Titel: Lunge, über die neuesten Fortschritte in der Soda- und Chlorkalk-Industrie.
Autor: Lunge, Georg
Fundstelle: 1874, Band 214, Nr. CXX. (S. 464–477)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj214/ar214120

CXX. Ueber die neuesten Fortschritte in der Soda- und Chlorkalk-Industrie in England; von Dr. Georg Lunge (South-Shields).

Die Grundzüge der im Folgenden niedergelegten Angaben sind von mir in einem Vortrage in der chemischen Section der letzten Naturforscher-Versammlung zu Breslau entwickelt worden. Ich werde den so wichtigen Gegenstand hier mit bedeutend größerer Ausführlichkeit behandeln, als dies in einer Sectionssitzung am Orte gewesen wäre, und meine Daten bis zum Zeitpunkte des Niederschreibens ergänzen.

Für jeden Techniker ist es selbstredend von allergrößter Wichtigkeit, sich immer auf der Höhe der Zeit zu erhalten und sich darüber zu unterrichten, welche Fortschritte in seinem Fache anderwärts gemacht werden. Am sichersten führt dahin natürlich der persönliche Besuch recht vieler der besten Fabrikanlagen; aber selbst dem Bemittelsten und einflußreichst Empfohlenen wird nicht Alles offen stehen, und keinesfalls kann er solche Rundreisen anders als in sehr seltenen Wiederholungen unternehmen. Um leichtesten fällt dies noch, wenn – wie hier am Tyne und in der |465| Gegend um St. Helens und Widnes in Lancashire – ganze Gruppen von Fabriken einer Art zusammenliegen, welche man in wenigen Stunden erreichen kann. So existiren z.B. am Ufer des Tyne-Flusses, auf einer Strecke von 3 deutschen Meilen 22 Sodafabriken zum Theil von den colossalsten Dimensionen. In Deutschland, wo die Sodafabriken viel geringer an Zahl sind und viel mehr zerstreut liegen, und wo sie den Collegen auch wohl nicht mit solcher Bereitwilligkeit offen stehen als dies in England die Regel ist, sind die Techniker der Sodafabrikation wohl größtentheils für ihre Information auf die Lectüre von Handbüchern, Journalen und Jahresberichten angewiesen. So unentbehrlich auch alle diese Quellen sind, so ist es doch ungemein schwer, ja fast unmöglich aus denselben eine klare Anschauung zu gewinnen, welche von den unzähligen Erfindungen und sogenannten Verbesserungen wirklich ins Leben getreten, welche in den besseren Fabriken schon wieder verlassen sind; welche überhaupt gleich todtgeboren waren und welche zur Zeit noch ihre Lebensfähigkeit zu erweisen haben.

Nicht immer bestehen die Erfindungen, welche am lautesten angepriesen werden, die Probe, und manche Revolutionen vollziehen sich in der Stille. Jedenfalls ist es für den Techniker von höchster Wichtigkeit zuverlässige Angaben über das zu haben, was in der Großindustrie wirklich geschieht. Die Augen der Sodafabrikanten werden in dieser Beziehung vornehmlich immer auf England gerichtet sein. England ist zwar nicht die Ursprungsstätte des Leblanc'schen Verfahrens; aber außer diesem und dem Gay-Lussac'schen Absorptionsthurm sind fast alle jetzt angewendeten Apparate und Verfahren in England erfunden und häufig mit unsäglichen Opfern an Geld und Energie zuerst dort durchgeführt worden. Ich führe nur an: die Bleikammern für Schwefelsäure; die Anwendung des Schwefelkieses mit den Kilns dafür; diejenige der schwach kupferhaltigen Kiese mit völliger Verwerthung des Kupfers und Eisens in demselben; der Glover'sche Thurm; die Fabrikation des Sulfates in gußeisernen Schalen; die Condensirung der Salzsäure in Coaksthürmen; der gewöhnliche englische Soda-Ofen, dessen Vorzüge vor dem französischen – auch in Deutschland noch meist gebräuchlichen – immer mehr anerkannt werden; der mechanische Cylinderofen; das Shanks'sche Auslaugungsverfahren mit ruhender Masse und circulirender Flüssigkeit; die Fabrikation von weißer hochgrädiger kaustischer Soda im Großen, speciell auch aus „rother Lauge“; die Erfindung des Chlorkalkes überhaupt; diejenige sämmtlicher Regenerirungsverfahren für Braunstein und des Deacon'schen Verfahrens ohne Braunstein u. sf. Selbst das Ammoniakverfahren für Soda ist bekanntlich zuerst in England aufgetaucht |466| (als Dyar und Hemming's Patent), obwohl man zugeben muß, daß seine Ausarbeitung zu einem technisch brauchbaren Verfahren hauptsächlich Franzosen und Belgiern (Schlösing, Roland und Solvay) zu verdanken ist.

Ich habe es mir nun speciell angelegen sein lassen, die sich mir darbietenden Gelegenheiten zu benützen, um an Ort und Stelle Angaben zu sammeln, für deren Zuverlässigkeit ich fast ausschließlich persönlich einstehen kann.

