Titel: Ueber die Verhüttung armer Kupfererze; von Anton Frhrn. v. Leithner.
Fundstelle: Band 146, Jahrgang 1857, Nr. XIV., S. 53
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XIV. Ueber die Verhüttung armer Kupfererze; von Anton Frhrn. v. Leithner. Aus der österreichischen Zeitschrist für Berg- und Hüttenwesen, 1857, Nr. 35. Mit Abbildungen auf Tab. I. v. Leithner, über die Verhüttung armer Kupfererze. Die vielseitigen Ideen, welche in der neuesten Zeit im Gebiete des Hüttenwesens auftauchen, um die Metallproduction, namentlich die des Kupfers und Silbers, auf das Feld der Darstellung auf nassem Wege zu bringen, und so bei möglicher Ersparung des an vielen Orten immer kostspieliger werdenden Brennstoffes den eigentlichen Schmelzproceß lediglich auf die Endmanipulation eines einfachen Reductionsschmelzens zu beschränken, veranlassen mich, ein Manipulationsverfahren ausführlicher mitzutheilen, welches ich vor einigen Jahren zu Linz am Rhein im königl. preußischen Regierungsbezirk Koblenz auf der Sternenhütte zu sehen und, in soweit es zulässig war, näher kennen zu lernen Gelegenheit hatte. Dieses Hüttenwerk erhielt damals insbesondere aus der St. Josephs-Grube bei Rheinbreitenbach Kupfererze, welche aus kohlen-, phosphor-, arsenik- und salzsauren Kupferoxyden, dann aus Schwefelkupfer und Schwefeleisen und derlei Verbindungen bei einer quarzigen Gangausfüllungsmasse zusammengesetzt sind, und es wurden diese Erze schon bei der Grube sorgfältig geschieden und die kiesigen von den oxydirten Erzen getrennt, indem insbesondere letztere der Gegenstand des hier näher zu beschreibenden Hüttenprocesses sind, bei welchem, wie man behauptete, selbst Erze eines Kupfergehaltes von 1–2 Proc. noch mit Nutzen verarbeitet wurden. Diese Erze wurden theils als grobes Erz, theils als Graupen, Waschklein und rösche Schliche zu der Hütte geliefert und dort in dazu vorgerichteten Gruben behufs ihrer Ansäuerung, d. i. der Bildung von schwefelsauren Metallsalzen, und darauf folgender Auslaugung in der Art zusammengestürzt, daß die gröbsten Erzstücke in diesen Ansäuerungsgruben zu unterst, dann die minder groben, und endlich die Erze und Schliche des feinsten Kornes zu oberst zu liegen kamen. Diese Erz- oder Ansäuerungsgruben, Fig. 8 u. 9, sind im Freien, am Hüttenplatze ausgehobene und ausgemauerte Behälter von circa 4 1/2 Klftr. Länge, 2 1/2 Klftr. Breite und 4 1/2 Fuß Tiefe, auf deren aus Lehm geschlagener und mit Schieferplatten gepflasterter Sohle in entsprechenden Entfernungen mehrere Säulen, und zwar Basaltstücke aus dem Steinbruche Dadtenberg, aufgestellt sind, auf welchen wieder in der Quere lange Basaltsäulen in Entfernungen von etwa 3/4 Zoll liegen, wodurch gleichsam ein Rost r gebildet wird, unter welchem ein Raum a von circa 1 Fuß Höhe bleibt, während oder denselben ein offener Raum von 2 1/2 bis 3 Fuß Höhe zur Aufnahme der Erze b erübrigt. In den unteren Raum einer so vorgerichteten und nach bereits erwähnter Art mit Erzen angefüllten Grube wurden nun aus einem später näher zu beschreibenden Kiesbrennofen schweflige Säure und in anderer Weise auch Wasserdämpfe eingeführt, welche vereinten Dämpfe die Erzschichten durchströmen, die an andere Säuren gebundenen Metalloxyde zerlegen und insbesondere auf die Darstellung von schwefelsaurem Kupfer hinwirken, wobei man noch überdieß von Zeit zu Zeit die aufgestürzten Erze anfänglich mit Wasser, später aber, wenn die Arbeit schon in gutem Gange sich befindet, mit der sich im unteren Raume der Säuerungsgrube ansammelnden Vitriollauge, welche mittelst einer aus Bleiröhren zusammengesetzten Pumpe c gehoben