Titel: | Die elektrochemischen Industrien an den Niagara-Fällen, New York. |
Fundstelle: | Band 318, Jahrgang 1903, S. 521 |
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Die elektrochemischen Industrien an den
Niagara-Fällen, New York.
(Schluss von S. 510 d. Bd.)
Die elektrochemischen Industrien an den Niagara-Fällen, New
York.
Die Atmospheric Products Co.
Wurde zu Anfang vorigen Jahres (1902) mit einem Kapital von 1 Million Dollars
gegründet; ihr Präsident ist Chas. S. Bradley, ihr
Elektriker D. Ross Lovejoy. Sie verfolgt
dieErzeugung von Stickstoffverbindungen aus LuftstickstoffSiehe D. p. J. 1903. 318, 262. nach einem von Bradley und Lovejoy erfundenen, in seinen
Einzelheiten hauptsächlich von letzterem ausgearbeiteten Verfahren, welches durch das
englische Patent 8230 vorn 8. Juni 1901 geschützt ist. (Das amerikanische Patent ist
noch nicht ausgefertigt). Es beruht darauf, den elektrischen Lichtbogen in sehr
kleine, dünne, flache Teile zu zerlegen, so dass einer geringen Energiemenge eine
möglichst grosse Oberfläche dargeboten wird.
Für den von der Ampère Electrochemical Co. aufgestellten
Versuchsapparat wird ein von der Wayne Electric Co.
erbauter, 45 Kilowatt-Generator benutzt, der gewöhnlich einen unmittelbaren Strom
von 0,75 Amp. mit 8000 Volt liefert, indessen mehrere Amp. mit 15000 V. zu leisten
imstande ist. Von dem Strom werden 185 Bogenkontakte gespeist, von denen jeder in
der Sekunde 50 mal gebildet und gebrochen wird, so dass jeder Bogen 0,005 Amp.
erhält. Die Anzahl der Bogen beträgt 6900 i. d. Sekunde, von denen jeder ungefähr
1/20000
Sekunde dauert, so dass die Maschine tatsächlich ununterbrochen geladen wird. Das
Kurzschliessen, welches aus dem Bestreben jedes Bogens, in dem Augenblick, in
welchem er gebildet wird, sein Volumen plötzlich zu vergrössern, sich ergeben würde,
wird durch Aufstellung von Widerstandsrollen verzögert, und zwar sind diese so
berechnet, dass sie den Strom für 1/400000 Sekunde aufhalten und während der folgenden
1/40000
Sekunde, wenn der Bogen im Begriff ist. zu brechen, den Strom erhöhen, so dass der
Bogen auf 4-6 Zoll verlängert wird.
Der runde, aus Eisen hergestellte Apparat ist 5 Fuss hoch und hat einen Durchmesser
von 4 Fuss. Durch seine Seiten laufen 138 Drähte, die in 6 Reihen von je 23 Drähten
angeordnet sind, bei ihrem Eintritt durch Porzellanumhüllungen gut isoliert sind und
in kurze, nach unten gebogene Platindrähte von ½ Zoll ausgehen. In der Mitte des
Apparates befindet sich ein Schaft, an welchem 23 Reihen von je 6 horizontalen
Annen, entsprechend den 23 Drahtreihen, angebracht sind. Auch diese Arme laufen in
kurze Platindrähte aus, deren Spitzen 1/25 Zoll (1 mm) von den entgegengesetzten Drahtpolen
entfernt sind. Sobald bei der Umdrehung des Schaftes zwei dieser Pole sich nähern,
springt ein ⅛ zölliger Funken dem herankommenden Pole zu und wird von diesem,
während er sich wieder entfernt, 4-6 Zoll ausgezogen. Für jeden Bogen ist eine unter
Oel gehaltene Widerstandsrolle vorgesehen, die eine Länge von 12 Zoll, einen
Durchmesser von 5 Zoll hat und aus mehreren tausend Windungen feinen Drahtes
besteht. Der zentrale Schaft macht 500 Umdrehungen i. d. Minute, wozu ungefähr 5 PS
erforderlieh sind. Die Ausbeute stellt sich für 7 PS auf 1 Pfd. Salpetersäure. HNO3, für
die Stunde elektrischen Stromes.
Wird in dem Apparat Luft benutzt, so muss diese sorgfältig getrocknet sein, um
Säurebildung und daraus entstehende Corrosion der metallischen Teile zu verhindern.