Um nun auf die einzelnen Zweige der Sodafabrikation einzugehen und mit der Schwefelsäure anzufangen, so wird dieselbe im Großen und Ganzen natürlich wie von jeher fabricirt. Es ist kaum nöthig zu erwähnen, daß sicilianischer Schwefel in England nur ganz ausnahmsweise zur Fabrikation von Schwefelsäure verwendet wird – wenigstens ganz sicher nicht bei der für die Sodafabrikation bestimmten. Aber auch der gewöhnliche Schwefelkies, d.h. ein solcher, welcher von Kupfer entweder gar nichts oder zu wenig selbst für nasse Verhüttung enthält, tritt jetzt ganz und gar in den Hintergrund gegenüber dem 3 bis 4 Proc. Kupfer enthaltenden Pyrit, welcher aus Spanien, Portugal und Norwegen eingeführt wird, da in diesem Falle das Kupfer und selbst das Eisen an den Gestehungs- und Transportkosten des Schwefels Theil nimmt. Nach meiner Schätzung wird in diesem Jahre (1874) etwa neun Zehntel aller Schwefelsäure in England aus diesem Materiale producirt werden. Die Abbrände dieses Kieses werden nur ganz ausnahmsweise von den Schwefelsäurefabriken selbst aufgearbeitet; diese Arbeit fällt eigenen Hütten zu, welche in allen Mittelpunkten der chemischen Industrie, häufig mit einander concurrirend, errichtet sind. Die Abbrände werden dort einer chlorirenden Röstung unterworfen, mit salzsäurehaltigem Wasser ausgelaugt, das Kupfer, theilweise nach vorheriger Ausfällung des Silbers aus den Laugen, durch Brucheisen oder Eisenschwamm* – reducirt aus einem Theile der Rückstände – gefällt und die Laugerei-Rückstände, welche ein fast ganz schwefelfreies Eisenoxyd enthalten (natürlich gemengt mit der Gangart des Kieses) an Eisenhütten abgegeben, wo sie nicht nur zum Füttern von Puddelöfen, sondern selbst in |467| den Hohöfen vollständige Verwendung finden. Somit werden sämmtliche Bestandtheile des Pyrites rationell verwerthet, und der einzige Verlust, welchen man bis jetzt noch nicht zu vermeiden gelernt hat, ist derjenige des bei der chlorirenden Röstung aus dem Schwefel und dem zugesetzten Kochsalze entstandenen Glaubersalzes, welches sich in der sauren Mutterlauge vom Ausfällen des Cementkupfers findet und mit derselben unbenutzt fortläuft.

Das geistreiche Verfahren von Gibb und Gelstharpe, welches ich in diesem Journal (1872 Bd. CCIV S. 288) beschrieben habe, ist leider wieder eingestellt worden, nachdem es längere Zeit im großen Maßstabe (bei etwa 1000 Tonnen Abbränden per Woche) angewendet worden war. Der Grund hiervon lag namentlich in sehr großen Schwierigkeiten und Verlusten, welche beim Eindampfen so großer Mengen salzsäurehaltiger Laugen zur Trockne stattfanden; es mußten fortwährend neue Oefen dafür gebaut werden, und es wäre wohl auch der Ausdauer des Hrn. Gibb schließlich gelungen, diese Schwierigkeit zu überwinden, wenn nicht inzwischen statt eines Gewinnes aus dem Verfahren ein Verlust gegen die gewöhnliche Methode erzielt worden wäre, so daß die Actiengesellschaft, welcher die Fabrik gehört, die Lust zur Fortsetzung der Experimente verlor. Die mit großen Kosten errichtete Anlage, welche sich in allen Theilen bewährt hatte, wurde abgerissen und das alte Verfahren (mit Eisenschwamm) wieder eingeführt. In dieser Angelegenheit ist wohl keineswegs schon das letzte Wort gesprochen; doch würde es sich empfehlen, solche Neuerungen nicht gleich in so großem Maßstabe auszuführen, wie dieses in England oft geschieht, sondern kleinere Einrichtungen erst längere Zeit zu erproben. Die Röstöfen mit Drehherd, welche in Folge ihrer viel vollkommeneren Wirkung gegenüber den gewöhnlichen Oefen eben den Anstoß zu dem Gibb'schen Verfahren gegeben hatten, und deren Abbildung und Beschreibung sich in meiner oben citirten Abhandlung findet, haben sich nun schon seit Jahren durchaus bewährt und stehen in derselben Fabrik noch immer in Anwendung; das Patentrecht und die bedeutenden Kosten der Oefen haben aber ihre weitere Verbreitung bis jetzt verhindert.

