Titel: Zur Metallurgie und Docimasie des Nickels.
Autor: Donath, Ed.
Fundstelle: 1880, Band 236 (S. 327–336)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj236/ar236138

Zur Metallurgie und Docimasie des Nickels; von Ed. Donath.

Das Nickel, i. J. 1751 von dem schwedischen Mineralogen Cronstedt als eigenthümliches Metall erkannt, gelangte erst im gegenwärtigen Jahrhundert zu ausgedehnterer Anwendung. Zwar hatten schon nach der Mitte des 18. Jahrhunderts die Gewehrfabrikanten zu Suhl Gewehrbeschläge, Sporen u. dgl. aus einer weiſsen Legirung gefertigt, die sie durch Zusammenschmelzen von Zink mit den in den Schlacken dortiger aufgelassener Kupferhütten enthaltenen Metallkörnern erhielten; aber erst nachdem die Zusammensetzung des von den Chinesen schon seit längerer Zeit nach Europa gebrachten Pakfongs durch Analysen von Engeström in Stockholm (1776) und Fyfe in Edinburg (1822) ermittelt wurde und der „Verein für Gewerbfleiſs in Berlin“ i. J. 1823 einen Preis für die Erfindung einer Metallmischung zum Ersätze des Silbers ausschrieb, wurden die ersten Versuche zur metallurgischen Gewinnung des Nickels ausgeführt und i. J. 1825 von Gersdorff die erste Nickelhütte in Europa zu Reichenau (bei Gloggnitz) am Schneeberg in Niederösterreich errichtet.

Die Gewinnung des Nickels geschah anfangs aus arsenikalischen Erzen und der in den Blaufarbenwerken fallenden Speise. Erst später, nachdem der Nickelgehalt vieler stets mit Kupfererzen vorkommenden Magnetkiese erkannt war, begann die Gewinnung des Nickels aus geschwefelten Erzen, welche mit der Zeit eine groſse Ausdehnung erlangt hat, so daſs heute der gröſste Theil des aus europäischen Erzen gewonnenen Nickels aus geschwefelten Erzen erzeugt wird.

Die ersten Versuche zur Verhüttung Nickel haltiger Kiese wurden, jedoch mit unbefriedigendem Erfolge, von Aschan angestellt. Bredberg (Journal für praktische Chemie, Bd. 53 S. 242), welcher über dieselben berichtete, hat weitere Versuche in dieser Richtung ausgeführt und den Verhüttungsproceſs so ausgebildet, daſs er im Principe noch heute von fast sämmtlichen Nickelwerken, welche Nickel haltige Kiese verarbeiten, ausgeübt wird. Er beruht auf dem verschiedenen Verbindungsbestreben von Eisen und Nickel zu Sauerstoff und Schwefel. Das Eisen als elektropositiveres Metall hat gröſsere Affinität zum Sauerstoff als Nickel und das gebildete Eisenoxydul bekanntlich stark basische Eigenschaften. Es ist deshalb in hohem Grade bei Gegenwart von Kieselsäure zur Verschlackung geneigt, während das Nickel sich ähnlich dem Kupfer verhält und unter denselben Umständen im geschwefelten Zustande verbleibt. Der Verhüttungsproceſs gleicht deshalb sehr dem der Kupfergewinnung aus geschwefelten, Eisen haltigen Kupfererzen. Es werden die Erze durch Rösten theilweise oxydirt, das Röstgut mit reducirenden und silicatreichen Zuschlägen verschmolzen, wobei Kupfer und Nickel in Verbindung mit Schwefel in einen. „Stein“ übergehen, während Eisen verschlackt wird. Es darf jedoch die Abröstung der Erze nicht so weit gehen, daſs blos so viel Schwefel noch zurückbleibt, als zur Bildung von Nickelsulfuret nöthig ist, wie dies dem ersten Anscheine nach zur Gewinnung eines von Eisen freien Nickelsteines nöthig wäre. Denn man würde bei dem groſsen Eisen- und geringen Nickelgehalt der Erze eine zu groſse Menge von Schlacke erhalten, deren mechanische Absonderung in der Praxis geradezu unausführbar wäre, und andererseits würde dabei auch eine Verschlackung des Nickels und Eingehen von Eisen in den Stein erfolgen. Es muſs daher in der Praxis die Ausscheidung des Eisens durch wiederholte Röstungen und Schmelzungen erfolgen.

