Titel: | Ueber die Bestandtheile der Schlacken, welche beim Schmelzen des Scheidegoldes mit Salpeter gebildet werden, und über deren Benützung. Von Dr. Max Pettenkofer, Universitäts-Professor in München. |
Autor: | Dr. Max Josef Pettenkofer [GND] |
Fundstelle: | Band 111, Jahrgang 1849, Nr. LXXIII., S. 357 |
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LXXIII.
Ueber die Bestandtheile der Schlacken, welche
beim Schmelzen des Scheidegoldes mit Salpeter gebildet werden, und über deren Benützung.
Von Dr. Max Pettenkofer,
Universitäts-Professor in München.
Pettenkofer, über die Bestandtheile der Schlacken vom Schmelzen des
Scheidegoldes mit Salpeter.
In einer früheren Abhandlung über die Affinirung des Goldes und über die große
Verbreitung des Platins (polytechn. Journal Bd.
CIV S. 118 etc.) habe ich auf die Bestandtheile der beim Schmelzen des
Scheidegoldes mit Salpeter gebildeten Schlacken hingewiesen. Diese haben bald ein
grau-braunes, bald ein grau-grünes Ansehen, sind auf dem Bruche bald
mehr bald weniger glasig, und zeigen sehr häufig an jener Fläche, welche auf dem
Goldkönige aufliegt, eine dünne mattgelbe Goldhaut. – Für sich im hessischen
Tiegel geschmolzen, sind sie selbst durch sehr starke Hitze nicht in dünnen Fluß zu
bringen, so daß nach dem Erkalten und Zerschlagen des Tiegels nur eine geringe
Ansammlung des Goldes am Boden desselben bemerkbar ist, das meiste aber sich in
kleinen Körnern durch die ganze Schlacke zerstreut findet. – An der Luft
ziehen die Schlacken allmählich Feuchtigkeit an, in Folge ihres Gehaltes an Kali
– und zerfließen zu einer sehr ätzenden Lauge unter Hinterlassung einer
bedeutenden Menge eines grauen Pulvers. Mit Wasser übergossen, geht diese Trennung
in einen auflöslichen und unauflöslichen Theil viel rascher unter Temperaturerhöhung
vor sich. Die Schlacken enthalten außer dem Kali des Salpeters sowohl Metalle,
welche bei der vorangehenden Behandlung mit concentrirter Schwefelsäure wohl
chemisch verändert werden, aber als unlösliche Verbindungen beim Waschen des Goldes
in geringer Menge zurückbleiben (schwefelsaures Bleioxyd, Schwefelkupfer,
basisch-schwefelsaures Eisenoxyd); als auch Bestandtheile des Tiegels, in
welchem die Schmelzung vorgenommen wird (Kieselerde, Thonerde, Kalk etc.); als auch
Metalloxyde, welche sich erst durch Einwirkung des schmelzenden Salpeters auf die
regulinischen Bestandtheile des pulverigen Scheidegoldes erzeugen (Goldoxyd,
Platinoxyd, Palladiumoxyd, Osmiumsäure). – Zum Theil enthalten sie auch
geringe Mengen feiner Goldkörner und etwas Silber, welche durch die große Zähigkeit
der Schlacken verhindert werden mit dem Goldregulus zusammenzufließen.
Wendet man auf 16 Theile Scheibegold 1 Theil Salpeter an (dieses Verhältniß hat sich
in der königl. Scheidungsanstalt in München als das beste bewährt, so bleibt das
Gewicht der erhaltenen Schlacken immer dem Gewichte des angewendeten Salpeters
ziemlich gleich, obschon der Salpeter bei der Operation seinen ganzen Gehalt an
Salpetersäure (54 Proc.) verliert. Hieraus ist ersichtlich, daß das zurückbleibende
Kali in bedeutendem Maaße mit Bestandtheilen theils aus dem Scheidegold, theils aus
dem Tiegel beladen seyn muß. In der Mehrzahl der Fälle stammt die größere Hälfte der
mit dem Kali verbundenen Bestandtheile aus der Substanz des Tiegels, die kleinere
Hälfte aus dem Scheidegolde. Aber diese kleinere Hälfte besteht vorzüglich aus Gold
und Platin.
Nach mehrjährigen Erfahrungen an hiesiger Scheidungsanstalt erleidet das wohl
getrocknete Scheidegold durch das Zusammenschmelzen mit 6,2 Proc. Salpeter im
Durchschnitte 2 Proc. Verlust oder Abgang (auf 25 Mark 8 Loth), manchmal etwas mehr
– selten weniger – und die Hälfte dieses Abganges ist, wie aus meinen
gleich anzuführenden Bestimmungen hervorgeht, reines Gold. Um über die Größe des
Abganges auch in kleineren Verhältnissen eine Erfahrung zu gewinnen, wurden 236
Gram. Scheidegold (aus Kronenthalern gewonnen, und zur Entfernung des Silbers mit
saurem schwefelsaurem Natron behandelt) mit 15 Gram. Salpeter innig gemengt und
geschmolzen. Der erhaltene Goldkönig wog 232,0 Gramme. – Die Schlacken wurden
mit Wasser ausgelaugt. Die kalische Lösung enthielt kein Gold – was mithin
alles in dem in Wasser unlöslichen Theile der Schlacken enthalten seyn mußte. Diese
wogen getrocknet 10,9 Gramme und gaben bei der Probe mit geschmolzenem Bleizucker
einen Blick von 2,606 Grammen, welcher nach zwei übereinstimmenden Proben 1,990
Gramme Gold enthielt. Der ganze Schmelzabgang betrug 1,69 Proc. – und das
darin enthaltene Gold betrug 0,84 Proc. – mithin die Hälfte vom Ganzen.
Man kann somit annehmen, daß in den 236 Grammen Scheidegold 233,990 Gramme reines
Gold enthalten waren. Berechnet man hieraus den Goldabgang durch die Operation des
Schmelzens mit Salpeter auf 100 Gold, so erhält man 0,85 Proc. Abgang.
Wie hier im Kleinen, so wurde auch ein Versuch im Großen verfolgt. Die ganze
Scheidung enthielt 80 Mark = 18708 Grammen Gold. Das Gewicht der ausgelaugten und
getrockneten Schlacken war 659 Gramme, und diese enthielten nach zwei
übereinstimmenden Proben 230,514 Gramme Gold. Auf 100 Theile Gold beträgt der
Salpeterschmelzabgang 1,25 Proc.
