Titel: Industrie der „seltenen Erden“.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1896, Band 302/Miszelle 4 (S. 95–96)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj302/mi302mi04_4

Industrie der „seltenen Erden“.

Noch vor wenigen Jahren galten nicht allein diese Erden selbst (die Oxyde von Thorium, Yttrium, Cerium, Lanthan, Didym u.a.), sondern auch diejenigen Mineralien, an deren Aufbau sie in erheblichen Mengen theilnehmen (Thorit, Orangit, Aeschynit, Euxenit, Fergusonit, Monazit u.a.m.), für wirkliche Seltenheiten, und erschien die Begründung irgend welcher Industrie auf denselben als vollständige Unmöglichkeit. Dass dieses Wort für Technik und Industrie an Bedeutung eingebüsst hat, lehrten die Thatsachen; Alter von Welsbach benutzte die seltenen Stoffe zu seiner Incandescenzbeleuchtung, und als diese sich rasch allerwärts einbürgerte, trat ein grosser und trotzdem bislang stets befriedigter Bedarf an genannten Mineralien ein, denn wenn auch jeder Gasglühlichtkörper nur einer fast verschwindenden Menge von Incandescenzoxyden bedarf, so war doch eben die Glühstrumpfherstellung schnell zur Massenfabrikation geworden. Da für die Incandescenzbeleuchtung das Thoriumoxyd die grösste Bedeutung unter allen „seltenen Erden“ besitzt, wurden naturgemäss zuerst die an diesem Oxyde reicheren Mineralien, wie Orangit mit 70 Proc. und Thorit mit 50 Proc. (deren Handelswaare allerdings gewöhnlich nicht mehr als 60 und 45 Proc. enthielt), Aeschynit mit 10 Proc. Thorerde und andere mehr zu gewinnen gesucht. Diese an Thorerde reicheren Mineralien finden sich fast ausschliesslich in wenigen südnorwegischen Küstenstrichen, woselbst man ihrer in möglichst grossen Mengen habhaft zu werden strebte. Die hohen Preise (400 M. für 1 k Orangit, 100 M. für 1 k Thorit) regte die Bevölkerung dort fieberhaft auf. Alles schleppte sich zu den alten Halden von Steinbrüchen und Gruben, in welchen jene Mineralien beobachtet worden waren, um diese auszuklauben; es wurden sogar Muthungen eingelegt für die Gewinnung derselben auf primärer Lagerstätte, aber |96| nach kaum 2jähriger Dauer hat die Thoritgewinnung in Norwegen aufgehört. Die Vorkommen von an Thoroxyd reicheren Mineralien sind erschöpft; wenigstens erscheint dem Referenten dieser Umstand als der wahre Grund dafür, dass das Thoroxyd jetzt nicht mehr aus ihnen, sondern aus einem viel ärmeren Material gewonnen wird. Dieses besteht im Wesentlichen aus Monazit, welcher sich in einzelnen Gegenden (Sibirien, Norwegen, Nord- und Süd-Carolina, Brasilien) in Urgebirgsmassen, insbesondere in Gneissen, ziemlich verbreitet findet; aus seinen Muttergesteinen ist er daselbst zum Theil durch die Verwitterung befreit worden und der natürlichen Aufbereitung verfallen. So trifft man ihn denn zusammen mit Feldspath, Glimmer, Magnesit, Zirkon u.a.m. z.B. in Nordamerika im Sande der kleinen Flussbetten, besonders an deren Mündung in grössere Gewässer. Von hier kommt sowohl mit der Hand aus dem Sande ausgelesener Monazit in den Handel, als auch durch einfaches Waschen angereicherter und vom Magneteisen magnetisch befreiter Sand. Noch mehr verspricht man sich jedoch von dem Monazitsande aus dem Süden Bahias unter 17° südlicher Breite, der in Schiffsladungen von mehreren Hundert Tonnen verfrachtet wird, und der, obwohl er nur gegraben und nicht weiter aufbereitet wird, dennoch bis zu 80 Proc. aus Monazit bestehen soll.

Nun ist der Monazit bekanntlich wesentlich ein Cer-Lanthan-Didymphosphat (mit nach Rammelsberg im Mittel etwa 31,6 Proc. Phosphorsäure, 36,4 Proc. Ceroxyd und 32 Proc. Lanthan- und Didymoxyd), dem, wie man annimmt, in schwankender Menge Thorit (Thoriumsilicat) beigemischt ist. Im brasilianischen Monazit soll der Thorerdegehalt bis zu 7,6 Proc. betragen, im Allgemeinen aber wird für Handelswaare nur ein solcher von 2,5 bis 3,5 Proc., in besseren Sorten von 4 bis 6,5 Proc. angegeben.