G. Ph. Schweder (Berg- und Hüttenmännische Zeitung, 1879 S. 84 und 105) hat sehr eingehende Studien über die bei der Verhüttung geschwefelter Nickelerze stattfindenden chemischen Processe angestellt, indem er die gegenseitige Einwirkung sämmtlicher dabei in Frage kommenden Verbindungen unter den verschiedensten Bedingungen untersuchte.

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Nickeloxydul und Schwefeleisen setzen sich bei Gegenwart verschlackender Mittel in folgender Weise um: NiO + FeS = NiS + FeO. Kupferoxyd und Schwefelnickel wirken derart auf einander ein, daſs je nach den quantitativen Verhältnissen sich entweder Kupfersulfuret und Nickeloxyd, bei unzureichenden Mengen von Schwefel und Sauerstoff auch metallisches Kupfer und Nickel bilden, indem der vorhandene Sauerstoff mit dem Schwefel sich zu schwefliger Säure vereinigt:

4CuO + 4NiS = 2Cu2S + (NiS + Ni) + 2 NiO + SO2

4CuO + 2 NiS = Cu2S + 2Cu + 2NiO + SO2

4CuO + (2NiS + 2Ni) = Cu2S + 2(Cu,Ni) + 2NiO + SO2.

Nach der ersten Formel kann man sich den Proceſs bei Gegenwart hinreichender Mengen Schwefels zur Bindung von Kupfer und eines Theiles des Nickels verlaufend denken; nach der zweiten ist Schwefel blos zur Bildung von Kupfersulfuret hinreichend, aber eine gerade zur Oxydation des Nickels genügende Menge Sauerstoff; nach der dritten sind sowohl Schwefel, als Sauerstoff in unzureichenden Mengen vorhanden, weshalb ein Theil von Kupfer und Nickel sich metallisch abscheiden.

Schweder hat ferner die Einwirkung von Kohle, Kohlenoxyd und Wasserstoff auf die Sulfurete der bei der Nickel Verhüttung in Frage kommenden Metalle untersucht. Hierbei ergab sich, daſs auf die Sulfurete von Eisen und Kupfer Kohle, Kohlenoxyd und Wasserstoff keine bemerkenswerthe Reaction ausüben. Dem Nickel- und Kobaltsulfuret wird durch Schmelzen mit Kohle und Glühen in Wasserstoffgas ein groſser Theil seines Schwefels, wenn auch nur langsam, unter Bildung von CS2 und H2S entzogen; dagegen ist Kohlenoxydgas auf dieselben ohne erhebliche Einwirkung. Dieses Verhalten von Wasserstoff und Kohlenoxydgas gegen die angeführten Schwefelmetalle wurde jedoch nur bei Temperaturen beobachtet, bei welchen letztere noch nicht zum Schmelzen kamen; zum Studium der Einwirkung der beiden Gase auf die geschmolzenen Schwefelmetalle fehlen die nöthigen Apparate.

Bei weiteren Versuchen erhielt Schweder folgende Resultate. Die Sulfate von Kupfer, Nickel, Kobalt und Eisen werden durch Glühen mit Kohle, Kohlenoxyd und Wasserstoff reducirt, und zwar wird Kupfersulfat durch Kohle in eine Mischung von Kupfer und Cu2S verwandelt, durch Kohlenoxyde und Wasserstoff aber zu Kupfer reducirt, indem wahrscheinlich eine secundäre Reaction zwischen Cu2S und CuSO4 erfolgt nach der bekannten Formel Cu2S + CuSO4 = 3Cu + 2SO2. Die Sulfate von Nickel, Kobalt und Eisen werden durch Kohle, Kohlenoxyd und Wasserstoff zu Schwefelmetall reducirt und zwar, wie Schweder annimmt, zu RS, wenn die Einwirkung bei einer Temperatur stattfindet, bei welcher die Sulfate gerade in Oxyd und Schwefelsäure zerfallen würden. Bei höherer Temperatur aber wird ein Theil der |329| Schwefelsäure schon früher verflüchtigt und das zurückbleibende Metalloxyd wird durch die Reductionsmittel wenigstens theilweise zu Metall reducirt, so daſs in diesem Falle Gemische von Schwefelmetall mit Metall gebildet werden, worauf auch die beobachteten paramagnetischen Eigenschaften derselben hinweisen.

