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.