Titel: | Ueber Vitriol- und Alaunbereitung, insbesondere über heiße Auslaugung der verwitterten oder gerösteten Urstoffe; von J. G. Gentele, technischem Chemiker in Michelbach an Hall. |
Autor: | Johan G. Gentele [GND] |
Fundstelle: | Band 60, Jahrgang 1836, Nr. XXV., S. 115 |
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XXV.
Ueber Vitriol- und Alaunbereitung,
insbesondere uͤber heiße Auslaugung der verwitterten oder geroͤsteten
Urstoffe; von J. G.
Gentele, technischem Chemiker in Michelbach an Hall.
Mit Abbildungen auf Tab.
II.
Gentele, uͤber Vitriol- und
Alaunbereitung.
Zustand einiger Vitriol- und Alaunwerke.
Die Vitriol- und Alaunwerke in Deutschland, am Rhein und im Elsaß stehen unter
einander meist in sehr nachtheiliger, die Preise ihrer Producte
herabdruͤkender Concurrenz, die sich zu Gunsten derjenigen Werke
erhaͤlt, welche wegen besonderer oͤrtlicher Vortheile (die den
Gewerken am Rhein hauptsaͤchlich zukommen) in Stand gesezt sind, ihre
Fabrikate bedeutend billiger herzustellen. In der schlimmsten Lage befinden sich die
Gewerke, welche außerdem, daß ihre Urstoffe entweder schwierig zu erhalten, oder
wenig ergiebig sind, noch das in großer Menge erforderliche Brennmaterial theuer
bezahlen muͤssen, deren Urstoffe also nicht in Begleitung von brauchbaren Wen
vorkommen und welche uͤberdieß in holzarmen Gegenden angelegt sind. So haben
die Fabriken oder Gewerke dieser Art im Elsaß (Bouxweiler) und am Rhein (bei Bonn)
als Brennmaterial schwefelkiesarme Stein- oder Braunkohlen, welche neben den
schwefelkiesreichen, die die Urstoffe zur Vitriol- und Alaunbereitung
ausmachen, zugleich gefoͤrdert werden und daher nur so hoch zu stehen kommen,
als die Kosten ihrer Foͤrderung betragen; waͤhrend die Gewerke in
Sachsen, Thuͤringen (bei Saalfeld), und Wuͤrtemberg (Oedendorf und
Gaildorf) zur Versiedung der gewonnenen Vitriol- und alaunhaltigen Laugen
bloß Holz, dessen Preis sich uͤberall immer mehr erhoͤht, anwenden
koͤnnen, wozu noch der Umstand kommt, daß solche Urstoffe, deren Floͤz
klein und ohne Begleitung von Kohlen vorkommt, meistens aͤrmer sind.
Einige besondere Verfahrungsarten bei Bereitung des Vitriols
und Alauns; Behandlung der verschiedenen Urstoffe zur Gewinnung von
Vitriol- und alaunhaltigen Laugen und Versiedung derselben.
Ich beabsichtige keineswegs die verschiedenen, zur Bereitung dieser Producte
dienenden Urstoffe nach ihrem Vorkommen in Gangart, nach ihren physischen
Eigenschaften und ihrem chemischen Verhalten zu beschreiben, oder genaue
Verfahrungsarten zur Vitriol- und Alaunfabrication mittelst der verschiedenen
Urstoffe anzugeben, sondern bloß auf eine Auslaugmethode aufmerksam zu machen, durch
welche sich in manchen Werken dieser Art eine bedeutende Brennmmaterialersparniß erzielen lassen wird,
was besonders fuͤr diejenigen wichtig ist, deren Erze natuͤrlichen
Alaun erzeugen, die aber theures und viel Brennmaterial anwenden muͤssen;
denn durch Benuzung dieses hoͤchst wichtigen Verfahrens wuͤrden diese
Gewerke in groͤßeren oder wenigstens gleichen Vortheil zu stehen kommen, wie
diejenigen, welche zwar billiges Brennmaterial besizen, deren Urstoffe aber keinen
natuͤrlichen Alaun geben.
Um leichter verstanden zu werden, will ich zuvor einige Verfahrungsarten kurz
beschreiben, nach welchen in mir bekannten Vitriol- und Alaungewerken aus
verschiedenartigen Urstoffen diese beiden Salze im Großen erzeugt werden.
Diese Verfahrungsarten richten sich natuͤrlich nach der Natur der Urstoffe
selbst, und es muß fuͤr dieselben immer zuerst durch Versuche ausgemittelt
werden, auf welche Weise sie sich mit der geringsten Muͤhe am schnellsten so
aufschließen (d.h. ihre Bestandtheile in die genannten Salze
uͤberfuͤhren) lassen, daß das groͤßte Quantum Vitriol und Alaun
aus ihnen erzeugt wird.
Die erste Hauptarbeit, die mit denselben vorgenommen wird, ist entweder das Roͤsten oder das Verwittern, welche Operationen allein im Großen angewendet werden, um die
Erze durch Oxydation aufzuschließen. Ob die Roͤstung oder die Verwitterung
anzuwenden ist, haͤngt theils von der Natur der Erze, theils aber auch davon
ab, welches der beiden zu erzielenden Producte beachtenswerther ist;
gewoͤhnlich ist es der Alaun, weil er in hoͤherem Preise sieht, als
der Vitriol.Unter dieser Benennung verstehe ich immer Eisenvitriol oder schwefelsaures
Eisenoxydul.
Roͤstung kohlenstoffreicher Erze.