Schweder hat ferner folgende Versuchsergebnisse abgeleitet. Nickelsulfuret von der Zusammensetzung NiS entsteht leicht durch Zusammenschmelzen von Nickel und Schwefel. Eisensulfuret von analoger Zusammensetzung läſst sich auf diese Weise nicht rein darstellen, indem hierbei Producte von der Zusammensetzung des Magnetkieses mit stark magnetischen Eigenschaften entstehen. Das Nickelsubsulfuret Ni2S und das Eisensubsulfuret Fe2S lassen sich durch Zusammenschmelzen von NiS und FeS mit Nickel oder Eisen nicht darstellen, indem dabei nur Gemische dieser Sulfurete mit Metall sich bilden, so daſs Schweder die auch andererseits noch begründete Behauptung aufstellt, daſs diese Subsulfurete gar nicht bestehen. Doch haben NiS und FeS das Vermögen, Nickel und Eisen zu lösen, welche beiden Metalle sich beim Erkalten dieser Lösungen in Krystallen ausscheiden. Wird ein Gemisch von Eisensulfuret und Eisen oxydirend geschmolzen, so erfolgt erst dann eine gleichzeitige Oxydation des Schwefels, wenn der Regulus gerade der Zusammensetzung FeS entspricht.

Kupfersubsulfuret wird durch Eisen nach folgender Gleichung zersetzt: Cu2S + Fe = FeS + 2Cu. Nickel vermag dasselbe jedoch nicht zu zerlegen, wohl aber wird Schwefelnickel durch Kupfer ganz zerlegt: 2NiS + 2Cu = Cu2S + NiS + Ni und NiS + 2Cu = Cu2S + Ni. Da nun Eisen dem Schwefelkupfer Schwefel entzieht, Kupfer aber wieder dem Schwefelnickel, so kann man schlieſsen, daſs Eisen auch dem Schwefelnickel den Schwefel entzieht. Experimentell läſst sich dies nicht nachweisen;, da paramagnetische Eigenschaften, das einzige Kriterium für den metallischen Zustand, sowohl dem Nickel als Eisen zukommen. Während ferner durch Einwirkung von Cu2S auf CuO und CuSO4 in bekannter Weise stets metallisches Kupfer und schweflige Säure entstehen, finden ähnliche Reactionen zwischen Nickelsulfuret und Nickeloxyd bezieh. Nickelsulfat nicht statt. Ebenso wenig zersetzen sich NiS mit CuO, sowie Cu2S mit NiO gegenseitig.

Schweder untersuchte weiter genauer den Eisen verschlackenden Einfluſs der Mischung von Schwerspath und Quarz, welche bereits seit längerer Zeit auf den Freiberger Hütten zur Entfernung des Eisens aus den Kupfersteinen angewendet wird. Die Wirkung dieser Mischung beruht nach Schweder darin, daſs bei hoher Temperatur aus dem Bariumsulfat durch die Kieselsäure Schwefelsäure in Freiheit gesetzt wird, welche aber in SO2 und Sauerstoff zerfällt, der auf vorhandene Sulfurete und Metalle, also hier zunächst auf Eisensulfuret oxydirend |330| einwirkt, wodurch Eisen schlieſslich als Silicat in die Schlacke geht. Der Proceſs soll nach folgenden Gleichungen vor sich gehen:

3BaSO4 + 4SiO2 + FeS = 3BaSiO3 + FeSiO3 + 4SO2 und

BaSO4 + 2SiO2 + Fe = BaSiO3 + FeSiO3 + SO2.

Er folgerte aus seinen weiteren Versuchen, daſs bei diesem Proceſs und überhaupt durch oxydirendes Schmelzen eines Nickelsteines, der die Sulfurete Cu2S, NiS und die Metalle Nickel und Eisen enthält, zuerst alles Eisen oxydirt wird, darauf das Nickel, wobei das sich bildende NiO mit dem FeS sich zu NiS und FeO umsetzt, dann das NiS und zuletzt erst Cu2S. Dieselbe oxydirende Wirkung übten unter gleichen Umständen die Sulfate des Calciums und Natriums aus und ebenso Schwefelsäure als solche, indem der durch Zerlegung der Schwefelsäure frei werdende Sauerstoff wirksam wird.

Auch bei gesteigertem Kupfergehalt des Steines kann eine Entfernung des Eisens durch oxydirendes Schmelzen mit den angeführten Mitteln erzielt werden, bei geringen Kupfergehalten ist aber verhältniſsmäſsig mehr von letzteren nöthig. Schweder erklärt dies dadurch, daſs sowohl das sich bildende FeO als NiO unschmelzbar, das entstehende Kupferoxydul aber schmelzbar sei, daher sich innig mit den schmelzenden Sulfureten mischen und eine vollständigere Umsetzung des FeS bewirken könne. Bei einem gröſseren Kupfergehalt des Steines werde daher durch die gröſsere Menge von entstehendem Kupferoxydul eine vollständigere Oxydation des Eisens bewirkt.

