Titel: | Ueber die Staßfurter Kali-Industrie; von Theodor Becker. |
Autor: | Theodor Becker |
Fundstelle: | Band 203, Jahrgang 1872, Nr. LII., S. 194 |
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LII.
Ueber die Staßfurter Kali-Industrie; von
Theodor Becker.
Becker, über die Staßfurter Kali-Industrie.
Die bisherigen Veröffentlichungen über die Staßfurter Kali-Industrie
erschöpfen, so werthvoll sie sind, den Gegenstand nicht, und dieß mag die folgende
Mittheilung rechtfertigen.
Die nachstehenden Versuche sind auf Veranlassung des Herrn Dr. A. Frank in dessen Fabrik zu Staßfurt in
den Jahren 1863/65 ausgeführt worden und ihre Veröffentlichung geschieht mit seiner
Genehmigung.
Die erste technische Verwendung fanden die Abraumsalze als Zusatz zur Schlempekohle,
aber nur kurze Zeit, denn bald wurde die Abnahme der so versetzten Rübenpotasche
verweigert, des hohen Chlor- und namentlich Chlormagnesiumgehaltes wegen. Es
liegt in der Natur der Sache, daß diese Anwendung nicht sonderlich bekannt wurde.
Die anderen, wenn ich so sagen darf, Vorstadien der technischen Verwendung der
Abraumsalze sind von anderer Seite schon vielfach besprochen worden, ebenso die
erste Entwickelung der Kali-Industrie selbst.Frank, in der Zeitschrift des Vereines deutscher
Ingenieure, Mär 1869.
Somit wende ich mich gleich zu dem jetzt üblichen Verfahren der Chlorkalium-Darstellung.
Die Abraumsalze gelangen entweder gemahlen oder in Stücken, wie sie eben gefördert
werden, zur Lösung. Im ersten Falle werden sie in großen geschlossenen Gefäßen, wie
diese von Fuchs und Strohmeyer
beschriebenWagner's Jahresbericht für 1866, S. 210. gelöst, im letzteren Falle in offenen, cylinderförmigen eisernen Kesseln,
welche dicht über dem Boden einen Siebboden haben und zwischen beiden ein
spiralförmig gebogenes Dampfrohr, welches oben mit Oeffnungen versehen ist. Die
Kessel haben 6–10 Fuß Durchmesser bei 4–6 Fuß Höhe. Die fertige Lösung wird
entweder durch ein an der Seite unter dem Doppelboden angebrachtes, durch einen Hahn
verschließbares Rohr, oder durch ein in der Mitte des Bodens befindliches
kegelförmiges Eisen, welches an einer langen Stange sitzt und von einem
durchlöcherten Blechmantel umgeben ist, abgelassen. Neuerdings hat man (Frank) den Siebboden in 1/3–1/4 der Höhe
angebracht und erreicht dadurch ein weit schnelleres Lösen, muß aber allerdings
etwas trübe Lauge mit in den Kauf nehmen. Zum Schutz gegen Abkühlung haben die
Kessel eine Holzverkleidung.
Auf 1 Theil Abraumsalz verwendet man rund 2/3 Theile Wasser zum Lösen. Unter stetem
Umrühren der Salze wird so lange Dampf zugeführt, bis die Lauge 34 1/2°
Baumé wiegt. Dann bleibt der Kessel etwa zwei Stunden stehen, um dem
außerordentlich fein vertheilten thonigen Schlamm, welcher mit durchschnittlich 2
1/2° am specifischen Gewicht participirt, Zeit zu geben, sich wenigstens
größtentheils zu setzen. Gleichzeitig scheidet sich, da die Temperatur doch, wenn
auch nur wenig sinkt, Kochsalz aus und reißt weitere Schlammpartien mit nieder. Ist
die Lauge „blank,“ so wird sie in die Krystallisirgefäße
abgelassen. Die Rückstände werden noch 1–2mal mit kochendem Wasser abgesüßt
und bestehen dann hauptsächlich aus Kiserit, Steinsalz, Mergel und etwas ungelöstem
Kalisalz, welche nach später zu beschreibenden Verfahrungsarten getrennt und zu gute
gemacht werden.
Die „blanke“ Lauge schwankt natürlich in ihrer Zusammensetzung,
namentlich in dem Verhältniß von Chlorkalium zu Kochsalz, je nach der
Zusammensetzung des Rohsalzes. Die folgenden Analysen sind zu verschiedenen Zeiten
ausgeführt worden und mögen ein Bild ihrer Zusammensetzung und deren Schwankungen
geben.
1.
2.
3.
Chlorkalium
9,65
10,24
9,96
Kochsalz
6,89
6,22
2,48
Chlormagnesium
14,62
15,73
19,67
schwefelsaures Magnesium
4,11
3,74
4,26
–––––
–––––
–––––
Summa
35,27
35,93
36,38
Die blanke Lauge geht zunächst in große freistehende eiserne Cylinder von 10 Fuß
Durchmesser und 8 Fuß Höhe, um hier bis 58° C. abzukühlen. Es scheidet sich
nämlich nicht bei allen Temperaturen ein gleich reiches Chlorkalium aus. Die
Ausscheidung beginnt zwischen 60–50°, vorher fällt Kochsalz. Die Art
der Ausscheidung erhellt aus der folgenden Tabelle; die hierbei benutzte Löselauge
hat die unter 3 angegebene Zusammensetzung.