wird, begießt. Auf diese Weise wird die Vitriollauge allmählich immer mehr angereichert und sudwürdig, zu welchem Zwecke man dieselbe auch oftmals über und durch mehrere solche Erzbette laufen läßt. Auch werden die Erze auf dem Roste in der Zeit ihrer Lagerung von angeblich 3–4 Wochen öfters gewendet, um sie einer kräftigeren Einwirkung der Dämpfe auszusetzen, und falls ihr Kupfergehalt durch die erste Auslaugung nicht völlig erschöpft war, soll man dieselben auch in einer andern Grube mit frischen Erzen gemengt einer weiteren Behandlung unterzogen haben. Es ist dabei wesentlich, daß die Erzstürzung nicht in Folge schlechter Vertheilung oder Lagerung der Erze die zur Zerlegung nothwendigen Dämpfe unbenutzt durchläßt, und ich hatte Gelegenheit, mich zu überzeugen, daß man auf einem solchen Erzroste stehen kann, ohne ein Ausströmen von Dämpfen und mehr als eine gelinde Erwärmung der Oberfläche des Bettes wahrzunehmen, ja selbst bei den behufs der Beobachtung des Manipulationsganges in den Erzrost eingesetzten und bis in den unteren Raum reichenden Röhren war kein bedeutendes Entweichen von Gasen zu bemerken. Aus der in dieser Weise erzeugten, nach und nach gesättigten und sofort aus dem unteren Raume aufgehobenen Vitriollauge wurde sodann das Kupfer in eigens vorgerichteten Cementirungspfannen mittelst Brucheisen, Eisenblech und verschiedenen anderen Eisenabfällen ausgefällt, das erhaltene Cementkupfer mit meist 80 Proc. Kupfergehalt aber entweder für sich im Gaarherde eingeschmolzen oder einem eigenen Manipulationszweige, nämlich der Kupfervitriol-Erzeugung, übergeben, indem man die rückgebliebene Eisenvitriollauge wieder weiter zur Erzeugung eines reinen oder gemischten Eisenvitrioles (im Handel Salzburger Vitriol) verwendete. Was nun die Erzeugung der schwefligen Säure anbelangt, welche man behufs dieser Kupferdarstellung aus armen Erzen benöthigt, so verwendete man dazu theils Stufen, theils Schliche von Zinkblende, welche man aus der Grube bei St. Goar bezog, indem man diese auch mit Schwefelkiesen vermengten Erze in einem mit einem Deckel verschlossenen Schachtofen, Fig. 10, von beiläufig 10 Fuß Höhe, 4 Fuß größtem und 1 1/2 Fuß kleinstem Durchmesser, der übrigens einen starken Rost aus Eisenstangen hatte, gemengt mit 8–10 Proc. Steinkolen, verröstete, besser gesagt ausbrannte, und diesem Ausbrennen und der damit beabsichtigten Entfernung der schwefligen Säure noch durch die Zuführung von Gebläseluft zu Hülfe kam. Die so erzeugte schweflige Säure entweicht im Verein mit der noch unzersetzt gebliebenen atmosphärischen Luft aus dem geschlossenen Ofen durch oben unter dem Deckel angebrachte, bis zu den Säuerungsgruben führende Canäle k, wo sie vereint mit den Wasserdämpfen, welche in einem durch die Ueberhitze eines Zinkschmelzofens gespeisten Dampfkessel erzeugt werden, gleichzeitig unter dem Roste einströmen. Ein solcher Brennofen, der wegen der leichteren Führung der Gase bedeutend tiefer als die Säuergruben angelegt ist, soll angeblich täglich 2–3 Füllungen mit 20–25 Ctr. Beschickung durchbrennen, nur ist die Arbeit bei demselben beschwerlich, und erheischen diese Oefen in Folge des oft unvermeidlichen Zusammenschmelzens der eingesetzten Erze und des dadurch herbeigeführten beschwerlichen Ausbrechens namhafte Reparaturen. Die nach dem Brande in dem Ofen bleibenden Rückstände (Brände) werden durch die zunächst des Rostes angebrachte, während der Arbeit aber verlegte Thür t ausgezogen, sodann ausgelaugt und die Lauge zur Zinkvitriolerzeugung verwendet. Die so benutzten Rückstände gelangen dann zur Handscheidung, und es werden die rohgebliebenen