Der Umstand, ob die zu benuzenden Urstoffe genug oder zu wenig Kohlenstoff enthalten,
bedingt schon im Voraus Verwitterung oder Roͤstung. Kohlenstoffreiche Erze
werden naͤmlich am sichersten durch Anzuͤnden und langsames Verbrennen
zersezt, wobei man, um die sich entwikelnden Schwefeldaͤmpfe nicht zu
verlieren, gewoͤhnlich die glimmenden Erzhaufen mit ausgelaugten, immer noch
Thon und Eisenoxyd enthaltenden Erzen bedekt. Bisweilen werden sie vor der
Roͤstung aber auch der Verwitterung an der Luft, unter Feuchthaltung der
Haufen mit Wasser, preisgegeben und dann abgelaugt; dieß geschieht naͤmlich
dann, wenn die Urstoffe Schwefeleisen oder gar Doppelt-Schwefeleisen im großen Uebermaaß gegen
die Thonerde enthalten, weil in diesem Falle bei der Roͤstung sehr viel
Schwefel rein verloren gehen wuͤrde. Urstoffe von solcher Beschaffenheit liefern zuerst durch
Verwitterung vitriolhaltige Laugen, und werden dann geroͤstet, um mit dem
Reste des unzersezten Schwefeleisens und der Thonerde schwefelsaure Thonerde
darzustellen; bei zu großem Uebermaaße von Schwefeleisen und Schwefel werden sie
jedoch zur Gewinnung von Schwefel vorher abgeroͤstet und dann erst auf
Vitriol benuzt.
Verwittern kohlenstoffarmer Urstoffe.
Kohlenstoffarme Urstoffe, welche gewoͤhnlich aus grauem schwefelkieshaltigem
Schiefer (Saalfeld), worin bisweilen auch Schwerspath eingesprengt ist, bestehen,
koͤnnen im Großen nur durch Verwitterung vortheilhaft aufgeschlossen werden,
indem sie sich durch Verbrennung ihres eigenen Kohlenstoffs nicht roͤsten
lassen. Die Verwitterung bewirkt man gewoͤhnlich entweder auf sogenannten Buͤhnen (großen hoͤlzernen Kasten mit unten
auf einen Punkt sich vertiefendem, gezimmertem Boden, von dem die Lauge abgelassen
werden kann) durch jahrelanges Liegen, wobei die Erze immer in feuchtem Zustande
gehalten und mitunter abgelaugt werden; oder auch auf gemauertem, nach einem steinernen oder hoͤlzernen Laugekasten
abhaͤngigem, laugedichtem Grunde, auf Haufen,
welche ebenfalls oͤfters mit Wasser begossen, dadurch feucht gehalten und
nach und nach abgelaugt werden.
Gewoͤhnlich geben geroͤstete Erze mehr Alaun oder schwefelsaure
Thonerde, als verwitterte, die hingegen mehr Vitriol liefern. Dieß ruͤhrt zum
Theil von den verschiedenen Bestandtheilen der roͤstbaren und verwitterbaren
Erze her, theils aber auch von der verschiedenen Behandlungsweise derselben. Durch
die Roͤstung bildet sich, wenn das Schwefeleisen langsam verbrennt,
schwefelsaures Eisenoxydul, schweflige und Schwefelsaͤure; bei einem etwas
staͤrkeren Hizgrade wird aber das schwefelsaure Eisenoxydul selbst wieder
zersezt und schwefelsaure Alaunerde erzeugt, also rothes Eisenoxyd frei. Durch
langsames Roͤsten, wobei ein Hizgrad vermieden wird, bei dem der Eisenvitriol
die Schwefelsaͤure abgibt, wuͤrde man daher mehr Eisenvitriol und
weniger Alaun bei einerlei Erzen erhalten, und umgekehrt. Eine anfaͤnglich
starke Roͤstung wuͤrde bewirken, daß nur ein Theil des Schwefeleisens
wie sonst verbrennt- ein anderer hingegen Schwefel abgibt, der entweicht;
daher muß in jedem Falle die Roͤstung anfangs langsam erfolgen, gleichviel,
ob man Alaun oder Vitriol erzielen will; im ersteren Falle wird man die Erhizung
gegen das Ende, nachdem alle Schwefelverbindungen in schwefelsaure
umgeaͤndert sind, noch steigen lassen.Der Eisenvitriol wird bei ungefaͤhr 200° R. in entweichende
Schwefelsaͤure und zuruͤkbleibendes Eisenoxyd
zersezt, daher auch keine groͤßere Hize entstehen soll.
Durch die Verwitterung der schwefelkieshaltigen Schiefer erhaͤlt man, je
nachdem die Thonerde in dem Schiefer mehr oder weniger leicht loͤslich
vorhanden ist, auch mehr schwefelsaure Thonerde oder mehr Vitriol, jedoch meistens
mehr von diesem als von jener.
Auslaugung der verwitterten oder geroͤsteten
Urstoffe.
Auf die Roͤstung oder Verwitterung der Erze oder Urstoffe folgt die
Auslaugung, eine Operation, durch welche man alle aufloͤslichen Salze, die
sich erzeugten, ausziehen will. Wenn die Erze der Verwitterung ausgesezt wurden, die
erst nach einigen Jahren beendigt ist, so sind sie auch gewoͤhnlich auf ihren
Buͤhnen oder Verwitterungsplaͤzen vollstaͤndig ausgelaugt; das
Wasser, womit man sie feucht erhielt, sammelte sich am bestimmten Orte als Lauge,
die, wenn sie zum Versieden zu schwach war, wiederholt auf die Erze gebracht wurde,
um sie in versiedbare Lauge zu verwandeln.