Die Innenseite des Apparates ist übrigens mit einem Ueberzug von Asphaltfirnis
versehen. Eine höhere Ausbeute liefert indessen eine Mischung von gleichen Teilen
Sauerstoff und Stickstoff. In Lindemaschinen lässt sich
der Sauerstoffgehalt der Luft um 50 v. H (1 cbm f. d. PS und Stunde) erhöhen. Die
Oase werden mit einer Schnelligkeit von 3-4 Kubikfuss i. d. Minute erneuert, um zu
verhindern, dass sie beim Austritt mehr als 3 v. H. Stickstoffoxyde enthalten, wobei
die Temperatur in dem Generator auf ungefähr 80° C. gehalten wird. Die entstehenden
Gase entweichen zunächst in ein eisernes Reservoir von 2 × 10 Fuss, um sich hier
noch weiter zu vereinigen, und sodann in einen Reaktionsturm, uni kondensiert zu
werden. Letzterer besteht aus einer, aus Steingut hergestellten, 25 Fuss hohen Röhre
von 9 Zoll Durchmesser, die mit Koks aufgefüllt ist, durch welchen, falls man die
Säure zu erhalten wünscht, Wasser, oder wenn man die Erzeugung von Nitrat bezweckt,
eine caustische Alkalilösung sickert. Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens
werden jedoch zur Herstellung der Säure Wassertürme, und zur Erzeugung von Nitrat
Lungetürme mit Kalkmilch zur Verwendung kommen.
Mit dem Betrieb soll begonnen werden, sobald die elektrische Kraftgesellschaft
imstande ist, den Strom zu liefern. Der Bau des für die Herstellung des Apparates
bestimmten Gebäudes ist bereits in Angriff genommen. Zunächst ist beabsichtigt, mit
2000 PS zu arbeiten. Wie der Bericht hinzufügt, würden 150000 PS erforderlich sein,
um die ganzeNachfrage der Vereinigten Staaten nach Salpetersäure zu decken, so
dass sich also ein weites Feld für die Entwicklung dieses Industriezweiges
darbietet.
Die Pittsburg Reäuction
Co.,
welche im Jahre 1888 durch den verstorbenen Kapitän A. E. Hunt organisiert wurde, ist die alleinige
Produzentin von Aluminium nach dem Hallschen Verfahren
in den Vereinigten Staaten. Ihr gegenwärtiger Präsident ist Mr. R. B. Mellon in Pittsburg. Der Betrieb in den Anlagen
zu Niagara Falls wird von Charles M. Hall
beaufsichtigt. Die Gesellschaft, welche z. Z. mit 1600000 Doll. kapitalisiert ist,
wovon 600 000 Doll. in mit 6 v. H. verzinsbaren bevorzugten und 1000000 Doll. in
gewöhnlichen Aktien bestehen, besitzt zu Niagara Falls zwei Fabriken, in denen 4000
bezw. 6500 PS zur Verwendung kommen.
Bei dem gegenwärtigen Verfahren besteht das Bad, das gewöhnliche Hallsche Bad, in einer Lösung von Kryolith und
Aluminiumoxyd. Als Elektroden werden Kohlestäbe von 3 Zoll Durchmesser und 18 Zoll
Länge benutzt, deren jede einen elektrischen Strom von 250 Amp. enthält. Die eine
Hälfte der Stromkraft wird bei der chemischen Arbeit, der; Zerlegung des in dem Bade
enthaltenen Aluminiumoxyds, absorbiert, während die andere Hälfte in Wärme umgesetzt
wird, welche das Bad auf der für die Elektrolyse erforderlichen Temperatur und
Flüssigkeit (ungefähr 850-900° C.) erhält. Unter der Einwirkung des Stromes werden
Aluminium und Sauerstoff frei, welche letzterer sich mit den Elektroden zu
Kohlenoxyd verbindet, worauf das Metall abgestochen und in rohe Blöcke von je 20
Pfd. Gewicht gegossen wird. Das Produkt enthält durchschnittlich 0,1 v. H. Eisen,
0,3 v. H. Silicium und geringere Mengen von Kupfer, Titan, Kohle und Natrium; die
Gesellschaft garantiert einen Gehalt von über 99 v. H. reinem Metall,
durchschnittlich stellt sich derselbe annähernd auf 99,5 v. H. Die rohen Blöcke
werden nach New Kensington in Pennsylvanien verschifft, um hier umgeschmolzen zu
werden. Der Preis beträgt für Metall von vorgenannter Reinheit 31 Cents für 1 Pfd.
in Lieferungen von mindestens 1 t. Daneben wird auch unter Verwendung von weniger
reinem Aluminiumoxyd eine minder gute Qualität produziert, welche an die Gusseisen-
und Stahlfabriken zu einem um 2 Cents für 1 Pfd. niedrigeren Preise abgegeben
wird.
