Titel: Fulton's Entfernung von Arsen aus Kupferpyriten.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1886, Band 261 (S. 212–214)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj261/ar261073

Entfernung von Arsen bei der Kupfergewinnung aus Pyriten in der Nähe der Gruben.

Der Erfolg des Henderson'schen Verfahrens zur Aufarbeitung von Pyriten mit Nutzbarmachung von Schwefel, Kupfer, Eisen und edeln Metallen hängt namentlich von einer guten Verwerthung des Schwefels ab. Es kann daher dieser Prozeſs nicht in der Nähe der Grube selbst ausgeführt werden. In Spanien wird das Erz gewöhnlich in offenen Haufen verbrannt. Zuerst werden mehrere 4 bis 5m hohe Kamine errichtet, welche unten durch Luftkanäle mit einander in Verbindung stehen. Um diese Kamine werden dann Pyritstücke aufgehäuft, so daſs sich eine Pyramide bildet, welche auſsen mit Pyritstaub bedeckt wird. Die Haufen werden durch brennendes Holz in den Luftkanälen entzündet, wobei Schwefligsäuregas durch die Kamine in die Luft entweicht. Durch diese Verbrennung wird nicht aller Schwefel aus den Pyriten entfernt. 2 bis 8 Proc. Erz bleiben sogar völlig unverändert. Das Arsen wird gröſstentheils zu Arsenigsäure oxydirt, welche theilweise sublimirt und sich als weiſser Anflug auſsen an den Haufen bemerkbar macht. Oft setzt sich auch Arsensulfid auſsen auf den Haufen ab. Da dasselbe aber beim Auflösen der gebrannten Erze in Wasser sich nicht löst, ist es für die Kupferherstellung nicht nachtheilig.

Die Laugen, welche durch Behandlung des gebrannten Erzes mit Wasser gewonnen werden, enthalten neben Kupfer, Eisenoxydulsulfat und freier Säure auch Eisenoxydsulfat, welch letzteres denselben eine braune Farbe verleiht. Die Arsenigsäure wird durch das im gebrannten Erze vorhandene Eisenoxyd oder auch durch Ferrisulfat in Eisenoxydarsenit, F2O3.As2O3, umgewandelt und als solches in der freien Säure gelöst. Bei der Fällung des Kupfers durch Eisen wird dann das Arsen erst, nachdem das meiste Kupfer aus der Lauge entfernt ist, im letzten Fällbottich als Eisenoxydularsenit gefällt. Auf diese Weise wird nur ein geringer Theil des Kupfers verunreinigt und selbst dieses läſst sich durch Waschen ziemlich rein erhalten. Die letzten Spuren von Eisenoxyd- oder Oxydularsenit aus Kupfer lassen sich durch Behandlung mit Säuren entfernen.

Da sich Kupfersulfid bedeutend leichter oxydirt als Eisensulfid, so behandelt man an verschiedenen Orten die Pyrite mit oxydirenden Lösungen, wie Eisenoxydsulfat, welche das Kupfer als Sulfat in Lösung bringen. Dadurch wird die Verunreinigung der Luft durch solch groſse Mengen Schwefligsäure, wie sie beim anderen Verfahren entstehen, vermieden. Der Arsengehalt der Pyrite verursacht beim Arbeiten nach diesem Verfahren keine Schwierigkeiten, da gar kein Arsen in Lösung geht. Auch bei langsamer Oxydation des Kupfersulfides durch Liegenlassen der Pyrite in mit Luftkanälen durchzogenen Haufen und zeitweiligem Auslaugen erhält man von Arsen völlig freie Kupferlaugen.