Es darf hier nicht übergangen werden, daß neuerdings selbst das in so sehr geringen Mengen das Kupfer begleitende Silber aus den Pyriten gewonnen wird, wenn dies auch noch nicht allgemein üblich ist. Das schon bekannte (in diesem Journal, 1870 Bd. CXCVIII S. 306 beschriebene) Verfahren von Claudet wird noch heut in Lancashire angewendet, und soll sogar die bedeutende Preissteigerung des Jodes und der Jodpräparate dadurch bedingt werden, daß dasselbe für das Claudet'sche |468| Verfahren erforderlich ist, obgleich es nur auf einen kleinen Theil der Kupferlaugen angewendet wird. Dieser Umstand weist schon darauf hin, daß der Jodverlust bei dem Verfahren doch nicht ganz unbedeutend sein kann, und daß, wenn man das Verfahren allgemein anwenden wollte, die dann eintretende Preissteigerung des Jodes den Gewinn an Silber mehr als verschlingen würde. Es ist daher mit Genugthuung zu begrüßen, daß Gibb aus Jarrow-on-Tyne ein Verfahren zur Entsilberung der Kupferlaugen aufgefunden hat, welches von seltenen Reagentien wie Jod vollkommen absieht, und somit einer ganz allgemeinen Anwendung fähig ist. Das Verfahren steht auf der von Gibb geleiteten Hütte in voller, ersprießlicher Thätigkeit, und dürften die folgenden Notizen darüber wohl um so annehmbarer sein, als bisher nichts darüber in die Oeffentlichkeit gedrungen ist als ein Bericht in der (in diesem Augenblick noch nicht publicirten) Antrittsrede von Pattinson in der Newcastle Chemical Society. Die folgenden Details gebe ich nach einem persönlichen Besuche in der Fabrik und bereitwilligst ertheilter Auskunft meines Freundes, Hrn. Gibb.

Gibb's Verfahren beruht auf der von ihm gemachten Beobachtung, daß aus einer schwach silberhaltigen Kupferlösung, welche mit Schwefelwasserstoff behandelt wird, der bei weitem größte Theil des Silbers schon mit den ersten Antheilen des Schwefelkupfers niederfällt; er unterwirft also sämmtliche Kupferlaugen vor der Behandlung mit Eisenschwamm erst einer solchen partiellen Fällung mit Schwefelwasserstoff. Die Kupferlaugen, entstanden durch Behandlung des Productes der chlorirenden Röstung von Pyritabbränden mit verdünnter Säure, werden in Holzkästen von 3,4 Meter im Quadrat und 0,92 Meter Höhe abgelassen und ein Strom Schwefelwasserstoff eingeblasen. Zur Erzeugung des letzteren dient Sodarückstand, welcher in Holzgefäßen von 1,8 Meter im Quadrat und 1,8 Meter Höhe auf einem falschen Boden (Breter mit Ofenschlacken bedeckt) enthalten ist. Aus einem höher stehenden Bottich fließt verdünnte Salzsäure unter dem Doppelboden ein und 0,6 M. unter dem Deckel wieder aus, wobei ihr Zufluß so geregelt wird, daß die austretende Flüssigkeit so gut wie gar keine freie Säure mehr enthält. Die Entwickelungskästen brauchen nicht gasdicht zu sein, weil eine Luftpumpe das Gas aus ihnen beständig aussaugt und in die Fällungsbottiche bläst. Zu dem letzteren Zwecke hat das Druckrohr Ventile für jeden einzelnen Fällungstrog, und davon ausgehend ein 3zöll. (76 Mm.) Kautschukrohr, welches am Boden des Troges liegt, aber durch eine leichte, an seinem Ende befestigte Stange von dem Arbeiter in dem Troge hin und her bewegt wird. Bei dem großen Ueberschusse an Kupfer ist ein Entweichen von freiem |469| Schwefelwasserstoff gar nicht zu bemerken. Die Fällung wird eingestellt, wenn so nahe wie möglich 6 Proc. des Kupfers als Sulfid ausgeschieden sind; die Arbeiter erkennen die Grenze schon ohne Analyse. Während das ohne Abscheidung des Silbers aus den Pyriten gewonnene Kupfer im Durchschnitt 20 Unzen Silber pro Tonne enthält (die Tonne enthält 32666 ounces troy), findet man nach obiger Operation in dem späterhin durch Eisenschwamm gefällten Kupfer nur noch 2 bis 3, höchstens 4 Unzen Silber pro Tonne. Die gefällten 6 Proc. Kupfersulfid dagegen enthalten 200 Unzen Silber pro Tonne Kupfer. Merkwürdigerweise geben die Laboratoriumsversuche, wobei das gewöhnliche, ziemlich reine, aus Schwefeleisen bereitete Schwefelwasserstoffgas angewendet wurde, lange nicht so günstige Resultate als der Großbetrieb mit dem durch Kohlensäure und atmosphärische Luft sehr verdünnten Gase aus Sodarückstand; es gelingt also zwar im Großen, aber nicht im Kleinen, fast sämmtliches Silber schon mit den ersten 6 Proc. Kupfer niederzuschlagen, und es scheint, als ob gerade die Verdünnung des Gases die Ursache davon wäre. Der Niederschlag ist übrigens sehr voluminös, und man läßt denselben daher, um den Proceß nicht zu sehr aufzuhalten, in den Fällungströgen nur vorläufig absitzen, zieht die klare Lauge ab (zur Fällung mit Eisen) und läßt den Schlamm in besondere Kästen laufen, wo er durch längeres Stehenlassen noch mehr klare Kupferlauge abziehen läßt; er wird dann durch öfteres Decantiren mit Wasser möglichst ausgewaschen und schließlich in einer Needham'schen Filterpresse von ungewöhnlicher Größe ausgepreßt. Das so erhaltene feuchte Sulfid wird nun in einem Flammofen von derselben Construction, wie sie zur ersten chlorirenden Röstung dienen, calcinirt. Man erhält dabei etwa ein Viertel als Kupfersulfat; der Rest ist Oxyd, auch wohl Oxychlorid, und das Silber scheint nach dem Calciniren sämmtlich als Chlorid vorhanden zu sein; wenigstens ist immer mehr Chlor zu finden, als dem Silber entspricht, was sich leicht erklärt, wenn man bedenkt, daß ein so voluminöser Niederschlag, wie der oben beschriebene, sich im Großen nie vollkommen auswaschen und von Salzsäure oder Chloriden befreien läßt.

