Titel: | Die Entsilberung des Werkbleies mittelst Zink auf dem Hüttenwerke von Herbst und Comp. in Call; von Paul Bergholz in Call. |
Fundstelle: | Band 193, Jahrgang 1869, Nr. LX., S. 227 |
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LX.
Die Entsilberung des Werkbleies mittelst Zink auf
dem Hüttenwerke von Herbst und Comp. in Call; von Paul Bergholz in
Call.
Aus der Zeitschrift für das Berg-Hütten- und Salinenwesen in dem preußischen Staate, Bd. XVI S. 268.
Verfahren zur Entsilberung des Werkbleies mittelst
Zink.
Entsilberung. – Das Werkblei, welches
durchschnittlich 250 Grm. Silber in 1000 Kilogram. enthält, wird in einem Kessel von
7 Fuß Durchmesser und 22 Zoll Tiefe, welcher ungefähr 225 Ctr. Blei faßt,
eingeschmolzen. Nach dem Einschmelzen wird zunächst der Bleidreck entfernt, und zur
Feststellung des Silbergehaltes des im Kessel befindlichen Bleies eine Probe
genommen, worauf das Feuer verstärkt wird, bis ein kleines Stückchen Zink auf der
Oberfläche des Bleibades schmilzt; dann setzt man 180 Pfd. Zink in Platten zu, und
rührt dasselbe, nachdem es geschmolzen ist, mittelst eines durchlöcherten Löffels
(Schaumlöffel) mit dem Blei innig durch einander, während man das Feuer, behufs
Abkühlung des Bleibades, abdecken läßt. Nachdem das Umrühren ungefähr eine halbe
Stunde lang fortgesetzt ist, bildet sich an der Oberfläche wie an dem Rande des
Kessels eine Kruste der Zinksilberlegirung. Man stellt nun das Rühren ein, und läßt
den Kessel erkalten, bis die Kruste der Zinksilberlegirung, des sogenannten
Zinkschaumes, die Dicke von 3 Linien hat. Alsdann beginnt das Abnehmen des
Zinkschaumes, wozu man sich eines Schaumlöffels und eines meißelförmigen
Instrumentes, mittelst dessen derselbe vom Rande los gemacht wird, bedient. Dieses
Abnehmen wird so lange fortgesetzt, bis die Bildung von Bleikrystallen beginnt, was
der Fall ist, wenn eine Schicht von 2 Zoll des Kesselinhaltes in Form von Zinkschaum
abgenommen ist.
Der Kessel wird hierauf mit Saigerblei, von dessen Entstehen weiter unten die Rede
seyn wird, gefüllt, und wieder bis zur Schmelztemperatur des Zinkes erhitzt, worauf als
zweite Partie 62 Pfd. Zink zugesetzt werden. Nachdem der Zinkschaum in derselben
Weise wie nach dem ersten Zinkzusatze abgenommen ist, wird der Kessel wiederum mit
Saigerblei angefüllt, und darnach als dritter Zusatz 35 Pfd. Zink zugegeben. Der
Zinkverbrauch stellt sich hiernach für 225 Ctr. zu entsilbernden Werkbleies auf 277
Pfd. oder nahezu 1 1/4 Procent.
Nach dreimaligem Entsilbern enthält das im Kessel zurückbleibende Blei auf 1000
Kilogr. nur noch 4 bis 5 Gram. Silber und ist von Kupfer, welches sich wie das
Silber mit dem Zink legirt, fast ganz frei; dagegen ist es mit 0,6 Proc. Zink
verunreinigt und enthält fast alles Antimon, welches ursprünglich im Werkblei
enthalten war.Das Werkblei enthält im Durchschnitt 0,15 Proc. Antimon und 0,2 Procent
Kupfer.
Entzinkung. – Zur Entfernung des Zinkes aus dem
entsilberten Blei wird dasselbe bei dunkler Rothglühhitze mit einer innigen Mischung
von schwefelsaurem Bleioxyd und Chlornatrium behandelt; bei dem angegebenen
Zinkgehalte von 0,6 Proc. wendet man 3 Ctr. schwefelsaures Bleioxyd und 1 Ctr.