Eine andere Scheidung, in welcher sich 78 Mark 3 Loth = 18286 Grammen Gold befanden,
erlitt durch das Schmelzen mit Salpeter einen Abgang von 0,67 Proc., indem sich in den Schlacken nach
zwei übereinstimmende Proben 123,205 Gramme Gold befanden.
Nehmen wir aus diesen drei eben angeführten Versuchen das Mittel, so ergibt sich
I.
0,85
II.
1,25
III.
0,67
––––
2,77 : 3 = 0,92
als arithmetisches Mittel für 100 Theile zum Schmelzen
verwendetes Gold.
In runden Zahlen ausgedrückt verliert man durch das Schmelzen des Scheidegoldes mit
Salpeter (angenommen, daß man die Schlacke nicht weiter benütze) von dem in Arbeit
genommenen Golde durchschnittlich 1 Gewichtsprocent. Eine Anstalt, welche jährlich
nur 800 Mark Feingold scheidet, wird 8 Mark in die Schlacken treiben – ein
Werth von wenigstens 3040 fl. – Von diesem Golde wurde nach den bisherigen
Verfahrungsarten im günstigsten Falle die Hälfte wieder gewonnen, wie sich unten bei
näherer Betrachtung der Benützungsarten der Schlacken ergeben wird.
So gering der durchschnittliche Platingehalt des Scheidegutes (1–8
Hunderttausendstel) und des daraus erhaltenen Goldes (1–2 Tausendstel) ist,
so sehr findet es sich in den Schlacken, die sich beim Schmelzen des Scheidegoldes
mit Salpeter bilden, angereichert; denn in der Regel wird der ganze Platingehalt des
Scheibegutes in die Schlacken getrieben. Ist nämlich das Scheidegold bereits soviel
als möglich vom Silber befreit, so entgeht kein Platin der oxydirenden Wirkung des
Salpeters, wie ich schon in meiner frühern Abhandlung über diesen Gegenstand
bewiesen habe.Mein früherer Vorschlag, die letzten 2 bis 3 Proc. Silber vom Scheidegold
durch Behandlung mit saurem schwefelsaurem Natron in der Glühhitze, anstatt
durch mehrmaliges Abkochen mit concentrirter Schwefelsäure zu entfernen, hat
in der hiesigen Scheidungsanstalt bleibend Eingang gefunden. Man braucht
nach dieser Methode weniger Zeit und Schwefelsäure, und erzielt viel
leichter und sicherer feines Gold. Man ist deßhalb auch nicht mehr an so
bestimmte und enge Gränzen bei Legirung des Scheidegutes wie früher
gebunden. Eine Verunreinigung des Kupfervitriols durch Glaubersalz ist
bisher (seit 2 Jahren) noch nicht beobachtet worden, was bei der geringen
Menge Glaubersalz, welche hiezu erforderlich ist, vernünftigerweise auch gar
nicht befürchtet werden konnte. Es soll ja nicht etwa der ganze Silbergehalt
des Scheidegutes dadurch in schwefelsaures Silberoxyd umgewandelt werden,
sondern nur die letzten beim Golde zurückbleibenden Antheile, welche durch
kochendes Schwefelsäurehydrat entweder nur sehr schwierig oder selbst gar
nicht mehr angegriffen werden. Wer mithin behauptet, durch die von mir
empfohlene Methode leide die Reinheit des Kupfervitriols, der
ist ebenso im Irrthum, wie derjenige welcher behauptet, die von mir
empfohlene Methode sey weder eine Verbesserung, noch etwas Neues. Es ist
allerdings nichts Neues, und jeder weiß es, der nur die Rudimente der Chemie
erlernt hat, daß das Silber von sauren schwefelsauren Alkalien angegriffen
wird, so gut als von kochender Schwefelsäure und Salpetersäure; ebenso weiß
jeder, daß fein vertheiltes Silber von Eisenchloridlösung augenblicklich
unter Bildung von Eisenchlorür in Chlorsilber, und das Silber in Berührung
mit schmelzendem Schwefel momentan in schwarzes Schwefelsilber übergeht.
– Aber als etwas Neues erschien mir's, daß es einen Zustand des
Silbers gibt, in dem es weder von Salpetersäure, noch von Schwefelsäure,
noch von Eisenchloridlösung, noch von schmelzendem Schwefel angegriffen
wird. – Ich habe diesen Zustand des Silbers zuerst aufgedeckt, und
kann auch die Mittel, wodurch dieser auffallende Zustand aufgehoben wird,
als etwas Neues betrachten. – So unerwartet als es ist, daß Silber in
diesem Zustande weder mit schmelzendem noch mit gasförmigem Schwefel zu
Schwefelsilber sich verbindet, ebenso unerwartet ist es auch, daß es durch
saures schwefelsaures Natron zu schwefelsaurem Silberoxyde umgewandelt wird.
So gut nämlich die sonst so große Affinität zwischen Silber und Schwefel,
eben so gut könnte auch die Affinität zwischen Silber und dem zweiten
Aequivalent Schwefelsäure des sauren schwefelsauren Natrons aufgehoben
seyn.
Nach den Resultaten der oben angeführten drei Schmelzungen (einer kleineren und zwei
größeren) läßt sich aus dem Platingehalte der Schlacken mit Sicherheit das relative
Verhältniß des Platins zur Gesammtmenge des Goldes berechnen.
I. Die 10,9 Gramme Schlacken von der Schmelzung der 236 Gramme
Kronenthaler-Scheidegold enthielten 0,401 Gramme Platin.
II. Die Schlacken der oben erwähnten 80 Mark Gold, welche aus einer gewöhnlichen
Scheidung güldischer Posten stammten, enthielten 19,65 Gramme Platin.
III. Die Schlacken von 78 Mark 3 Loth Gold, gleichfalls aus einer Scheidung
gewöhnlicher güldischer Posten stammend, enthielten 20,825 Gramme Platin.
Nach diesen Daten berechnen sich auf 100 Theile Gold
bei
I.
0,171
Platin
II.
0,098
„
III.
0,116
„
Arithmetisches Mittel dieser drei Versuche 0,128.
