Titel: | Umwandlung der Destillationsgefässe der Zinköfen in Zinkspinell und Tridymit; von A. Stelzner und H. Schulze. |
Autor: | A. Stelzner , H. Schulze |
Fundstelle: | Band 242, Jahrgang 1881, S. 53 |
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Umwandlung der Destillationsgefäſse der Zinköfen
in Zinkspinell und Tridymit; von A.
Stelzner und H.
Schulze.
Stelzner u. H. Schulze, über Umwandlung der
Zinkdestillationsgefäſse.
In Freiberg werden die Muffeln der Zinköfen alle 24 Stunden mit 50k geröstetem Erz und 25k Kohle oder Koke beschickt. Unter der Einwirkung
der über 1200° gelegenen Temperatur beginnt alsbald der Reductionsproceſs; directe
Messungen auf der Muldener Hütte gaben während des Destillationsprocesses etwa
1300°. Das Zink destillirt in die Vorlage über, das gebildete Zinkoxyd sammelt sich
in der Vorstecktute, aus deren vorderer Oeffnung ein kleiner Theil Zinkoxyd nach
auſsen entweicht. Dieser Oeffnung entströmen auch die aus der angefeuchteten
Beschickung und aus ihren Kohlen sich entwickelnden Wasserdämpfe, späterhin die bei
der Reduction sich bildenden Gase. Diese letzteren bestehen, wie neuerdings F. Fischer (vgl. 1880 237
390) durch Analysen der den Röhren und Muffeln der Zinköfen entnommenen Gase
nachgewiesen hat, kurz vor Beginn der Destillation aus 15,58 Proc. Kohlensäure,
38,52 Proc. Kohlenoxyd, ferner Methan, Wasserstoff und einer Spur von Stickstoff',
dagegen während des Destillationsprocesses aus 92 bis 98 Proc. Kohlenoxyd und
kleinen Mengen von Kohlensäure, Wasserstoff und Stickstoff. Ein Theil der Dämpfe und
Gase geht aber auch durch die Muffelwandungen hindurch. Dies folgt auch daraus, daſs
sich auf den äuſsern Flächen der Muffeln oft emailartige Ueberzüge und wohl auch
Krystallgruppen von Zinkoxyd bilden, welches letztere durch die Einwirkung
oxydirender Ofengase auf die entweichenden Zinkdämpfe entsteht. Die Zusammensetzung
einer derartigen Kruste entsprach der Formel ZnSiO3.
Nach etwa 14 tägigem Gebrauch beginnt nun die Thonmasse der Muffeln sich allmählich
blau zu färben, so daſs
sie beim Auswechseln der Muffeln oft tief blau erscheint. Dieses Blauwerden der
Zinkmuffeln ist nun nach den Untersuchungen der Verfasser in der Bildung blauer
Zinkspinelle begründet; die tiefblauen Zinkmuffeln von Freiberg enthielten 19,3 bis
33,5 Proc. die von Bensberg 29,2 bis 32,6 Proc. Zinkspinell folgender
Zusammensetzung:
Freiberg
Bensberg
ZnO
42,60
43,74
FeO
1,12
0,73
Al2O3
55,61
55,43
––––––––––––––––––––
99,33
99,90.
Die umfassenden Versuche der Verfasser, welche sie im Jahrbuch für das Berg- und Hüttenwesen im Königreiche Sachsen, 1881 * S. 9
bis 41 eingehend beschreiben, geben nun für diese Erscheinung folgende Erklärung.
Die porösen Muffeln, welche durch Zusammenfritten eines Gemenges von Thon und
Chamottebrocken hergestellt sind, werden 4 bis 6 Wochen lang einer Temperatur von
etwa 1300° ausgesetzt, gleichzeitig von Zink- und Wasserdampf, Kohlensäure und
Kohlenoxyd durchzogen. Obgleich die gefrittete Masse während dieses Vorganges in
ihrer Gesammtheit starr bleibt und höchstens – wie dies die in den Chamottebröckchen
zur Entwicklung gelangten Blasen beweisen – stellenweise erweicht wird, wandelt sie
sich dennoch nahezu vollständig zu einem krystallinen Gemenge von Zinkspinell und
Tridymit um. Auſserdem bilden sich noch geringe Mengen eines im Wesentlichen aus
Zinksilicat bestehenden Glasflusses, welcher in die Schwindrisse und in die zwischen
jenem krystallinischen Gemenge verbleibenden Zwischenräume eindringt und hierbei
entweder einen Theil der gebildeten Producte, oder die zu ihrer Bildung notwendigen
Elemente auflöst, um sie bei der schlieſslichen Erkaltung in Form von Krystallen
wieder abzuscheiden. Die Chamottebröckchen, welche von gröſserer
Widerstandsfähigkeit als der Thon sind, werden wenigstens an ihren Auſsenrändern und
an den Wandungen der in ihrer Masse sich bildenden Poren und Kanäle, die von Dämpfen
durchströmt werden, in Zinkspinell und Tridymit umgewandelt. Die nicht minder
widerstandsfähigen Quarzkörnchen, welche dem Thone beigemengt waren, erleiden an
ihrer Oberfläche eine moleculare Umlagerung zu Tridymit. Ferner entsteht durch
Zusammenschmelzen der Beschickung mit der Masse der Thongefäſse Zinksilicat, welches
theils auf der Innenseite der letzteren blasige Krusten von krystalliner Structur
bildet, anderntheils in die Muffeln selbst eindringt, um inmitten derselben
Krystallansiedlungen zu bilden.