Schweder stellte schlieſslich Versuche an über das von Rud. v. Wagner (Jahresbericht, 1870 S. 151) vorgeschlagene Verfahren aus dem Raffinationsstein direct durch Schmelzen mit Soda und Salpeter eine brauchbare Nickel-Kupferlegirung herzustellen. Schwefelnickel allein gab, in verschiedenen Verhältnissen mit Natronsalpeter geschmolzen, nicht Nickelmetall, sondern stets nur Nickelstein, wohl aber ging beim Schmelzen von Gemischen von NiS mit Cu2S und mit CuO der gröſste Theil des Nickels in eine Legirung mit Kupfer ein. Am vollständigsten war die Umsetzung beim Schmelzen einer Mischung von der Zusammensetzung NiS + 4Cu2S. Obgleich Schweder aus den bei seinen Schmelzversuchen stattgefundenen studierten Reactionen den Vorgang beim Schmelzen nach der Wagner'schen Methode nicht erklären kann, glaubt er dennoch dieselbe zur Ausscheidung des Eisens aus dem Garstein empfehlen zu können, da ihm dieselbe nicht nur bei kleineren Probeschmelzungen, sondern auch beim Schmelzen im Flammofen gut gelungen ist.

Eine eingehende Schilderung der Metallurgie des Nickels hat Badoureau in den Annales des Mines, 1877 Bd. 12 S. 237 gemacht. In Sesia werden die Erze, Eisenkiese mit 1,20 bis 1,44 Proc. Nickel, in Stadeln geröstet, das Röstproduct in einem Brillenofen mit Kalk, Thon, |331| Schlacke von der zweiten Schmelzung und Kokes verschmolzen. Der erhaltene Stein wird in eigroſsen Stücken in etwas kleineren Stadeln, als zum Erzrösten, geröstet und aus dem Röstproduct durch Schmelzen mit Quarz ein zweiter Stein und eine basische Schlacke erhalten, welch letztere vollständig beim ersten Schmelzen zugesetzt wird. Der Stein, welcher zwischen 28 bis 32 Proc. Nickel und Kobalt, 48 bis 52 Proc. Eisen und Kupfer und 20 Proc. Schwefel enthält, wird in eiserne Formen gegossen und nach Oberschlemma in Sachsen versendet. Auf der Scopellohütte werden die Erze unmittelbar verschmolzen, unter Zuschlag sämmtlicher Schlacken von der zweiten Schmelzung. Zugleich setzt man einen an Magnesiasilicat reichen Thon, sowie Quarzerze und kiesigen Glimmerschiefer zu, welche bei der ersten Hitze in Staub zerfallen. Die Verschmelzung erfolgt in mit quarzigem Glimmerschiefer ausgekleideten Mannsfelder Oefen. Der erhaltene Stein wird in (Wellner'schen) Stadeln geröstet und das Product nun auf den zweiten Stein unter Zuschlag der Schlacken der ersten Schmelzung, des Glimmerschiefers und an Magnesiasilicat reichen Thones verschmolzen. Der Stein der zweiten Schmelzung enthält 24 Proc. Nickel, 2 Proc. Kupfer, 6 Proc. Kobalt, 23 Proc. Eisen und 25 Proc. Schwefel.

Das ärmere Erz von Sagmyra in Schweden mit 0,5 bis 0,8 Proc. Nickelgehalt verlangt drei Röstungen und drei Schmelzungen. Das Erzrösten erfolgt in pyramidalen Haufen. Das erste Steinschmelzen geschieht in einer Art Raschetteofen. Der erhaltene erste Stein wird in offenen Stadeln geröstet, das Röstgut mit Quarz in Schachtöfen mit geschlossener Brust auf einem zweiten Stein verschmolzen. Die zweite Röstung des erschmolzenen und granulirten Steines geschieht in Flammöfen und ebenso das letzte dritte Schmelzen des gerösteten Steines, bei dem man ein dem Eisengehalt desselben entsprechenden Zuschlag von Quarz und die Hälfte des Quarzes an weiſsem Glas zusetzt. Der dritte Stein enthält 35 Proc. Nickel, 40 Proc. Kupfer, 0,2 bis 0,4 Proc. Eisen und 22 Proc. Schwefel und wird auf der schlesischen Victoriahütte auf Würfelnickel verarbeitet.