Die tägliche Produktion in den beiden Anlagen wird auf etwa 19000 Pfd. geschätzt.
Nach einem von Hall im Jahre 1900 erfundenen Verfahren
(U. S. Patents 677207, 677208 und 677209) vom 25. Juni 1901), welches demnächst zu
Niagara Falls praktisch durchgeführt werden wird, wird Bauxit mit einem genügenden
Reduktionsmittel, wie Kohle, versetzt, um die darin enthaltenen Verunreinigungen in
ihre Metalle, umzuwandeln, also Kieselerde in Silicium, Titanoxyd in Titan,
Eisenoxyd in Eisen. Die Mischung wird in einem elektrischen Ofen geschmolzen, dessen
einer Pol aus Kohle besteht, während der andere Pol durch das geschmolzene
Aluminiumoxyd selbst gebildet wird. Unter der Einwirkung eines schwachen
elektrischen Stromes sammelt sich am Boden eine Eisen-Titan-Siliciumlegierung an,
während das gereinigte Aluminiumoxyd, welches fast chemisch rein ist, an die
Oberfläche steigt. Man erwartet, auf diese Weise den Bauxit auf billigere Weise, als
mit dem nassen chemischen Verfahren reinigen zu können. Das so gewonnene
Aluminiumoxyd ist von körniger Struktur, schwer, löst sich leicht in dem
Reduktionsbade und liefert ein Metall von hoher Reinheit. Das Rohmaterial wird aus
den der Gesellschaft gehörigen grossen Bauxitablagerungen in Georgia und Alabama
bezogen werden.
Die Electrical Lead Reduction Co.
ist Inhaberin des Pedro G.
Salomschen Patentes betreffend die elektrolytische Reduktion von Bleisulfid
oder Bleiglanz-Präsident ist Pedro G. Salom, Chemiker
A. L. Weightman und Betriebsleiter S. Weil. Die Gesellschaft hat ein eingezahltes Kapital
von 200000 Doll.; die aufgelegten Aktien bestehen aus 2 Millionen Dollars
bevorzugten und 10 Millionen Stammaktien.
Das Verfahren, von dem sich eine genaue Beschreibung in den Transactions of the
American Electrochemical Society, Bd. 1. 1902, findet, ist kurz folgendes: in einer
aus antimonhaltigem Blei hergestellten Pfanne, die am oberen Rande einen Durchmesser von 18 Zoll
und am Boden einen solchen von 15 Zoll hat und 6 Zoll hoch ist, wird eine 1 Zoll
hohe Schicht von reinem pulverisierten Bleiglanz mit verdünnter Schwefelsäure
aufgelöst. Der Bleiglanz bildet die Anode, während der Boden einer anderen, oberhalb
der ersten angebrachten, gleichartigen Pfanne die Kathode darstellt. Im ganzen
werden 11 solcher Pfannen übereinander gestellt und 5 Tage lang einem Strom von 33
Amp. (2,9 Volt) unterwerfen. Das Metall wird dabei in Form von Bleischwamm
abgeschieden, Während der Schwefel als Schwefelwasserstoff durch Bleiröhren in eine
Kammer entweicht, in der er durch gänzliche oder teilweise Verbrennung als Schwefel
oder Schwefelsäure gewonnen wird. Der Bleischwamm wird gewaschen, von
Verunreinigungen, wie Quartz, Zinksulfid etc. befreit und in einem Drehzylinder über
einem Ofen getrocknet, worauf er fertig zum Gebrauch für Akkumulatoren ist. Der
grösste Teil wird indessen zu Bleiglätte oxydiert indem man ihn sorgfältig eine
Stunde lang auf dem Herd eines Flammofens brennt. Nachdem die Bleiglätte gewaschen,
von etwaigen nicht oxydierten Bleiteilchen gereinigt und getrocknet ist, findet sie
leichten Absatz bei den Glas- und Kautschukfabrikanten. Salom verfügt auch über durch Patente geschützte Verfahren, den
Bleischlamm in andere Bleisalze, wie Carbonat, Chromat und Dioxyd umzuwandeln und
ihn zu festen Akkumulatorenplatten zu pressen.
Die Carborundum Co.
wurde im Jahre 1893 von Pittsburger Kapitalisten gegründet, um
die von A. G. Acheson erfundenen Verfahren zur
Herstellung von Siliciumcarbid kaufmännisch zu verwerten; ihr gegenwärtiger
Präsident ist F. W. Haskell; Acheson ist einer der
Hauptaktionäre.