I.
Temperatur,Grade C.
KCl
NaCl
MgCl
MgSO⁴
Wasser
Salzmengein
Proc.derverwandtenLöselauge
108–100
3,15
92,78
0,51
0,69
3,95
0,78
100–90
1,35
94,84
0,78
0,69
2,24
0,61
90–80
1,63
95,61
0,83
0,57
2,65
0,47
80–70
0,86
96,64
0,58
0,43
2,25
0,50
70–60
3,70
92,70
0,76
0,63
2,68
0,40
60–50
25,16
70,56
0,12
0,72
3,04
0,57
50–40
72,01
23,49
0,32
0,50
3,11
1,91
40–30
75,75
19,07
0,87
0,42
3,76
1,16
30–20
74,51
21,05
0,80
0,89
2,15
1,03
20–10
25,77
8,62
1,42
29,46
34,62
2,25
10–0
11,91
7,18
3,34
36,77
40,93
4,88
Aus einer anderen, bis 55 1/2° C. abgekühlten Löselauge krystallisirten bei
weiterem Abkühlen aus:
II.
Temperatur,Grade C.
KCl
NaCl
MgCl
MgSO⁴
Wasser
Salzmengein
Proc.derverwandtenLöselauge
55 1/2–19
81,36
13,07
1,02
0,30
3,84
5,96
55 1/2–17 1/2
81,10
12,93
0,99
0,33
3,88
5,86
55 1/2–15
82,91
11,77
0,91
0,33
4,76
6,36
15–11 1/2
56,99
38,39
1,09
0,37
2,62
1,18
Aus obigen Tabellen erhellt also, daß aus der Löselauge Chlorkalium erst zwischen 60
und 50° C. auskrystallisirt und daß zwischen 20 und 10° C. wieder eine
vermehrte Kochsalzausscheidung stattfindet, zu welcher eine solche von Bittersalz
tritt.
Etwas Anderes ist die Krystallisation, wenn man die Abraumsalze nicht in Wasser,
sondern in der Mutterlauge von der ersten Krystallisation löst. Eine so erhaltene
Löselauge zeigte folgende Zusammensetzung bei einem specifischen Gewicht von 1,273
bei 100° C.:
Chlorkalium
12,28 Proc.
Kochsalz
4,97 „
Chlormagnesium
17,93 „
schwefelsaures Magnesium
2,28 „
––––––––––
Summa
37,46 Proc.
Die Zusammensetzung und Menge der beim Erkalten auskrystallisirten Salze war wie
folgt:
Temperatur, Grade C.
KCl
Wasser
Salzmenge in Proc.der Löselauge
98–90
6,61
16,67
1,12
90–80
3,45
4,19
0,38
80–70
24,64
3,07
0,61
70–60
76,92
4,19
1,03
60–50
78,52
5,38
1,50
50–40
80,40
4,75
1,46
40–30
94,57
3,50
1,23
30–20
68,50
2,96
2,03
20–15
86,71
2,42
0,52
15–10
87,54
2,97
0,81
Die resultirende Mutterlauge enthielt 2,10 Proc. Chlorkalium. Hiernach würde es
entschieden angezeigt seyn, mit Lauge zu lösen. In der That bleibt aber bei diesem
Lösen so viel Carnallit ungelöst, daß damit der eventuelle Vortheil paralysirt wird;
es lassen sich mit der Mutterlauge nur 2/5 des ganzen zu verarbeitenden Salzquantums
lösen.
In der Praxis sind nun allerdings die im „Cooler“ sich
ausscheidenden Salze kalireicher, als Tabelle I vermuthen ließe; ihr Kaligehalt
schwankt, auf den wasserleeren Zustand berechnet, zwischen 15 und 22 Proc. KCl; der
Wassergehalt ist im Durchschnitt 30 Proc. Es rührt dieser höhere Gehalt von der
schärferen Abkühlung der Wände, überhaupt der Oberfläche her. Wenn die Temperatur
sich 60° nähert, wird namentlich die Ausscheidung an den Wänden stärker und
mit der Bildung von Wandsalz treten gleichzeitig reiche Salze auf; vorher bedecken
die Wände nur spärliche, aber kräftige Kochsalzkrystalle, welche sich hierdurch und
durch ein porzellanähnliches Aussehen vom Chlorkalium leicht unterscheiden lassen.