Neuerdings erfolgt die Ausscheidung eines Theiles des Eisens dadurch, daſs man den ersten Stein granulirt und in einem Holzbottich bei gewöhnlicher Temperatur mit verdünnter Schwefelsäure behandelt. Der Rückstand wird als zweiter Stein behandelt, während man aus der Lösung Eisenvitriol auskrystallisiren läſst, dessen Verwerthung jedoch schwierig ist.

Ueber die Erzeugung der Speise aus Arsen haltigen Erzen entwickelt Badoureau folgende Theorie: Auch diese werden durch abwechselndes Rösten und Schmelzen zu Gute gemacht. Da Nickel und Kobalt groſse Affinität zum Arsen besitzen, so haben sie wenig Neigung in die Schlacke überzugehen. Ina unteren Theil des Stadels bei einem Ueberschuſs von Sauerstoff oxydiren sich Eisen und Nickel zu Oxyden, Arsen zu arseniger Säure. Diese an der auſseren Fläche des Erzes gebildeten Oxyde wirken nun auf das Innere derselben. Es bilden sich dort Arsenüre von Nickel, Kobalt und Kupfer sowie |332| auſsen Eisenoxyd; letzteres wirkt in seinem porösen Zustande als Contactsubstanz für Arsenigsäure und etwas Schwefligsäure, welche dadurch höher oxydirt werden, wobei sich Arsensäure mit dem Eisenoxyd verbindet. Eisen- und Kalkcarbonat von der Gangart des Erzes verwandeln sich in Kalkarseniat und Kalksulfat und in Subarseniat des Eisenoxydes. Im oberen Stadeltheil, wo kein Sauerstoffüberschuſs ist, verliert das Erz den Arsenüberschuſs, welcher meist als Arsensulfür sublimirt; an der Stadeloberfläche sammelt sich Arsenigsäure und Arsensulfür an. Die gerösteten Erze werden nun einem Reductionsschmelzen im Schachtofen unterworfen. Hierbei werden im oberen Theil desselben durch Kohlenoxyd, im unteren durch Kohle die Arseniate und Sulfate unter Entbindung von arseniger und schwefliger Säure reducirt. Im Herd sucht der Wind die reducirten Massen zu oxydiren. Hierbei wird jedoch nur Eisen oxydirt und verschlackt, während die Metalle mit geringerer Affinität zum Sauerstoff durch den vorhandenen Schwefel und das Arsen zu Sulfüren und Arsenüren gebunden werden. Um die Verschlackung von Kobalt und Nickel möglichst zu verhindern, muſs die Schlacke ein Singulosilicat sein. Schmilzt man Nickelarsenür mit 30 Proc. Eisenoxydul haltender Schlacke, so geht Nickel fast gar nicht in dieselbe und ähnlich verhält sich Kobaltarsenür. Schmilzt man aber NiO mit Arsen oder Arsenkies, so geht Nickel fast ganz in die Speise, während Kobalt dies nur theilweise thut. Beim Schmelzen von Nickel- und Kobaltsilicat mit Arsen oder Arsenkies geht jedoch Nickel nur theilweise in die Speise und Kobalt noch viel unvollkommener; es ist deshalb die Bildung von Nickel- und Kobaltsilicat möglichst zu vermeiden und erforderlichenfalls das Erz vor der Reduction zu verschmelzen. Die erste Speise wird durch Rösten und Schmelzen angereichert. Beim Schmelzen der gerösteten Speise erfolgen zwischen dem noch vorhandenen Eisenarsenür und den Oxyden und Arseniaten der anderen Metalle wieder die letzt beschriebenen Processe, indem sich Arsenüre der letzteren bilden und Eisenoxyd, welches durch die Zuschläge von Quarz, Potasche, Glas u. dgl. entfernt wird. Hierbei behält die Speise zwar die Zusammensetzung M4As; doch geht jetzt auch Kobalt schon theilweise in die Schlacke.

Badoureau beschreibt dann die i. J. 1867 auf den Werken von Schladming und Mandling (Steiermark) befolgte Verhüttung. (Dieselben wurden nach Mittheilung des k. k. Bergamtes in Leoben 1879 vorläufig wegen ungünstiger Preisverhältnisse auſser Betrieb gesetzt.)