Man ersieht, daß das Gold aus den Kronenthalern das meiste Platin enthält. Dieß
bestätigen auch noch andere zahlreiche Erfahrungen, die ich an der hiesigen
Scheideanstalt zu machen Gelegenheit hatte, und deren ich schon früher Erwähnung
gethan.
Wie sehr sich dieser an sich so geringe Platingehalt in den Schlacken im Verhältnisse
zu dem darin enthaltenen Golde vermehrt, und zwar dadurch, daß alles Platin und nur
ein Theil des Goldes (etwa 1 Proc. vom Ganzen) in die Schlacken geht, möge aus
folgender Tabelle ersehen werden, welche die Resultate angibt, wie sie bei Untersuchung der ausgelaugten
Salpeter-Schlacken verschiedener Goldschmelzungen erhalten wurden:
100 Theile mit Wasserausgelaugte
Schlackenenthalten:
Verhältniß zwischenGold und Platin.
Verhältniß zwischendem in der
ganzenScheidung enthaltenenGold und Platin.
Gold.
Platin.
I.
18,25
6,81
100 : 37,3
100 : 0,171
II.
34,98
2,80
100 : 8,0
100 : 0,098
III.
29,26
4,90
100 : 16,7
100 : 0,116
IV.Die Zusammensetzung der ganzen Scheidung wurde bei diesem Falle nicht
aufgezeichnet.
20,45
3,24
100 : 15,8
–
Der geringste Platingehalt des Goldes in der Schlacke betrug
hienach 8 Proc., der höchste mehr als das vierfache.
Obschon auf die gleiche Menge Scheidegold immer gleichviel Salpeter genommen wird
(auf 1 Loth Gold 1 Loth Salpeter), so ist doch der Gehalt der verschiedenen
ausgelaugten Schlacken an Gold sehr verschieden ausgefallen, und zwar aus drei
Gründen: einmal weil verschiedene Mengen fein vertheilten Goldes in den Schlacken je
nach der Dauer der Schmelzung, dem Hitzgrade und der Masse, die auf einmal
geschmolzen wird, suspendirt bleiben; und dann weil nach der Größe des Tiegels im
Verhältniß zur Goldmasse vom Kali verschiedene Quantitäten Kieselerde und Thonerde
aufgelöst werden, welche das Mengenverhältniß der andern Schlackenbestandtheile
natürlich herabdrücken müssen; und drittens weil verschieden große Mengen von
schwefelsaurem Blei, basisch-schwefelsaurem Eisenoxyd, von Schwefelkupfer
etc. je nach der Zusammensetzung des Scheidegutes, oder der Dauer und Zahl der
Abkochungen, beim Golde zurückbleiben.
Werden große Mengen Gold auf einmal mit Salpeter im Tiegel geschmolzen, so ist der
relative und absolute Goldgehalt der Schlacken immer viel größer, als wenn man von
der nämlichen Mengung von Scheidegold und Salpeter kleinere Quantitäten schmilzt.
Die Hauptursache davon
ist die große Zähigkeit der gebildeten Schlacken, die von dem eingemengten
Goldoxyd- und Platinoxydkali herrührt, und welche das Niedersinken der
kleineren Goldkörnchen und deren Zusammenschmelzen mit dem Goldkönige sehr
verlangsamt. Bei der gewöhnlichen Form der hessischen Schmelztiegel beträgt die Höhe
der Schlackenschichte von 25 bis 30 Mark Gold und eben so vielen Lothen Salpeter oft
einen Zoll, bei kleineren natürlich weniger: in gleich großen Tiegeln stehen die
Höhen der Schlackenschichten von verschiedenen Quantitäten der Beschickung im
Kubikverhältnisse. Wenn daher 25 Mark Scheidegold eine 10 Linien hohe Schlacke
geben, so werden 20 Mark Gold, in einem Tiegel von gleichen Dimensionen geschmolzen,
ceteris paribus eine Schlacke von 5,1 Linie, eine
fast nur halb so hohe, geben.
Hieraus erklärt sich auch jene Erscheinung, welche die Scheider das Aufziehen des
Goldes durch die Schlacken nennen. Schmilzt man nämlich größere Quantitäten
Scheidegold mit Salpeter und trennt nach dem Erkalten die Schlacke von dem
Goldkönige, so zeigt sie fast immer an ihrer Berührungsfläche mit der letztern eine
ziemlich dicke Goldhaut. Behandelt man diese mit Wasser, so zerfällt sie zu einem
Pulver, welches größtentheils aus feinen Körnchen regulinischen Goldes besteht.
Man sagt gewöhnlich die Schlacke ziehe Gold in die Höhe, und daher diese Haut
(gleichsam als löse sich vom Regulus beim Erstarren Gold ab, und bliebe an den
Schlacken kleben): aber es ist nach dem vorher Gesagten leicht ersichtlich, daß
diese Goldhaut davon herrührt, daß in der zähen Schlacke noch fortwährend feine
Goldkörnchen niedersinken, nachdem die Temperatur schon unter den Schmelzpunkt des
Goldes gesunken ist, welche mithin weder unter sich, noch mit dem Goldkönige
zusammenfließen können: denn diese Schlacken, obwohl nie in dünnen Fluß zu bringen,
bleiben doch bis zur Rothgluth herab weich, und für feste schwere Körper, wie
regulinisches Gold, durchdringlich. Das Auftreten dieser Erscheinung hängt
wesentlich von der Menge des geschmolzenen Goldes ab. Will man sich z.B., ehevor man
das gesammte Scheidegold einer Campagne schmilzt, mit einer kleinen Probe von 1 bis
1 1/2 Mark von der Feine des Goldes überzeugen, was in der Regel von den Scheidern
nicht verabsäumt wird, so beobachtet man beim Schmelzen dieser Proben fast nie in
der Schlacke aufgezogenes Gold, während das nämliche Gold in Partien von 20 bis 26
Mark geschmolzen, dieses Phänomen in hohem Grade zeigt. Kleine Partien bleiben aber
hinlänglich lange im Fluß, bis durch die verhältnißmäßig dünne Schlacke alles
regulinische Gold niedergesunken und mit dem Ganzen verschmolzen ist; bei größeren
Partien verlängert sich der Weg des Niedersinkens durch die dickere Schlackenschichte
bedeutend, und der Schmelzer läßt das Metall im Verhältnisse nicht lange genug im
Fluß. – Man könnte allerdings ein vollständiges Sinken des Goldes erzielen,
wenn man den Fluß des Metalles gehörig lang unterhalten würde; aber dieses ist aus
einem andern Grunde den Schmelzern nicht zu empfehlen; die größere Quantität von
freiem Kali kann leicht den Tiegel so angreifen, daß er durchfressen wird und Metall
sammt der goldreichen Schlacke ausfließen läßt. Wo man Feingold erzielen muß, ist
ein ganz vollständiges Sinken aller regulinischen Theilchen in den fließenden
Metallkönig geradezu nachtheilig. Spuren von Silber enthält selbst das mit saurem
schwefelsaurem Natron behandelte Scheidegold noch, da sich im Großen das Auswaschen
des schwefelsauren Silberoxydes nie so vollständig ausführen läßt, wie bei einem
analytischen Versuche im Kleinen. Diese Silbertheilchen bleiben vermöge ihrer feinen
Vertheilung und des leichten specifischen Gewichts gerne mit etwas Gold in den
Schlacken suspendirt, und gehen nur sehr langsam in den fließenden Metallkönig ein.