Die Arbeiter richten sich daher beim Ablassen der Cooler mehr nach dem Auftreten des
Wandsalzes als nach dem Thermometer. Der weitere Vortheil dieser fractionirten
Krystallisation ist die Erzielung weit reinerer Krystalle, da fast aller Schlamm mit
dem niederfallenden Kochsalz zu Boden gerissen wird. Die Lauge kühlt nun in den
Krystallisationsgefäßen bis 15° C. ab; im Sommer muß sie natürlich oft mit
höherer Temperatur abgelassen werden. Da es mehr auf schnelles Abkühlen als auf die
Erzeugung großer Krystalle ankommt, sind die Krystallisirräume sehr luftig gebaut.
Bis zu 6 Fuß Höhe haben die Umfassungswände möglichst viel Zwischenräume, welche im
Winter durch Holzklappen geschlossen werden. Die Krystallisirbassins sind gußeiserne
oder schmiedeeiserne von verschiedener Größe, 10–12 Fuß lang, 5–12 Fuß breit und 2–4
Fuß tief, mit schrägem Boden, welcher an der tieferen Seite ein mit einem Holzpflock
zu verschließendes Loch zum Ablassen der letzten Partien Mutterlauge hat; die
Hauptmenge derselben wird abgehebert.
Die Cooler-Einrichtung ist mit der Zeit in mehrere Fabriken übergegangen;
andere benutzen die vorerwähnte Erscheinung, daß die Ausscheidung an den Seiten erst
mit dem Auftreten von reichem Chlorkalium beginnt, und setzen möglichst viel Bündel
von Drahtruthen ein, und werfen das hier anhaftende Salz mit dem Wandsalz und der
oberen Schicht des Bodensalzes zusammen, während die untere Schicht desselben
entweder zur Anreicherung von Düngsalz oder Darstellung eines geringhaltigen
Chlorkaliums verwendet oder durch Raffination in höheres Salz verwandelt wird.
Die Zusammensetzung der Mutterlauge der ersten Krystallisation erhellt aus den
folgenden beiden Analysen:
a.
b.
Chlorkalium
4,89
5,41
Kochsalz
4,83
5,50
Chlormagnesium
17,58
15,55
schwefelsaures Magnesium
3,66
3,78
Die Concentration der Laugen geschieht in Sattelpfannen. Sie sind 12–30 Fuß
lang; die 30füßigen haben oben 8 Fuß Breite. Die Pfannen werden durch directes Feuer
geheizt und dienen dabei meist Braunkohlen als Brennmaterial. Dieselben werden auf
Treppenrosten welche eine Neigung von 30° gegen die Horizontale haben,
verbrannt. Die Feuergase gehen zuerst durch den „Wolf,“
welcher, um das Eisen vor der Stichflamme zu schützen, auf 3 Fuß Tiefe mit
flachgelegten Chamottesteinen gefüttert ist. Hinten angekommen, theilt sich die
Flamme und kommt an beiden Seiten vor, um dann in den Hauptfuchs zu fallen.
Die beim Eindampfen ausfallenden Salze werden, wenn die Pfanne abgelassen, in
darüberstehende, mit Siebböden versehene „Särge“ geworfen und
von da ausgefahren.
Die erste Mutterlauge von den Wasserlösungen wird zweimal eingedampft, einerseits
weil die Pfannen durch Aufbrennen des niederfallenden
„Fischsalzes“ zu sehr leiden, andererseits weil zu viel
Chlorkalium in dieses übergehen würde. Ganz vermeiden läßt sich das Aufbrennen
nicht, und es muß das festgebrannte Salz durch Klopfen oder durch Aufkochen mit
Wasser von Zeit zu Zeit entfernt werden. Das Eindampfen selbst hat nicht nur den
Zweck, die Lauge zu concentriren, sondern auch Kochsalz und schwefelsaures Magnesium
auszuscheiden.
Die Erscheinungen beim Eindampfen von I. Lauge von Wasserlösungen zeigen die
folgenden Tabellen. Die Abkühlung der blanken Lauge geschah bis 15° C.
Die angewandte I. Lauge ist die oben unter b
angegebene.
Textabbildung Bd. 203, S. 199
Concentration in Graden
Baumé; Verdampftes Wasser; Beim Erkalten auskrystallisirtes Salz; Beim
Einkochen ausgefallenes Fischsalz; Beim Erkalten auskrystallisirtes Salz; Beim
Einkochen ausgefallenes Fischsalz; In Proc. der angewandten Lauge; In Proc. d.
resultirenden Lauge
Textabbildung Bd. 203, S. 199
Concentration in Graden
Baumé; Auskrystallisirtes Salz; Fischsalz; II. Lauge
Aus 100 Theilen I. Lauge = 541 Proc. Chlorkalium wurden erhalten:
Concentration
Auskrystallisirtes Salz
Fischsalz
II. Lauge
in GradenBaumé
KCl
Proc.Salz
Proc.KCl
KCl
Proc.Salz
Proc.KCl
KCl
Proc.Lauge.