Die geroͤsteten Erze werden aber nicht auf ihren Roͤstplaͤzen,
sondern in allen mir bekannten Werken in Kaͤsten
abgelaugt, welche neben einander stehen, mit Senkboͤden versehen und mit
Dielen, die in starkem Genegel stehen, wasserdicht gemacht sind. Diese
Kaͤsten haben im Allgemeinen die Einrichtung, daß die abzulaugenden Erze mit
Karren oder Hunden bequem in dieselben gebracht und wieder herausgeschaufelt und an
ihre Bestimmungsorte gefahren werden koͤnnen. Von der Lauge, die mittelst
hoͤlzerner Haͤhne unter dem Senkboden hell abgezogen wird,
unterscheidet man versiedbare und unversiedbare; erstere wird mit Rinnen in Reservoirkasten abgelassen,
leztere aber in Laugekaͤsten, aus denen dann die schwache Lauge auf frische
abzulaugende Erze statt Wasser aufgepumpt wird. Die Erze werden so lange mit Wasser
oder schwacher Lauge abgelaugt, als die Graͤdigkeit, die die aufgepumpte
Fluͤssigkeit bekommt, noch erheblich ist.
Die geroͤsteten Erze werden nach dem Ablaugen verschieden behandelt; an
manchen Orten, z.B. in Bouxweiler, kommen sie zur zweiten Roͤstung auf
Haufen, welche Jahre lang sich uͤberlassen bleiben, damit die der
Roͤstung entgangenen Theile verwittern (sie erhizen und entzuͤnden
sich bisweilen wieder freiwillig); und dann werden sie nochmals abgelaugt, wobei man
oft noch eine sehr salzhaltige Lauge gewinnt. Man wirft sie dann entweder auf den
SchuttraumSie ließen sich vielleicht vortheilhaft zu Duͤnger verwenden., oder verwendet sie zur Bedekung der Roͤsthaufen, um die
Verfluͤchtigung der schwefligen Duͤnste zu verhindern (z.B. in
Oedendorf, Bouxweiler).
An anderen Orten werden die abgelaugten Erze in feuchtem Zustande zum Theil wieder
unter frische gemengt; dieß ist besonders dann nuͤzlich, wenn die Urstoffe
viel Doppelt-Schwefeleisen enthalten.
Das Hauptaugenmerk hat man bei der Auslaugung darauf zu richten, daß man mit der
kleinsten Menge Wasser die moͤglich-groͤßte Menge Erze von
ihrem Salzgehalte befreit; denn je hochgraͤdiger die Laugen aus den
Kaͤsten erhalten werden koͤnnen, desto weniger Brennmaterial ist
nachher zu ihrer Versiedung erforderlich, um die darin enthaltene Menge Vitriol oder
Alaun herauszukrystallisiren und fuͤr sich darzustellen; uͤbrigens ist
auch die Mischung der Salze in den laugen in manchen Gewerken guͤnstiger als
in anderen. Sind die laugen naͤmlich von der Art, daß sie leicht
krystallisirbaren Vitriol und natuͤrlichen Alaun neben der freien
schwefelsauren Thonerde enthalten, so ist es sehr schwer, sich beim Auslaugen
concentrirte Fluͤssigkeiten zu verschaffen; das uͤber die
geroͤsteten, oft noch warmen Erze gebrachte Wasser loͤst zuerst nur
die leicht loͤslichen unkrystallisirbaren Salze (schwefelsaure Thonerde),
dann bis zur Saͤttigung noch Alaun (wenn solcher vorhanden ist) und Vitriol
auf, der Rest krystallisirbarer Salze aber bleibt ungeloͤst, bis ein zweiter
Antheil Wasser hinzukommt, und auch diese aufnimmt. Waren die Erze warmen
Roͤsthaufen entnommen, so wird die Lauge etwas warm und hochgraͤdiger,
und kann auch so abgezogen werden, wenn die Waͤrme bei ihr anhaͤlt;
sie lauft aber von derselben Graͤdigkeit, wie von kalten Erzen ab, wenn sie
wieder erkaltete, so daß die Salze aus ihr herauskrystallisiren konnten. Man braucht
also in diesem Falle eine Masse Wasser zur Ausziehung der Salze und dann eine Menge
Holz zur Verdampfung desselben, um die Salze fuͤr sich herzustellen; anders
ist es bei Erzen, welche sehr wenig natuͤrlichen Alaun bei der
Roͤstung liefern. Leztere geben schon durch kalte Ablaugung eine Lauge von
30° Beaumé (wie in Bouxweiler), waͤhrend man mit jenen
hoͤchstens eine Lauge von 22° erhaͤlt (wie in Oedendorf). Es
ist zwar auch ein Vortheil, wenn Fabriken natuͤrlichen Alaun erzeugen
koͤnnen, indem dadurch die in anderen, welche keinen natuͤrlichen
Alaun gewinnen, nothwendig werdende Menge Niederschlagsmittel erspart bleibt; aber
der hieraus entstehende Vortheil wird durch den groͤßeren
Brennmaterial-Verbrauch wieder aufgewogen. Wie dieser Vortheil aber auf einem
einfachen Wege benuzt, und wie uͤberhaupt die Auslaugung der Erze in
derartigen Werken auf eine dem Geschaͤfte durch Gewinnung gleich
krystallisirbarer Laugen viel Vortheil bringende Weise betrieben werden kann, werde
ich zu zeigen suchen, nachdem ich zuvor die bisher uͤblichen
Versiedungsmethoden kurz
beschrieben habe, damit dann die Vortheile, welche aus meinem Verfahren der
Auslaugung entspringen, desto einleuchtender werden.
Versiedung der Laugen.
Um die in den sogenannten Rohlaugen enthaltenen Salze, den Eisenvitriol und Alaun zu
gewinnen und von einander abgeschieden zu erhalten, erfolgt die Versiedung
derselben, welche Operation sich nach der Beschaffenheit der Laugen richtet, und
wobei ein guter Siedeapparat eine Hauptsache ist. Derselbe muß nicht nur dem
Siedeverfahren entsprechen, sondern auch oͤkonomisch und dauerhaft seyn, auch
moͤglichst wenig Brennmaterial erfordern. Ich werde in einer anderen
Abhandlung mehrere in solchen Gewerken zu diesem Zwek angewandte Apparate
beschreiben.