Diese meine Ansicht wird sowohl durch den constanten Silbergehalt der
Salpeterschlacken, als auch durch die in der Praxis feststehende Erfahrung
unterstützt, daß die Schmelzung kleiner Proben, bei denen die Schlacken nie Gold
aufgezogen haben, im Feingehalte immer hinter größern Schmelzungen ein und desselben
Scheidegoldes, wo die Schlacken sogenanntes aufgezogenes Gold enthalten, um 1 selbst
2 Tausendstel zurückbleiben, weil bei diesen kleinen Proben sich alle regulinischen
Theilchen, mithin auch das Silber, aus der Schlacke in den Goldkönig gesenkt
haben.
In der hiesigen Anstalt nimmt man deßhalb keinen Anstand, das Scheidegold einer
größeren Scheidung für Feingold zu schmelzen, wenn auch die davon genommene kleine
Probe nur 999 oder 998 Tausendstel Feine ausweist. Die Metallkönige aus größern
Schmelzungen (wo die Schlacken noch aufgezogenes Gold enthalten) erweisen sich in
der großen Mehrzahl der Fälle dennoch als fein.
Es geht daraus die praktische Regel hervor, daß man, um unnöthigen Schmelzabgang zu
vermeiden, und dennoch Feingold zu erhalten, nie mehr, aber auch nicht viel weniger
als 20 Mark Scheidegold auf einmal mit Salpeter in den Tiegel bringen soll.
Jene Schlacken, welche kein Gold aufgezogen enthielten, hat man bisher in der Praxis
als ziemlich werthlos angesehen. Ich habe jedoch schon in meinem ersten Aufsatze
gezeigt, welch bedeutende Mengen Gold im nichtmetallischen Zustande sie nebst Platin
enthalten. Offenbar enthalten sie sowohl das Gold als das Platin im oxydirten
Zustand – als Goldoxyd und Platinoxyd. Mehrere Versuche, die Oxydationsstufe der mit Wasser
ausgelaugten und getrockneten Schlacken, durch Desoxydation in einem Strome
trockenen Wasserstoffgases und durch Wägung des gebildeten Wassers zu bestimmen,
gaben keine übereinstimmenden Resultate: 1) wegen theilweiser nicht zu beseitigender
Beimengungen regulinischen Goldes, die sich beim Trocknen in höherer Temperatur
(Oelbade) bilden; 2) wegen der Schwierigkeit des Entfernens der letzten
Wasserantheile aus den mit Wasser behandelten Schlacken durch Trocknen bei
niedrigeren Temperaturen, etwa bei 100 oder 130° C.
Ich werde übrigens bei anderer Gelegenheit in Bälde diese Frage zu erledigen
versuchen. Ich habe nämlich gefunden, daß sich ein Goldpurpur in Farbe viel feuriger
und prächtiger als alle bisherigen darstellen läßt, welcher keinen durch Wasserstoff
reducirbaren Körper, als das Oxyd des Goldes enthält. Zersetzt man eine neutrale
Goldchloridlösung durch Bittererde in der Art, daß man 2 oder 3 Aequivalente davon
mehr, als zur Bildung von Chlormagnesium und Goldoxyd erforderlich sind, anwendet,
trocknet ein und erhitzt das Gemenge bis etwa 400° C., so erhält man ein
leichtes, prächtig violettrothes Pulver, was nach dem Auswaschen des unzersetzten
Chlormagnesiums und nach vollständigem Entfernen alles Wassers bei höherer
Temperatur, sich sehr vortrefflich zur Bestimmung der Oxydationsstufe eignet, welche
das Gold in Berührung mit starken Salzbasen in höhern Temperaturen anzunehmen fähig
ist. Ich hoffe dadurch auch die noch immer offene Frage über die Constitution des
Goldpurpurs der Entscheidung nahe zu bringen.
Benutzungsart der Salpeterschlacken zur
Gewinnung des darin enthaltenen Goldes und Platins.
Die bisherige Benützungsart dieser Schlacken habe ich in meiner ersten Abhandlung
bereits angeführt, wenigstens diejenige Methode, welche in der hiesigen Anstalt eine
Reihe von Jahren hindurch befolgt worden war. Sie bestand darin, daß die Schlacken
in einem eisernen Mörser mit Wasser zu einem Brei zerstoßen und darnach durch
Schlämmen die größere Quantität des darin im regulinischen Zustande enthaltenen
Goldes gewonnen wurde. Das abgeschlämmte grauliche Pulver ließ man sedimentiren,
trocknete es, und unterwarf es mit anderm goldhaltigen Gekrätze aus der
Scheideanstalt dem Amalgamations-Verfahren. Die Nachtheile dieses Verfahrens
liegen nun klar vor Augen, nachdem man die Bestandtheile dieses abgeschlämmten
grauen Pulvers und
dessen Verhalten gegen Quecksilber kennt. (Man vergleiche meine erste Abhandlung.)