Das Calcinations-Product wurde früher auf Kupfervitriol verarbeitet, indem man es mit Schwefelsäure behandelte, wobei das Silber vollständig im Rückstande blieb; dieser Rückstand enthielt dann 600 Unzen Silber pro Tonne. Weil aber Kupfervitriol nur sehr schwer und zu schlechten Preisen verkäuflich ist, so ging Gibb zu einem complicirteren Verfahren über. Das calcinirte Product wird erst mit Wasser ausgewaschen und die Kupfersulfatlösung, welche höchstens 1 Unze Silber pro Tonne Kupfer enthält, wie gewöhnlich mit Eisenschwamm gefällt. Der |470| von Kupfervitriol befreite Rückstand (größtentheils Kupferoxyd) wird dann in schwach conischen Holzbottichen auf eine Filtrirschicht von Stroh und Haidekraut gelegt und mit heißer gesättigter Kochsalzlauge systematisch ausgezogen; er enthält nach dieser Behandlung nur noch 3 bis 4 Unzen Silber pro Tonne Kupfer, was man vernachlässigen kann, und wird in den gewöhnlichen Schmelzöfen verhüttet. Die Kochsalzlauge nimmt so gut wie sämmtliches Silber als Chlorid auf, enthält aber, trotz des vorherigen Auswaschens mit Wasser, immer noch Kupferchlorid, vermuthlich durch lösende Einwirkung des Kochsalzes auf Kupferoxychlorid. Diesem unvermeidlichen Kupferchloridgehalte schreibt es Gibb zu, daß die einfachst scheinende Methode zur Abscheidung des Silbers aus der Lauge, durch metallisches Kupfer, als zu zeitraubend aufgegeben werden mußte; es bildete sich jedenfalls zu viel Kupferchlorür. Man fällt also statt dessen die Lösung mit Kalkmilch, welche alle Metalle niederschlägt, und behandelt den Niederschlag (nach dem Auswaschen des Chlorcalciums durch Wasser) mit verdünnter Schwefelsäure, welche das Kupfer auflöst, und nach dessen Auswaschen einen Rückstand von 9 Proc. Silbergehalt (als Chlorsilber), im Werthe von 14100 Mark pro Tonne zurückläßt; dieser wird dann an Silberschmelzereien in Birmingham abgegeben. Das Product besteht außer dem Chlorsilber wesentlich aus den Sulfaten von Kalk und Bleioxyd; es enthält bis 30 Procent Blei, welches – ebenfalls aus den Pyriten stammend – zugleich mit dem Silber durch die verschiedenen oben genannten Processe geht und sich mit ihm zugleich immer mehr concentrirt. Die Ausführung der beschriebenen Processe ist nicht so schwierig, als es den Anschein hat, weil sämmtliche gewonnene Kupferlaugen einfach in den allgemeinen Fabrikproceß eingehen, und die zu behandelnden Volumen sich immer mehr und schließlich auf ein sehr kleines Maß reduciren. – Aus einer Tonne Pyritabbränden erhält man auf diese Weise etwa eine halbe Unze Silber bei höchstens 0,75 Mark Unkosten, entsprechend einem Reingewinn von 1,75 Mark für 1000 Kilogrm. Abbrände.

Uebrigens muß ich anführen, daß der soeben beschriebene Proceß, obwohl er sich nach längerer Zeit als vollkommen gut und rentabel bewährt hat und obwohl schon circa 16000 Unzen Silber da noch erhalten worden sind, in nächster Zeit durch einen noch besseren ersetzt werden soll, welcher aber zur Zeit noch geheim gehalten wird.