Erstes Siedverfahren. Laugen von geroͤsteten
Erzen, welche viel natuͤrlichen Alaun und schwefelsaure Thonerde enthalten
(wie z.B. die in Oedendorf), werden, nachdem schon in den Reservoirs aus den
schwachen Laugen sich eine bisweilen bedeutende Menge natuͤrlichen Alauns
abgesezt hat, in die Abdampfapparate abgelassen, und bis zu einer gewissen
Graͤdigkeit abgedampft, unter Ersaz der verdampften Lauge durch frische, bis
der ganze Abdampfapparat voll von concentrirter Lauge ist. Diese wird dann aus den
Abdampfapparaten in hoͤlzerne Kasten (Schuͤttelkaͤsten)
ausgelassen, und ihr eine vom Siedmeister nach fruͤheren Operationen
berechnete Menge sogenannten Flusses (schwefelsaures, salzsaures, kohlensaures,
halbkieselsaures Kali oder Glasgalle, so wie schwefelsaures und kohlensaures
Ammoniak) in aufgeloͤstem Zustande oder als feines Pulver zugesezt, um die
schwefelsaure Alaunerde in Alaun zu verwandeln; lezterer faͤllt beim Erkalten
der Fluͤssigkeit, wenn man die Vorsicht gebraucht, sie mit hoͤlzernen
Haken in den Kasten zu bewegen, als weißes Pulver – aus lauter kleinen
Krystallen bestehend – daraus nieder. Nachdem man die Lauge so lange mit Fluß
versezt hat, als eine herausgenommene Probe auf einen neuen Zusaz desselben noch
Alaun erzeugte, erhaͤlt man eine Fluͤssigkeit, die durch Abdampfen und
Schuͤtteln (ohne Flußzusaz) den groͤßten Theil des in ihr enthaltenen
Alauns schon mit Eisenvitriol vermengt, absezt. Die nun mit schwefelsaurem Eisen
uͤbersezte und beinahe nur aus solchem bestehende Mutterlauge wird auf
Vitriol benuzt, welcher nach dem Abdampfen derselben auf eine gewiss
Graͤdigkeit (32 – 35° Beaumé) bei ihrem Erkalten in
hoͤlzernen Kaͤsten, in die Schnuͤre und Latten zum Ansezen
desselben gebracht sind, unrein mit aufliegendem Alaun erhalten wird.
Der durch Schuͤtteln erhaltene Alaun, das Alaunmehl, welches eisenhaltig ist, wird durch Waschen in kaltem,
Aufloͤsen in kochendem Wasser und durch mehrmaliges Umkrystallisiren eisenfrei gemacht, wobei
man den Alaun in verschiedenen Formen, in Bloͤken
den gewoͤhnlichen, in Blumen an Latten oder Schnuͤren den reineren, anschießen laͤßt. Mutterlaugen des in Blumen
angeschossenen Alauns dienen zur Loͤsung des gewaschenen Alaunmehls behufs
der Fabrikation, von Blokalaun, und die hievon
zuruͤkbleibenden werden eingedampft und das Alaunmehl
herausgeschuͤttelt, welches durch Aufloͤsen in Wasser und Anschießen
aus der schwach gemachten Loͤsung Alaun in Blumen liefert. Das
Aufloͤsen des Alauns wird immer in Bleipfannen vorgenommen.
Unkrystallisirbare Mutterlaugen, welche Bittererde, Eisen und Alaunerde als
salzsaure und schwefelsaure Salze enthalten, liefern durch Gluͤhen mit
Kochsalz Glaubersalz, und werden in manchen Gewerken
hierauf verarbeitet.
Zweites Siedverfahren. Die Lauge wird zur Trennung des
Eisenvitriols vom Alaun und zur Erzielung eines alaunfreien Vitriols in Pfannen
eingedampft, auf welche der Absaz von Schlamm (wasserfreiem, schwefelsaurem
Eisenoxydul) nicht nachtheilig wirken kann. Der Alaun und die schwefelsaure Thonerde
besizen naͤmlich zu dem Wasser eine groͤßere Verwandtschaft als das
schwefelsaure Eisenoxydul, daher lezteres bei der Eindampfung sich fast
vollstaͤndig ausscheidet, waͤhrend die schwefelsaure Thonerde und der
Alaun aufgeloͤst bleiben. Wie weit eine Lauge aber eingedampft werden muß,
damit bloß der Eisenvitriol sich abscheidet, dieß haͤngt von dem
Verhaͤltnisse ab, in welchem sie Alaun, schwefelsaure Thonerde und
Eisenvitriol enthaͤlt. In Bouxweiler faͤngt der Vitriol bei 38
– 40° Beaumé an sich auszuscheiden, und man kocht nun unter
Ersaz der verdampften Lauge mit frischer fort, bis sie eine Graͤdigkeit von
45 – 50° B. erhalten hat; sobald ein Mal die Araͤometergrade
uͤber 40° B. steigen, ist aller Eisenvitriol in wasserfreiem Zustande
ausgeschieden, und nun erst faͤllt bei weiterer Verdampfung auch die
schwefelsaure Thonerde und der Alaun nieder. Der Punkt uͤbrigens, bei dem aus
einer Lauge der Eisenvitriol niederfallt, ist leicht erkennbar: waͤhrend
naͤmlich die Araͤometergrade bei der Verdampfung der Lauge anfangs in
einer gewissen Zeit immer stark zunehmen, bleiben sie bei dem gewissen
Austretungsgrade des Vitriols so lange unveraͤnderlich, bis derselbe ganz
herausgefallen ist.