Quecksilber vermag das Gold hieraus eben so wenig auszuziehen als aus Goldpurpur, da
es nur das nicht oxydirte Gold aufnimmt. Zugleich wird
bei der sehr großen Leichtigkeit des grauen Pulvers, durch dessen äußerst langsames
Sedimentiren ein großer Verlust herbeigeführt, indem über die bald mehr, bald minder
große Reihe von Amalgamirkübeln ein ziemlich rascher Wasserstrahl fließt. Man wird
deßhalb auch in dem Amalgamationsrückstande, im sogenannten Krätz-Nachsande,
bei weitem nicht alles Gold wieder erhalten, wo es ohnehin an Werth sehr verloren
haben würde, da die Kosten der Bleiarbeit, wodurch diese Rückstände zu gut gemacht
werden, bedeutend sind.
Es ist mir keine verlässige Angabe darüber bekannt, wie in andern Scheibeanstalten
des In- und Auslandes diese Salpeterschlacken bisher benützt worden sind.
– Auf keinen Fall waren die Methoden viel besser, als die oben beschriebenen,
weil bei völliger Gewinnung des Goldes auch das in beträchtlicher Menge in den
Schlacken vorhandene Platin hätte müssen zugleich gewonnen werden. Der Platingehalt
dieses Goldes wäre so bedeutend gewesen, daß er sich durch die physikalischen
Eigenschaften, welche er dem Golde ertheilt, schon bei bloßem Ansehen würde kund
gegeben haben. – Im Durchschnitte berechnet sich aus obiger Tabelle der
Platingehalt des in den Schlacken befindlichen Goldes auf 12 Proc.; aber schon 2 bis
3 Procente sind hinreichend, um die Farbe des Goldes fast bis zur Unkenntlichkeit zu
verändern.
Ich werde im Nachfolgenden zwei Methoden beschreiben, wovon ich aber die eine (die
erstere) gleich von vornherein als nicht sehr praktisch verwerfe. – Ich
beschreibe dieselbe aber dennoch, weil sie sehr nahe liegt, sehr plausibel scheint,
von mir bereits versucht worden ist, und leicht auch von andern versucht werden
könnte, ich aber nicht die indirecte Veranlassung seyn will, daß Jemand die
nämlichen negativen Erfahrungen mache, die mich bereits eines Besseren belehrt
haben.
I. Die Schlacken werden gestoßen mit Wasser behandelt, um alles darin Lösliche
aufzulösen, der Rückstand durch Decantiren ausgewaschen und in einem gußeisernen
Kessel gelinde getrocknet. Die wässerige Lösung enthält neben Kali u.s.w. auch
jederzeit, obschon sehr geringe Mengen, Platinoxyd, welches, wie leicht einzusehen,
nur mit vielen Umständlichkeiten gewonnen werden kann. Ich habe beobachtet, daß
diese wässerige alkalische Lösung auch öfter Spuren von Goldoxyd enthält, und zwar
dann, wenn der Schmelzproceß nicht so lange fortgesetzt worden ist, bis aller
Salpeter (auch das daraus entstehende salpetrigsaure Salz) vollständig zersetzt war.
– Es ist bereits bekannt, daß wenn man salpetersaures Kali in einem goldenen
Gefäße geschmolzen hat, sich dieser Salpeter mit gelber Farbe in Wasser löst, und
daß aus der angesäuerten Lösung Eisenvitriol Gold ausfällt. – In der Mehrzahl
der Fälle habe ich jedoch keinen Goldgehalt in der wässerigen Lösung der
Salpeterschlacken gefunden.
(Ich habe versucht, ob es sich der Mühe lohne, den größeren Theil des regulinischen
Goldes abzuschlämmen, da ich voraussetzte, es könnte platinfrei erhalten werden,
fand aber durch den Versuch meine Vermuthung nicht bestätigt, indem das verschlämmte
Gold nach dem Schmelzen 3,8 Proc. Platin enthielt. Der relative Platingehalt des
abgeschlämmten Theiles zeigte sich allerdings sehr vermehrt. – Die
Platinverbindung in den Schlacken bleibt überhaupt viel länger schwebend, als die
entsprechende Gold-Verbindung, was sich am deutlichsten zeigte, als ich das
von regulinischem Golde Abgeschlämmte abermals durch Schlämmen in zwei Partien
trennte – eine schwerere und leichtere.
Die schwerere enthielt
19,2 Proc. Gold und
2,0 „
Platin.
Die leichtere hingegen
13,0 „
Gold und
5,2 „
Platin.
Man ersieht übrigens aus diesen Daten, daß durch Schlämmen eine nur einigermaßen
nutzbare Trennung von Gold und Platin nicht im mindesten zu erzielen ist. Es ist
deßhalb das beste, aus dem ganzen in Wasser unlöslichen Rückstande der
Salpeterschlacken ohne alle weitere Behandlung Gold und Platin gleichzeitig zu
gewinnen.)
Aus dem in Wasser unlöslichen Rückstande kann, wie ich schon in meiner ersten
Abhandlung erwähnte, das Platin theilweise mit Salzsäure als Platinchlorid erhalten
werden, aber nur der geringere Theil; um den größern Theil des Platins und das Gold
in Lösung zu erhalten, muß man Königswasser – Salpetersalzsäure –
anwenden. Bei der Behandlung mit Säure wird die Kieselerde, welche die ausgelaugten
Schlacken neben Thonerde, Kali u.s.w. enthalten, im amorphen, gelatinösen Zustande
aus ihren Verbindungen mit den Basen ausgeschieden, wodurch das Auswaschen größerer
Massen auf unüberwindliche praktische Schwierigkeiten stößt. Ueberdieß bildet sich
bei Behandlung mit Salpetersalzsäure sehr schwer lösliches Kaliumplatinchlorid.
Um nun die Ausscheidung der Kieselerde im gelatinösen Zustande zu verhindern und die
Entfernung alles Kalis vor der Behandlung mit Salpetersalzsäure zu ermöglichen, wird
das getrocknete Pulver im gußeisernen Kessel mit englischer Schwefelsäure
befeuchtet, bis man einen zähen Brei erhält. Man bringt nun den Kessel über ein Holz- oder
Kohlenfeuer, und erhitzt so lange, bis alle Dämpfe von überschüssiger Schwefelsäure
verjagt sind. Nach dem Erkalten bemerkt man, daß sich das Ansehen des Pulvers sehr
verändert hat. Es ist etwas compacter geworden als zuvor; es sinkt nun im Wasser
ziemlich schnell zu Boden; die Farbe ist von Grau fast in Schwarz übergegangen.