Stücke dem nächsten Brande zurückgegeben, die in Folge der Verröstung gebildeten Zinkoxyd-Graupen dagegen zur Erzeugung von Zinkmetall den Zinköfen abgeliefert. Ob nun die aus diesen Brennöfen in Vereinigung mit den Wasserdämpfen unter die Kupfererze geführte schweflige Säure in Folge der Berührung mit den Phosphor- und arseniksauren Kupfer- und Eisenoxyden der Erze, d. i. in Folge der Zersetzung der Arsenik- und Phosphorsäure, sich zur Schwefelsäure umstaltet oder ob man dieser Bildung von Schwefelsäure durch die Zutheilung von Salpeter in den Brennöfen, wie dieß bei der Schwefelfäure-Erzeugung im Großen geschieht, nachhilft, darüber konnte ich damals auf der Sternenhütte keine bestimmte Aufklärung finden, im Uebrigen kann man im Voraus der Meinung Raum geben, daß das letztere der Fall seyn dürfte, wodurch der ganze Proceß jedenfalls eine Förderung finden möchte. Es macht mit im Interesse der allgemein sich kund gebenden Bestrebungen, unserer Metallproduction einen für die Zukunft sicherern Boden zu verschaffen, ein wahrhaftes Vergnügen, diesen in Wirklichkeit bestehenden Verhüttungsproceß in seinen Umrissen möglichst ausführlich zur allgemeinen Kenntniß zu bringen, da ich auch die Meinung habe, daß dieses Verfahren, wenn es gleich nur, wie ich in Linz am Rhein gesehen habe, dort lediglich auf oxydirte Kupfererze basirt und in einer höchst einfachen, aber praktischen Weise in Anwendung war, bei uns in Oesterreich, wenn es die Kosten gegenüber dem Schmelzbetriebe aushält, insbesondere zur Verwerthung der in dem oberungarischen Schmöllnitzer Montanbezirke leicht zu erzeugenden Mengen von armen Kupfererzen (Kupferkiesen oder kupferhältigen Eisenkiesen) einen Eingang finden kann, da man diese Kiese im Schachtofen zur Erzeugung von Schwefelsäure verrösten, ausbrennen oder benützen und den so erzeugten Erzrost in den Säuerungsgruben ansäuern und sofort auslaugen könnte, sonach einerseits das geschwefelte Erz die Zinkblenden, andererseits der erzeugte Rost das oxydirte Erz des Rheinlands vertreten möchte. Aber es befinden sich endlich auch in vielen Bergwerksbezirken der österreichischen Monarchie, wie im Banate, in Nieder-Ungarn zu Libethen, und in Tirol ganze Grubenbauten, welche arme oxydirte Erze zu Tage zu fördern und so vielleicht eine neue Zukunft zu entfalten vermöchten. Zum Schlüsse dieser meiner Mittheilung und Meinungsäußerung glaube ich, und zwar im Hinblick auf die in neuester Zeit allen industriellen Unternehmungen Oesterreichs durch die allerhöchsten Orts bewilligte Herabsetzung der Salzpreise zugeführte Begünstigung auch auf ein seinerzeit von Hrn. Triplier angeregtes Verfahren hinweisen zu können, welcher es nämlich versuchte, Fahlerze zu verrösten, um selbe sodann mit verdünnter Salzsäure zu behandeln, das Antimon aus der Lösung mit Kalk und das Kupfer mittelst Eisen zu fällen, welches Verfahren, wenn die Abscheidung des Antimons im Großen vollständig gelingen würde, immerhin und um so viel mehr ein schönes Feld für die Metallproduction darbieten könnte, als selbst das am Rhein bestehende ganz praktische Ansäuerungsverfahren auch auf solche arme vorerst gehörig zugebrannte Fahlerze seine Anwendung finden dürfte, da bei Zuführung von Salzsäure-Gasen, die unmittelbar aus den bei der Salzsäure-Erzeugung verwendeten Cylindern unter den Erzrost geleitet werden könnten, ganz ähnliche Erfolge wie am Rhein bei Verwendung der schwefligen Säure zu erzielen wären, ja vielleicht ein doppeltes Ansäuerungs- und Chlorisirungsverfahren zu noch umfangreicheren Resultaten führen könnte.

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