Wenn sich der wasserfreie Eisenvitriol in den Siedapparaten nach Aufhebung des
weiteren Einkochens der Fluͤssigkeit bei Bedekung und Ruhe abgesezt hat,
verwendet man die uͤberstehende Lauge auf Alaun. Sie kommt naͤmlich
eben so wie bei dem ersten Siedverfahren noch warm in die
Schuͤttelkaͤsten oder in ausgemauert Suͤmpfe, und wird darin mit der zum
Faͤllen des Alauns erforderlichen Menge Fluß versezt etc.
Der in dem Siedapparate zuruͤkgebliebene wasserfreie Vitriol wird sogleich
darin mit der noͤthigen Menge Wasser aufgeloͤst, und liefert beim
Ablassen in Krystallisirsuͤmpfe und Stehenlassen so ziemlich alaunfreien
Eisenvitriol; oder man kann ihn auch zur Zersezung des Kochsalzes, um dadurch
Glaubersalz zu gewinnen, als wasserfreien Vitriol aufbewahren.
Die Mutterlaugen des Eisenvitriols, welche etwas Alaun oder schwefelsaure Thonerde
enthalten, benuzt man mehrmals statt Wasser zur Aufloͤsung des wasserfreien
Vitriols; wenn sie endlich nach oͤfterem Gebrauche zu unrein geworden sind,
versiedet man sie wieder mit den Rohlaugen in den Pfannen.
Drittes Siedverfahren. Bisweilen werden Rohlaugen, welche
Alaun und schwefelsaure Thonerde im Uebermaaße enthalten, auf eine wie bei den
Salzsalinen eingerichtete Gradiranstalt gebracht. Hiebei concentrirt sich die
Fluͤssigkeit, das schwefelsaure Eisenoxydul zersezt sich zum Theil und
faͤllt zum Theil auch unzersezt auf der Gradiranstalt nieder; der Rest
scheidet sich beim Einkochen aus, welches wie beim ersten Siedverfahren vorgenommen
wird. Die Mutterlaugen benuzt man aber nicht auf Eisenvitriol, sondern auf
Glaubersalz und Englischroth; in lezteres verwandelt man auch den bei allen
Behandlungen der vitriolhaltigen Lauge sich absezenden Schlamm von gelbem
Eisenoxydhydrat. Dieses Verfahren ist in Reschwitz bei Saalfeld in Gebrauch.
Viertes Siedverfahren. Wenn die Rohlaugen, wie es bei
verwitterten Erzen der Fall ist, wenig schwefelsaure Thonerde und nur Spuren von
natuͤrlichem Alaun, hingegen viel schwefelsaures Eisenoxydul enthalten, so
werden sie hauptsaͤchlich auf Vitriol benuzt und der reinste im Handel
vorkommende wird immer aus solchen Laugen durch Eindampfen derselben uͤber
altem Eisen gewonnen; die Mutterlauge liefert dann noch eine geringere Sorte
(Garnsdorf bei Saalfeld; Gaildorf in Wuͤrtemberg).
Bei allen Laugen, welche auf Vitriol benuzt werden, ist es vortheilhaft, Eisen
zuzusezen, um die Ausscheidung einer zu großen Menge Eisenoxyds zu verhindern.
Diejenigen Gewerke, deren Lauge so beschaffen ist, daß sie nicht leicht krystallisirt
(also wenig Alaun und mehr schwefelsaure Thonerde neben Eisenvitriol
enthaͤlt), haben freilich dadurch einen großen Vortheil; sie koͤnnen
naͤmlich alle schwachen Laugen zur Ablaugung frischer Erze verwenden und auf
diese Art nur hochgraͤdige zur Versiedung bereiten (30° B. in
Bouxweiler), weßwegen sie auch fast nur die Haͤlfte des Brennmaterials derjenigen
brauchen, die wegen ihrer leicht krystallisirbaren (viel natuͤrlichen Alaun
enthaltenden) Laugen 20 – 22graͤdige Fluͤssigkeiten (wie in
Oedendorf) versieden muͤssen; denn 3 Theile einer Lauge von 20°
enthalten nur so viel Salze als 2 Theile einer von 30°, so daß von jenen 1/3
mehr verdampft werden muß, bis sie diesen an Concentration gleichkommen. Dieß hat
auf die Calculation der producirten Waare einen großen Einfluß. Da
gewoͤhnlich diejenigen Urstoffe, welche in Begleitung von Kohlen vorkommen
(Bouxweiler, Kloster Puͤtzchen), auch Laugen liefern, die ein starkes
Concentriren gestatten, so stehen natuͤrlich die Gewerke, welche sie
verarbeiten, in doppeltem Vortheile; hingegen haben die anderen, welche Laugen
erzeugen, die viel natuͤrlichen Alaun enthalten, wie schon bemerkt wurde, den
Vortheil, daß sie nicht so viel Niederschlagsmittel beduͤrfen.
Der Umstand, daß der Alaun aus einer warmen gesaͤttigten Lauge beim Erkalten
derselben zum Theil wieder auskrystallisirt und in kaltem Wasser sich nur zu einer
schwachen Lauge loͤst, macht es also sehr schwierig, sich die mit der
Production concentrirter Laugen verknuͤpften Vortheile bei alaunhaltigen
Roͤsthaufen zu verschaffen. Wir wollen nun aber sehen, auf welche Art sie
sich mittelst der heißen Auslaugung erreichen lassen.
Ueber heiße Ablaugung der geroͤsteten Erze.
Wir wollen zuerst in der Voraussezung, daß man mit solchen Urstoffen, die sonst nur
20graͤdige Lauge liefern, 30graͤdige darstellen kann, und daß hiezu
nur kochendes Wasser bereitet und waͤhrend der Auslaugung im Kochen erhalten
zu werden braucht, untersuchen: welche Vortheile dieß hinsichtlich des
Brennmaterial-Verbrauchs gewaͤhrt.