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Es ist auch versucht worden, die erwähnten Verfahren nach einander zu benutzen. In diesem Falle aber kann das Arsen der Pyrite groſse Schwierigkeiten verursachen. Gewöhnlich läſst man die Pyrite in Haufen, welche man mit Eisenoxydsulfatlösung übergieſst, liegen. Es ist aber sehr schwierig, die Oxydation so zu leiten, daſs das Erz nicht anfängt, zu brennen. An den Stellen der Haufen, wo dies eintritt, muſs durch Verstopfen der Luftkanäle und durch Uebergieſsen mit Wasser die Oxydation gemäſsigt werden. Dadurch aber wird die Bildung von Arsenigsäure begünstigt, und da dieselbe durch die geschlossenen Kanäle nicht entweichen kann, setzt sie sich an kälteren Stellen in den Haufen wieder ab. Wenn brennende Pyrite mit Wasser behandelt werden, so bildet sich Schwefelwasserstoff, welcher auf das gebildete Kupfersulfat wirkt und dasselbe wieder in unlösliches Sulfid umwandelt. Beim Auslaugen des so oxydirten Erzes erhält man Lösungen, welche neben Kupfersulfat und Eisenoxydulsalzen gewöhnlich Arsenigsäure enthalten. Da der Rückstand aus Eisensulfid besteht, gehen nicht wie bei der freien Verbrennung des Erzes Eisenoxydsalze in Lösung, mit denen sich die Arsenigsäure zu Arsenit verbinden könnte. Das Arsen bleibt daher als freie Arsenigsäure und fällt bei Behandlung mit Eisen zu gleicher Zeit mit dem Kupfer als metallisches Arsen nieder. Dasselbe läſst sich durch Waschen mit Salzsäure oder Wasser wie auch durch Glühen nur unvollkommen entfernen und es entsteht ein Arsen haltiges minderwerthiges Kupfer. Die Ursache hiervon ist also künstlich gehinderte Verbrennung in den Haufen.

H. B. Fulton schlägt im Journal of the Society of Chemical Industry, 1886 S. 296 zur Entfernung von Arsenigsäure aus Kupferlösungen Filtration durch Wasser haltiges Eisenoxyd vor. Auch durch Zusatz von Eisenoxydsulfatlösung oder Mischung der Arsen haltigen Laugen mit solchen von gebranntem Erz erhaltenen machen das Arsen unschädlich. Alle diese Mittel haben die Umwandlung von Arsenigsäure zu Eisenoxydarsenit zur Folge, welches, da es verhältniſsmäſsig leichter zu entfernen ist, weniger Schwierigkeiten verursacht. Die Arsenigsäure haltigen Laugen müssen auf obige Weise vor der Zugabe von Eisen behandelt werden, da sonst Arsen haltiges Kupfer gefallt wird.

Die Entfernung von Arsen aus Kupfer kann auf nassem oder auf trockenem Wege erfolgen. Die Reinigung auf nassem Wege beruht auf der Löslichkeit von Arsensulfid in Polysulfidlösungen: Das Kupfer wird durch Erhitzen mit Natriumsulfat und Kohle in Kupfersulfid umgewandelt, dann mit Natriumpolysulfidlösung behandelt und nachher mit Wasser gewaschen. Durch Rösten des so erhaltenen reinen Kupfersulfides erhält man Kupferoxyd, welches etwa 60 Proc. Kupfer enthält. Bei dem Verfahren auf trockenem Wege wird das Kupfer mit Schwefel haltigem Mineral gemischt, so daſs es etwa 40 bis 45 Proc. Kupfer enthält. Nach dem Verfahren von Manhès und David (1884 254 * 481) läſst sich in |214| einem den Bessemerbirnen ähnlichen Apparate unter Durchpressen von Luft daraus in einer Hitze Kupfer von 98 Proc. Gehalt herstellen. Arsen wie auch Antimon verflüchtigen sich. Die Kupferherstellung nach einem dem Bessemerprozesse ähnlichen Verfahren wurde schon seit langer Zeit versucht, scheiterte aber gewöhnlich durch die schnelle Zerstörung der Ausfütterung der Apparate. Manhès und David haben diese Schwierigkeit durch Benutzung eines möglichst Kieselsäure haltigen Fütterungsmaterials überwunden; ihr Verfahren ist in England von Vivian und Söhne in Swansea eingeführt. Auch durch elektrolytische Abscheidung läſst sich Kupfer von Arsen reinigen. (Vgl. 1885 258 34.)

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