Titel: Ueber Neuerungen im Hüttenwesen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1884, Band 252 (S. 211–217)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj252/ar252075

Ueber Neuerungen im Hüttenwesen.

Zur Untersuchung von käuflichem Kupferraffinat hat O. Pufahl (Berg- und Hüttenmännische Zeitung, 1884 S. 37) die galvanische Ausfällung von etwa 30g Kupfer aus 600cc Lösung, welche dasselbe als Sulfat und auſserdem 40cc freie Salpetersäure von 1,2 sp. G. enthielt, durch 2 kleine Grove'sche Elemente in einer Platinschale innerhalb 12 Stunden bis auf etwa 0g,5 ausgeführt. Der gröſste Theil des noch gelösten Kupfers lieſs sich dann durch 3 stündiges Elektrolysiren mit 4 groſsen Meidinger'schen Elementen beseitigen, ohne daſs Arsen oder Antimon mitfielen. Zur Bestimmung des Sauerstoffes im Kupfer wurden 10 bis 20g nicht über 1mm starker, blanker Drehspäne nach sorgfältiger Entfettung mit wasserfreiem Aether in ein Porzellanschiffchen gewogen und 1 Stunde lang bei ungefähr 500° im Glas- oder Porzellanrohre in einem Strome von reinem Wasserstoff erhitzt. Der Gewichtsverlust wurde als Sauerstoff angenommen; das mehrfach zur Controle gewogene Wasser entsprach dem so ermittelten Sauerstoffgehalte des Kupfers genau. Enthält aber das untersuchte Raffinatkupfer Arsen in erheblicher Menge (wie die englischen Marken „GRANGE“ und „BEDE“), so geht ein sehr beträchtlicher Theil desselben beim Reduciren in Wasserstoff schon bei beginnender Rothglut fort, kann jedoch durch einen 10cm langen Pfropfen von Glaswolle oder Asbest im Rohre zurückgehalten werden. In einem solchen Falle muſs der Sauerstoffgehalt aus dem Gewichte des im Chlorcalciumrohre |212| aufgefangenen Wassers ermittelt werden. Wismuth und Phosphor waren in keiner der analysirten Kupferproben nachzuweisen. Die schon erwähnten Marken „GRANGE“ und „BEDE“ hatten sich als gänzlich unbrauchbar für Messingguſs erwiesen, was der Analyse nach dem hohen Arsengehalte zuzuschreiben ist:

Wallaroo CHM Co. Mansfelder R. BEDE GRANGE
Kupfer 99,795 99,864 99,491 99,148 98,961
Sauerstoff 0,127 0,120 0,145 0,090 0,160
Blei 0,004 0,038 0,023 0,005
Eisen 0,001 Spur 0,001 0,001 0,004
Nickel 0,039 0,002 0,201 0,081 0,066
Silber 0,015 0,028 0,031 0,058 0,010
Gold Spur Spur
Schwefel 0,005 Spur
Arsen Spur 0,072 0,600 0,766
Antimon Spur 0,002 0,011
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
99,981 100,014 99,979 100,008 99,983.

Th. Egleston bespricht in der gleichen Quelle 1884 S. 38 und 70 eingehend die Extraktion von Gold- und Silbererzen mit Natriumhyposulfit. Dieselbe hat neuerdings eine gröſsere Wichtigkeit erlangt durch ihre Anwendung auf den Old Telegraph and Lexington Mills, dem Werke zu Triumfo in Nieder-Californien und seit der kürzlich erfolgten Anlage eines Werkes auf der Geddes and Bertrand Mine in Secret Canon bei Eureka in Nevada, wo ein unreines armes Erz zu verarbeiten ist. Das Erz der Bertrand-Grube hat meist folgende Zusammensetzung:

Kieselsäure 50,25 Proc.
Eisen 8,06
Zink 7,62
Blei 4,64
Arsen 0,73
Antimon 1,35
Silber 0,17
Kalk 4,92
Magnesia 2,40
Schwefel 0,96
Kohlensäure 8,30
Kupfer, Wismuth Spuren