Wir nehmen an, daß um 100 Kubikfuß 20gradiger Lauge kochend zu machen, und sie
hernach auf 30° einzudampfen, 100 Kubikfuß Holz verbraucht werden und die
Lauge dann auf 2/5, also 66 Kubikfuß reducirt wird. Diese 66 Kubikfuß Lauge
enthalten nun dieselbe Salzmenge, wie die 100 Kubikfuß 22- oder
20graͤdiger Lauge, und es wird aus derselben beim Erkalten so viel
anschießen, als das verdampfte Wasser (= 1/2) geloͤst enthielt. Von den 100
Kubikfuß Brennmaterial kann man annehmen, daß 2/8 verbrennt werden, um die Lauge zum
Kochen zu bringen, und 6/8 zur Unterhaltung des Kochens bei dem Eindampfen. Ferner
wollen wir annehmen, bei der heißen Auslaugung werde immer 30graͤdige Lauge
erzielt, so sind 66 Kubikfuß 30graͤdige Lauge = 100 Kubikfuß Lauge von 20
oder 22°. Wir nehmen auch an, jeder Kubikfuß Lauge sey = 1 Kubikfuß Wasser, und also in 66
Kubikfuß Lauge 66 Kubikfuß Wasser, so brauchen wir, um so viel Salz auszuziehen, als
100 Kubikfuß kalter Lauge enthalten, nur 66 Kubikfuß kochendes Wasser. Da, wenn wir
schon 30graͤdige Lauge haben, diese nicht mehr abgedampft zu werden braucht,
so ist also das zum Eindampfen erforderliche Brennmaterial erspart, wogegen das
Heißmachen des zum Ablaugen noͤthigen Wassers in Betracht kommt; weil aber
lezteres nur 2/5 des sonst erforderlichen Quantums betraͤgt, so wird hiezu
auch nur 2/5 des Brennmaterials noͤthig seyn, folglich 1/3 desselben erspart
werden.
Ein zur heißen Auslaugung geeigneter Apparat muß so eingerichtet seyn, daß man darin
frisch geroͤstete Erze ununterbrochen in siedendem Wasser ablaugen und
dasselbe Wasser, ohne daß es sich abkuͤhlt, so oft zum Ablaugen frischer Erze
wieder brauchen kann, bis es die verlangte Graͤdigkeit hat; auch
muͤssen Erze, die aus starker Lauge kommen, in schwaͤcherer und zulezt
in Wasser abgelaugt werden koͤnnen, bis alle Salze aus ihnen ausgezogen sind,
und die so erhaltenen schwachen Laugen sollen, ehe sie erkalten, wieder zur
Ablaugung frischer Erze gebraucht und dadurch gesaͤttigt werden
koͤnnen. Alle diese Operationen muͤssen endlich auch ohne zu viel
Handarbeit ausgefuͤhrt werden koͤnnen.
Ein Apparat dieser Art, wie ich ihn hiemit vorschlage, muß natuͤrlich
fuͤr ein Gewerk, wo die geroͤsteten Erze viel Alaun enthalten,
bedeutenden Vortheil gewahren.
Auf dem Roͤstplaze der Urstoffe errichte man an einer Stelle, die den
Roͤsthaufen der Erze und dem Schuttlager, so wie zugleich dem Siedhause,
wohin die Lauge geleitet werden soll, nahe liegt, vier stufenweise uͤber
einander stehende gleich große Pfannen (Fig. 21), so daß die
Fluͤssigkeit aus der Pfanne B in C, D, E abgelassen werden kann. Die Vorderwaͤnde
und die Pfannen beschreiben um einen vor denselben stehenden Krahn einen halben
Zirkel, so daß jede Pfanne von dem Stander des Krahnes gleich weit entfernt ist.
Diese Pfannen sind so eingemauert, daß der Feuerheerd unter der Pfanne E ist, weil hier geschuͤrt wird, deren Boden
jedoch nicht von der Flamme unmittelbar beruͤhrt wird; auch darf sie die
Seitenwaͤnde dieser Pfanne, weil dieselbe manchmal leer wird, nur 1' hoch
erwaͤrmen. Aus dem Feuerraume unter E gelangt die
Flamme in den Feuerraum der anliegenden zweiten Pfanne D, und darf den Boden derselben, da sie jezt nicht mehr so heftig ist, frei
beruͤhren; von da streicht sie eben so nach C und
B, den Boden derselben beruͤhrend, und zulezt
in ein Kamin, wenn alle vier Pfannen erwaͤrmt werden und die in E erzeugte Hize erschoͤpft werden soll. Da aber
auch Perioden kommen, wo vielleicht nur auf E, D und B Feuer einwirken soll, so sind die Zuͤge, welche das Feuer
von einem Orte zum anderen leiten, folgender Maßen einzurichten.
In dem Grundrisse der Pfannen, Fig. 22, ist die Lage des
Zuges alle Mal um so viel hoher anzunehmen, als die Pfanne im Vergleiche mit E hoͤher liegt. An der Hinteren Seift ist der
Hauptzug des Feuers angebracht; er bildet eine mit c, c,
c bezeichnete Linie. In den Canal a, a
muͤndet der wie unter gewoͤhnlichen bleiernen Pfannen beschaffene
Feuerraum von E, welcher durch die Waͤnde e, e begraͤnzt und mit einem Roste und
Schuͤrloche versehen ist, vermittelst der Oeffnung g,
g, und steht auf diese Art mit dem ganzen Canal und dem hinten
angeschlossenen Kamin in Verbindung. Von diesem Canal geht nun auch ein Zug h, h unter dem Boden der Pfanne D hin und her, und oͤffnet sich wieder in den Canal a, a; dasselbe ist der Fall bei dem Zuge i, i der Pfanne C und dem
Zuge k, k der Pfanne B. Man
kann daher mittelst der Schieber l, l, l und m, m, m den Zug beliebig auf alle oder nur auf einzelne
Pfannen fuͤhren; denn wenn man den Schieber l, C
schließt, so geht der Zug nach C, zieht man ihn aber auf
und verschließt den Schieber C, m, so geht der Zug, wenn
der Schieber B, l zugestellt ist, nach B, und dann ins Kamin, oder wenn B, m verschlossen ist, sogleich in dasselbe; auf aͤhnliche Art kann
der Zug nach D abgeschlossen und hergestellt werden.
