Titel: | Ueber das Verfahren der HHrn. Gaultier de Claubry und Dechaud, das Kupfer auf galvanischem Wege aus seinen Erzen abzuscheiden; von Hrn. Becquerel. |
Fundstelle: | Band 98, Jahrgang 1845, Nr. XII., S. 31 |
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XII.
Ueber das Verfahren der HHrn. Gaultier de Claubry und
Dechaud, das Kupfer
auf galvanischem Wege aus seinen Erzen abzuscheiden; von Hrn. Becquerel.
Aus den Comptes rendus, Jul. 1845, Nr.
4.
Becquerel, über die Gewinnung des Kupfers etc.
Schon vor neun Jahren machte ich der Akademie der Wissenschaften die Mittheilung, daß
es mir mittelst eines sehr einfachen elektrochemischen Verfahrens gelungen sey, das
Silber, Kupfer und Blei aus ihren Erzen auszuziehen, ohne hiezu zusammengesezter
galvanischer Vorrichtungen zu bedürfen, sondern mit einfachen, mittelst Eisens oder
Zinks wirkenden Apparaten. Die allgemeinen Thatsachen, auf welche ich dadurch
geführt wurde, bahnten den Weg zur elektrochemischen Vergoldung, zur Galvanoplastik
und veranlaßten Gaultier und Dechaud, über deren Abhandlung (im polytechn. Journal Bd. XCVII S. 68)
ich zu berichten habe, sie auf die Technik anzuwenden. Vor allem erheischt dieses
Verfahren die Umwandlung des Erzes in eine Verbindung, welche in einer an dem Ort
der Ausbeutung leicht herbeizuschaffenden Flüssigkeit löslich ist; nur unter dieser Voraussezung
können die elektrischen Kräfte die Abscheidung des Metalls aus seinen Verbindungen
bewirken. Handelt es sich um Kupfererze, z. B. kohlensaures Kupfer, Kupferoxyd,
Schwefelkupfer oder Doppelt-Schwefelkupfer, welche die gewöhnlichsten sind,
so werden die beiden ersten mittelst Schwefelsäure aufgelöst, die leztern durch
Rösten in schwefelsaure Salze umgewandelt, welche Röstung in Mexico behufs der
Bereitung des MagistralsMagistral wird der geroͤstete und gepochte Schwefelkies genannt,
welcher viel schwefelsaures Eisenoxydul und Kupferoxyd in wasserfreiem
Zustand enthaͤlt., mit großer Vollkommenheit vorgenommen
wird. Ist die Bildung des schwefelsauren Salzes vor sich gegangen, so wird das Erz
ausgelaugt und die Lösung in einfachen Vorrichtungen der elektrochemischen Zersezung
unterworfen. Will man das Kupfer in Platten erhalten, so muß man besorgt seyn, daß
die Lösung sich beständig auf dem höchsten Grad der Sättigung befindet. Die HHrn.
Gaultier und Dechaud
erfüllten diese Bedingung mittelst sehr einfacher Vorrichtungen.
Bringt man in einem Gefäße zwei Lösungen übereinander, nämlich eine dichtere, mit
schwefelsaurem Kupfer gesättigte, und eine weniger dichte von schwefelsaurem Eisen,
und bringt in die erstere eine Kupferplatte und in die andere eine Gußeisenplatte,
welche mit der Kupferplatte mittelst eines metallischen Leiters in Verbindung gesezt
wird, so hat man eine galvanische Kette, deren Wirkung groß genug ist, um das
schwefelsaure Kupfer zu zersezen; der Sauerstoff und die Säure des schwefelsauren
Salzes begeben sich an das Gußeisen, wodurch sich schwefelsaures Eisen bildet,
während das Kupfer sich auf der Kupferplatte absezt, die den negativen Pol bildet.
Das in den ersten Augenbliken sich ablagernde Kupfer ist chemisch rein; da aber die
Menge des Eisens fortwährend zunimmt, so reißt das Kupfer beim Niederfallen Eisen
mit sich; es wird deßhalb allmählich spröde, dann pulverig, in dem Grade, als die
Lösung ärmer wird. Indem diese Lösung an Dichtigkeit abnimmt, nimmt dafür die des
schwefelsauren Eisens an Dichtigkeit zu. Hiedurch bilden sich: 1) eine normale
Kupferlösung, welche den untern Theil des Gefäßes einnimmt; 2) eine über ihr
befindliche, etwas minder dichte Lösung desselben Salzes; 3) eine sehr concentrirte
Lösung von schwefelsaurem Eisen (Eisenvitriol); 4) eine zweite solche normale. Um
die ursprüngliche Beschaffenheit beizubehalten und das Kupfer in Blechform zu
erhalten, war es nothwendig, die minder dichte Kupfervitriollösung und die dichtere
Eisenvitriollösung zu entfernen; hierin besteht hauptsächlich die Verbesserung der
HHrn. Gaultier und Dechaud bei
Behandlung der Kupfererze.