Carborundum, womit Acheson das von ihm erzeugte
Siliciumcarbid, C Si, benannt hat, wird dadurch
gebildet, dass eine Mischung von Kohle, Sand und Salz im elektrischen Ofen einer
sehr hohen Temperatur ausgesetzt wird.Siehe
D. p, J., 1897, 305, 47. Die zu
Niagara Falls hierzu benutzten Oefen werden aus Ziegelsteinen aufgeführt und haben
eine horizontale rechtwinklige Gestalt, die langen Seitenwände haben eine Länge von
10 Fuss, die schmalen eine solche von 5 Fuss. Während die ersten nach jedem Brande
wieder abgerissen und neu aufgeführt werden, dienen die letzteren zur Aufnahme der
Elektroden, sie sind daher auch sehr fest gebaut und haben eine Dicke von 2 Fuss und
eine Höhe von 8 Fuss. In ihrer Mitte sind 60 Kohlenstäbe von 3 Zoll Länge und 3 Zoll
Durchmesser eingesetzt, deren äussere Enden von einem quadratischem Eisenrahmen
eingeschlossen sind; an letzterem ist eine starke Eisenplatte angeschraubt, welche
mit sechzig Löchern versehen ist, um die kupfernen Leitungsdrähte durchzulassen.
Nachdem die langen Seitenwände bis zu einer Höhe von etwa 4 Fuss aufgeführt sind und
der Ofen bis zur Hälfte mit der Charge aufgefüllt ist, wird in der Mitte zwischen
den beiderseitigen Elektroden und in unmittelbarer Berührung mit denselben aus Kohle
von genau abgewogener Gewichtsmenge ein zylindrischer Kern gebildet, welcher den
elektrischen Strom durch den Ofen leitet und durch seinen Leitungswiderstand die
Temperatur hinreichend erhöht, um die ihn umgebende Charge zu reduzieren. Die
Seitenwände werden sodann zu ihrer vollen Höhe aufgeführt, worauf der Ofen gefüllt
und oben kugelförmig abgerundet ward. Die ganze Charge eines Ofens besteht in 3 ½ t
Kohle, 6 t Kieselsand und 1 ½ t Salz; für den Kohlenkern werden etwa 1000 Pfd. Kohle
gebraucht.
Der von der Niagara Falls Power Co. gelieferte
Wechselstrom von 250 Volts passiert zunächst einen Transformator von 830 Kilowatts
(etwa 1100 PS), der ihn zu einem Strom von 185 Volts umwandelt; mittels eines
Regulators lässt er sich auf 100-250 Volts verändern. Die Ueberhitzung des
Transformators infolge des bei der Umwandlung resultierenden Kraftverlustes von etwa
4 v. H. (= 40 PS) wird dadurch verhindert, dass man ihn mittels zirkulierendem Oel
abkühlt.
Die Dauer des Verfahrens beträgt ungefähr 36 Stunden. Man lässt den Ofen sich einige
Stunden lang abkühlen, Worauf die langen Seitenwände abgetragen werden. In der Nähe
des Kernes findet sich zunächst eine Schicht, auswelcher die intensive Hitze
den Siliciumgehalt verflüchtigt hat, und die aus Graphitkrystallen besteht; Acheson hat ihr den Namen „das Kohlenstoffskelett
von Carborundum“ gegeben und sie bildete den Ausgangspunkt für die
kaufmännische Herstellung von Graphit durch die International Acheson Graphite Co. (siehe weiter unten). An dieses Skelett
schliesst sich eine Schicht von 10-15 Zoll Durchmesser, die aus
Siliciumcarbidkrystallen besteht und die in einer Lage von hellgrünem, amorphen
Carborundum endigt. Der übrige äussere Teil der Charge ist unverändert geblieben.
Der Ertrag eines Ofens an krystallinischem Carborundum stellt sich auf 3-4 t.
Das Carborundum wird darauf zu grobem Pulver zermahlen, mehrere Tage lang mit einer
Schwefelsäurelösung behandelt, um Verunreinigungen, wie Eisenoxyd u.s.w., zu
entfernen, gewaschen und nach der Grösse der Krystalle in 20 Arten sortiert; die
grössten bleiben in einem Sieb von 8 Maschen für den Linearzoll, die kleinsten in
einem solchen von 220 Maschen. Den rückständigen Schlamm lässt man sich setzen und
gewinnt dadurch das sogenannte Carborundummehl, das je nach seiner Feinheit mit F,
FF und FFF
bezeichnet wird.