Das Erz wird durch Walzen zerkleinert, dann in 6m langen, schmied-eisernen, sich drehenden Cylindern getrocknet, durch welche von einem Roste aus eine Flamme hindurchstreicht, worauf es durch ein mit Magneten besetztes Rohr hindurch muſs, um es von etwa hineingerathenen Eisenstücken zu befreien. Nun wird es nochmals durch Walzen zerkleinert, mit 3 Proc. Salz gemischt, bei Gegenwart von viel unedlen Metallen auch noch mit etwas Schwefelkies versetzt. Das Rösten dieses Gemisches geschieht auf der Bertrand-Hütte durch 4 Brückner'sche 2m,1 weite und 5m,8 lange Cylinder (vgl. 1876 219 * 57), welche je eine Ladung von 5t fassen. Die Feuerung befindet sich in der Verlängerung der Ofenachse, während sie früher zur groſsen Belästigung der Arbeiter rechtwinkelig zu derselben angebracht war. Die Bewegung der Cylinder fand früher mittels eines rund um den Cylinder gehenden Zahnkranzes, jetzt |213| durch Reibungsrollen statt. Der Schwefelgehalt der Bertrand-Erze ist sehr gering, so daſs die geringe Menge nöthigen Salzes, wenn sie nicht schon im Trockenapparate zugeschlagen ist, auf einmal eingeführt werden kann. Enthalten Erze viel Schwefel, so muſs der Chlorirung eine Röstung bei niederer Temperatur unter Einführung von Dampf von geringer Pressung vorangehen, nicht allein, um Schwefel, Arsen und Antimon vollständig zu entfernen, sondern auch, um die Chloride der flüchtigen unedlen Metalle zu zersetzen, indem das frei werdende Chlor dann sehr energisch auf das Silber wirkt. Enthält das Erz unedle Metalle, deren Gewinnung wünschenswerth ist, so muſs das Rösten mit groſser Sorgfalt geschehen, damit der Werth dieser Metalle die Mehrausgabe an Brennstoff für das Rösten mit Dampf ersetze. Ist Blei vorhanden, so muſs das Rösten bei niedriger Temperatur geschehen, da die Leichtschmelzbarkeit der Blei Verbindungen die Gefahr des Zusammensinterns hervorruft oder bei gleichzeitiger Anwesenheit von Kieselsäure ein Bleisilicat entstehen kann, welches die Auflösung des Silbers verhindern würde. Es muſs in diesem Falle dahin gewirkt werden, daſs alles Blei in Chlorid übergeführt werde, da dies in heiſsem Wasser löslich ist, das Sulfat dagegen nicht. Das Rösten dauert 8 bis 11 Stunden; ist es vollendet, so wird, ohne die Drehung des Cylinders zu unterbrechen, das Mannloch geöffnet, so daſs das Erz während der Drehung heraus in Gruben fallt, welche in dem Untergrunde hergestellt sind. Dort bleibt es meist etwa 9 Stunden und gelangt erst dann auf den Abkühlungsraum. Diese Gruben haben sich als sehr zweckmäſsig erwiesen, da erfahrungsmäſsig in ihnen eine Nachchlorirung stattfindet.