In Seogang (im Salzburgischen) werden 2 bis 3 Proc. Nickel und Kobalt haltiges Erz mit gröſstentheils kalkiger Gangart nach vorheriger mechanischer Anreicherung verhüttet. Sie werden in Stadeln geröstet und dann mit viel Quarz in Krummöfen verschmolzen, wobei die bis 4 Proc. Kobalt haltende Schlacke gröſstentheils verloren geht. Die in 3 bis 5 Feuern geröstete Speise wird mit Quarz und Schlacke vom ersten Schmelzen verschmolzen. Die nun abfallende, an Kobalt sehr reiche Schlacke wird zwar beim ersten Schmelzen zugesetzt, aber dennoch nur wenig Kobalt daraus gewonnen. Das dritte Schmelzen geschieht mit Kohlen in einem ungarischen Ofen mit Quarzsohle und man bläst so lange, bis das Bad sich mit Schlacke bedeckt. Die zuletzt mit schwächerem kaltem Wind gekühlte Schlacke wird abgezogen; nach Zusatz von Sand und Kohle wird von Neuem geblasen und durch 3 bis 4 malige Wiederholung dieser Operation alles Eisen verschlackt. Die letzte sehr viel Kobalt haltige Schlacke wird mit Arsen und Quarz zur Gewinnung des Kobaltes besonders verschmolzen. Bei der Speiseerzeugung aus zusammengesetzten armen Erzen wird im Allgemeinen der |333| fallende Kupferstein oxydirend geschmolzen, wobei Nickel und Kobalt in die Schlacke gehen. Bei genügendem Gehalt an Kupfer, Blei, Nickel, Kobalt, Arsen, Antimon und Schwefel schmilzt man oft auf Stein und Speise; letztere ist reich an Nickel, Kobalt, Arsen und Antimon, ersterer an Kupfer, Blei und Schwefel. Hierbei wird oft Arsen und Schwefel eingeführt; ersteres am besten als Metall, weil Arsenkies zu viel Eisen enthält, der Schwefel in Form von Schwerspath, aus welchem im Schachtofen durch Reduction Schwefelbarium entsteht, welches auf die Metalloxyde, namentlich CuO, schwefelnd einwirkt.

Ein interessantes Beispiel einer solchen Zugutemachung armer zusammengesetzter Erze ist die in Brixlegg in Tyrol befolgte. Dort wurden zuweilen Erze mit Fahlerz, Kupferglanz, Bleiglanz, Sulfüren und Arsenüren von Nickel und Kobalt verhüttet, welche nur 1 Proc. Nickel und Kobalt enthalten. Beim Haufenrösten derselben bilden sich oft schöne Realgarkrystalle. Beim Schmelzen des Röstgutes im Pilzofen erhält man Werkblei, Speise, Kupferstein und Schlacke. Die Speise wird getrennt, besonders geröstet und gibt bei nachheriger Verschmelzung mit Schwerspath eine concentrirte Speise und Kupferstein. Diese Speise wird wiederum im Freien geröstet und mit Arsenkies im Flammofen geschmolzen. Der Kies muſs ganz Antimon frei sein, damit Kobalt sich nicht verschlackt. Die fallende dritte Speise wird verkauft. Der Kupferstein hält Nickel, das nur bei den letzten Operationen, besonders beim Affiniren, sich entfernt. Die Affinirschlacke wird verschmolzen und gibt ein sehr unreines Schwarzkupfer mit bis 30 Proc. Nickel; man verkauft es an Neusilberfabriken. Bleibt im Stein neben Nickel auch Antimon, so bedeckt sich das Kupfer mit einer dünnen Schicht eines Doppelantimoniates von Nickel und Kupfer, welche weder mechanisch, noch durch Schmelzung zu entfernen ist und das Kupfer zu allen Zwecken unbrauchbar macht. Behandelt man dasselbe mit Kochsalz, so bildet sich flüchtiges Antimonchlorür unter Verschlackung des Natrons und man erhält eine für Argentanfabriken verwendbare Kupfer-Nickellegirung.

Zur Ueberführung der Steine oder Speisen in oxydirte Halbproducte auf trockenem Wege werden dieselben geröstet und hierbei zur vollständigeren Verflüchtigung des Arsens Kohle zugesetzt, welche die gebildete Arsensäure zu arseniger Säure und Metall reducirt. Mit Vortheil benutzt man zur Ausscheidung von Arsen die von Rud. v. Wagner vorgeschlagene Schmelzung mit Natronsalpeter, wobei leicht auswaschbares alkalisches Arseniat sich bildet. Schwieriger ist die Entfernung des Antimons.