Proc.KCl
28
38,64
4,69
181,2
–
–
–
4,33
89,88
359,5
29 1/2
32,22
5,59
180,1
–
–
–
4,00
83,47
333,9
31
44,51
6,09
271,1
3,66
1,75
6,4
3,90
76,01
296,4
32
27,41
8,89
243,6
3,78
2,42
9,1
3,42
68,16
233,1
33
29,13
10,83
315,5
3,21
4,17
13,4
3,69
59,68
220,2
34
30,12
10,05
302,7
7,05
7,26
51,2
2,96
55,32
163,7
35
25,50
13,41
331,9
12,05
10,09
121,6
2,08
43,23
89,9
Die Carnallitbildung, welche wir hier beim Eindampfen bis 33° Baumé
schon theilweise haben, tritt nicht immer bei derselben Concentration ein, weil der
Chlormagnesiumgehalt, welcher zum Carnallit- und Tachydritgehalt der Rohsalze
in Beziehung steht, ein schwankender ist, und es muß sich daher das Eindampfen nach
dem Auftreten des Carnallits richten. Man hält sich eben unterhalb der
Carnallitgrenze.
Anders sind die Erscheinungen beim Eindampfen von Mutterlauge von Laugenlösung: hier
schießen beim Krystallisiren gleich Carnallite an, und sie wird deßhalb und,
correspondirend damit, ihres geringen Chlorkaliumgehaltes wegen nur einmal
eingedampft. Beim Auskrystallisiren der verdampften Lauge treten ähnliche
Erscheinungen auf, wie bei der I. Krystallisation; dieselben erhellen aus der
folgenden Tabelle. Die hierzu benutzte blanke Lauge enthielt:
Chlorkalium
6,97 Proc.
Kochsalz
7,23 „
Chlormagnesium
17,30 „
schwefelsaures Magnesium
4,65 „
–––––––––
Summa
36,15 Proc.
Temperaturin Graden C.
KCl
NaCl
MgCl
MgSO⁴
Wasser
Proc. Salz
110–100
2,25
95,05
0,79
0,63
2,15
0,68
100–90
2,03
93,53
0,51
0,72
2,51
0,48
90–80
2,98
92,09
0,85
0,49
3,29
0,49
80–70
3,30
93,62
0,92
0,50
2,43
0,44
70–60
2,52
93,76
0,63
0,64
1,95
0,48
60–50
56,07
40,75
0,92
0,62
2,19
0,86
50–40
70,68
23,64
1,33
0,65
3,36
1,00
40–30
79,69
15,04
1,29
0,48
3,35
1,73
30–20
72,83
21,16
1,22
0,94
3,08
1,28
20–10
53,72
26,70
1,41
7,74
10,12
1,26
10–0
21,69
2,09
0,95
37,05
38,67
3,16
100–10
52,05
42,96
1,14
0,78
3,06
7,44
Da hier eine Einrichtung wie beim I. Product, also Cooler sich nicht gut anbringen
ließ, wurde eine gußeiserne Kühlrinne von 30 Fuß Länge zwischen Pfanne und
Krystallisirbassin eingeschaltet, in welcher Wasser gegen Lauge fließt. Das in der
Rinne sich ausscheidende Salz enthält 6–14 Proc. Chlorkalium und wird zu
Düngsalzen verarbeitet.
Die Mutterlauge von der zweiten Krystallisation wird nochmals in den oben
beschriebenen Pfannen eingedampft. Die Menge und der Gehalt der bei den
verschiedenen Concentrationen ausfallenden und beim Erkalten auskrystallisirenden
Salze erhellen aus nachstehender Tabelle. Es wurde bei diesem Versuch eine
Mutterlauge von folgender Zusammensetzung benutzt:
Chlorkalium
3,47 Proc.
Kochsalz
2,85 „
Chlormagnesium
19,35 „
schwefelsaures Magnesium
3,27 „
––––––––––
Summa
28,94 Proc.
Textabbildung Bd. 203, S. 201
Concentration in Graden
Baumé; Verdampftes Wasser; Auskrystallisirtes Salz; Fischsalz;
Auskrystallisirtes Salz; Fischsalz; In Proc. der angewandten Lauge; In Proc. der
blanken Lauge
Textabbildung Bd. 203, S. 201
Concentration in Graden
Baumé; Auskrystallisirtes Salz; Fischsalz; III. Lauge
Da die Zusammensetzung der zweiten Mutterlauge wesentlich constanter als die der
Rohlauge oder ersten Mutterlauge ist, so haben die obigen Zahlen in engeren Grenzen
allgemeine Gültigkeit und wird deßhalb das zweite Einkochen constant bis 35°
Baumé vorgenommen, wobei dann, wie die Tabelle ja ergibt, die höchste
Kaliausbeute erzielt wird.
Beim Erkalten der blanken Lauge scheidet sich auch hier zuerst Kochsalz ab. Aus der
folgenden Tabelle ist die Menge und Zusammensetzung der bei den verschiedenen
Temperaturen erfolgenden Ausscheidungen ersichtlich. Die zum Versuch benutzte blanke
Lauge enthielt:
Chlorkalium
5,55 Proc.