Der Laugeraum enthält 24 Bottiche von je 1m,82 Durchmesser und 0m,91 Tiefe. Auf dem Boden derselben liegen 4 bis 5 hölzerne Latten, etwa 76mm aus einander, welche die Wände nicht berühren; über diesen befinden sich rechtwinkelig dazu andere, 25 bis 40mm aus einander. Darüber wird als Filter ein Jutegewebe ausgebreitet und angefeuchtet, wenn es nicht vom vorhergehenden Gebrauche feucht ist; dasselbe wird mittels eines Reifens dicht an die Wände des Bottiches angedrückt, so daſs kein Erz seitwärts hindurch kann. Auf dieses Filter fällt das Erz aus dem Trichter und steigt bis auf 5 bis 8cm unter den Rand des Bottiches. Ist die Füllung beendet, so wird das Erz möglichst unberührt gelassen. Im Boden des Fasses münden zwei Kautschukröhren von etwa 4cm Durchmesser; die eine ist Einfluſs-, die andere Ausfluſsrohr. Laugt man die unedlen Metalle mit heiſsem Wasser aus, so findet die Bewässerung stets von unten statt, indem das Wasser durch das genannte Einfluſsrohr zuflieſst und durch das Erz allmählich aufsteigt. Sobald das Erz mit Wasser vollständig bedeckt ist, schlieſst man den Zufluſs ab. Nach kurzer Zeit senkt man die Abfluſsröhre, deren Ende bis dahin höher gehängt hat als der Rand des Bottiches, läſst die Flüssigkeit ablaufen und fügt sofort wieder Laugewasser zu. Je nach der Menge des |214| verfügbaren Wassers läſst man das Laugewasser ganz fortflieſsen oder sammelt solches. Ist viel in Chlorid verwandeltes Blei vorhanden, so ist es am besten, mit kaltem Wasser das meiste Blei und den Salzüberschuſs zu lösen und das Laugen dann mit heiſsem Wasser zu vollenden. Vor dem Zufügen des Hyposulfites muſs jedoch dann das Erz abgekühlt werden, um eine zu starke Lösung unedler Metalle mit dem Silber zu verhindern. Filtrirt das Erz schlecht, so ist es am besten, das Wasser zu erhitzen; das Filtriren wie das Lösen wird dann leichter gehen. Kommt das Erz warm vom Kühlboden in den Bottich, so erwärmt sich hierdurch auch das Wasser. In solchen Fällen muſs, auſser bei sehr reinen Erzen und wenn unreine Erze mit heiſsem Wasser gelaugt sind, vor der Einführung des Hyposulfites der Einsatz mit kaltem Wasser abgekühlt werden; anderenfalls wird das Metall unrein.

Führt man das Wasser vom Boden aus zu, so bildet sich eine sehr dünne Kruste oben auf der Erzschicht, welche sorgfältig entfernt und für sich gesammelt wird, bis genug zur Verarbeitung da ist. Dieses Material enthält alles Silber, das durch den Salzüberschuſs oder durch andere Chloride im Erze gelöst war und welches verloren gegangen wäre, wenn man das heiſse Wasser von oben zugeführt hätte. Dieser Betrag ist bei heiſsen Lösungen gröſser als bei kalten, ebenso gröſser bei starkem Salzüberschuſs. Die Verdünnung der Flüssigkeit mit Wasser schlägt einen Theil des Silbers oben nieder und vertheilt das übrige durch die Erzmasse, so daſs durch das Auslaugen nur wenig verloren geht. Nach Entfernung jener Kruste läſst man kaltes Wasser von oben aufflieſsen in dem Maſse, daſs das zuströmende Wasser dem abgeflossenen an Menge gleich ist.