Der industrielle Wert des Carborundums besteht in seiner grossen Härte, welche
derjenigen des Diamanten fast gleich kommt. Es wird daher an Stelle von Schmirgel
und Korund von der Gesellschaft zur Herstellung von Schleifartikeln der
verschiedensten Art, wie Schleifscheiben, Messerund Sichelschleifen, Schleifpapier
u.s.w. verarbeitet.
Eine besondere Verwertungsart besteht in der Verwendung des Carborundum bei der
Stahlfabrikation. Da dasselbe 70 v. H. Silicium neben 30 v. H. Kohlenstoff enthält,
empfiehlt es sich sehr für diesen Zweck, zumal keine Gefahr vorhanden ist, dass mit
demselben irgendwelche Mengen von schädigenden Beimengungen, wie Schwefel und
Phosphor, eingeführt werden.
Die Gestehungskosten werden auf 4-5 Cents für 1 Pfd. berechnet, wovon 1,25 Cents auf
die benutzte elektrische Kraft, 0,75 Cents auf die Rohmaterialien, 0,5 Cents auf
Arbeitslöhne, zusammen 2,5 Cents für die Gewinnung der Krystalle im Ofen und 1,5-2,5
Cents auf die weitere Behandlung entfallen. Es wird zum Preise von durchschnittlich
9 Cents für 1 Pfd. verkauft. Bei einer jährlichen Erzeugung von 2400000 Pfd. würde
die Gesellschaft hiernach einen Reingewinn von 100000 Doll., erzielen. Letzterer
stellt sich indessen durch die weitere Verarbeitung des Carborundums zu den
erwähnten Schleifartikeln, welche einen bedeutenden Zweig des ganzen Betriebes
ausmacht, erheblich höher.
Die gegenwärtigen Anlagen bestehen in 10 Oefen, werden aber demnächst um 5 weitere,
bereits im Bau begriffene Oefen vermehrt werden, wodurch die zur Verwendung kommende
elektrische Kraft von 2000 PS auf 3000 PS erhöht werden und die jährliche Produktion
auf 1800 t steigen wird.
Die International Acheson Graphite Co.,
welche im Jahre 1899 gegründet worden ist und an deren Spitze
A. G. Acheson als Präsident steht, erzeugt Graphit
im elektrischen Ofen. Sie arbeitet nach folgenden Patenten U. S. Patent 542982 (vom
23. Juli 1895) betreffend die Herstellung von reiner Kohle für elektrisches Licht
durch Erhitzen von unreiner Kohle bei hoher Temperatur während genügender Zeit, um
die darin enthaltenen Verunreinigungen zu verflüchtigen; U. S. Patent 568323 (vom
29. September 1896) und 617979 (vom 17. Januar 1899) betreffend die Umwandlung von
Kohle zu Graphit durch Vermischen der ersteren mit geeigneten Metalloxyden, uni
Metallkarbide zu erzeugen, und durch Zersetzung der letzteren; und U. S. Patent
645285 (vom 13. März 1900) betreffend die Verwendung von natürlichen kohlehaltigen
Stoffen, welche gleichmässig von Metalloxyden in hinreichender Menge durchsetzt
sind, um daraus Karbide und aus diesen Graphit herzustellen. Die Patente beruhen auf
der bereits oben erwähnten Entdeckung des „Kohlenstoffskeletts von
Carborundum“ und auf den sich daran anschliessenden Versuchen, welche in Acheson die Ueberzeugung schufen, dass alle
Metallcarbide bei ihrer Zerlegung Graphit zurücklassen.
Die Tätigkeit der Gesellschaft zerfällt in zwei von einander getrennte Zweige, von
denen der eine sich mit dem Graphitischmachen von vorher geformten Kohleelektroden
befasst und der
andere Graphit aus kohlehaltigen Stoffen herstellt.
Die graphitisch zu machenden Artikel werden in einer bestimmten, durch U. S. Patent
702758 (vom 17. Juni 1902) geschützten Weise, quer zu der Stromrichtung, zwischen
den 30 Fuss von einander entfernten Kohleelektroden in Haufen von 2 Fuss im Quadrat
aufgeschichtet und darauf dick mit feingranulierter Kohle und Carborundum bedeckt,
worauf sie 24 Stunden lang dem elektrischen Strom ausgesetzt werden, welcher von 220
V. und 3000 Amp. zu Anfang bis auf 80 V. und 9000 Amp. am Schlusse des Verfahrens
erhöht wird. Durch die Hitze, welche sich durch den Widerstand der zwischen und über
die graphitisch zu machenden Gegenstände geschütteten Kohle entwickelt, wird das
angestrebte Ergebnis in vollkommenster Weise erreicht. Selbst Blöcke von 8 × 10 × 4
Zoll, sowie Stäbe von 4 Zoll im Quadrat und 24 Zoll Länge sind in diesen Oefen
vollständig graphitisiert worden.