Der geringe Gehalt des Rohmaterials an der einzigen, zur Zeit werthvollen Thorerde macht es nöthig, für die Gewinnung eines gegebenen Quantums derselben mindestens die 12fache Menge von Monazit aufzuarbeiten. Diese im Verhältniss also massigen Nebenproducte sind bislang nicht anderweit zu verwerthen. Von der etwa ein Viertheil des Rohmaterials ausmachenden Phosphorsäure kann wohl von vornherein abgesehen werden, dagegen erregt die Frage lebhaftes Interesse, ob nicht die dem Thoroxyd im Monazit vergesellschafteten anderen „seltenen Erden“, welche unter obwaltenden Verhältnissen und in Anbetracht der anscheinend nicht leicht erschöpfbaren Monazitsandlager das Prädicat der Seltenheit nicht mehr verdienen, in anderen Industriezweigen Verwendung finden können.

Diese Frage ist wohl werth, auch in metallurgischen Kreisen erwogen zu werden.

Die vergesellschafteten Erden, deren Mengen für Monazit aus Nordamerika Waldron Shapleigh zu etwa 28,3 Proc. Cererde, 15,8 Proc. Didymerde und 13,3 Proc. Lanthanerde angibt, werden bei der Gewinnung des Thors schliesslich in Form eines verhältnissmässig recht reinen Gemisches von Cer-, Didym- und Lanthansalzen erhalten.

Die ersten Schritte einer Einführung dieser Stoffe in die Industrie sind schon gethan, und da der Forscher, welcher als Pfadfinder dabei waltete, seine Mittheilung (in Chem. Industrie, 1896 Nr. 8) hierüber mit der richtigen Bemerkung schliesst, dass „es wohl der Mühe werth ist, nicht nur nach Anwendungen für diese Körper zu suchen, sondern auch durch Veröffentlichung wenig versprechender oder selbst negativer Resultate das Interesse für den Gegenstand rege zu erhalten und Material für weitere Arbeit anzusammeln“, erscheint es angebracht, von jenen Arbeiten auch hier kurz zu berichten.

Otto N. Witt hat in dieser Richtung, in Verbindung mit einigen anderen Chemikern, Versuche im technologischen Laboratorium der technischen Hochschule zu Berlin-Charlottenburg ausgeführt. Bislang hat er jedoch erst eine technische Verwendung des Cers, das ohne Zweifel zu den interessantesten Elementen gehöre, da es die Fähigkeit besitze, verschiedene Oxydationsstufen zu bilden und in energischerer Weise zu reagiren als die übrigen seltenen Erden, ins Auge gefasst. Als Ausgangsform für Experimente mit Cer würde sich demnach das Ceroxalat oder ein eigenthümliches Cernatriumdoppelnitrat empfehlen.

Als geglückt darf man die in Berücksichtigung der Glasindustrie angestellten Versuche bezeichnen. Mit Cerdioxyd in verschiedenen Procentsätzen zusammengeschmolzenes Glas erhielt eine schöne gelbe Farbe, welche insbesondere glänzend bei dem mit 1 Proc. Cerdioxyzusatz erhaltenen Product hervortrat, während die mit höherem Zusatz erschmolzenen Gläser bereits ins Bräunliche spielten. Die gelbe Färbung ist sehr feuerbeständig und verändert sich selbst bei starker Weissglut nicht.

Von diesen Glasflüssen ist demnach, wie Referent vermuthet, wohl auch anzunehmen, dass sie, abgeschreckt und in der Kugelmühle aufs feinste gemahlen, Malerfarben geben werden.

Misserfolge ergaben die Versuche im Gebiete der keramischen Technik. Cergläser, in gewohnter Weise als Glasur auf Steingut verwendet, erzeugten, selbst bei grossem Cergehalt, nur blassgelbe bis bräunliche Färbungen, welche wohl nicht ansprechen würden. Auch Porzellanmasse durch Cerzusatz und nachträgliches Glühen in stark oxydirendem Feuer zu färben, wollte nicht gelingen; der Grund hierfür wurde darin erblickt, dass das Cer sich mit der in der Masse enthaltenen Kieselsäure zu einem ungefärbten Silicate verbinde.

Von grösserem Erfolge begleitet wurden die in Beziehung zur Textilfärberei angestellten Experimente. Zwar gelang eine Verbesserung des Anilinschwarzes durch Cersalze nicht, aber diese erwiesen sich als interessante Beizen für Farbstoffe der Alizaringruppe und wurden auch Dampffarben mittels derselben hergestellt. (O. L. in Stahl und Eisen.)

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