Titel: Jezler, über Kupfergewinnung aus Schwefelkiesen mit geringem Kupfergehalt.
Autor: Jezler, Ch.
Fundstelle: 1875, Band 217 (S. 478–482)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj217/ar217133

Kupfergewinnung aus Schwefelkiesen mit geringem Kupfergehalt; von Ch. Jezler.

Nachdem das k. ungarische Finanzministerium die zumeist schwefelreichen Kiese von Schmölnitz, welche sich auch durch einen gewissen Kupfergehalt auszeichnen, zum Kaufe ausbietet, dürfte es für manche Schwefelsäurefabrikanten nicht ohne Interesse sein, eine Verarbeitung von kupferarmen Schwefelkiesen kennen zu lernen. Ohne Zweifel kann für den Osten Deutschlands der Import solcher Kiese von Wichtigkeit werden, denn so gut, wie es durch Specialtarife der betreffenden Eisenbahnen möglich ist, Holz (resp. Schnittmaterial) vom äußersten Osten Ungarns nach Nord-West-Deutschland zu bringen, müßte es auf diesem Wege auch |479| möglich sein, Schwefelkiese von Oberungarn wenigstens nach dem Osten Deutschlands zu verfrachten.

Verfasser hatte Gelegenheit mit den Abbränden der Schwefelkiese von Borsa-Bánya (Comitat Marmaros, Ungarn), welche ca. 1 Proc. Kupfer enthalten, Versuche über eine Extraction anzustellen, welche zu einem positiven Resultate führten. Die Sodafabrik in Bocsko (im gleichen Comitate) brennt Borsa-Bánya Stückkiese zur Darstellung von Schwefelsäure.

Die Kiese, deren Abbrände das Versuchsmaterial abgaben, waren folgendermaßen zusammengesetzt.

Eisen 35,83 Proc.
Kupfer 1,01
Arsen 2,50
Kalk 2,80
Kieselsäure, Thonerde 12,52
Schwefel 39,65 (als Schwefelmetall).
Schwefelsäure 4,60
Außerdem geringe Mengen Silber, Blei, Magnesia, Natron.

Soll das Kupfer solcher Abbrände nutzbar gemacht werden, d.h. sollen die Einnahmen für das erhaltene Kupfer die Auslagen der Fabrikation decken, so ist damit Mahlen, Schmelzen etc. der Rückstände unmöglich. Das einzige Mittel dem Kupfer beizukommen, schien nur noch die Extraction mit Salzsäure, welche in einer Sodafabrik um so eher zur Verfügung steht, als sie nicht in höchst concentrirtem Zustande nöthig ist. Allein die Extraction der Rückstände, wie sie bei der Röstung fallen, gab ein höchst mangelhaftes Resultat. Die natürlichen Eigenschaften der Abbrände unterstützten dagegen die Bemühungen. Dieselben zerfallen nämlich an der Luft unter gleichzeitiger Einwirkung von Wasser (Thau, Regen) in viel vollkommenerem Maße als beispielsweise die Abbrände der westphälischen Kiese, so daß von gut abgebrannten Stücken nur ein ganz geringer Kern zurückbleibt. Dieses Zerfallen geschieht unter gleichzeitiger Oxydation, und aus dem abgesiebten Material ist nun durch Behandeln mit heißer, verdünnter Salzsäure das Kupfer extrahirbar. Als wirksames Agens erwies sich zwar nicht die Salzsäure selbst, sondern das entstehende Eisenchlorid neben freier Salzsäure. Dieses wirkt auf die vorhandenen niederen Schwefelungsstufen des Kupfers, während es selbst zu Chlorür reducirt wird. Der chemische Vorgang bei der hier beschriebenen Extraction ist wohl mit dem Vorschlage von Prof. Kopp (1871 199 400) identisch. Geht man aber darauf aus, die Abbrände auch gleichzeitig möglichst zu entschwefeln, so ist eben eine vorhergehende Ausscheidung der schwefelreicheren Theile zu empfehlen. Andererseits ist |480| in einer Sodafabrik Salzsäure, namentlich schwache, immer eher zur Disposition als Salz, die Verwerthung von Salzsäure war im vorliegenden Falle sogar wünschenswerth.

Gleichzeitig mit dem Kupfer treten in der Lösung regelmäßig Silber und unter Umständen Blei auf. Die Möglichkeit der Existenz von Silber und Blei in Lösung bei Gegenwart von Salzsäure und Sulfaten ist bekannt (vergl. 1874 214 468). Das Verhalten des Bleies ist aber doch bemerkenswerth. Die Lösung desselben geschieht gegen Ende der Operation, wenn die große Menge der Sulfate entfernt ist, und nur wenn die Flüssigkeit noch genügend heiß ist. Aus der Lösung scheidet es sich dann beim beginnenden Erkalten als Chlorblei aus. Die Menge des Bleies in den Abbränden ist so gering, daß seine Existenz bei der Analyse Anfangs übersehen wurde; erst die Extractionsversuche führten zu seiner Entdeckung.

Mit den Kiesen zur Verröstung gelangtes Gestein (Thon- und Glimmerschiefer) erleidet dabei eine Aufschließung, so daß schon der wässerige Auszug der Abbrände beträchtliche Mengen schwefelsaure Thonerde enthält. Bei der Extraction werden dann Thonerde, Kalk etc. in solcher Menge gelöst, daß trotz des durch die Salzsäure bedingten Eisenverlustes die Rückstände noch 45 Proc. Eisen enthalten.