In diesen Pfannen sollen nun, wie sonst in Kasten, die Erze abgelaugt werden; wollte
man sie aber in dieselben werfen und auskochen, so wuͤrde dieß bei bleiernen
Pfannen zwar angehen, allein die Arbeit waͤre sehr laͤstig und das
Herausschoͤpfen der Erze wuͤrde zu viele Umstaͤnde veranlassen.
Um diese nun leicht, selbst aus bleiernen Pfannen, waͤhrend der Feuerung
herausschaffen zu koͤnnen, versehe ich jede Pfanne um die Seitenwaͤnde
herum mit einem festen, 1/2' breiten Lager von Eichenholz, welches, damit es nicht
schwimme, von Oben herab in die Pfanne gespannt seyn muß; es ist nur 1/4' hoch und
mit seinem aufliegenden Senkboden bedekt, der aus Stuͤken besteht, die auf
die Lager befestigt sind und herausgenommen werden koͤnnen. Unter dem
Senkboden geht aus der Pfanne ein Hahn. In jede Pfanne passen zwei Kaͤsten,
die ich Ablaugkaͤsten nenne, von solcher Groͤße, daß wenn zwei
derselben in eine Pfanne gesezt sind, der Raum derselben bis auf 1' auf allen Seiten
um die Kasten ausgefuͤllt ist, und die, wenn sie auf dem Senkboden der Pfanne
aufsizen, nur 1' aus derselben hervorragen. Sie sind der Haltbarkeit wegen aus
Dielen von Eichenholz verfertigt; ihre Hintere und vordere schmale Seitenwand a, a (Fig. 22) liegen, um sie
festzuhalten, in einem
Einschnitte der beiden anderen langen b, b. Das Ganze
steht auf folgende Art in einem Eisenverschlage.
Man macht naͤmlich an der Hinteren und vorderen Seite und in der Mitte in die
2'' starken Dielen um den ganzen Kasten herum in einer Linie c, c, c (Fig. 23) 3/4 zoͤllige Einschnitte. In diese Furche nun legt man
einen 1/4'' diken, 1'' breiten Reif oder Verschlag von Eisen recht fest um den
ganzen Kasten, und oben wird derselbe mit Schleusten d,
d versehen, durch welche eiserne Stangen e, e,
e zum Zusammendruͤken der beiden Seitenwaͤnde gestekt und
festgemacht werden koͤnnen; leztere werden auch mit einem eisernen Ringe an
der Verlaͤngerung f, f versehen. Wenn dieser
Beschlag an einem Kasten gefertigt ist, so firnißt man das Eisen gut und kittet dann
in die uͤbrige 1/2'' starke Vertiefung, welche sich oben etwas verengt, eine
Verdekung von Eichenholz ein: damit auf diese Art das Eisen ganz mit Holz bedekt
erscheint, welches uͤberall damit die Lauge nicht auf das Eisen wirken kann,
gut angeschlossen, eingefuͤgt und verkittet seyn muß.
Die Seitenwaͤnde sowohl als der Boden dieser Kaͤsten muͤssen
nach Art der Senkboͤden durchbohrt seyn, damit, wenn sie in Wasser gesezt
sind, dasselbe durch diese Loͤcher in den Kasten auf die darin enthaltenen
Erze dringen und wieder herauslaufen kann.
Diese Kaͤsten werden nun mit Erzen von den Roͤsthaufen
angefuͤllt, mittelst des Krahns in das kochende Wasser der Pfanne gebracht
und nach gehoͤriger Zeit herausgezogen. Das Auffahren der Erze soll aber auch
nicht in Karren, sondern sogleich in diesen Kaͤsten erfolgen; man stellt sie
naͤmlich auf einen vierraͤderigen Hund, fuͤhrt sie zum
Roͤsthaufen, fuͤllt sie, faͤhrt zuruͤk und nimmt sie
dann vom Hund in die Pfannen. Eben so sollen dann die ausgelaugten Erze vermittelst
dieser Kasten an die Schutthaufen gefahren und dort erst geleert werden; denn
dadurch wird das Fahren mit den kleinen Karren erspart, und ein ganzer Kasten voll
auf ein Mal aufgearbeitet; um das Auffahren der schweren Kaͤsten mit wenig
Mannschaft zu vollziehen, kann man nach Art der Bergwerksbahnen angelegte,
hoͤlzerne und mit Eisenblech beschlagene, bewegliche Bahnen anwenden.