Kochsalz an. Nach Verlauf von 4 bis 5 Stunden beginnt die Schlacke, welche sich an
der Oberfläche des Metallbades bildet, flüssig zu werden; es bildet sich
leichtflüssiges Zink-Oxychlorid und metallisches Blei neben Glaubersalz. Da 1
Ctr. Kochsalz nur circa 0,7 Ctr. Chlor enthält, die in
225 Ctr. Blei enthaltenen 1,35 Ctr. Zink aber circa 1,4
Ctr. Chlor zur Bildung von neutralem Chlorzink erfordern, so muß sich jedenfalls
eine Verbindung von Chlorzink und Zinkoxyd bilden.Ueber Zink-Oxychloride (basische Chloride) vergl. man Graham-Otto's Lehrbuch der Chemie, 4,
Aufl., Bd. II Abth. 3 S. 166. Die chemische Zusammensetzung dieser Verbindung läßt sich schwer
constatiren, da die Schlacken immer noch viel überschüssiges Kochsalz,
schwefelsaures Bleioxyd, Glaubersalz, Chlorblei und metallisches Blei enthalten. Die
Zersetzung ist in 24 Stunden beendigt, nach deren Verlauf das Blei nicht die
geringste Spur von Zink mehr enthält; dagegen enthält es fast alles im Werkblei
befindlich gewesene Antimon. Zur Entfernung desselben wird es nach Abzug der
Schlacke eine halbe Stunde lang gepolt, und der Kessel bis zur Rothgluth erhitzt;
dabei tritt an der Oberfläche eine Oxydation ein, in Folge deren das Antimon in Form
von antimonsaurem Bleioxyd abgeschieden wird. Nach Verlauf von 48 Stunden ist auf
diese Weise das Antimon bis auf ein Minimum aus dem Blei entfernt. Die Krätze wird
alsdann abgenommen und auf Hartblei verarbeitet, während das Blei in Formen gekellt wird. Der Grad
der Reinheit des auf diese Weise raffinirten Bleies ergibt sich aus folgenden
Analysen:
I.
II.
Eisen
0,0019 Proc.
0,0023 Proc.
Kupfer
0,0004 „
0,0005 „
Wismuth
0,0023 „
0,0024 „
Antimon
0,0008 „
0,0006 „
ThalliumDer Thalliumgehalt rührt jedenfalls von dem bei der Entzinkung
angewendeten Kammerschlamm, schwefelsaurem Bleioxyd, her.
0,0003 „
–
Silber
0,0005 „
–
Blei
99,9938 „
99,9942 „
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
100.
100.
Die bei der Entzinkung fallende Schlacke, die Armschlacke, enthält schwefelsaures
Natron, Chlorzink und 20 bis 30 Proc. Blei, an Chlor gebunden; aus derselben wird
das Blei und Zink auf nassem Wege auf die weiter unten angegebene Weise wieder
gewonnen.
Statt des Gemisches von schwefelsaurem Bleioxyd und Kochsalz kann auch ein solches
von schwefelsaurem Bleioxyd und Staßfurter Abraumsalz verwendet werden. Auch durch
ein Gemisch von Sand, Bleioxyd und Chlornatrium kann das Zink aus dem Blei entfernt
werden; in diesem Falle bildet sich kieselsaures Bleioxyd, welches durch das
Kochsalz in Chlorblei und kieselsaures Natron zerlegt wird; da indessen diese Körper
zu ihrer Zersetzung eine höhere Temperatur erfordern, als ein Gemisch von
schwefelsaurem Bleioxyd und Chlornatrium, so muß die Entzinkung bei Anwendung
derselben im Raffinirofen vorgenommen werden; in Folge dessen sind auch die
Bleiverluste bei diesem Verfahren bedeutender.
Behandlung des silberreichen Zinkschaumes. – Der
nach den beiden letzten Zinkzusätzen vom Werkblei abgezogene Zinkschaum wird in zwei
über einander liegenden Kesseln einem Saigerproceß unterworfen. Man schmilzt
denselben in dem oberen Kessel ein; die Zinksilberlegirung steigt an die Oberfläche,
während Viel mit circa 0,6 Proc. Zink und 125 Grm.
Silber in 1000 Kilogrm., das sogenannte Saigerblei, sich unten ansammelt. Nachdem
Alles geschmolzen ist, wird die Temperatur bis fast zur Rothgluth gesteigert, wobei
das Zink und Blei der auf der Oberfläche des Metallbades schwimmenden Legirung sich
oxydiren. Ist diese Oxydation ziemlich vollständig, so läßt man das Saigerblei durch
einen Krahn aus dem oberen Kessel in den unteren abfließen, während die Oxyde,
welche fast sämmtliches Silber enthalten, im oberen Kessel zurückbleiben.
Das Saigerblei wird, wie oben schon erwähnt, dem zu entsilbernden Werkblei vor dem
zweiten und dritten Zinkzusatze zugesetzt. Die silberhaltigen Oxyde werden, wenn
sich eine Menge von etwa 30 Centnern von denselben angesammelt hat, mit Salzsäure
behandelt, zuerst in der Kälte, später bei mäßiger Wärme. Nach vollständiger Lösung
derselben wird die Temperatur gesteigert, und das Wasser verdampft. Wenn die Masse
anfängt dickflüssig zu werden, ein Zeichen, daß das Wasser vollständig ausgetrieben
ist, setzt man den nach dem ersten Zinkzusatze abgezogenen Zinkschaum, welcher das
Blei und Zink noch im metallischen Zustande enthält, zu. Dabei setzen sich das
Chlorblei und das metallische Zink zu Chlorzink und metallischem Blei um, welches
letztere das Silber aufnimmt, unter Bildung eines Reichbleies mit 1,5 bis 2 Proc.