Kochsalz
1,95 „
Chlormagnesium
25,62 „
schwefelsaures Magnesium
3,03 „
––––––––––
Summa
36,15 Proc.
Temperaturin Graden C.
KCl
NaCl
MgCl
MgSO⁴
Wasser
Gesammtsalze
106–90
3,31
89,67
1,07
1,39
3,92
0,61
90–80
6,51
89,24
1,34
0,45
3,41
0,22
80–70
5,09
89,74
1,09
0,80
4,33
0,32
70–60
20,48
24,64
24,84
0,33
28,95
0,83
60–50
28,13
–
33,78
0,16
38,81
0,75
50–40
26,72
–
33,68
0,24
40,10
0,69
40–30
26,67
–
33,80
0,27
39,49
4,38
30–20
23,87
6,41
31,64
0,91
36,43
2,44
20–10
27,01
–
33,23
0,30
38,65
2,12
10–0
12,47
–
18,61
24,97
43,87
3,97
Auch hier ist, wie bei der II. Krystallisation eine Kühlrinne eingeschaltet, derart
daß die Lauge mit 65° C. in die Krystallisirbassins läuft.
Eine nochmalige Concentration dieser III. Lauge findet nicht statt; ihr
Chlorkaliumgehalt schwankt zwischen 0,5 und 1,5 Proc.
Wenden wir uns zunächst wieder zu den auskrystallisirten Salzen. So wie sie fallen,
sind sie nicht verkäuflich, denn einerseits ist ihr Gehalt an Chlorkalium zu hoch,
und andererseits sind die Anschüsse zu geringhaltig, da meist ein Chlorkalium von
80–85 Proc., oft aber auch von 95–97 Proc. verlangt wird. Um beiden
Mängeln abzuhelfen, wird das Salz in großen hölzernen Bottichen mit kaltem Wasser
behandelt („gedeckt“). Dieses schon von Balard angegebene Verfahren beruht auf der verschiedenen Löslichkeit von
Kochsalz und Chlorkalium. Die Vorgänge bei dieser Arbeit erhellen aus den folgenden
Versuchen.
Zu denselben diente ein „Rohes I. Product,“ welches nicht den
Cooler passirt hatte und folgende Zusammensetzung zeigte:
Chlorkalium
62,55 Proc.
Kochsalz
23,95 „
Chlormagnesium
3,20 „
schwefelsaures Magnesium
1,12 „
Wasser
11,25 „
also auf den wasserfreien Zustand berechnet, 70,47 Proc.
Chlorkalium.
1) Es wurden 4 Pfd. in einem Becherglase mit 700 Kubikcentimeter Wasser übergossen.
Dieses reichte aus, um das Salz vollständig zu durchdringen und noch 1 Zoll hoch zu
bedecken. Die Lufttemperatur war 20° C.; die Temperatur des Gemisches sank
sofort bis 10°, stieg aber bald auf 13°, worauf sie längere Zeit blieb,
war nach 1 1/2 Stunden 15° und am anderen Morgen gleich der Stubentemperatur,
nämlich 20°. Nach dem Ablaufen wog das Salz 3,18 Pfd., mithin hatten sich 21
Proc. gelöst und es enthielt das Salz jetzt:
1a. Chlorkalium
73,04 Proc.
Kochsalz
17,70 „
Chlormagnesium
0,24 „
schwefelsaures Magnesium
0,54 „
Wasser
9,58 „
oder im wasserfreien Zustande 80,78 Proc. KCl. Bei gleichem
Wassergehalt beträgt das Gelöste 20,6 Proc. Die bei diesem Versuche resultirende
Lauge hatte folgende Zusammensetzung beim specifischen Gewicht 1,249:
1a. Chlorkalium
8,66 Proc.
Kochsalz
15,71 „
Chlormagnesium
4,98 „
schwefelsaures Magnesium
1,48 „
–––––––––
Summa
30,83 Proc.
Von diesem Salz wurden zu einem neuen Versuch angesetzt 2,9 Pfd., welche mit 500
Kubikcentimeter Wasser behandelt wurden. Die Lufttemperatur war 18°. Die
Masse zeigte bei der Berührung von Wasser und Salz + 5°, nach 5 Minuten
7°, nach einer Stunde 15°, am anderen Morgen die Lufttemperatur. Nach
dem Ablaufen der Lauge wog das Salz 2,5 Pfd.; es hatten sich also 13,8 Proc. Salz
gelöst. Das Salz enthielt:
1b. Chlorkalium
78,89 Proc.
Kochsalz
9,52 „
Chlormagnesium
0,24 „
schwefelsaures Magnesium
0,29 „
Wasser
10,81 „
oder auf den wasserleeren Zustand berechnet, 88,45 Proc.
Chlorkalium; auf gleichen Wassergehalt wie das Rohmaterial berechnet, wurden gelöst
14,9 Proc. Die zugehörige Lauge enthielt bei einem specifischen Gewicht von
1,239:
1b. Chlorkalium
10,49 Proc.