Eine wichtige Aufgabe für den Schwefelsäurefabrikanten liegt in der zweckmäßigen Verwendung des Pyritstaubes (Schliches), welcher bei manchen Erzen in sehr großer Menge theils schon von den Gruben kommt, theils beim Brechen abfällt, und welchen man von den Chargen |471| in den Kilns zurückhalten muß, um den Luftzug nicht zu behindern. Man siebt das Erz in England gewöhnlich durch ein Drahtsieb mit vier Oeffnungen per Linearzoll (25,4 Millim.) und chargirt das Zurückbleibende in die Kilns. Zur Verwerthung des durchfallenden Schliches findet man eine große Anzahl von Verfahren im Gebrauche, abgesehen von unzähligen nicht praktisch ausgeführten oder schon wieder aufgegebenen. Kein einziges Verfahren hat jedoch solche Vorzüge gezeigt, daß es die anderen hätte verdrängen und die Alleinherrschaft gewinnen können, und eine kritische Betrachtung der in England üblichen Methoden wird daher am Platze sein. Die einfachste, völlig ohne Apparat auszuführende und deshalb noch vielfach in Anwendung stehende ist die, den Schlich mit etwa 10 Proc. Thon zu Klumpen (Klütten) anzumachen, welche auf den Kilns getrocknet und in denselben mit Stufferz zusammen verbrannt werden. Sie zerfallen jedoch beim Brennen, verstopfen die Luftwege, brennen schlecht und verlangen, wenn in irgend größerer Menge zugesetzt, die unangenehme Mitanwendung von coal-brasses, d.h. dem kohlehaltigen Schwefelkies, welcher aus den Steinkohlen ausgeschieden wird. Schließlich verunreinigt der Thon auch die Abbrände und macht das rückständige Eisenoxyd (purple ore) weniger werthvoll; namentlich wollen die Kupferhütten solche Abbrände nie gern annehmen. Aus diesen Gründen hat man, selbst ganz abgesehen von den Kosten und der unvollkommenen Verbrennung, dieses Verfahren an vielen Orten wieder verlassen. An einigen Orten erzielt man bessere Resultate, indem man den Schlich unter Kollergängen nach Art von Mörtelmühlen (pug-mills) mit Wasser ganz fein mahlt, den Brei in einer halbzölligen (12 Millim. dicken) Schicht ausbreitet und durch darunter hingehende Feuerzüge oder auch oben auf den Kilns trocknen läßt, nachdem man ihn vorher in 5 bis 8 Centimet. im Quadrat haltende Stückchen zertheilt hatte. Das bei dieser Operation entstehende basisch schwefelsaure Eisenoxyd verkittet beim Trocknen die Masse so fest, daß die Stücke ganz hart werden und ohne weiteres wie gewöhnliches Stufferz und mit demselben zusammen in den Kilns verarbeitet werden können. Mit gewöhnlicher Sorgfalt behandelt, kommt der Schwefelgehalt der Abbrände bis auf 4 oder selbst 3 Proc. herunter. Dieses Verfahren wird in mehreren großen Fabriken (z.B. den Tennant'schen und Muspratt'schen) angewendet, und scheint in der That eines der besten für den Zweck zu sein. Die Mühlen haben freilich ziemlich starken Verschleiß dabei. Die Kosten stellen sich verschieden, je nach der Bequemlichkeit des Transportes von dem Lager zu der Mühle, resp. zu den Kilns etc. In einer Fabrik wurde mir mitgetheilt, daß die Kosten sich auf 2 1/2 Mark per Tonne beliefen; dagegen habe ich die positive |472| Mittheilung aus einer anderen Fabrik, daß der Arbeitslohn für Mahlen, Transport auf die Kilns zum Trocknen, Herunterschaffen, Zerbrechen, Wiegen und Ablegen vor die Kilns nur 1 1/3 Mark per Tonne ausmachte, wozu man höchstens noch 1/2 Mark für Kohlen zum Betrieb der Mühle und Verschleiß derselben zu rechnen braucht.

Man findet ferner in England, freilich viel seltener als früher, Muffelöfen (bekannt als Spence'sche Oefen) von 20 bis 30 Meter Länge und darüber, unter deren Sohle und über deren Gewölbe eine Feuerung spielt, während der Schlich an dem der Feuerung des Ofens entgegengesetzten Ende eingetragen und durch zahlreiche Arbeitsöffnungen allmälig bis nach dem anderen heißeren Ende fortbewegt wird. Man kommt dabei im Durchschnitt auf 7 Proc., nur ausnahmsweise auf 5 Proc. Schwefel in den Abbränden herab, und verbraucht in Folge der fortwährenden Arbeit an den Arbeitsöffnungen, bei geringerer Ausbeute an Säure, mehr Salpeter als bei der gewöhnlichen Fabrikation. Außerdem eignet sich dieses Verfahren nur für ganz große Fabriken (nach englischem Maßstabe) oder für solche, welche Schlich speciell zu diesem Zwecke ankaufen. Ich gebe im Folgenden das Resultat eines dreijährigen Betriebes eines 37 Meter langen Ofens, welcher mit belgischem Pyritschlich von wechselndem Procentgehalte (im Durchschnitt ungefähr 40 Proc. Schwefel) betrieben wurde, aus den Fabrikbüchern excerpirt, mit dem Bemerken, daß trotz der billigeren Gestehungskosten der Säure das Verfahren als zu mühsam und unsicher eingestellt wurde. Die Kosten einer Tonne (= 1017 Kilogrm.) Schwefelsäurehydrat (H₂SO₄ oder HO,SO₃) im Zustande von Kammersäure beliefen sich danach auf

