxyd.

Die Erze werden nun mit gewöhnlichem Kochsalz gemengt; die Quantität dieses Zuschlages hängt von der Menge des bei dem Abrösten im Erze zurückgebliebenen Schwefels ab. Dieses Gemenge wird zu einem feinen Pulver gemahlen und dann in langen Flammöfen auf eine mäßige Temperatur erhitzt. Hierdurch wird der Schwefel zu Schwefelsäure umgewandelt, gleichzeitig wird auch das Salz zersetzt; die entwickelte Salzsäure wirkt auf das Kupfer und dieses, vorausgesetzt daß man im Ofen keine zu starke Hitze gibt, wird sämmtlich in löslichen Zustand gebracht, so daß es aus dem Rückstande ausgelaugt werden kann. Allerdings wird ein Theil des Chlorkupfers durch die Hitze verflüchtigt, dieser tritt jedoch gleichzeitig mit der freien Salzsäure in die Condensationsapparate und wird hier verdichtet. Die saure Flüssigkeit aus den Thürmen hat eine entschieden grünlich-blaue Färbung, ein Anzeichen ihres Kupfergehaltes.

Die im Ofen fertig zersetzte Beschickung wird in hölzerne Sümpfe oder Bottiche gebracht und in denselben mit Wasser und der sauren Flüssigkeit aus den Condensationsthürmen digerirt; letztere trägt zur Extraction der Metalle sehr wesentlich bei. Die aus den Bottichen kommenden Laugen sind selbstverständlich von verschiedener, dem Metallgehalte der Erze entsprechender Zusammensetzung und enthalten die Chloride von Kupfer, Silber und Blei, nebst unzersetztem Kochsalze; ferner schwefelsaures Natron, schwefelsaures Bleioxyd etc.

Zur Gewinnung des Kupfers werden die Flüssigkeiten mit altem Brucheisen behandelt, oder auch mit Eisenschwamm, welcher aus den (wie vorhin bemerkt) aus Eisenoxyd bestehenden Rückständen der Erze durch Erhitzen mit Kohle im Muffelofen dargestellt wird. Bei Anwendung von Eisenschwamm erfolgt die Fällung des Kupfers weit rascher. Der auf |305| diesem Wege erhaltene Niederschlag wird durch öfters wiederholtes Auswaschen mit Wasser von den ihm anhaftenden Eisen- und Natronsalzen etc. möglichst befreit, worauf man ihn abtropfen und theilweise trocknen läßt. In diesem Zustande wird er in einem gewöhnlichen Flammofen eingeschmolzen; das erste Schmelzen liefert das sogenannte „pimple copper“ ( „Bläschenkupfer“ ), welches in einem ähnlichen Ofen unter Einwirkung eines Stromes von Gebläseluft, durch den die beigemengten Verunreinigungen oxydirt werden, langsam nochmals umgeschmolzen wird; nach dem Abstechen bildet es das blister copper ( „Blasenkupfer“ ), welches raffinirt und als cake copper oder ingot copper ( „Scheibenkupfer“ oder „Zainkupfer“ ) in den Handel gebracht wird.

Der in den Auslaugbottichen bleibende, aus fast reinem Eisenoxyd bestehende Rückstand findet zum Füttern von Puddelöfen und als Schmelzmaterial in Hohöfen, anstatt Hämatit, eine ausgedehnte Anwendung. Seine Zusammensetzung läßt sich durchschnittlich als die nachstehende angeben:

Eisenoxyd 90
Kieselsäure 6
Wasser etc. 4
––––
100

Die meisten der spanischen Kiese haben auch einen merklichen Gehalt an Silber und Blei, mitunter auch an Gold; zur Abscheidung und Gewinnung der Edelmetalle wurde bis vor Kurzem kein Versuch gemacht. Nun hat sich aber F. Claudet ein von ihm erfundenes Verfahren zu diesem Zweck patentiren lassen (beschrieben in diesem Bande des polytechn. Journals S. 53, erstes Januarheft 1871). Das Erz wird auf die oben angegebene Weise behandelt; die zwei oder drei ersten Laugen enthalten das Silber, indem das während des chlorirenden Röstens gebildete Chlorsilber durch das in großem Ueberschusse angewendete Kochsalz gelöst worden ist. Die auf Silber zu behandelnden Lösungen werden in große Bottiche gebracht und in denselben mit einem löslichen Jodide versetzt. Der dadurch erzeugte Niederschlag besteht aus einem Gemenge von Jodsilber und schwefelsaurem Bleioxyd mit Kupfersalzen. Die letzteren werden mittelst einer verdünnten Säure weggeschafft und der gebliebene Rückstand des Niederschlages wird mittelst metallischen Zinkes zersetzt, wodurch das Jodsilber reducirt wird. Das entstandene Jodzink wird zum Ausfällen des Silbers aus neuen Portionen der Laugen benutzt. Der Niederschlag enthält auch das vorhandene Gold.

Aus dem Vorstehenden ersieht man, daß sämmtliche in den Erzen |306| enthaltenen Metalle extrahirt werden können, und daß der einzige in einiger Menge durch diesen Proceß erzeugte Artikel, welcher bisher noch nicht verwerthet wurde, das dabei erhaltene schwefelsaure Natron ist. Zur Wiedergewinnung dieses Salzes aus den als unbrauchbar betrachteten Rückständen haben Dr. Merz und Napier bereits Versuche im Großen angestellt und es läßt sich hoffen, daß das angestrebte Ziel mit der Zeit erreicht werden wird.

Die Kupferproduction des Vereinigten Königreiches im Allgemeinen betreffend, finden wir daß unsere seit Jahrhunderten bebauten heimischen Gruben das Maximum ihrer Production im Jahre 1860 erreichten, und zwar mit 15968 Tonnen. Als die Einfuhr aus dem Auslande zunahm und die Kupferproduction aus abgerösteten (entschwefelten) Kiesen allmählich größere Bedeutung gewann, wurde die Gewinnung brittischer Erze in entsprechendem Maaße aufgegeben; sie erreichte im Jahre 1869 nur die Höhe von 8291 Tonnen, hatte sich also gegen die vom Jahre 1860 um beinahe 50 Procent vermindert.

Die nachstehenden Zahlen repräsentiren die Erzeugung, die Einfuhr, die Ausfuhr und den Verbrauch an Kupfer im Jahre 1869:

Aus brittischen Erzen erzeugtes Kupfer 8291 Tonnen
nämlich: aus Erzen aus Cornwall 6794
aus Wales 346
von der Insel Man 30
aus Irland 1022
aus diversen Kupferniederschlägen 99
–––––
8291
Aus abgerösteten Kiesen erzeugtes Kupfer 7600
nämlich: aus Kiesen aus dem Tynedistricte 4100
„ Lancashire und anderen
Gegenden

3500
–––––
7600
Die Einfuhr – aus Erzen, Regulus, Barren, Stäben etc.
bestehend – betrug, als reines Kupfer berechnet
63097
nämlich: aus Chile 42000
Australien 7500
dem Caplande, Norwegen, Nordamerika
und aus anderen Ländern

13597
–––––
63097
Die Ausfuhr betrug 54878
nämlich: an in England fabricirtem Kupfer 42569
fremdem Kupfer 12309
–––––
54878
|307|

Der Verbrauch an Kupfer in England belief sich:

im Jahre 1864 auf 20120 Tonnen
1865 26514
1866 28326
1867 20305
1868 17400
1869 21665
also im Durchschnitt jährlich auf 22388 Tonnen

Schließlich spreche ich den Kupferfabrikanten, welche mir in so bereitwilliger Weise alle erbetenen Aufschlüsse gaben, meinen Dank aus.

|302|

Ueber Longmaid's Verfahren, Glaubersalz nebst Chlorgas aus (kupferhaltigen) Schwefelkiesen zu gewinnen, sehe man Bolley's Mittheilung im polytechn. Journal, 1852, Bd. CXXVI S. 156.

|302|

Gossage's Verhüttung von Kupferkiesen auf nassem Wege ist im polytechn. Journal, 1859, Bd. CLIV S. 395 mitgetheilt.

|303|

Nach Percy's Metallurgy besteht Henderson's Vorschlag darin, alles Kupfer als Chlorid zu verflüchtigen und dieses zu verdichten; Wagner's Jahresbericht für 1865, S. 152.

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