Silbergehalt, welches dem Abtreibeproceß unterworfen wird. Etwa 24 Stunden, nachdem
das Wasser verdampft ist, ist die Zersetzung beendet; man läßt alsdann das Reichblei
in den unteren Kessel laufen und kellt es in Formen. Der Verbrauch an Salzsäure
stellt sich bei diesem Proceß auf 50 Procent des Gewichtes der Oxyde.
Wenn gut gearbeitet worden ist, enthält die hierbei fallende Schlacke, die
Reichschlacke, 20 bis 25 Procent Blei, an Chlor gebunden, mit 600 bis 900 Grm.
Silber auf 1000 Kilogr. Blei; im Uebrigen besteht sie aus Chlorzink und
Chlorkupfer.
Zugutemachung der bei dem Processe fallenden
Schlacken.Die Schlackenauslaugung ist augenblicklich noch nicht im Betriebe, da man
noch mit dem Aufstellen der dazu nöthigen Apparate beschäftigt ist. Die
Versuche im Kleinen (mit Massen von 5 bis 6 Centnern ausgeführt) haben sehr
günstige Resultate ergeben. – Die bei der Entzinkung des Bleies fallende Armschlacke und die
Reichschlacke werden behufs Gewinnung des darin enthaltenen Gehaltes an Silber,
Kupfer, Blei und Zink gemeinschaftlich und mit einander vermischt einem Laugeproceß
unterworfen. Derselbe wird in einem Holzkasten, welcher durch Scheidewände in vier
hinter einander liegende und mit einander communicirende Abtheilungen getheilt ist,
ausgeführt. Während in die an dem einen Ende befindliche Abtheilung Wasser, welchem
etwas Salzsäure zugesetzt ist, zufließt, wird die Schlacke in die am anderen Ende
befindliche Abtheilung eingesetzt und nach einiger Zeit in die nächste Abtheilung
gebracht, worauf in die erste wieder neue Schlacken eingesetzt werden, und so fort.
Auf diese Weise kommt das neu zufließende Lösungsmittel stets zuerst mit der bereits
theilweise ausgelaugten ärmsten Schlacke in Berührung und tritt erst später in die
Abtheilungen mit den reicheren Schlacken über.
Die dem Wasser zugesetzte Salzsäure verwandelt das Zink-Oxychlorid in
neutrales Chlorzink und löst es auf. Ebenso löst sich das Chlorkupfer und das
Chlorsilber, letzteres wegen der in Lösung befindlichen Chlormetalle. Das Chlorblei
setzt sich dagegen mit dem schwefelsauren Natron zu schwefelsaurem Blei um, welches
ungelöst zurückbleibt. Sollten die Schlacken nicht die zur Umwandlung allen Bleies
erforderliche Menge von schwefelsaurem Natron enthalten, so setzt man etwas
Schwefelsäure zu. Die Lauge wird nun zunächst in einen Klärkasten gelassen, damit
sich in demselben das etwa mit fortgerissene schwefelsaure Bleioxyd ablagert.
Alsdann tritt sie zunächst zur Fällung des Silbers in einen mit Kupferbarren
gefüllten Kasten, worauf in einem anderen Kasten das Kupfer durch Eisenstücke
ausgefällt wird. Sie enthält nun nur noch Chlorzink und Eisenchlorür, welches
letztere durch Einleiten von Chlor in Eisenchlorid übergeführt wird. Hierauf wird
die Lauge mit der zur Fällung des Eisens nöthigen Menge Aetzkalk versetzt, und,
nachdem der Niederschlag von Eisenoxyd sich vollständig abgesetzt hat, in das
Fällungsbassin für das Zink eingelassen. Nachdem sie hier mittelst Wasserdampf zum
Sieden erhitzt worden ist, wird das Zink ebenfalls mit Aetzkalk gefällt. Da der
hierzu anzuwendende Kalk möglichst rein seyn muß, so empfiehlt sich gebrannter
Marmor am meisten. Ein Ueberschuß des Fällungsmittels ist hierbei möglichst zu
vermeiden, da derselbe das gefällte Zinkoxyd verunreinigen würde. Nachdem das
Zinkoxyd gewaschen und getrocknet ist, wird es in einem kleinen Retortenofen
geglüht, und ist dann geeignet, in den Handel gebracht zu werden.