Enthalten Steine oder Speisen etwas Kobalt, so wird dasselbe wegen seiner leichteren Oxydation als Silicat abgeschieden. Um aus diesem Kobaltoxyd zu gewinnen, wird es mit kohlensaurem Alkali und Natronsalpeter verschmolzen, die Schmelze mit heiſsem Wasser ausgezogen, |334| wobei CoO mit etwas pulverförmiger Kieselsäure zurückbleibt, welch letztere in der Regel nicht schadet. Bei gröſserem Kobaltgehalt müssen die Steine und Speisen auf nassem Wege behandelt werden.

Die von Badoureau geschilderte Darstellung von Würfelnickel bietet nichts wesentlich Neues. Ueber die Verhüttung des Rewdanskit in Rewda (bei Jekatarinenburg), Ruſsland, berichtet Levitzky in der Berg- und Hüttenmännischen Zeitung, 1876 S. 308. Obzwar man schon seit 50 Jahren ein ausgehnteres Vorkommen im Serpentin kennt, wurde dasselbe erst seit d. J. 1872 zu Gute gemacht, indem man das Erz in Schwefelsäure löste und die Magnesia durch kohlensauren Kalk ausfällte; doch stellte sich ein Verschmelzen des Erzes im Schachtofen als vortheilhafter heraus, wobei man zur Entfernung des Schwefels eine Raffination in einem besonderen Ofen vornahm. Fresenius fand in dem Raffinationsproduct 91 Proc. NiO (73,3 Proc. Nickel) 3,46 Proc. Eisen, 0,83 Proc. Magnesium und 1,62 Proc. Kieselsäure, keine Spur von Arsen und Phosphor.

Im Engineering and Mining Journal, 1878 Bd. 25 S. 187 berichtet Eustis über die Nickelerze von Oxford (Provinz Quebec in Canada). Das Vorkommen von Nickelerzen dort wurde schon i. J. 1863 von Sterry Hunt in der „Geology of Canada“ beschrieben. Nach Eustis selbst kommen die Erze auf einer Lagerstätte zwischen Dolomit (Hangendes) und einem dunkel gefärbten Serpentin (Liegendes) vor. Die Ausfällungsmasse besteht aus 50,40 Proc. Calcit und Millerit (Nickelkies), 43,73 Proc. Chromgranat und 6,87 Proc. Chromit. Der Durchschnittsgehalt an Nickel ist 3 bis 4 Proc. Kupfer und Kobalt sind nicht vorhanden, vielleicht eine Spur von Arsen, was Eustis noch nicht feststellen konnte. Die Schmelzversuche ergaben ein wider alle Erwartungen überaus günstiges Resultat, indem ohne alle Zuschläge aus einem etwa 0,5 Proc. Nickel enthaltenden Erze in einem kleinen Gebläseofen ein Regulus von der Zusammensetzung 71,84 Proc. Eisen und 22,70 Proc. Nickel erhalten wurde. Die Schlacke zeigte nur Spuren von Nickel, war dagegen an Chrom sehr reich, so daſs sie vielleicht zur lohnenden Darstellung von Chrompräparaten benutzt werden könnte.

Flechner (1879 232 370) hat das Vorkommen der neucaledonischen Nickelerze besprochen. Eine ausführliche Beschreibung derselben hat R. Helmhacker in der Oesterreichischen Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen, 1879 S. 5 ff. gegeben. Je nach den Anschauungen, die man über die Entstehung des Garnierites sich gebildet hat, sind die Ansichten über die Ausgiebigkeit des neucaledonischen Vorkommens und die davon gröſstentheils abhängende Zukunft der Metallurgie des Nickels sehr verschieden. Heurteau, welcher i. J. 1873 die geologischen Verhältnisse Neucaledoniens studierte, hält es für sehr wahrscheinlich, daſs der Garnierit nur ein Product der Oberfläche ist, und daſs in einer gewissen Entfernung von dem Ausbisse des Lagers man auf eine Schwefelarsennickelverbindung stoſsen würde. Flechner jedoch theilt diese Anschauung nicht; er hält dieses Nickelhydrosilicat für das Resultat anderer chemischer Processe. Ein durch atmosphärische Einflüsse in Sulfate umgewandelter Nickelpyrit sei |335| ausgelaugt, von seiner ursprünglichen Lagerstätte fortgeführt und in ein Lager von Magnesiumsilicat einfiltrirt worden, wobei ein Theil der gelösten Oxyde durch Umsetzung ausgefällt worden, während die andere Sulfate enthaltende Lösung durch die atmosphärischen Niederschläge verdrängt worden sei. Die Lagerstätte des ursprünglichen Minerales sei daher von höherer Lage gewesen und wahrscheinlich durch Revolutionen von der Oberfläche verschwunden. Der Nickelgehalt der den Garnierit führenden Klüfte dürfte demnach wahrscheinlich mit dem Vordringen nach der Tiefe immer mehr und mehr abnehmen und endlich das von den Metalllösungen nicht mehr erreichte unveränderte Kieselmagnesialager zum Vorschein kommen.