Kochsalz
17,35 „
Chlormagnesium
2,17 „
schwefelsaures Magnesium
0,37 „
–––––––––
Summa
30,38 Proc.
Von diesem Salz 1 b. wurden 2,25 Pfd. mit 350
Kubikcentimeter Wasser behandelt; es resultirten, auf gleichen Wassergehalt
berechnet, 1,90 Pfd., also Verlust 15,5 Proc. Das Salz enthielt:
Chlorkalium
77,16 Proc.
Kochsalz
4,35 „
schwefelsaures Magnesium
0,35 „
Wasser
18,91 „
oder auf den wasserfreien Zustand berechnet, 95,19 Proc.
Chlorkalium. Die Lauge enthielt beim specifischen Gewicht 1,228:
Chlorkalium
11,61 Proc.
Kochsalz
19,17 „
Chlormagnesium
0,12 „
schwefelsaures Magnesium
0,16 „
–––––––––
Summa
31,06 Proc.
2) Von dem ursprünglichen Salz wurde eine andere Probe von 4 Pfd. (2 a.) angesetzt mit 520 Kubikcentimeter Wasser, welches
ausreichte um das Salz vollständig zu bedecken. Die Temperatur sank auf 12°,
war nach 1 1/2 Stunden 15° und am anderen Morgen diejenige der Luft
(20°). Es wurden von Neuem 520 K. C. Wasser tropfenweise zugegeben, während
die Lauge mit derselben Geschwindigkeit in ein anderes Gefäß abgehebert wurde,
welches 3 Pfd. Salz (2 b.) enthielt. Diese zweiten 520
K. C. zeigten gleich nach dem Einlaufen 16°, wurden bald wärmer und hatten
beim Ausfluß die Stubentemperatur (21°). Nach dem Ablaufen wog das Salz 2 a. = 2,12 Pfd.; mithin hatten sich 47 Proc. gelöst; es
enthielt:
Chlorkalium
75,20
Kochsalz
11,34
schwefelsaures Magnesium
0,42
Wasser
11,85
oder auf den wasserfreien Zustand berechnet, 85,32 Proc.
Chlorkalium.
Das Salz 2 b. wog nach dem Ablaufen, auf gleichen
Wassergehalt wie das Rohsalz berechnet, 3,00 Pfd.; es hatte sich also Nichts gelöst;
seine Zusammensetzung war:
Chlorkalium
63,47 Proc.
Kochsalz
26,45 „
Chlormagnesium
0,24 „
schwefelsaures Magnesium
0,59 „
Wasser
9,34 „
oder auf den wasserleeren Zustand berechnet, 70,01 Proc.
Chlorkalium; also der
gleiche Gehalt wie im Rohsalz, es waren nur Magnesiumsalze gegen Kochsalz
ausgetauscht worden.
Die von 2 b. ablaufende Lauge enthielt beim specifischen
Gewicht 1,241:
Chlorkalium
8,52 Proc.
Kochsalz
11,70 „
Chlormagnesium
8,22 „
schwefelsaures Magnesium
1,38 „
–––––––––
Summa
29,82 Proc.
2,68 Pfd. vom Salz 2 b. wurden mit Lauge 1 b. versetzt. Diese enthielt nach dem Ablaufen beim
specifischen Gewicht 1,238:
Chlorkalium
10,22 Proc.
Kochsalz
19,63 „
Chlormagnesium
1,03 „
schwefelsaures Magnesium
0,44 „
3) 3,62 Pfd. Rohsalz wurden mit 650 Kubikcentimeter Wasser behandelt und es bleiben
nach dem Ablaufen 2,96 Pfd., mithin gelöst 18,2 Pfd. Das Salz stand, wie auch bei
den früheren Versuchen, 12 Stunden mit Wasser zusammen. Das Salz wurde in 4 Zonen
von gleicher Höhe getheilt, von oben angefangen A, B, C,
D, und enthielt:
A
B
C
D
Salzmenge in Pfd
0,65
0,81
0,73
0,71
Chlorkalium
90,61
73,91
62,75
54,41
Kochsalz
0,19
18,34
26,57
28,94
Chlormagnesium
0,16
0,08
0,12
0,67
schwefelsaures Magnesium
0,24
0,33
0,41
0,42
Wasser
8,27
8,35
11,31
15,14
oder auf den Wassergehalt des Rohmateriales berechnet:
A
B
C
D
Salzmenge in Pfd
0,63
0,78
0,73
0,74
Chlorkalium
87,62
71,54
62,81
56,91
Kochsalz
0,19
17,75
26,59
30,27
Chlormagnesium
0,16
0,08
0,12
0,70
schwefelsaures Magnesium
0,23
0,32
0,41
0,44
Wasser
11,25
11,25
11,25
11,25
Auf den wasserleeren Zustand berechnet, enthalten die einzelnen Partien an
Chlorkalium:
A
B
C
D
98,78 Proc.,
80,64 Proc.,
70,75 Proc.,
64,11 Proc.