Nimmt man das Erhitzen mit SO₃ in einer Retorte vor, und condensirt das
Uebergehende in eine abgekühlte Vorlage, so ergibt das Destillat jederzeit die
deutlichsten Reactionen auf Osmium. Die wesentlichsten Vorgänge bei dieser Methode
sind: daß erstens durch Einwirkung der Schwefelsäure bei erhöhter Temperatur die
Kieselsäure von ihren Basen getrennt wird, aber nicht im gelatinösen, sondern im
compacten Zustande (wie man die geglühte amorphe Kieselerde kennt) und schwefelsaure
Salze gebildet werden; daß ferner auch das Gold- und Platinoxyd von den
Körpern, denen es sein Bestehen verdankt (vorzüglich Kali) getrennt, aber bei dieser
erhöhten Temperatur sogleich zu regulinischem Golde und Platin zersetzt wird (daher
die dunkle Farbe nach Behandlung mit Schwefelsäure). – Kocht man nun unter
Zusatz von etwas Schwefelsäure in einem kupfernen oder bleiernen Kessel, so werden
schwefelsaures Kali und schwefelsaure Thonerde mit noch einigen andern mehr zufällig
vorhandenen schwefelsauren Salzen (worunter schwefelsaures Silberoxyd nie fehlt)
aufgelöst, und der Rückstand besteht im Wesentlichen aus Kieselerde, aus Gold und
Platin. (Unlösliche schwefelsaure Salze, z.B. schwefelsaures Bleioxyd, als zufällige
Beimengungen.) Die bereits mit Wasser erschöpften Salpeterschlacken verlieren durch
die Behandlung mit Schwefelsäure und darauffolgendes Auskochen durchschnittlich 28
Proc. an Gewicht. – Dieser Rückstand nun wird in großen, etwas conischen, mit
Deckeln versehenen Porzellanschüsseln mit Königswasser behandelt; er liefert
auflösliches Gold- und Platinchlorid, und die Kieselerde bleibt als
vollkommen unlösliches weißes Pulver zurück, welches zur vollständigen Entfernung
der beiden Metallchloride sehr anhaltend und sorgsam gewaschen werden muß. Die
Waschwässer werden durch Abdampfen eingeengt und den concentrirten Metalllösungen
beigegossen.
Um das Gold zu fällen, benutzt man Eisenvitriol oder Eisenchlorür. Die Fällung wird
in der Art vorgenommen, daß die Auflösung von Gold- und Platinchlorid, wie
auch die Auflösung von schwefelsaurem Eisenoxydul oder Eisenchlorür gegen 70°
C. erwärmt werden. Man gießt die Eisensolution in die Goldsolution, und zwar in
anfangs sehr geringen Portionen, da ein großer Ueberschuß von unzersetztem
Königswasser vorhanden ist, und anfangs eine sehr stürmische Entwickelung von Stickoxydgas
stattfindet. Man fährt so lange mit dem Zusatze des treffenden Eisensalzes fort, bis
alles Gold gefällt ist, bis nämlich eine abfiltrirte Probe durch Eisenchlorür nicht
mehr getrübt wird. Das Fällen des Goldes bei erhöhter Temperatur gewährt den
Vortheil, daß sich das Gold nicht als Pulver, sondern in compacten Klumpen
abscheidet, die dann sehr leicht durch Waschen und Decantiren rein erhalten werden
können. In der Lösung befindet sich nun alles Platin. Die Lösung ist durch die
Waschwässer zu verdünnt, um eine Fällung als Platinsalmiak mit Vortheil versuchen zu
können. Man fällt deßhalb durch regulinisches Eisen in der Wärme alles Platin als
Platinmohr, welcher sorgfältig gewaschen wird. Mit dem Platin fällt immer auch etwas
Palladium nieder (auch mit dem Golde fällt bereits etwas Palladium nieder), und
häufig auch Kupfer, welches theilweise in den Schlacken, theilweise auch im
Eisenvitriol enthalten seyn kann. Um diese beiden Metalle zu entfernen, kocht man
den Platinmohr anfangs mit reiner (von Salzsäure freier) verdünnter, später mit
reiner concentrirter Salpetersäure aus. Der so gereinigte Platinmohr wird in
Königswasser gelöst, und die concentrirte Lösung mit Salmiak, wie bekannt, gefällt,
und der erhaltene Platinsalmiak weiter zweckdienlich behandelt.
Ich bearbeitete nach dieser Methode 21 Mark mit Wasser ausgelaugte Salpeterschlacken
und habe hiebei folgende Uebelstände bemerkt:
1) ist es eine höchst zeitraubende Operation, jene geringe Quantitäten Platin und
Gold, welche beim anfänglichen Auslaugen der Schlacken in die alkalische Lösung
übergehen, wieder zu gewinnen – man müßte sie denn ganz opfern und
wegschütten. Um sie zu gewinnen, muß man die Lauge mit Salzsäure übersättigen, und
Gold und Platin durch regulinisches Eisen fällen. – Verdünnt man die Lauge
nicht bis zu einem sehr bedeutenden Grade, so wird beim Ansäuern häufig
gallertartige Kieselsäure ausgeschieden, die alle Operationen wieder höchst
beschwerlich und unangenehm macht;
2) ist das mit Schwefelsäure geglühte Pulver nach dem Kochen und Auswaschen immerhin
noch sehr voluminös durch die bedeutende Quantität Kieselerde, welche dem Gewichte
des enthaltenen Goldes und Platins in der Regel gleichkommt, oder es sogar
übersteigt. Man muß, um nicht mit einem steifen Breie zu arbeiten, große Quantitäten
Königswasser nutzlos zufügen. Das Auswaschen des gebildeten Gold- und
Platinchlorids wird so erschwert und verlangsamt, daß sich gegen das Ende immer
wieder etwas Goldchlorid zersetzt, und regulinisches Gold bei der lockern Kieselerde
zurückbleibt. – Als ich das Waschen des rückbleibenden Kieselerdepulvers so lange fortgesetzt
hatte (selbst unter zeitweisem Zusatze von etwas Königswasser), bis das abgedampfte
Filtrat keinen Rückstand mehr ließ, so ergab sich beim Ansieden mit geschmolzenem
Bleizucker und Soda etc. dennoch auf 100 Theile Kieselerde 1 Theil Gold –
eine Menge die zu groß war, um vernachlässigt zu werden. – Die Kieselerde
(mehr als 8 C. Mark an Gewicht) mußte deßhalb noch der Bleiarbeit unterworfen, und
das erhaltene Werkblei abgetrieben werden.