Ihre Vorrichtung besteht aus einem mit Blei gefütterten und dann mit Wachs oder einem
ähnlichen Körper überzogenen Kasten, welcher zur Aufnahme des Eisenvitriols bestimmt
ist. Dieser Kasten ist mit zwei Oeffnungen versehen, durch deren obere die
Normalflüssigkeit eingelassen wird, und deren untere zum Ablassen der dichtern
Flüssigkeit mittelst Heber dient. In diesen Kasten tauchen in zwekmäßigen
Entfernungen von einander Gehäuse von Kupfer oder mit Blei überzogenem Eisenblech,
deren Ränder und Boden von Metall, die Seitenwände aber durchbrochen und mit gut
befestigten Pappendekeln versehen sind. Eine untere Oeffnung führt auch hier
mittelst Heber die concentrirte Kupferlösung herbei und eine andere, beinahe ganz
oben befindliche, befördert den Abfluß der geschwächten Lösung.
In diese Gehäuse bringt man das zur Aufnahme des sich ablagernden Kupfers bestimmte
negative Metall und zwischen jedem derselben, so wie auch außerhalb der beiden
äußersten Gehäuse, befinden sich bleibend angebrachte gußeiserne Platten, welche zur
Hervorrufung der galvanischen Wirkung dienen.
Metallene Leiter stellen zwischen allen Theilen der Kette die Verbindung her, und man
richtet den Apparat so vor, daß in jedem Augenblik eben so viel concentrirte
Kupfervitriollösung und schwache Eisenvitriollösung zufließen, als geschwächte
Kupferlösung und concentrirte Eisenlösung abfließen; es geht dieß ohne alles Zuthun
so fort.
Andererseits sind, um den Uebergang des Stroms zwischen den beiden mit einander in
Berührung befindlichen und durch Scheidewände von Pappendekel getrennten Lösungen zu
befördern, die Scheidewände über dem obern Niveau der negativen Platte mit Löchern
versehen, so daß die den obern Theil des Kastens einnehmende normale
Eisenvitriollösung sich über die Kupfervitriollösung verbreiten muß, folglich die
Vorrichtung auf ihre ursprüngliche Beschaffenheit zurükgeführt wird.
Ist der Apparat einmal vorgerichtet, so brauchen nur die Kupferbleche, wenn sie die
gehörige Dike erlangt haben, herausgenommen und die Gußeisenplatten, nachdem sie
(größtentheils) aufgelöst sind, durch neue ersezt zu werden.
Die Bewegung der Flüssigkeiten wird mittelst Hebern bewerkstelligt, welche mit großen
Behältern von constantem Niveau in Verbindung stehen; die Qualität des angewandten
Gußeisens hat hierbei wenig Einfluß; das schlechteste thut dieselben Dienste. Die
Kupferbleche können sogleich in den Handel geliefert oder vorher gewalzt werden; sie
bekommen dieselbe Dichte wie anderes gewalztes Kupfer.
Nicht alles Kupfer wird in Blechform erhalten; nur etwa drei Fünftel oder gar nur die
Hälfte; das andere hat Pulverform oder bildet kleine Stükchen, welche
zusammengeschmolzen werden.
Das elektrochemische Verfahren zur Behandlung der Kupfererze nach der Verbesserung
der HHrn. Gaultier und Dechaud
scheint Vortheile vor den ältern Verfahrungsweisen zu gewähren; allein es erheischt,
daß die Erze vollständig und zu geringen Kosten in schwefelsaure Salze umgewandelt
werden können; hierin liegt die ganze technische Frage. Andererseits nimmt die zum
Theil erschöpfte Kupferlösung immer mehr Eisen in sich auf, so daß, wenn man sie
neuerdings über die Erze leitet, um sie mit schwefelsaurem Salze zu sättigen, und
dann in den Apparat zurükbringt, ein Augenblik eintritt, wo die Menge des in ihr
enthaltenen Eisens so groß ist, daß das niedergeschlagene Kupfer eine gewisse
Quantität Eisen enthält, worunter seine Güte leidet; um diesem Uebelstand zu
begegnen, wird man wohl gezwungen seyn, die zu eisenhaltigen Lösungen nicht mehr
über die Erze zu leiten und das in ihnen enthaltene Kupfer mittelst Eisens
auszufällen.
Nach den Versuchen, welche ich in Gesellschaft der HHrn. Berthier und Dumas anstellen sah, ist man
anzunehmen berechtigt, daß die Anwendung des elektrochemischen Verfahrens im Großen
zur Ausbeutung der Kupfererze guten Erfolg haben wird.