Titel: | Verwendung der Elektricität im Hüttenwesen. |
Fundstelle: | Band 253, Jahrgang 1884, S. 32 |
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Verwendung der Elektricität im
Hüttenwesen.
Mit Abbildungen auf Tafel 4.
Verwendung der Elektricität im Hüttenwesen.
Bei dem elektromagnetischen Trennungsapparate für Zinkblende
und Spatheisenstein von der Gesellschaft des
Silber- und Bleibergwerkes Friedrichssegen bei Oberlahnstein (* D. R. P.
Kl. 1 Nr. 24976 vom 3. Mai 1883) befinden sich, wie Fig. 1 und
2 Taf. 4 zeigen, auf einer festen Achse a
ebenfalls fest die Elektromagnete b. Die gehörig
zerkleinerten und calcinirten Erze gelangen durch den Trichter e auf die Vertheilungstafel f und über das Schüttelwerk d zur
Messingtrommel c. Sobald diese Erze nun in die Nähe der
Trommel c gelangen, werden die Eisenoxyduloxydtheilchen
angezogen und auf dem Umfange der Trommel festgehalten, während die Blende
herabfällt. Durch die Drehung der Trommel in der Richtung des Pfeiles gelangen die
Eisentheilchen schlieſslich aus dem Bereiche des Elektromagnetes und fallen auf der
anderen Seite der Trommel herab.
Der Apparat ist auch für verschiedene Erzsorten bezüglich der Korngröſse und des
Eisengehaltes anwendbar, indem durch eine Schraube g
das Schüttelwerk d der Trommel c genähert oder entfernt werden kann und dadurch die Anziehungskraft auf
die einzelnen Eisentheilchen verstärkt oder geschwächt wird. Mittels einer 1e zum Betriebe erforderlichen Gramme'schen Maschine werden 4 solcher Apparate mit
Elektricität versorgt. 1 Apparat verarbeitet stündlich 2t, also in 12 Stunden 24t Roherze von 9
bis 11 Proc. Zinkgehalt und werden daraus von der Gesellschaft etwa 8t Zinkblende mit 38 bis 40 Proc. Zinkgehalt und
16t Eisenerze erzielt. Der Apparat hat
gegenüber den sonst gebräuchlichen den Vorzug, daſs die Magnete mit den zu
trennenden Erzen nicht direkt in Berührung kommen, und daſs keine Stromunterbrechung
stattfindet. (Vgl. Buchanan 1883 248 344. Wassermann 1881 242 * 270.
Siemens 1880 238 *
462.)
Wie O. Heberle in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1884 * S. 463 hervorhebt,
bewährt sich der Apparat, welcher in Friedrichssegen seit einiger Zeit im Betriebe
ist, durchaus.
Nach den in den Sitzungsberichten der physikalisch
medicinischen Gesellschaft zu Würzburg, 1884 mitgetheilten umfassenden
Versuchen von F. und W.
Kohlrausch über das elektrochemische Aequivalent
des Silbers schlägt der Strom von 1 Ampère secundlich 1mg,1183 Silber oder 0mg,3281 Kupfer nieder und zersetzt 0mg,09328 Wasser (vgl. 1884 251 28).
R. P. Herrmann in Berlin (D. R. P. Kl. 40 Zusatz Nr.
26091 vom 26. Juni 1883, vgl. 1884 251 418) empfiehlt die Darstellung von Zink aus mit Säuren behandelten Erzen auf elektrolytischem
Wege nach vorheriger
Umwandlung des gelösten Zinkes in alkalische und erdalkalische Doppelsalze.
M. Kiliani in München (Patentanmeldung vom 10. März
1884) will Galmei, Zinkasche u. dgl. mit Carbonat haltiger Ammoniakflüssigkeit
ausziehen und das Zink unter Verwendung eiserner Anoden
elektrolytisch fällen.