s d
0,557 Tonnen Kohlen à 4 s 6 d = 2 6,079
1,048 „ Pyrit à 16 s 8 d 17 5,600
0,044 „ Salpeter à 15 s 6 7,200
Diverse, Utensilien, Materialien zu Reparaturen etc. 3 5,586
Löhne a) reguläre 6 2,186
b) außerordentliche (Reparaturen) etc. 1 7,044
––––––––––––
1 17 9,695
Abzüglich des Werthes des doppelt schwefels. Natrons 1 1,200
––––––––––––
1 16 8,495
d. s. = 3,67 Mark für 100 Kilogramm.

Zum Vergleiche will ich das, ebenfalls den Fabrikbüchern entnommene, Resultat des zweijährigen Betriebes einer ganz neuen Fabrik angeben, welche zu gleicher Zeit – und zwar damals noch mit norwegischem und westphälischem kupferfreiem Kies arbeitete. In diesem Falle wurde nur Stuffkies verbrannt.

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Verbrauch pro Tonne Schwefelsäurehydrat im Zustande von Kammersäure:

s d
0,9795 Tonnen Pyrit à 23 s 6 1/2 d (enthaltend
0,4165 Tonnen Schwefel)

1

3

0
0,0393 Tonnen Salpeter à ₤ 16 12 7
0,1250 „ Kohle à 4 s (für Dampf) 6
Löhne 7 5
Materialien, Reparaturen etc. 2
––––––––––
2 5 6
Abzüglich des Werthes des doppelt schwefels. Natrons 1 6
––––––––––
2 4 0
d. s. = 4,4 Mark für 100 Kilogramm.

Der hohe Salpeterverbrauch erklärt sich daraus, daß damals in jener Fabrik noch kein Gay-Lussac'scher Thurm vorhanden war. Auch zeichnet sich dieselbe keineswegs durch guten Ertrag aus, und stellt sich daher die Säure zu theuer. Dies geht mit Sicherheit aus meinen eigenen Resultaten hervor, welche ich für das Jahr 1873 beifüge – mit dem Bemerken, daß dieselben entschieden besser gewesen sein würden, wenn nicht zweimal längere Betriebsstörungen in Folge äußerer Ursachen eingetreten wären.

Zu einer Tonne Schwefelsäurehydrat (wirklichem, nicht etwa 66grädiger Säure) im Zustande von Säure von 59 1/2° Baumé verbrauchte ich im Durchschnitte des ganzen Jahres:

Pyrit (kupferhaltiger, von Vigsnaes in Norwegen,
enthaltend an Schwefel 0,380 T.)

0,838 Tonnen
Natronsalpeter 0,0172 „
Kohlen (excl. Feuerung f. d. Luftpumpen-Maschine) 0,171 „
Löhne für den Betrieb selbst 6 s 9,520 d
Reparaturen, incl. Lohn und Material 10,464 d
Dazu muß man noch 1 s per Tonne für Amortisation der Kammern rechnen.

Auch diese Berechnung versteht sich für Stufferz, d.h. solches, welches durch ein Sieb mit 4 Maschen per Linearzoll (25,4 Millim.) von Staub befreit war; jedoch wurde von letzterem bis zu 1/12 des Gewichtes des Stufferzes ohne weitere Zubereitung in den Kilns verbrannt, indem es oben auf die Charge an den Wänden herum ausgebreitet wurde, wo es den Zug möglichst wenig behinderte. Ueberhaupt kann man ziemlich staubfreie und harte Erze ohne alles Sieben in den Kilns brennen. Nach dieser Abschweifung kehre ich zu den Methoden der Verwerthung des Schliches zurück.

Eine Modification des langen Muffelofens, welche man vielleicht „Etagenofen“ nennen könnte, ist von Spence neuerdings patentirt worden |474| und steht in Hull in Thätigkeit.* Sie besteht in einem viel kürzeren Ofen, unter dessen Sohle eine Feuerung hingeht, während darüber sich 3 oder 4 Betten senkrecht übereinander befinden, mit Oeffnungen an abwechselnd gegenüberliegenden Seiten nach unten zu. Das Fortbewegen des Schliches geschieht durch Krücken, welche in einer Art Stopfbüchsen gehen. Der Schlich wird z.B. auf dem obersten Bett rechts aufgegeben, allmälig nach dem linken Ende weiter fortgekrückt, fällt dort auf das nächst tiefere Bett, wird wieder nach rechts fortgearbeitet, fällt dort auf das dritte Bett u.s.f. Der Erfinder behauptet auf diese Weise den Schwefelgehalt bis auf 2 1/2 Proc. herunterzubringen, was sich augenblicklich nicht controliren läßt, da von nichtinteressirter Seite keine Angaben bekannt geworden sind, und der Ofen überhaupt sich noch keinen weiteren Eingang verschafft hat.