Helmhacker gelangt zu anderen Schlüssen. Er macht darauf aufmerksam, daſs der Garnierit, wie überhaupt auch andere Nickelsilicate, ausschlieſslich an den Serpentin gebunden sind; in diesen Fällen fehle jedoch stets das Kobalt. Andererseits findet man zwar im Serpentin beachtenswerthe Lagerstätten von Arsenmetallen, in welchen neben Nickel dann aber stets auch Kobalt enthalten ist. Der Serpentin ist sehr häufig pseudomorphosirter Olivin, welcher durch Wasser auf nähme sich in ersteren umgewandelt hat. Viele Serpentine erscheinen blos als Hülle von Olivinfels auf dessen Oberfläche und hängt die Dicke dieser Hülle von der Tiefe ab, bis zu welcher diese Umwandlung des Olivines stattgefunden hat. Nun enthalten aber alle Olivine, auch die kosmischen Ursprunges, Nickel; der Olivinfels von Neucaledonien wurde noch nicht auf Nickel untersucht, in dem braunen Serpentin daselbst wurde aber von Liversidge eine bemerkenswerthe Menge von Nickel nachgewiesen. Nachdem durch weitere Zersetzung des Serpentins bis zu einer gewissen Tiefe unter der Tagesoberfläche sich wasserhaltige Silicate und Carbonate wie Gymnit, Talk, Magnesit bilden, so ist auch der Garnierit als ein Zersetzungsproduct des Serpentins anzusehen, welches mit den anderen Producten durch Flüssigkeiten in die Fugen oder selbst Gangklüfte hineingelangt ist und dort zum Absatz gelangte. Man bemerkt auch an manchen Garnieriten schalige Bildungen, die aus stärker oder schwächer gefärbten Lagen bestehen, und von denen die ungefärbten Schichten entweder nur aus Gymnit allein, oder durch Nickelsilicat schwach gefärbten Gymnit oder anderen Magnesiaverbindungen bestehen.

Die Klüfte werden demnach nur von der Oberfläche aus durch die Zersetzungsproducte des Serpentins gefüllt. Je tiefer die Umwandlung des Serpentines vorgeschritten ist, desto tiefer können die Garnieritgänge niedergehen, doch jedenfalls nur bis zur Erreichung des frischen Serpentins oder gar des Muttergesteines desselben, des Olivinfelses. Demnach kann den Garnieritgängen als Rasenläufern nur im Ausbisse und zu beschränkten Tiefen eine Ergiebigkeit zugesprochen werden und die Zukunft derselben dürfte deshalb keine bedeutend anhaltende sein. Wenn wirklich Schwefel oder Arsen haltige Nickelerze in der Gangtiefe Veranlassung zur Bildung des Garnierites gegeben hätten, müſste dieses Nickelsilicat stets auch Kobalt oder Arseniate und Sulfate enthalten, was aber nicht der Fall ist (vgl. 1880 235 444).

Helmhacker gelangt demnach, was die Zukunft und Bedeutung des neucaledonischen Nickelvorkommens anbelangt, wenn auch aus anderen Gründen zur selben Meinung wie Flechner.

Nach der neuesten Analyse Garnier's bestand smaragdgrüner, durchsichtiger, stark glänzender und von der Gangart sorgfältig getrennter Garnierit aus:

SiO2 44,40
Al2O3 1,68
FeO 0,43
MgO 3,45
CaO 1,07
NiO 38,61
H2O 10,34
–––––
99,98.

Auch Allen fand 30,14 Proc. NiO und ist das Mineral selbst |336| demnach bedeutend Nickel reicher als das zur Verarbeitung gelangende Erz. Bekanntlich werden ausgesuchte Stücke des Garnierites als Numëit zu Schmucksteinen verarbeitet (vgl. Wagner, 1878 229 541). Der Garnierit läſst sich weder mit dem Pimelit in Schlesien, noch mit dem Nickelgymnit, Alipit, gleichstellen, sondern besitzt eine abweichende, ihm eigenthümliche Zusammensetzung.

Berichtigung: S. 327 Z. 24 v. o. ist zu lesen „Aschan“ statt „Aschar“; Z. 328 Z. 8 v. u. „Kohlenstoff“ statt „Kohlenstoffe“.

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