Ich gehe nun zur Beschreibung der zweiten Methode über, welche ohne besondere
praktische Schwierigkeiten ausgeführt werden kann, und den ganzen Gehalt an edlen
Metallen liefert.
II. Die Schlacken von mehreren Schmelzungen (in der hiesigen Scheideanstalt läßt man
sie von einem ganzen Jahre zusammenkommen) werden in einer kupfernen oder eisernen
Schale gesammelt. Ehevor man sie zu Gute machen will, wägt man sie und übergießt sie
dann mit so viel Wasser, daß sie zu einem dünnen Breie zerfallen können. Dieses
Zerfallen geht verhältnißmäßig langsam vor sich – 16 bis 20 Pfd. Schlacken
bedürfen 8 bis 12 Tage, bis sie sich zu einem Breie zerrühren lassen, selbst wenn
man sie in Digestionswärme stellt. – Diesem Breie mengt man mit Vortheil auch
jene feinen Goldkörnchen sammt Tiegelmasse bei, welche vom Inneren der Wände der
hessischen Tiegel, in denen die Schmelzung vorgenommen worden, abgekratzt werden.
Man mengt dann innig mit diesem Breie gepulverte Bleiglätte, gepulverten rohen
Weinstein, trockenes kohlensaures Natron (Sel de Soude)
und Glaspulver, und zwar in folgendem Verhältnisse:
auf
8
Theile
trockene Schlacken
2
„
Bleiglätte,
1
„
Weinstein,
4
„
Soda,
2
„
Glaspulver,
und trocknet dieses Gemenge in einem kupfernen oder eisernen
Kessel ein, zuletzt unter Aufrühren mit einer Spatel, da es sich gerne fest an die
Wandungen anlegt. – Das getrocknete Gemenge wird nach und nach in einem
rothglühenden Tiegel eingetragen und bei allmählich verstärktem Feuer
niedergeschmolzen.
Der Zweck der Mischung und der Proceß beim Schmelzen bedarf kaum einer Erklärung. Der
Endzweck der ganzen Operation ist, einen Bleikönig darzustellen, welcher alle edlen
Metalle, so sich in was immer für einem Zustande in den Schlacken befinden,
vollständig in sich aufgenommen hat. Der Weinstein dient als Reductionsmittel sowohl
für die Bleiglätte als
auch für die in den Schlacken enthaltenen Oxyde. Die Soda wird hauptsächlich in
kieselsaures Natron verwandelt. Ein Zusatz von Glaspulver ist deßhalb rathsam, damit
nicht von dem Ueberschuß an Alkalien, der sich in dieser Mischung befindet, die
Tiegel zu sehr angegriffen, oder selbst durchfressen werden; die Quantität dieses
Zusatzes ist übrigens so gewählt, daß dadurch die Leichtflüssigkeit der Schlacke
nicht wesentlich beeinträchtigt wird.
Nachdem die ganze Masse gehörige Zeit sich in ruhigem Flusse befunden, hebt man den
Tiegel aus dem Feuer, und läßt erkalten. Man hüte sich übrigens, den Tiegel noch
warm zu zerschlagen, da das Blei unter der dicken Schlacke sehr lange flüssig
bleibt, und beim Zerschlagen leicht ein namhafter Verlust erlitten werden könnte.
Beim Zerschlagen muß sich die Schlacke ganz gleichförmig geflossen zeigen, und man
darf keine einzelnen darin vertheilten Metallkörner beobachten. Sie ist in der Regel
graulich gefärbt. Um sich zu überzeugen, daß alle edlen Metalle im Bleikönige sich
angereichert haben, kann man nach der Methode der Erzproben 10–15 Gramme
dieser Schlacken auf edle Metalle untersuchen. Ich habe in drei Fällen nur mehr
unbedeutende Spuren von Gold darin gefunden, welche mit gutem Gewissen
vernachlässigt werden konnten.
Das erhaltene Werkblei wird auf einem Treibherde abgetrieben – der Blick im
Tiegel geschmolzen und gekörnt. – Das Gekörnte bringt man in eine geräumige
tubulirte Glasretorte, setzt diese in ein Sandbad ein, bringt eine passende Vorlage
an, welche mit einem Abzugsrohre versehen ist, und gießt Königswasser nach Bedarf
durch den Tubulus nach. Durch gelindes Erwärmen beschleunigt man die Auflösung.
– Die während der Auflösung entwickelten Dämpfe von Untersalpetersäure und
Chlor reißen jederzeit nicht unbeträchtliche Mengen von aufgelöstem Golde und Platin
mit sich fort, wovon sich jedoch der größte Theil in der Vorlage sammelt. Ist die
Auflösung beendigt, so erwärmt man den Inhalt der Retorte noch so lange, bis alle
Salpetersäure ausgetrieben ist, wobei man die Gold- und Platinlösung
beträchtlich concentriren kann. Man wird jederzeit einen nicht unbedeutenden
Niederschlag von Chlorsilber und Chlorblei beobachten. – Nach dem Erkalten
gießt man den Inhalt durch ein Papierfilter in eine geräumige Porzellanschale,
wäscht die auf dem Filter befindlichen unlöslichen Chloride mit warmem Wasser aus,
und erwärmt die vereinigten Filtrate im Wasserbade, wozu jeder Kessel, welcher etwas
größer ist als die Porzellanschale, benützt werden kann, und mischt so lange von einer erwärmten Lösung
von schwefelsaurem Eisenoxydul oder Eisenchlorür bei, als noch Gold niedergeschlagen
wird.
Nach einiger Zeit der Ruhe hat sich alles Gold in Klumpen auf dem Boden der Schale
angesammelt. Die klare Lösung läßt sich leicht abgießen, und das Gold wird sodann so
lange mit heißem Wasser gewaschen, als die Waschwässer noch auf Eisen reagiren.
Darnach wird das Gold getrocknet und mit etwas Salpeter im hessischen Tiegel
zusammengeschmolzen.
Der so erhaltene Goldkönig wird sich jederzeit als fein bei der Probe erweisen. Der
Zusatz von einer geringen Menge Salpeter (etwa auf 32 Theile Gold 1 Theil Salpeter)
ist deßhalb nothwendig, weil der Eisenvitriol auch jederzeit etwas Palladium mit dem
Golde präcipitirt, was aus der geringen Menge Schlacke leicht gewonnen werden
kann.