Die auf diese Weise behandelten Elektroden besitzen einen Widerstand von nur 0,00032
Ω f. d. Kubikfuss, also nur den vierten Teil des
Widerstandes von amorphem Kohlenstoff. Ebenso zeichnen sie sich durch ihre ungemeine
Dauerhaftigkeit aus: an Kohlenstäben, welche 3 Jahre lang als Anoden in
alkalinischen Chlorlösungen bei einer Stromdichte von 50-250 Amp. f. d. Quadratmeter
benutzt worden sind, haben sich noch nicht einmal die scharfen Kanten
abgerundet.
Die Gewinnung von formlosem Graphit erfolgt gleichfalls in Oefen von 30 Fuss Länge
und je 2 Fuss Höhe und Breite, deren Boden und Seitenwände mit 6 zölligen
Carborundumblöcken ausgelegt sind. Als Rohmaterial kommt zumeist reine
Anthracitkohle zur Verwendung, da dieselbe reichlich (zu 5-15 v. H.) mit Ascheteilen
in sehr gleichmässiger Weise durchsetzt ist. Petroleumkoks, der nur 0,3 v. H. Asche
enthält, liefert nur ein sehr schlechtes Ergebnis und auch gewöhnlicher Koks wird
nur an den Stellen vollkommen graphitisch, an welchen der Aschengehalt gleichmässig
verteilt ist. Vor ihrer Verwendung wird die Kohle zu Körnern von der Grösse eines
Reiskornes zermahlen, worauf der Ofen etwa zur Hälfte damit aufgefüllt, wird.
Nachdem sodann, wie bei der Carborundumfabrikation, zwischen den an den beiden Enden
befindlichen Kohleelektroden aus granuliertem teilweise graphitischem Kohlenstoff
ein Kern von ungefähr 6 Zoll Durchmesser gebildet worden ist, wird der Ofen mit
weiteren Mengen Kohle zugefüllt und oben mit einer Lage von grobem Kohlenstoff und
granulärem Carborundum zugedeckt. Die Anthracit Charge beträgt ungefähr 6 t und
erfordert 20 Stunden, um graphitisiert zu werden.
Je nach dem verwandten Material, der Behandlungsweise und der Art der Zerkleinerung
nach beendigtem Verfahren lassen sich verschiedene Graphitsorten von grosser
Mannigfaltigkeit herstellen, faserige, weiche, feste, blätterige Sorten u.s.w., die
sich je nach ihrer besonderen Eigenart für einzelne Zwecke besonders gut eignen.
Graphitisch gemachte Elektroden werden zu 12-15 Cents für 1 Pfd. verkauft, während
sich der Preis für formlosen Graphit, je nach Reinheit und Flockigkeit, auf 10 bis
herab zu 4 Cents stellt. Die Gesamtproduktion für ein Jahr beträgt fast 1 Million
Pfund. Die gegenwärtigen Anlagen enthalten 2 Reihen von je 5 Oefen, die verwendete
Kraft beträgt 1000 PS.
Die Norton Emery Wheel Co.
Diese seit einer Reihe von Jahren gegründete Gesellschaft hat in Worcester, Staat
Massachusetts, eine Fabrik zur Herstellung von Korund- und Schmirgelartikeln für
Schleif- und Reibezwecke in Betrieb. Sie hat von der Ampère
Electrochemical Co. das Chas. B. Jacobssche
Patent, betreffend die Erzeugung von reinem künstlichen Korund im elektrischen Ofen,
angekauft. Die im vorigen Jahre an den Niagarafällen errichtete Fabrik, welcher A. C. Higgins als Generalbetriebsleiter und S. F. Hall als Superintendent vorstehen, nimmt einen
Platz von 60 × 90 Fuss ein; das zweistöckige Gebäude enthält neben den eigentlichen
Fabrikräumen auch die Geschäftsbureaus und ein Laboratorium.
Das Rohmaterial, Bauxit, wird zunächst in das obere Stockwerk gebracht, um calciniert
zu werden. Ist dieseOperation vollständig beendet, so wird er im unteren
Stockwerk aus dem Ofen herausgenommen und wieder nach oben geschafft, um dem
Schmelzofen zugeführt zu werden. Die Elektroden bestehen in einem Paar in das Bad
hineinreichender Kohlenstäbe, deren Entfernung von einander reguliert werden kann.
Der Ofen selbst ist ein Horryscher Karbiddrehofen.