Das gewaschene Erz wird nun mit einer kalten Lösung von 13 bis 75g Natriumhyposulfit in 1l Wasser ausgelaugt. Enthält das Erz Gold, so ist es vortheilhafter, Calciumhyposulfit anzuwenden. Zur Herstellung desselben kocht man Kalk mit Schwefel: 3CaO + 12S = 2CaS5 +CaS2O3, läſst absetzen und leitet Schwefligsäure so lange in die klare Lauge, bis das Sulfid in Hyposulfit übergeführt ist, eine verdünnte Silberchloridlösung daher nicht mehr gefällt wird. Auf einigen Werken verwendet man als Fällungsmittel Natriumpolysulfid, welches aber weniger vortheilhaft ist als Calciumsulfid. Auch Schwefelwasserstoff, durch Zusammenschmelzen von Paraffin und Schwefel erzeugt, wird wohl zum Niederschlagen verwendet; jedoch ist das Verfahren unangenehmer und seltener in Ausführung. Wo Natriumhyposulfit in Anwendung ist, da verwandelt der beständige Zusatz von Kalk die Lösung allmählich in Calciumhyposulfit. Bevor man die Lösung in die Niederschlagsbottiche laufen läſst, muſs man Sorge tragen, daſs das zum Auslaugen der unedlen Metalle benutzte Wasser vollständig verdrängt ist. Dies kann leicht durch den Geschmack untersucht werden, da das Doppelsalz von unter-schwefligsaurem Natron und Silber deutlich süſs schmeckt, oder auch |215| dadurch, daſs man die abgehende Flüssigkeit mit Calciumsulfid untersucht. Sobald sich die geringste Trübung bemerkbar macht, ist es Zeit, die Flüssigkeit zu sammeln, da die Wirkung des unterschwefligsauren Natrons beginnt: 2AgCl + 2Na2S2O3 = 2NaCl + 2NaAgS2O3. Das unter-schwefligsaure Doppel salz von Natron und Silber ist auſserordent lieh löslich. Die Menge des Lösungsmittels und auch die nothwendige Zeit sind abhängig vom Reichthume der Erze, indem reiche mehr erfordern als arme; Erze, welche mehr als 20 bis 30 Stunden beanspruchen, werden selten verarbeitet.

Sobald das unterschwefligsaure Natron nicht mehr süſs schmeckt, prüft man mit Schwefelcalcium, ob das Silber vollständig entfernt ist. Es geschieht dies, indem man 1 bis 2 Tropfen Sulfidlösung aus einer Flasche mittels eines Glasstäbchens entnimmt und in ein Becherglas voll der abflieſsenden Laugeflüssigkeit fallen läſst. Entsteht ein Niederschlag von Schwefelsilber, so setzt man das Laugen fort. Entsteht kein Niederschlag, sondern nur eine leichte Färbung, so fügt man etwas von der Silber haltigen Lösung hinzu, um zu prüfen, ob ein Ueberschuſs von Schwefelcalcium da ist. Ist dies der Fall, so hört man mit Laugen auf und wäscht das unterschwefligsaure Natron mit kaltem Wasser aus. Sobald das Wasser zu flieſsen aufhört, wird aus drei Stellen jedes Bottiches eine Probe genommen und untersucht. Wenn das Erz 30 bis 50 Ounces (0,093 bis 0,155 Proc.) enthielt, so dürfen die Rückstände nicht mehr als 4 Ounces (0,0124 Proc.) enthalten. Diese Proben werden ununterbrochen ausgeführt, oft 20 bis 30 an einem Tage. Ist der Silbergehalt auf 4 bis 6 Ounces (0,0124 bis 0,018 Proc.) herabgegangen, so wird der Bottich entleert; anderenfalls wird das Erz nochmals geröstet und gelaugt. Das ausgelaugte Erz wird auf die Halde gestürzt.