Der Schwefel kann aus gut gerösteten und nachher ordentlich oxydirten Abbränden leicht bis auf 1 Proc. entfernt werden. Doch wird man sich in dieser Richtung nur bemühen, wenn die Möglichkeit vorhanden ist, die Extractionsrückstände als Eisenerz zu verwenden. Mit solchen Rückständen wurden auch dem k. ungarischen Eisenwerk in Feherpatak Schmelzversuche angestellt, welche die Verwendbarkeit derselben erwiesen. Um dieses Material nicht in Pulverform anwenden zu müssen, wurden unter Zusatz von 5 Proc. Speckkalk oder 8 Proc. eines fetten Ziegelthones (je nach der Natur der übrigen Beschickung) Kugeln geformt, und zwar wurde beim Formen nicht gewöhnliches Wasser sondern Salzwasser zugesetzt. Nach scharfem Trocknen besitzen diese Kugeln hinlängliche Festigkeit und zerfallen im Feuer nicht. Die Verwendbarkeit solcher Rückstände als Eisenerz ist im Allgemeinen außer Zweifel (vergl. 1874 211 349; 1875 215 239), sie werden ja bekanntlich anderwärts in großer Menge benützt; es entscheidet im einzelnen Falle aber die locale Nachfrage.

Was die Vollkommenheit der Kupfergewinnung betrifft, so sei bemerkt, daß bei sorgfältiger Arbeit bis 1 Proc. Kupfer ausgezogen wurde, während das verwendete Material 1,03 Proc. führte. Enthielten die rohen Kiese 1,01 Proc. Kupfer, so müßten die Abbrände zwar ca. 1,3 |481| Proc. enthalten. Es hat somit eine Anreicherung von Kupfer in den Kernen stattgefunden. Das Verhalten derselben wurde nicht weiter untersucht. Sie können je nach dem Gehalt anders verarbeitet, oder nach Möglichkeit im Kiesofen nochmals aufgegeben werden. Dieses könnte nun in der von Prof. Kopp angegebenen Weise geschehen, ohne Verwerthung der Rückstände als Eisenerz. Abbrände ohne vorhergegangene Oxydation an der Luft geben bei gleicher Behandlung nur 0,384 Proc. Kupfer. Die Gewichtszunahme bei dieser Oxydation beträgt 2,3 Proc.

Aus den erhaltenen Metalllösungen wurden die in Frage kommenden Metalle durch Eisen gefällt und die Cementschliche bei einer oberungarischen Gewerkschaft eingelöst. Kupfer und Silber wurden nach Gehalt bezahlt. Bei der Extraction im Großen blieb das Blei meist in den Rückständen, weil die Temperatur zu dessen Lösung zu niedrig war.

Auf Grund der vorangegangenen Versuche wurde dann auf genannter Fabrik eine Anlage gemacht, welche ca. 50 Ctr. gesiebte Abbrände pro Tag zu verarbeiten im Stande war. In den Extractionsbottichen liegt unten eine Filtrirschicht von 15cm, aus kaum linsengroßen Quarzkörnern bestehend. Diese bedeckt ein vielfach durchbohrter Holzboden. Unter der Filtrirschicht befindet sich ein hölzerner Hahn, außerdem mündet in jeden Bottich ein Dampfrohr. Beim Beschicken wird zuerst der Bottich mit Salzsäure von 2 bis 3° B. zur Hälfte angefüllt und diese durch Dampf erhitzt. Ist die Flüssigkeit ordentlich heiß, dann werden die gesiebten Abbrände eingetragen und ferner Dampf zuströmen gelassen. Nun wird der Hahn wenig geöffnet, das Abfließende, so lange dessen Farbe gelb, zurückgegeben. Nach kurzer Zeit schlägt die Farbe plötzlich in Blau um, worauf die Lösung in die Cementirbottiche gelassen wird. Das specifische Gewicht steigt bis 16° B. Man gibt nun noch mehr Salzsäure, zum Schluß Wasser auf (je nach der Bestimmung der Rückstände) und läßt ganz abfließen, nachdem das specifische Gewicht auf 1/2 bis 1° B. gefallen ist.

Das Sieben der Rückstände geschieht durch ein Sieb mit ca. 10 Maschen auf 1qc. Wendet man wesentlich stärkere Salzsäure an, als oben angegeben, so zerfällt die Masse zu sehr und verstopft das Filter.

Was nun die Rentabilität dieser Extractionsmethode betrifft, so sei darüber nur bemerkt, daß, wenn derselben die Salzsäure von 20° B. (deren Menge 10 bis 12 Proc. vom Gewicht der gesiebten Abbrände beträgt) mit 50 kr. und das Brucheisen mit 4 fl. ö. W. pro Wiener Centner berechnet, alle übrigen Auslagen ebenfalls in Rechnung gezogen werden, dieselbe ohne Verwerthung der Rückstände doch noch einen, wenn auch nur sehr geringen Ertrag aufweist.

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Wie sich die Abbrände der Schmölnitzer Kiese gegen die beschriebene Methode verhalten, konnte ich nicht untersuchen. Eines der genannten Extractionsverfahren wird immer auf dieselbe anzuwenden sein. Von Margiczan bezogene Kiese, welche ich zu rösten Gelegenheit hatte, hielten ca. 50 Proc. Schwefel, besaßen aber die Eigenschaft im Feuer zu zerspringen, jedoch nicht in dem Maße, daß dadurch ihre Verwendung wesentlich erschwert wurde, wovon ich mich noch vor kurzem in einer österreichischen Fabrik zu überzeugen Gelegenheit hatte.

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