Titel: | Ueber den Zusatz von Phosphor beim Kupferraffiniren. |
Fundstelle: | Band 227, Jahrgang 1878, S. 278 |
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Ueber den Zusatz von Phosphor beim
Kupferraffiniren.
Lismann, über Zusatz von Phosphor beim
Kupferraffiniren.
Die Versuche von Hampe (1876 221 188), durch Zusatz von Phosphor beim Raffiniren des Kupfers die
Reduction des Kupferoydules im Raffinade zu erreichen, veranlassten nach der
Zeitschrift für Berg-, Hütten- und
Salinenwesen etc., 1877 S. 249
A.
Lismann in München, welcher bereits vor mehreren Jahren in
Folge eines englischen Patentes (Ductilität des Kupfers durch Zusatz von Phosphor zu
erreichen) derartige Versuche im Garherd gemacht hatte, dem Gegenstande noch einmal
näher zu treten.
Lismann's frühere Arbeit hatte darin bestanden, auf die
gare Flüssigkeit 0,2 Proc. Stangenphosphor zu werfen und niederzudrücken; der
grössere Theil desselben verbrannte jedoch umsonst, und ein Erfolg war nicht zu
erkennen. Früher schon hatte Lismann die Wahrnehmung
gemacht und fand es auch diesmal bestätigt, dass der Stangen-Phosphor sich zum Zusetzen entschieden nicht eigne, da eine
moleculare Zertheilung nicht möglich und die Stücke, wenn man dieselben auch in die
flüssige Masse niedertauchen will, alsbald wieder obenauf schwimmen. Er kam daher
auf den Gedanken, amorphen Phosphor anzuwenden. Der
erste Versuch, denselben während des Ausgiessens in die Lehmformen mittels eines
Siebes in entsprechender Menge zuzuschütten, erzeugte eine solch tumultuarische
Bewegung in dem Gusse und einen so unerträglichen Geruch, dass diese Art des
Zusetzens als unpraktisch aufgegeben werden musste. Ein Einsinken des Hartstückes
beim Erkalten, wie solches Hampe angibt, konnte Lismann sowohl bei diesem als bei allen folgenden
Versuchen nicht beobachten. Es mag dies wohl seinen Grund u.a. darin haben, dass
stets für Abkühlung der gegossenen Platten von der Mitte nach Aussen Bedacht
genommen wurde, und zwar durch Bedecken des Tiegels mit einem Eisenbleche, welches
in der Mitte eine mehr
oder minder grosse Oeffnung hat. Ohne diese Decke erscheint das Einsenken
erklärlich.
Durch das beim Raffiniren übliche Verfahren, nach dem Ueberpolen reine Kupferabfälle
zuzusetzen, um das Kupferbad in die Gare zurückzuführen, kam Lismann auf den Gedanken, den amorphen Phosphor in kleinen Quantitäten, in
schwaches Kupferblech eingeschlagen, vor dem Zähemachen dem Kupfer zuzusetzen und
einzurühren. Nur auf diese Weise schien es möglich, eine thunlichst gleichmässige
Vertheilung und höchste Ausnutzung des Phosphors zu erreichen. Um nun mit einer
Charge von 5000k Chilikupfer vergleichende
Resultate zu erzielen, wurde der erste Theil der Charge abgegossen und verwalzt. Die
desfallsigen Proben sind in der unten folgenden Zusammenstellung unter Nr. 1 und 4
aufgeführt. Bei dem zweiten Theil wurden in einem Tiegel von 285k Gehalt 200g
amorpher Phosphor während des Ausgiessens gestreut; die betreffende Walzprobe ist
Nr. 2. In den letzten Theil wurde vor dem nochmaligen Zähemachen, wie oben erwähnt,
1k,5 amorpher Phosphor, in 10 Kupferbüchsen
vertheilt, auf die flüssige Masse geworfen, und zwar jede Büchse mit einer Krücke
untergetaucht und umgerührt. Nachdem einige Minuten zähe gepolt war, zeigte die
Probe eine gegen die früheren verschiedene, wesentlich dichtere Structur mit schönem
Glänze. Von dem hieraus hergestellten Kupfer wurde Probe Nr. 3 genommen.
Um nun einige Anhaltspunkte für weitere Versuche zu besitzen, wurden im
mechanisch-technischen Laboratorium der kgl. polytechnischen Schule in München mit
den verschiedenen Proben Zerreissungsversuche angestellt und den obigen vier noch
eine weitere Probe Nr. 5 von hochfeinem (Plaqué-) Kupfer beigefügt. Sämmtliche
Stücke waren mit der Säge ausgeschnittene Lamellen, und zwar Nr. 1, 2, 3 und 5 mit
schneidigem Grade, Nr. 4 dagegen mit stark abgerundeten Ecken; letztere wurde
deshalb hergestellt, um Lismann s längst gehegte
Ansicht zu erhärten, dass nämlich beim Kupfer wie beim Stahl bei gleichem
Querschnitt eine Platte mit abgerundeten Kanten eine bedeutend grössere Festigkeit
zeigen müsse, als eine solche mit scharfen Kanten. Wie das Resultat lehrt, hat sich
diese Voraussetzung als durchaus richtig bewährt. Das Ergebniss der Versuche stellte
sich, wie folgt:
Nr.
Proben
Zugfestigkeitauf 1qc
Verlängerungder Lamelle
1
Chili
1920k
14,5 Proc.
2
Auf 285k Kupfer 200g Phosphor
gestreut
1870
14,5
3
In etwa 1400k Kupfer 1k,5 Phosphor eingefügt
2180
21,8
4
Chili mit stark abgerundeten Ecken
2215
44,7
5
Fein Kupfer
2260
31,5.
Aus dem fast ganz ähnlichen Verhalten von Nr. 1 und 2 lässt sich erkennen, dass das
Aufstreuen des Phosphors während des Ausgiessens nicht gleichmässig wirkt, und dass
Nr. 2 jedenfalls aus einem Theil geschnitten war, wohin der Phosphor nicht gekommen.
Hingegen zeigt das
Verhältniss von Nr. 3 zu 1 den günstigen Erfolg des Versuches und eine Steigerung der Zugfestigkeit in Folge des
Phosphorzusatzes um ⅛. Dieses Resultat, in Verbindung mit dem wesentlichen Moment,
dass sich das Product nicht nur in der Versuchscharge, sondern auch in weiter
erzeugten grösseren Quantitäten gänzlich blasenfrei
zeigt, geben dem angegebenen Verfahren entschieden eine hohe praktische Bedeutung;
auch stimmt der gefundene Werth mit der von Dr. Künzel
in seinem Werke über Phosphorbronze für Phosphorkupfer angegebenen Zahl ziemlich
überein. Dass diese Herstellungsart sich auch zur Herstellung von Phosphorbronze
eignet, haben mehrere gemachte Proben gezeigt.
Es lässt sich daher für die Erzeugung von Phosphorbronze dasselbe behaupten, was vom
Zusatz des Phosphorzinns gilt (vgl. 1877 225 514), dass durch Zusatz von Phosphor in der
angegebenen Weise es Jedem ermöglicht ist, sich seine Bronze nach Bedarf selber
herzustellen. Die den verschiedenen Zwecken entsprechende Menge Phosphor wäre noch
festzustellen, und in dieser Beziehung dürfte es wohl im Interesse der deutschen
Eisenbahn Verwaltungen liegen, eingehende und gründliche Versuche über den
Phosphorzusatz sowohl bei Kupfer zu Feuerbüchsen, als auch für Bronze zu
Locomotivzwecken anstellen zu lassen.