Wenn mit der Auslaugung angefangen werden soll, laͤßt man zuerst in alle vier
Pfannen die geeignete Menge Wasser, und schuͤrt dann unter E das Feuer an, wodurch das Wasser in allen Pfannen
warm, in E aber zum Kochen gebracht wird. Wenn dasselbe
in E zu kochen anfaͤngt, hebt man die schon auf
den Karren bereit stehenden zwei Kaͤsten, die mit Erz gefuͤllt sind,
in die Pfanne, indem man die Kette des Krahns in ihre Ringe einhaͤngt, und
schafft sogleich wieder zwei Kaͤsten Erz zur Seite. Man kocht nun die
Fluͤssigkeit 1
bis 2 Stunden bei wenig Schuͤren, da das Kochen leicht zu unterhatten ist,
oder so lange, bis man glaubt daß alle aufloͤsbaren Salze aus den Erzen
ausgezogen sind; hebt dann mittelst des Krahns einen Kasten nach dem anderen empor,
und laͤßt sie (wie aus Fig. 21 in B zu ersehen ist) durch zwei untergelegte Balken einige
Minuten zum Abtropfen aufsizen. Unterdessen mißt man die Graͤdigkeit, die das
kochende Wasser erhalten hat, und da es das erste Mal nie stark genug seyn wird
(etwa 24°), so faßt man die abgetropften Kaͤsten, einen nach dem
anderen, wieder mit dem Krahn und hebt sie in die Pfanne D. In E aber sezt man wieder zwei
Kaͤsten frischer Erze ein und kocht wiederholt 1 bis 1 1/2, Stunde indem man,
wenn zu viel Wasser verdampft seyn sollte, aus dem Schlauche wieder solches bis zur
gehoͤrigen Fuͤllung anlaufen laͤßt. Die Lauge in E wird nun wenigstens 30 oder noch mehr Grade erhalten,
und somit zum Ablassen oder Versieden geeignet werden.
In der Pfanne D wird das Wasser waͤhrend der vier
Stunden wo gefeuert wurde, ganz oder beinahe zum Kochen erhizt worden seyn; man
bringt daher die in derselben sizenden Erze in die dritte Pfanne C, wo sie eben so wieder in warm gewordenes Wasser
kommen. In die Pfanne D hingegen kommen nun die
Kaͤsten von E und die Pfanne E bleibt einige Augenblike leer. Das Feuer, welches man
gegen das Ende dieser Operationen beinahe ganz ausgehen ließ, wird aber jezt noch
nicht angeschuͤrt, sondern man laͤßt nun die in E befindliche Lauge an ihren bestimmten Ort zum Verbrauch ab, und zapft
die Lauge aus der Pfanne D nach E ab, dann die von C nach D und bringt in C wieder
Wasser aus der Pfanne B, welche einzig zum
Anwaͤrmen von Wasser bestimmt ist. Hierauf kommen in E wieder frische Kaͤsten mit Erzen, um wie vorher die Lauge
hochgraͤdig zu machen, worauf wieder 1 bis 1 1/2 Stunden nach
Gutduͤnken geschuͤrt wird. Es werden dann die zwei Kaͤsten
voͤllig erschoͤpfter Erze in C
herausgenommen, auf die Pfanne B gesezt, wo sie zum
Abtropfen einige Zeit stehen bleiben, waͤhrend man die Kaͤsten von D wieder in C und die von
E in D bringt und in E wieder mit frischen Erzen gefuͤllte
einlaͤßt. Dann aber werden die auf B stehenden
abgetropften Kaͤsten auf der anderen Seite auf den Hund gesezt, und an ihren
bestimmten Ort (den Schutthaufen) gefahren. Man leert sie und fuͤllt sie
hierauf wieder wie vorher. Auf diese Art wird fortgefahren, indem man in E zur Verstaͤrkung der von D und C kommenden schwachen Laugen frische
Erze bringt, und leztere dann in D und C mit schwacher Lauge oder Wasser vollstaͤndig
aussuͤßt. Auf diese Art erzielt man hinreichend starke Langen.
Jedermann, dem das Geschaͤft der gewoͤhnlichen Auslaugung bekannt ist, wird die Vortheile
einsehen, welche diese Auslaugungsmethode wegen ihrer Schnelligkeit und der
Ersparniß an Handarbeit gewaͤhrt. Der einzige Umstand, welcher einer solchen
Einrichtung im Wege sieht ist, daß nicht wohl eiserne Pfannen gebraucht werden
koͤnnen, indem diese leicht zerfressen werden, sondern bleierne angewandt
werden muͤssen, die sehr kostspielig und der Gefahr zu schmelzen ausgesezt
sind; deßwegen muß auch auf der Pfanne der Senkboden liegen, damit nicht leicht Erze
sich auf den Boden derselben auflegen koͤnnen, und das Feuer darf auch nicht
unmittelbar an die Pfanne schlagen; zu groͤßerer Vorsicht soll man daher auch
taͤglich ein Mal aus jeder der drei Pfannen E, D,
C den Senkboden herausheben und den durchgedrungenen Schlamm auswaschen.
Uebrigens koͤnnte die Auslaugung der Erze auch in Kasten oder Cisternen auf
die Art vorgenommen werden, daß man die Fluͤssigkeit darin durch
einstroͤmenden Dampf erhizt.
Es wird auf diesem Wege leicht auch eine lauge von 35° gewonnen werden
koͤnnen; hoͤher soll sie jedoch in keinem Falle gebracht werden, weil
sonst in der Pfanne E wasserfreier Eisenvitriol
niedergeschlagen wuͤrde. Die abgelassene Lauge von 30 bis 35°
laͤßt man in Kaͤsten sich sezen und zapft sie hierauf noch warm in die
Schuͤttelkaͤsten ab, worin man ihr das Niederschlagsmittel zusezt; der
natuͤrliche Alaun sowohl, als der durch das Niederschlagsmittel entstandene
krystallisiren dann heraus. Auf diese Art laͤßt sich das ganze
Geschaͤft auf die Ablaugung und einige kleine Einrichtungen zur Verdampfung
der Mutterlaugen reduciren.
Ich glaube nun die Sache so weit beleuchtet zu haben, daß die Besizer derartiger
Werke die Moͤglichkeit großer Verbesserungen einsehen und dazu veranlaßt
werden, verweise aber uͤbrigens noch auf eine besondere Abhandlung
uͤber Verbesserung der gegenwaͤrtig gebraͤuchlichen
Siedapparate.Sie erscheint im naͤchsten Hefte des polytechnischen Journals.A. d. R.