Während des Schmelzens wirken die Kohleelektroden leichtreduzierend, wie aus dem
gelegentlichen Antreffen von kleinen Mengen einer Eisen-Silicon-Titaniumlegierung,.
die sich durch das Produkt verstreut vorfinden, hervorgeht. Ist auch dieser Teil des
Verfahrens beendet, so entfernt man die Elektroden und lässt die Charge 3 oder 4
Stunden lang in dem Ofen abkühlen, worauf der Block herausgenommen wird und man ihn
sich weiter langsam abkühlen lässt.
Durch dieses Verschmelzen und allmälige Abkühlen gewinnt der natürliche Bauxit die
Härte von Korund und die Zähigkeit von Schmirgel. Die beste Art des Produktes hat
ein hörn- oder flintartiges Aussehen. Zuweilen finden sich schöne kleine Krystalle
von reinem Aluminiumoxyd darin, blau wie Saphir oder rosa wie Rubin; es sind dies in
der Tat die künstlichen Edelsteine, indessen sind sie von zu geringer Grösse, um
einen Handelswert zu haben.
Der abgekühlte Block wird in Stücke von beliebiger Grösse aufgebrochen und nach
Worcester zur Weiterverarbeitung versandt.
Die Union Carbide Co.
deren Niagarawerke unter der Leitung von E. F. Price stehen, kontrolliert fast die ganze
Carbidproduktion in Amerika. Sie arbeitet nach den Patenten von T. L. Willson (U. S.Patents 541137 und 541138, 1895;
und 563527, 1896) und E. F. Price (U. S. Patents 572312
und 572467, 1896; und 583936, 1897).
Die eisernen runden Drehöfen haben einen Durchmesser von 8 Fuss und eine Breite von 3
Fuss. Die Kohleelektroden haben einen Durchmesser von 6 Zoll und sind 9 Zoll von
einander entfernt. Jeder der 10 Oefen arbeitet mit 500 PS, so dass sich die gesamte
Kraftmenge auf etwa 5000 PS stellt. Die Ausbeute f. d. Ofen und Tag beträgt ungefähr
2 t, Die Charge bestellt in gebranntem Kalk und gemahlenem Koks, und zwar im
Verhältnis von 1 t Kalk zu ¾ t Koks, um nach der Gleichung
CaO + C3
= Ca C2 + CO
1 t Carbid zu erzeugen.
Die Roberts Chemical Co.
ist die Eigentümerin der I. L.
Roberts erteilten Patente für elektrolytische Apparate und Verbindungen (U.
S. Patents 673452 und 673453). Sie gebraucht 500 PS zur Erzeugung von Aetzkali und
Salzsäure aus Chlorkalium. Präsident ist W. S. Block,
Betriebsleiter S. D. Benoliel und Chemiker Ross Phillips. Weitere Angaben sind nicht
erhältlich.
A. J. Rossi
reduziert mit einem elektrischen Strom von 200 PS Titanerze.
Unter anderem produziert er aus Ilmenit, einem Erz. das 65 v. H. Eisenoxyd und 35 v.
H. Titansäure enthalt, Titaneisen- oder unter Benutzung von Kalk als Flussmittel ein
fast reines Gusseisen. Von dem ersteren erzeugt er zwei Sorten, eine mit 4 v. H.
Titanium für Grusseisenfabrikate, und eine andere mit 10 v. H. Titanium zur
Verwendung in Stahl. Die erstere Legierung schmilzt leicht bei der Hitze von
geschmolzenem Gusseisen, die letztere bei derjenigen einer Stahlschmelzerei, auch
soll diese dem Stahl, nach der Behauptung des Fabrikanten, wundervolle Eigenschaften
verleihen.
Die Ampère Electrochemical Co.
ist insofern eine neue eigenartige Erscheinung, als sie nicht
selbst die Fabrikation irgendwelcher Artikel auf elektrischem Wege in kaufmännischer
Weise betreibt, sondern sich nur mit der Entdeckung und Ausarbeitung neuer
elektrochemischer Verfahren befasst, deren Verwertung sie anderen überlässt. Neben
den Gründern der Gesellschaft: Professor F. B. Crocker,
Präsident: C. A. Doremus, Vizepräsident; S. S. Wheeler, Schatzmeister, und C. S. Bradley, Erfinder, gehören ihr die folgenden
Chemiker an: A. H. Buch, H. E. Knight, D. R. Lovejoy,
Chas. B. Jacobs und N.
Thurlow. Ursprünglich in Ampère, New Jersey, ansässig, hat sie sich im
Jahre 1898 zu Niagara niedergelassen.