Der Ollivier-Perret'sche Ofen, welcher z.B. in der Fabrik in Chauny arbeitet, existirt in England überhaupt gar nicht; dagegen wird eine vereinfachte Modification desselben vielfach angewendet, bestehend in einem Paar von Gußeisen-Platten, welches in einem gewöhnlichen Kiln über der Stuffkiesschicht angebracht ist, und welchem ein Paar von Arbeitsthüren in der Front des Ofens entspricht. Diese „Platten“, wie man sie hier schlechtweg nennt, sind meines Wissens zuerst in der Allhusen'schen Fabrik eingeführt worden und haben sich dann weiter verbreitet. Man kann auf ihnen circa 1/7 des im Kiln zur Verbrennung kommenden Kieses abrösten, z.B. in 24 Stunden 300 Kilogramm Stückerz auf den Rosten und 50 Kilogramm Staub auf den Platten, und kommt bei guter Führung bis auf 4 Proc. Schwefel in den Abbränden herunter. Die Platten halten sich manchmal längere Zeit, müssen aber auch in anderen Fällen sehr schnell ausgewechselt werden. Man muß natürlich die Arbeitsthüren öfter zum Umkrücken des Erzstaubes öffnen, und somit mehr Luft als zuträglich einlassen. Die Kosten der Operation belaufen sich in einer großen Fabrik auf 4 Mark pro Tonne inclusive 2 Mark für die Ofenarbeiter selbst, welche man auch den oben erwähnten 2 1/2 oder 2 Mark bei Anwendung von gemahlenem Schlich zurechnen muß. Die Kosten stellen sich also in beiden Fällen fast ganz gleich, und ich würde von den beiden Systemen jedenfalls dasjenige des Mahlens und Formens in Klütten (ohne Thon) vorziehen – in Uebereinstimmung mit tüchtigen Praktikern, welche das |475| System der „Platten“ benützen müssen, weil es einmal in ihren Fabriken eingerichtet ist.

Ungefähr dieselben Kosten, freilich mit Zurechnung einer Patentgebühr, verursacht auch der Apparat von MacDougal, von welchem, trotz seiner ausgezeichneten Function, in Deutschland noch keine Beschreibung bekannt zu sein scheint, wenn ich nach dem Fehlen einer Notiz darüber in Wagner's Jahresberichten schließen darf. Der Apparat wurde schon vor etwa 6 Jahren – und zwar zuerst in Wicklow in Irland angewendet, jedoch nach längerem Probiren wieder aufgegeben, weil die Maschinerie sich nicht lange genug hielt; die neuerdings damit gemachten Verbesserungen müssen jedoch diesen Uebelstand wesentlich verringert haben, da eine mir bekannte Fabrik, welche schon zwei der Apparate (für je 3 1/2 Tonnen täglich) besitzt, jetzt im Begriff ist, einen dritten zu errichten. In dieser Fabrik belaufen sich die Kosten für das Brennen von 25 Tonnen Pyritstaub (welcher von den erbsengroßen und noch gröberen Stücken durch Aussieben befreit werden muß) per Woche auf 85 Mark für Arbeitslohn und 4 Tonnen Kohlen (zum Betrieb der Rühr-Maschinerie und Luftpumpe), was zusammen fast genau 4 Mark pro Tonne Erz ausmacht, außerdem noch 1 Mark für Patentgebühr. Dafür wird aber zugleich auch die Arbeit am Ofen geliefert, welche man beim Brennen von Klütten oder auf den „Platten“ noch besonders mit 2 bis 2,5 Mark bezahlen muß. Man hat es bei dem Apparate ganz in der Gewalt viel oder wenig Erzstaub zu verarbeiten, wird jedoch, wenn man über 25 Tonnen geht, nicht mehr auf 3 Proc. Schwefel Herabkommen können, was der jetzige Gehalt der Abbrände ist. Die Fabrik, in welcher ich den Apparat in Thätigkeit sah, war wie gesagt, damit so zufrieden, daß sie einen dritten aufstellen wollte; da aber ihre Erfahrung immerhin nur 4 Monate alt ist, so möchte ich doch erst längere Zeit abwarten, um zu hören, wie sich die Maschinerie, welche freilich durchweg aus schweren Gußstücken besteht, inmitten von rothglühendem, brennendem Kies auf die Dauer hält.