Mit der vom Gold abgegossenen Lösung werden die Waschwässer vereinigt, und in der
Wärme mit regulinischem Eisen gefällt. Die hiedurch präcipitirten Metalle (der bei
weitem größten Menge nach aus Platin bestehend) werden nach dem Waschen mit
Salpetersäure ausgekocht, um alle darin löslichen Metalle zu entfernen, der
Rückstand in Königswasser gelöst, und das Platinchlorid als Platinsalmiak gefällt,
welcher dann auf Platin nach bekannten Verfahrungsweisen verarbeitet werden
kann.
Ich habe größere Quantitäten Platin zu Blech u.s.w. verarbeitet. Obwohl die Wollaston'sche Methode im allgemeinen bekannt ist, so
halte ich es doch nicht für nutzlos, sie hier kurz anzuführen und mit einigen
Bemerkungen zu begleiten. Der Platinsalmiak, welcher zur Darstellung des
Platinschwammes verwendet wird, muß möglichst frei von Iridium seyn. Ein
iridiumhaltiger Platinschwamm liefert jederzeit ein sprödes, unter dem Hammer und
der Walze gerne reißendes Metall. Solcher Platinschwamm muß so lange in Königswasser
gelöst und mit Salmiak wieder gefällt werden, bis nach dem Auswaschen reiner
Platinsalmiak zurückbleibt. Von diesem wird bei gelinder Temperatur der Salmiak und
das Chlor abgetrieben, welche Operation am zweckmäßigsten in einer Retorte mit
weitem Tubulus vorgenommen wird. Der sehr lockere Platinschwamm wird mit
concentrirter Salpetersäure gekocht, ausgewaschen, und anfangs zwischen den Fingern,
zuletzt in einem Reibschale mit hölzernem Pistille unter Wasser zerrieben. Das
Zerreiben muß sehr vorsichtig und langsam vorgenommen werden, um so wenig als
möglich metallglänzender Plättchen von Platin zu erhalten. Hat man einen ziemlich
feinen Brei erhalten, so wirft man diesen in ein feines Messingsieb, welches in
einer Porzellanschüssel mit destillirtem Wasser steht, und siebt das zartere Pulver unter Wasser durch.
Was in dem Siebe bleibt, wirft man abermals in die Reibschale und zerreibt es, so
lange man noch pulveriges Platin erhält, unter zeitweisem Absieben desselben. Die
zuletzt übrig bleibenden Plättchen werden für eine künftige Auflösung in
Königswasser bei Seite gestellt, da sie zur übrigen Masse gebracht und mit ihr
weiter behandelt, die gewöhnlichste Ursache abgeben daß die Ductilität des Platins
weniger entsprechend wird. Das feine Pulver läßt man sedimentiren, gießt das
darüberstehende Wasser ab und füllt den nassen Brei, ihn gleichsam vertheilend, in
gußeiserne hohle Formen, welche auf einer Unterlage aus gehärtetem Stahle aufliegen,
und in welche ein gut schließender gußeiserner oder stählerner Stempel (oder Pfaffe)
eingedrückt werden kann. Das Pressen kann man durch den Druck einer kräftigen
hydraulischen Presse, oder vortheilhafter, besonders gegen das Ende, unter einer
kräftigen Wurfmaschine ausführen. – Anfangs muß sehr langsam gepreßt werden,
damit sich das Platinpulver in der Form gleichmäßig vertheilen kann. Was die Gestalt
der Formen anlangt, möchte ich der viereckigen vor der hohen cylindrischen bei
weitem den Vorzug geben, da jene viel leichter ein gleichmäßiges und vollständiges
Zusammenpressen zulassen. Der ausgestoßene, bereits sehr cohärente Preßkuchen wird
in einem bedeckten hessischen Tiegel eine Stunde lang in starkem Weißfeuer einer
Esse oder eines guten Windofens geglüht, weißglühend aus dem Tiegel genommen, auf
einem Amboß nach allen Seiten gut durchgehämmert, abermals im Tiegel weißglühend
gemacht und wieder gehämmert, bis das Stück auf allen Seiten gehörig durchgegerbt
und gestaut ist. Zuletzt hämmert man das Stück im weißglühenden Zustande zu einem
dicken Bleche aus, welches durch Bestreuen mit einem Gemenge aus gleichen Theilen
calcinirtem Borax und Potasche, Erhitzen und Ablöschen in kaltem Wasser, von den der
Oberfläche anhängenden Unreinigkeiten gereinigt wird. Man kann es nun ohne Gefahr
unter die Walze bringen und beliebig weiter verarbeiten. – Es ist nicht
vortheilhaft, eine geringere Quantität Platin als ein halbes Kilogramm auf einmal zu
pressen, weil das Stück sonst auf dem Amboß zu schnell erkaltet, und der so
wichtigen Operation des Schweißens dadurch unübersteigliche Schwierigkeiten in den
Weg treten. Das Schweißen und Hämmern des Platins kann jeder geschickte Grobschmied
ausführen. – Der Umfang der Preßform muß zur Quantität des Platins so
bemessen werden, daß das zusammengepreßte Stück wenigstens einen halben bayerischen
Zoll Höhe erhält. – Ich habe aus dem so von mir bearbeiteten Platin Blech,
Draht, Tiegel, Schalen und Löffel anfertigen lassen. Um Platinfolie (z.B. für galvanische Batterien)
anzufertigen, legt man einen Streifen Platinblech zwischen zwei glühende
Kupferplatten, und läßt jenen mit diesen zu beliebigen Dimensionen auswalzen. Um das
Ankleben des Platins am glühenden Kupfer, während es durch das Walzwerk geht, zu
verhindern, genügt es, dasselbe zuvor anbrennen, d. i. oberflächlich oxydiren zu
lassen. Ich habe auf diese Weise aus 65–70 Grammen Platin Platinfolien von
mehr als einem halben Quadratschuh Fläche auf einem hiesigen Kupferhammer herstellen
lassen. Schließlich muß ich noch bemerken, daß sich das Platin behufs der
Anfertigung von Hohlwaaren (z.B. Tiegel) weniger gut für Bearbeitung auf der
Drehbank (für das Drücken) als für das Aufziehen mit dem Hammer eignet.