Ausser den Verfahren, welche bereits oben in Verbindung mit der Norton Emery Wheel Co., United Barnium Co. und Atmospheric Products Co. besprochen worden sind, hat
die Gesellschaft durch Thurlow eine Methode entdeckt.
Kampher aus Terpentin zu erzeugen, welche gegenwärtig zu Port Chester im Staate New
York zur Erzeugung von 1 t Kampher f. d. Tag verwertet wird; ferner eine Methode zur
Erzeugung von künstlichem Gummi, beides rein chemische Verfahren, die hier nicht von
Interesse sind. Dagegen ist die Gesellschaft zur Zeit noch mit der Ausarbeitung
nachfolgender elektrochemischer Verfahren beschäftigt.
Herstellung von Cyaniden. Beim Erhitzen einer Mischung
von Bariumoxyd oder Bariumcarbonat mit Kohle im elektrischen Ofen erhält man
Bariumcarbid von der Formel BaC2, welches sehr wahrscheinlich eine ungesättigte
Verbindung von der Art des Acetylens, H2C2, darstellt und dessen zwei Kohleatome die
beiderseitigen Affinitäten zeitweise neutralisieren. Derartige Verbindungen bilden
leicht weitere Verbindungen und so hat man gefunden, dass, wenn man das Bariumcarbid
erhitzt und Stickstoffgas darüber streichen lasst, das letztere sich mit dem
Kohlenstoff zu Bariumcyanid, BaC2N2 verbindet. Die Masse wird in Wasser
gelaugt, wobei sich das Cyanid löst, und darauf mit einem Natriumsalz behandelt, um
das Bariumsalz auszufällen und gelöstes Katriumcyanid zurück zu behalten. Eine
andere Methode ist die, Bariumcyanid in einem geschlossenen Gefäss mit einer
Essigsäurelösung unter reduziertem Druck zu behandeln und das hydrocyansaure Gas in
eine Aetznatronlösung zu leiten, wobei das Cyanid unter Zurücklassung von
Bariumacetat erhalten wird. Durch blosse Verdampfung und Destillation des letzteren
in einem geschlossenen Gefässe behält man Bariumcarbonat zurück, das dann aufs neue
verwandt werdenkann. Das Destillat, Aceton, ist von bedeutend reinerer Qualität
als der aus Calciumacetat erzeugte Handelsartikel. Die bisher von der Gesellschaft
zur industriellen Verwertung dieses Verfahrens ausgeführten Versuche versprechen ein
sehr günstiges Ergebnis.
Erzeugung von Ammoniak. Durch Leitung von Dampf über
Bariumcyanid liegt die Möglichkeit vor, Ammoniak unter der Reaktion: BaC2N2 + 3 H2O = BaO + 2 NH2 + 2 CO in kommerzieller Weise zu gewinnen. Angaben, wie
weit die diesbezüglichen Versuche gediehen sind, liegen nicht vor.
Herstellung von Siliciden. Im Juli 1899 ist es der
Gesellschaft durch Jacobs gelungen, die Silicide des
Calcium, Barium und Strontium (Ca Si2, Ba2Si2 und SrSi2), (U. S.
Patents 656353 und 656354, 1900), im elektrischen Ofen herzustellen, durch Erhitzen
einer Mischung eines Metall-Carbonates, –Oxydes, –Sulfates oder –Phosphates mit
Kieselerde und Kohle, z.B. nach den Gleichungen
BaO + 2
SiO2 + 5 C =
BaSi2 + 5
CO
BaSi2O5 +
5 C = BaSi2 + 5 CO
Diese krystallinischen, bläulich-weissen Silicide geben in Berührung mit Wasser
reinen Wasserstoff unter der Reaktion
Ba Si2 + 6 H2O = Ba (OH)2 + 2 SiO2 + 5 H2
ab; so erzeugt 1 Pfd. Calciumsilicid in einem gewöhnlichen
Acetylengenerator 18,5 Kubikfuss reinen Wasserstoff oder 54 Pfd. 1000 Kubikfuss. Die
Silicide dürften sich hiernach zur Wasserstofferzeugung für Laboratoriumzwecke und
zum Füllen von Ballons empfehlen. Als fernere Eigenschaft des Bariumsilicids wird
seine Fähigkeit angeführt, geschmolzenes Eisen und Stahl von Phosphor und Schwefel
zu reinigen, die in der Schlacke als Bariumsulfid bezw. –Phosphid ausgeschieden
werden, was in Newark, New Jersey, angeblich vollständig gelungen ist. Auch sind die
Silicide gute Reduktionsmittel in sauren und neutralen Lösungen.