Die zugehörige Lauge enthielt beim specifischen Gewicht 1,248:
Chlorkalium
8,85 Proc.
Kochsalz
13,88 „
Chlormagnesium
6,12 „
schwefelsaures Magnesium
0,93 „
4) Es wurden verschiedene Salzmengen 1, 2 und 3 Stunden mit Wasser zusammen und dann
ablaufen gelassen.
Salze
Laugen
1 Stunde.
2 Stunden.
3 Stunden.
1 Stunde.
2 Stunden.
3 Stunden.
Angewandtes Salz, Pfd.
3,78
2,37
3,03
–
–
–
resultirendes Salz, Pfd.
2,98
1,98
2,38
–
–
–
angewandtes Wasser, Kub. Centim.
750
460
600
–
–
–
KCl, Proc.
72,27
67,89
71,29
9,63
9,04
10,16
NaCl „
17,29
17,60
18,61
15,28
17,02
13,76
MgCl „
0,28
0,51
0,24
4,07
4,42
5,57
MgSO⁴ „
0,55
0,45
0,93
0,93
1,06
1,04
Wasser
9,03
14,66
10,06
–
–
–
spec. Gew.
–
–
–
1,242
1,242
1,243
oder auf den Wassergehalt des Rohmateriales berechnet:
Salze
1 Stunde.
2 Stunden.
3 Stunden.
Chlorkalium
70,10
70,21
69,93
Kochsalz
17,38
18,20
18,26
Chlormagnesium
0,27
0,53
0,22
schwefelsaures Magnesium
0,53
0,46
0,91
Wasser
11,25
11,25
11,25
Die aus vorstehenden Versuchen für die große Praxis zu
ziehenden Schlüsse sind die folgenden:
1. Geringhaltige Balze lassen sich durch Ausdecken schwerer anreichern als
hochprocentige.
2. Das Lösen von Kochsalz geschieht sehr schnell; das Wasser kann schon nach wenigen
Stunden wieder abgelassen werden.
3. Die erhaltenen Laugen sind zum weiteren Decken nicht verwendbar.
Die Laugen laufen zur I. Mutterlauge und werden mit ihr concentrirt. Das Salz wird in
Flammöfen getrocknet.
Ein gleiches Verfahren wird angewandt beim zweiten Anschuß; er wird einmal gedeckt,
dann calcinirt, nur daß hier ein Product von 50–60 Proc. Chlorkaliumgehalt
resultirt, während das erste mit 80–90 Proc. verkauft wird.
Der letzte Anschuß, welcher zumeist aus Carnallit besteht, läßt sich zwar auch auf
kaltem Wege zu gute machen, doch ist dieß eine umständliche und etwas schwierige
Operation. Einfacher ist es, ihn heiß zu lösen, zur Concentration von 33°
Baumé; es schießt dann beim Erkalten Chlorkalium an, während das
Chlormagnesium in Lösung bleibt; so wird auch im Großen verfahren.
Wenden wir uns, nachdem wir das Hauptproduct der Staßfurter Industrie, das
Chlorkalium, bis zu seiner Fertigstellung verfolgt haben, zurück zu den Abfällen, zunächst zu den Löserückständen.
Das Steinsalz derselben wird, nachdem das Salzmonopol aufgehoben ist, in Stücken oder
gemahlen als Viehsalz verkauft; der Kieserit wird geschlämmt und auf Bittersalz,
– wie von Grüneberg im polytechn. Journal, 1868,
Bd. CLXXXIX S. 238 beschrieben – verarbeitet.
Die Fischsalze, in denen das meiste Kalium an Schwefelsäure gebunden, mit
schwefelsaurem Magnesium in dem bekannten Doppelsalze vereinigt enthalten ist,
werden zusammen mit den im Cooler und den Rinnen ausgeschiedenen niedrigprocentigen
Salzen in Flammöfen geglüht, dann in Kaffeemühlen gemahlen und zu Düngezwecken
verkauft.
Dieser Theil der Staßfurter Industrie, die Darstellung von Düngsalzen, datirt seinen Aufschwung vom Jahre 1864. In den Vorjahren war
diese Verwendung der Kalisalze nicht über das Stadium, wenn auch ausgedehnter
Feldversuche hinausgekommen; der gute Ausfall der von Frank angeregten und mit seinen Fabricaten ausgeführten Waldauer Versuche
wirkte durchschlagend und seitdem hat sie derart zugenommen, daß im vorletzten
Frühjahr die bedeutenderen Etablissements Mühe hatten, allen Aufträgen gerecht zu
werden. Wie die ersten Versuche auf Frank's Veranlassung
angestellt wurden, so hat er auch das fast ausschließliche Verdienst, dem Düngen mit
Kalisalzen die jetzige Ausdehnung gegeben zu haben. Mit Energie faßte er diesen
Zweig an und war unermüdlich thätig, durch theoretische und praktische Vorarbeiten,
sowie durch Wort und Schrift für die Ausbreitung der Kalidünger zu wirken, die
Darstellung zu verbessern und den Bezug nach entfernteren Gegenden durch Erwirkung
billiger Bahnfracht zu ermöglichen. Später, als die Sache in Fluß war, kamen auch
die anderen Fabriken nach.