M. Body in Lüttich (* D. R. P. Kl. 40 Nr. 24876 vom 18.
Mai 1883 und Zusatz Nr. 26136 vom 19. Juni 1883) empfiehlt zur Scheidung von Metallen aus Mineralien mit Hilfe der
Elektrolyse und Amalgamation (vgl. auch Barker
1884 251 * 32), die gepulverten Erze mit Ferrisalzen
allein oder unter Zusatz von Kochsalz zu mischen. Hierbei soll die Eigenschaft der
sauren Ferrisalze verwerthet werden, in Gegenwart der Oxyde oder der
Schwefelverbindungen der Metalle und unter Einwirkung des elektrischen Stromes sich
in Ferrosalze zu verwandeln. Diese Umwandlung führt die Auflösung und Fällung der
Metalle herbei und können später die Ferrosalze leicht in Ferrisalze
zurückverwandelt werden, so daſs sie auſs Neue zu demselben Gebrauche verwendbar
sind. Mit Kochsalz vermischt, werden die Ferrisalze zu dem genannten Zwecke
hauptsächlich bei den Chlorverbindungen des Eisens zum Auslaugen der Chlor- und
Arsenmetalle angewendet. Das fein gepulverte Mineral wird in einen Haufen gebracht
und zuerst begossen, sodann der Einwirkung der atmosphärischen Luft überlassen und
zu wiederholten Malen umgewendet. Das Begieſsen kann mit den Säuren erschöpfter
Bäder geschehen.
Nach dieser Vorbereitung kann die Auslaugung im Haufen oder im Kasten vorgenommen
werden. In beiden Fällen muſs die Fläche, auf welcher das Mineral ruht, aus
gepreſster Kohle oder aus einer Metallplatte bestehen, in welche der negative Pol
einer elektrischen Maschine mündet, während der andere Pol mit einem oder mehreren
beliebigen Stellen des Erzes verbunden wird. Soll z.B. die Auslaugung in Kästen
geschehen, so dient der Kasten A (Fig. 6 und
7 Taf. 4) zum Laugen, B zur Klärung der
erhaltenen Lösung und in C hängen die mit der Maschine
verbundenen Fällungsplatten. Nach dem Fällen flieſst die des Metallgehaltes beraubte
Flüssigkeit, welche aber noch die Ferrisalze enthält, in den Behälter D, aus welchem sie durch eine Pumpe p zu erneutem Gebrauche emporgeschafft wird. Das
erschöpfte Mineral wird zuerst zum Abtropfen in den Kasten E und sodann auf die Halde gebracht. In die Kästen A bis C kann ein Dampfstrahl eingeführt
werden.
Der Apparat zur Verarbeitung gewisser Gold und Silber haltiger Erze besteht aus einer
guſseisernen Trommel A (Fig. 8 und
9 Taf. 4), welche mit dem negativen Pole einer dynamo-elektrischen
Maschine verbunden ist und eine langsame Umdrehung erhält. In dieser Trommel
befindet sich eine Anzahl guſseiserner Kugeln a. An
einer festen, durch die Trommel führenden, aber von derselben isolirten Achse C, welche mit dem positiven Pole der Maschine verbunden
ist, hängt eine Reihe von
Platten aus Kokes oder Graphit, die mit ihrer möglichst groſsen Oberfläche in eine
Lösung von Ferrisalzen tauchen, in welche das Mineral eingebracht wird. Die Achse
C ist hohl und dient zur Einführung der Flüssigkeit
in die Trommel, in welch letztere auſserdem ein Dampfrohr mündet. Ist das Silber
reducirt, während die Ferrosalze in Fernverbindungen übergehen, so bringt man
Quecksilber in die Trommel. Das erhaltene Amalgam wird in bekannter Weise gesammelt
und verarbeitet. Das Verfahren soll selbst für solche Erze noch vortheilhaft sein,
welche nur 0,05 Proc. Silber enthalten.
Die Herstellung von Magnesium und sonstiger Metalle
durch Elektrolyse geschmolzener Salze wurde erst durch das Verfahren von F. Fischer (vgl. 1882 246 *
28) technisch brauchbar, welcher das Verbrennen des bereits ausgeschiedenen Metalles
dadurch verhinderte, daſs er über die geschmolzene Masse reducirende oder
indifferente Gase leitete. Nach seiner Anleitung begann bereits vor 2 Jahren A. Grätzel in Hannover zunächst die Herstellung von
Magnesium aus geschmolzenem Carnallit. Jetzt hat dessen Sohn R. Grätzel (* D. R. P. Kl. 75 Nr. 26962 vom 9. Oktober 1883) folgendes
Verfahren patentirt erhalten.
In dem Ofen Q (Fig. 3 und
4 Taf. 4) sind, je nach der Stärke der Dynamomaschine, 2 bis 5
Schmelzgefäſse A, welche gleichzeitig auch als
Zersetzungskästen dienen, hinter oder neben einander angeordnet und zwar jedes in
einem besonderen Herde. Die Gefäſse A, welche
beliebiger Form sein können, am zweckmäſsigsten jedoch tiegelförmig gestaltet sind,
bestehen aus Metall (für Aluminium aus Kupfer, Eisen oder Stahl, für Magnesium
insbesondere aus schmiedbarem Guſsstahle) und bilden die negative Elektrode.