Die Silber haltige Natriumhyposulfitlösung läſst man in 2m,4 weite und 3m,6 tiefe Niederschlagsgefäſse laufen und versetzt mit Calciumsulfidlösung: 2NaAgS2O3 + 2NaCl + CaS = Ag2S + 2Na2S2O3 + CaCl2. Die von dem gefällten Schwefelsilber abgezogene Lauge wird wieder verwendet. Es ist darauf zu achten, daſs kein überschüssiges Schwefelcalcium vorhanden ist, da dieses später ein Niederschlagen des bereits gelösten Silbers als Schwefelsilber in den Laugebottichen veranlassen würde; dieses Schwefelsilber würde durch das Hyposulfit nicht wieder gelöst werden und somit verloren gehen. Man muſs daher einen etwa entstandenen Ueberschuſs von Sulfid mittels Silberlösung neutralisiren. Auf der Bertrand-Hütte erhält der Calciumsulfidzusatz beim Niederschlagen des Silbers, ferner ein wöchentlicher Zusatz von etwa 25k Hyposulfit die Lösung stark genug. Ist die klare Lösung abgezogen, so wird sofort neue eingelassen und ebenso behandelt und so fährt man 2 Wochen lang fort. Nach Ablauf dieser Zeit muſs man die Niederschlagsgefäſse entleeren. Zu diesem Zwecke wird der Schlamm lebhaft umgerührt, so in Gestalt eines dünnen Breies ausgehoben und auf Zeugfilter gebracht. |216| Man benutzt dazu eine Reihe von Rahmen von etwa 75cm im Quadrat, über welche Leinwand gespannt ist, und zwar hat man deren 30, die zu je 3 in einer Reihe auf einem Tische stehen, der mit einem 7cm hohen Rande umgeben ist. Unterhalb des Tisches befindet sich eine geneigte Rinne, welche alle Flüssigkeit nach einem Sammelbehälter führt. Die den Niederschlag enthaltende Flüssigkeit aus den Niederschlagsbottichen wird nun hierher geschafft und flieſst von einem Filter auf das andere, worauf die Lösung hindurchgeht und das Schwefelsilber auf dem Filter zurückbleibt. Hat sich dort eine gröſsere Menge davon angesammelt, so wäscht man es mit Wasser aus bis zur vollständigen Entfernung des Calciumsulfides und trocknet es sodann direkt, oder nachdem es ausgepreſst ist.

Das Schwefelsilber wird nun in einem Flammofen zunächst bei sehr niedriger Temperatur getrocknet und sodann langsam geröstet, wobei man die Temperatur eben so hoch hält, daſs keine Schmelzung eintritt. Ist Schwefelgewinnung ökonomisch wünschenswerth, so erhitzt man das Sulfid auch wohl in einer Retorte und verdichtet den Schwefeldampf. O. H. Aaron hat auch vorgeschlagen, das frisch gefällte Sulfid unter allmählichem Zusatz von frisch gefälltem Kalke unter beständigem Umrühren zu kochen. Es bildet sich dann, schneller als durch direkte Wirkung von Schwefel, Calciumpolysulfid und man gewinnt den gröſsten Theil des Schwefels so wieder. Die Lösung wird dann abgegossen und der Rückstand getrocknet und geröstet, wodurch eine graue, fast nur aus metallischem Silber bestehende Masse entsteht.

Früher wurde das erhaltene Silber in Graphittiegeln eingeschmolzen, was sich jedoch als zu kostspielig herausgestellt hat. Jetzt wird es unter Zusatz von etwas Blei in einem englischen Treibofen verarbeitet, wobei man die entstehende reiche Glätte zu Blei reducirt, welches man dann wieder in derselben Weise verwendet. Das Product hat 800 bis 900 Feingehalt,

Nach A. v. Groddeck und K. Brookmann (Stahl und Eisen, 1884 S. 141) finden sich in den Blasenräumen der basischen Schlacke von Peine häufig braune, rechteckige, sehr dünne Tafeln. Diese Krystalle haben eine Härte von 3,5, besitzen Glasglanz, sind durchsichtig und zeigen zwischen gekreuzten Nicols sehr lebhafte, bunte Polarisationsfarben. In der Richtung der rechtwinkelig zu einander stehenden, die Täfelchen begrenzenden Krystallkanten tritt Auslöschung ein, woraus es sehr wahrscheinlich wird, daſs die Krystalle dem rhombischen Systeme angehören. Auſserdem finden sich hin und wieder in den Blasenräumen der Schlacke schön blau gefärbte winzige Kryställchen, ferner schwärzlich gefärbte büschel- oder federartig gestaltete Krystallaggregate, welche dem rhombischen Systeme angehören. Die Analyse ergab folgende Zahlen:

|217|
Braune Tafeln Blaue Säulen
Kalk 58,01 56
Magnesia 0,88
Manganoxydul 3
Eisenoxydul 2,93 6
Phosphorsäure 38,75 35

Danach bestehen diese Krystalle aus vierbasisch phosphorsaurem Calcium (vgl. Hilgenstock 1883 250 330).

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