Es sey mir gestattet, an dieser Stelle die Nomenclatur der Düngesalze zu berühren.
Fast jede Fabrik hat andere Bezeichnungen für die einzelnen Salze, so daß es selbst
denjenigen welche mehrere Jahre in der Industrie thätig gewesen sind, schwer wird
sich zu orientiren. Die von Frank zuerst gewählten
Bezeichnungen sind ganz klar und übersichtlich; nehme man diese allgemein an, oder
verständige man sich über eine andere Bezeichnung. Die Landwirthe kennen sich nicht
mehr aus, wenn sie die Preiscourante der verschiedenen Fabriken vergleichen, und
eine gemeinsame Bezeichnungsweise liegt ja in hohem Grade im Interesse der
Producenten.
Die letzte Lauge nun ist das Rohmaterial der Bromfabrication. Dieselbe wurde von Frank
Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, März 1869. im Frühjahr 1865 begonnen und wird bisher noch ausschließlich von ihm
betrieben, da die in späteren Jahren von Vorster und Grüneberg und von anderen Firmen zur Einführung dieser
Fabrication gemachten Versuche ohne Resultat geblieben sind. Die Gewinnung des Broms
ist, wenn auch der Theorie nach einfach, durch die mannichfachen Modificationen
bezüglich Zusatz von Säuren, anzuwendenden Dampfdruckes etc., welche die wechselnde
Zusammensetzung der Laugen erfordert, und durch die vielen praktischen Handgriffe
welche nöthig sind um die Gesundheit der Arbeiter vor der Einwirkung der schädlichen
Bromdämpfe zu schützen, eine ziemlich schwierige; eine Besprechung dieser Details
würde hier zu weit führen.
Zur Destillation des Broms werden von Frank große
Sandsteinapparate eigener Construction benutzt, in welchen die Laugen mit Säuren und
Braunstein durch ein offenes Dampfrohr erhitzt werden. Das überdestillirende Brom
wird in Blei- oder Thonschlangen gekühlt und kommt flüssig in vorgelegte Woulf'sche Flaschen, von denen die erste Wasser enthält,
die zweite und dritte aber Aetzalkalien. Zur weiteren Reinigung wird es aus
Glasretorten nochmals umdestillirt resp. fractionirt, und kommt so in vorzüglicher,
absolut jodfreier Qualität in den Handel.
Was in letzter Lauge nicht auf Brom verarbeitet wird, wird in Salpeterkesseln über
freiem Feuer bis zum gelinden Schmelzen concentrirt und dann in Blöcke gegossen mit
einem Gehalt von 55 Proc. Chlormagnesium verkauft; es geht meist nach England und
findet dort in Baumwollspinnereien Verwerthung.
Die Staßfurter Industrie ist somit auf dem Punkt angekommen alle ihre Producte zu
verwerthen. Während die Verwendung von Chlorkalium zu Salpeter und Potasche, sowie
schwefelsaurem Kalium limitirt ist, gewähren die Düngsalze wegen ihrer steigenden
Verwendung Garantie für genügenden Absatz und lohnende Fabrication.
Ich habe noch Einiges über die bei den beschriebenen Versuchen angewandten Methoden
zu sagen. Die Salze wurden, mit Ausnahme derjenigen von den Deckversuchen, zwischen
Ziegelsteinen von der Hauptmenge der adhärirenden Lauge befreit.
Die analytischen Bestimmungen anlangend, sind die von Schwefelsäure und Magnesia in
der bekannten Weise vorgenommen worden. Das Chlor wurde maaßanalytisch mit 1/10
Normalsilberlösung und chromsaurem Kali als Gegentiter bestimmt. Das Kali wurde als
Kaliumplatinchlorid in der Art bestimmt, daß man die Lösung mit so viel
Platinchlorid versetzte, daß alles Kochsalz in Natriumplatinchlorid verwandelt
wurde; darauf wurde eingedampft und mit Wasser mehrmals aufgenommen, bis alle freie
Säure verdampft war, und zuletzt wurde so weit eingedampft, daß die Masse beim
Erkalten erstarrte. Die wenig Magnesiumsalze enthaltenden Objecte wurden darauf mit
80 grädigem Alkohol ausgewaschen; diejenigen mit viel Magnesiumsalzen wurden noch
vorsichtiger verdampft, so daß beim Erkalten eben Alles krystallisirte, dann mit
einer gesättigten Lösung von Kaliumplatinchlorid ausgewaschen und zuletzt noch
1–2 Filterfüllungen 60 grädigen Alkohols gegeben.
Wenn diese beiden Methoden auch keine haarscharfen Resultate lieferten, so waren sie
doch für den vorliegenden Zweck ausreichend genau, und durch die Ueberfülle des
analytischen Materiales geboten.
Bahrendorf bei Altenweddingen, im December 1871.