Dieselben stehen auf einer in der Mitte eines Rostes angebrachten Chamotteplatte und
wird der Herd oben nach dem Einsetzen des Gefäſses mittels einer aus zwei Hälften
bestehenden Chamotteplatte geschlossen. Jedes Schmelzgefäſs ist mit einem Deckel e aus gleichem Metalle verschlossen. Das reducirende
Gas gelangt von der gemeinsamen Hauptleitung O durch
das Rohr o in das Schmelzgefäſs und durch das Rohr z zurück in die Ableitung Z.
Um beide Elektroden zu isoliren und das an der positiven Elektrode k entwickelte Chlor sowie das isolirende Gas getrennt
von einander zu erhalten, ist die Kohlenelektrode in einem besonderen Gefäſse oder
Einsatze G eingeschlossen und mit demselben durch eine
Oeffnung im Deckel e in das Schmelzgefäſs A eingehängt. Das Gefäſs G
besteht aus Chamotte, Porzellan oder anderem feuerfesten, die Elektricität
nichtleitenden Materiale und besitzt vortheilhaft cylindrische Form. Es ist oben
mittels eines die Kohlenelektrode durchlassenden Deckels geschlossen und hat unten
an der Seite oder am Boden Oeffnungen c zum
ungehinderten Zutritte der Schmelze zur Kohlenelektrode. Das entwickelte Chlor tritt
durch die seitlich oben angebrachte Leitung in die allen Tiegeln gemeinsame
Chlorableitung P.
Bei der Herstellung von Aluminium soll es vortheilhaft
sein, als negative Elektrode nur Einsätze aus Metall und besonders aus Aluminium zu
benutzen. Man stellt daher das eigentliche Schmelzgefäſs s (Fig. 5 Taf.
4) aus Porzellan, Steingut o. dgl. her und schützt es durch einen äuſseren
Metallmantel vor der direkten Flammenberührung; r ist
der mit dem negativen Pole der Dynamomaschine verbundene Metalleinsatz. Man kann
auch den Einsatz in ein Schmelzgefäſs aus Graphit setzen unter Weglassung des
Metallmantels, oder man setzt den Einsatz in ein Gefäſs aus anderem Metalle, welches
der angewendeten Hitze zu widerstehen vermag.
Behufs Verminderung der elektrischen Spannung innerhalb des Apparates sowie zur
Wiederanreicherung des sich erschöpfenden Schmelzbades werden im Einsatze G neben der Kohlenelektrode und völlig unabhängig von
derselben Platten oder Stangen a eingesetzt, welche aus
einer Mischung äquivalenter Mengen von Thonerde und Kohle für Aluminium bezieh. von
Magnesia und Kohle für Magnesium bestehen.
Nach der Zusatzpatent-Anmeldung G. 2619 vom 14. März 1884 wird die Anordnung als neu
beansprucht, daſs die eine der beiden Elektroden, sei dies die positive oder die
negative, oder auch jede derselben, durch einen die Elektricität nicht leitenden
feuerbeständigen Einsatz G hindurch in die Schmelzmasse
eingeführt wird, um die Elektroden innerhalb des von Luft oder anderen Gasen
erfüllten Raumes des Schmelzgefäſses von einander zu isoliren.
Eine solche isolirte Einführung der Elektroden wurde bereits von Hiller (vgl. Graham Otto:
Chemie, 1883 Bd. 2 * S. 383), Bunsen (Poggendorff's
Annalen, 1875 Bd. 155 S. 633) und Anderen (vgl. 1884 251 422) ausgeführt, ist daher keineswegs neu. Die Verwendung des Metall-
oder Kohlentiegels als Elektrode wurde bereits von Davy
(Gilbert's Annalen, 1808 Bd. 30 S. 369) und Bunsen
(Poggendorff's Annalen, 1854 Bd. 91 S. 621)
angegeben, ist übrigens für vorliegenden Zweck nicht einmal empfehlenswerth, ebenso
die schon von Jablochkoff (1884 251 * 422) vorgeschlagene gesonderte Abführung des Chlores. Die Platten
a (Fig. 4 und
5 Taf. 4) haben die beabsichtigte Wirkung nicht (vgl. F. Fischer 1884 251
423).
F.