Das Princip des Apparates ist folgendes: Ein gußeiserner Cylinder von etwa 1,8 Meter Durchmesser und 3,6 Meter Höhe ist etwa 1 Meter über der Hüttensohle aufgestellt. Er ist mit feuerfesten Steinen ausgemauert, welche zugleich, vermuthlich mit dazu eingegossenen Rippen, zu Widerlagern für sechs sehr flache Kuppelgewölbe dienen, welche den Inhalt des Cylinders in eben soviele horizontale Fächer theilen. Diese Gewölbe haben im Centrum eine kreisrunde Oeffnung von etwa 450 Millim. Durchmesser und mehrere andere Durchbrechungen. Eine gußeiserne senkrechte Welle geht von oben bis unten hindurch, und wird durch Zahnräder |476| über dem Cylinder in Umdrehung versetzt. An ihr sind in jedem Fache starte gußeiserne Querarme mit abwärts gerichteten Zähnen so angebracht, daß der oben durch ein Paternosterwerk gehobene und eingeschüttete Erzstaub fortwährend umgewendet und zugleich allmälig von einem Fache auf das andere nächst tiefere herabgeschoben wird; unten ist dann eine durch ein Hebelventil verschlossene Ablaufrinne, unter welche man einen eisernen Schubkarren einfahren kann. Die Maschine, welche die Rührwelle und den Elevator bewegt, treibt zugleich eine Luftpumpe, welche die zum Brennen des Erzes nöthige Luft einpreßt. Es liegt auf der Hand, daß je schneller man dieselbe gehen läßt, um so mehr Erzstaub gehoben, umgerührt, hinabgefördert und mit Luft versehen wird, freilich schließlich auf Kosten des guten Ausbrennens. Zum Anfange des Betriebes macht man den ganzen Cylinder durch gewöhnliches Brennmaterial rothglühend; sobald dies der Fall ist, kann man mit dem Einschütten von Staub anfangen, und braucht dann keine weitere Erhitzung als die von dem brennenden Erzstaube selbst ausgehende.*

Ich konnte es nicht ermitteln, ob nur ein einziger Ofen nach Hasenclever-Helbig in England functionirt; der Verbreitung dieses Ofens dürfte zur Zeit die hohe Patentgebühr sehr im Wege stehen. Zum Theil gilt dies auch von dem Gerstenhöfer'schen Ofen, welcher augenblicklich, wie mir von bestinformirter Seite versichert wird, nur noch in der Fabrik der englischen Patentinhaber selbst (in Süd-Wales) in Wirksamkeit steht. Eine andere Fabrik (in Lancashire) hatte zwei solcher Oefen erbaut, hat jedoch den Betrieb derselben schon längst wieder eingestellt. Als Grund davon wird angegeben, daß 1) der Schwefelgehalt beim einmaligen Passiren nur bis auf 12 Proc. heruntergebracht werden konnte; 2) ein Feinmahlen des Pyrits erforderlich war, und 3) ein erheblich größerer Salpeterverbrauch als bei Stuffkies stattfand. Wie dem auch sein möge, der Gerstenhöfer'sche Ofen wird in der englischen Sodafabrikation nicht angewendet.

Der Ofen von K. Walter ** in Ruysbroeck bei Brüssel ist von mir selbst hier eingeführt worden, worauf sich bis jetzt seine Verbreitung in England beschränkt; derselbe fällt eigentlich nicht unter die Kategorie |477| der hier betrachteten Oefen, da er zwar Erzgraupen in recht befriedigender Weise verarbeitet, aber für feinen Erzstaub ganz unanwendbar ist. Er würde sich also in großen Fabriken dazu eignen, neben einem der oben erwähnten besseren Staub-Brennersysteme (Klütten von gemahlenem Schlich, Platten oder MacDougal's Apparat) in Anwendung zu stehen.

(Fortsetzung folgt.)

|466|

Welches von beiden vorzuziehen sei, darüber sind die Ansichten getheilt. Es wird mir jedoch von einem der in diesem Fache erfahrensten Männer versichert, daß bei richtiger Bauart des Reductionsofens der Eisenschwamm bedeutend billiger zu stehen kommt als selbst dünnes Brucheisen, im Augenblicke nämlich 45 Mark pro Tonne mit voller Einrechnung des Werthes des dazu verwendeten purple ore, daß aber der Eisenschwamm ganz unbedingte Vorzüge in der Vereinfachung des Apparates und der Schnelligkeit der Reaction besitze, und daß es leicht sei, nicht mehr als 1 Proc. Ueberschuß desselben in dem gefällten Kupfer zu lassen.

|474|

Nach Hasenclever's Angabe ist ein Ofen, anscheinend sehr ähnlichen Principes, von Eugen Godin erfunden und 1865 in Stolberg ausgeführt worden (vergl. dies Journal, 1871 Bd. CXCIX S. 290). H. rügt an ihm hohen Arbeitslohn und Gasverlust beim Chargiren.

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Seit dem Niederschreiben des Obigen habe ich von Gebrüder MacDougal persönliche Mittheilungen erhalten, aus welchen hervorgeht, daß sie in ihrer eigenen Fabrik den Schwefelgehalt bis auf 1 Proc. reduciren; daß sie nicht nur Erzstaub, sondern Stücke bis zu 1 Zoll (25,4 Mm.) Lineardurchmesser verwenden – und zwar mit viel geringeren Kosten für Arbeitslohn, als oben angeführt – und daß sie glauben, ihr Ofen eigne sich zur völligen Verdrängung nicht nur der übrigen Schlichöfen sondern auch der Kilns.

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Dingler's polytechn. Journal, 1874 Bd. CCXII S. 61.

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