Titel: Neuerungen im Metallhüttenwesen.
Fundstelle: Band 277, Jahrgang 1890, S. 481
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Neuerungen im Metallhüttenwesen. (Fortsetzung des Berichtes Bd. 275 * S. 246.) Mit Abbildungen auf Tafel 25. Neuerungen im Metallhüttenwesen. Graf Eduard v. Rottermund in Limburg (Belgien) benutzt vornehmlich bei den sogen. Chlorirungsprozessen zur Extraction von Metallen, vorzugsweise von Edelmetallen, aus Erzen den in Fig. 1 dargestellten Apparat. Derselbe besteht aus mehreren Recipienten A aus mit Blei plattirtem Eisen. Der mittlere Theil derselben bildet einen Hohlcylinder, welcher oben und unten durch conische Theile B und C begrenzt wird. An seinem oberen Ende besitzt der conische Theil C einen Hals, in den zwei Rohre E und F münden. Das Rohr E dient zur Abführung der Flüssigkeiten nach auſsen, während das Rohr F zur Verbindung mit dem benachbarten Recipienten dient. In dem Hals, welcher durch eine Platte M hermetisch verschlossen ist, ist ein Filter D unterhalb der beiden Rohrmündungen E und F angeordnet. In dem unteren conischen Theile B ist zwischen zwei Bleiplatten gleichfalls ein Filter angebracht. Am Boden des Theiles B befinden sich sechs mit Hähnen versehene Rohre. Das eine derselben F dient zur Verbindung mit dem benachbarten Recipienten, vier Rohre H der übrigen fünf führen zu den die zur Behandlung der Erze nothwendigen Flüssigkeiten enthaltenden Behältern K. Das letzte Rohr L dient zur Entleerung des Recipienten A. Der cylindrische Theil jedes Recipienten ist mit einer Oeffnung G versehen, die durch einen Verschluſsdeckel hermetisch verschlossen wird und zur Entfernung der Rückstände dient. Die Wirkungsweise des vorliegenden Apparates ist folgende: Durch den am oberen Theil angebrachten Hals füllt man die zwölf den Apparat bildenden Recipienten A mit Erz, legt darauf die Filterplatte D ein und verschlieſst die Recipienten hermetisch. Darauf öffnet man in einem der Rohre H den Hahn und entläſst die erforderliche Flüssigkeit in den Recipienten. Dieselbe flieſst dann mit dem nöthigen Druck durch das im Theil B angeordnete Filter, durchdringt die Erze, ohne Hohlräume zu bilden, geht dann durch den conischen Theil C, das Filter D und das Rohr F zum benachbarten Recipienten. Wenn die Flüssigkeit durch drei benachbarte Recipienten gedrungen ist, ist sie gesättigt, und man läſst dieselbe durch das Rohr E abflieſsen. Nachdem der erste Recipient durch die passende Flüssigkeit vollständig gewaschen ist, wird derselbe aus der Reihe ausgeschlossen, indem man den Hahn im Rohr H und den im Rohr F des ersten Recipienten schlieſst. Der frühere zweite Recipient der ersten Reihe ist jetzt der erste. Man öffnet darauf den Hahn des entsprechenden Rohres H, schlieſst dann den Hahn in dem Rohre E des dritten Recipienten und öffnet gleichzeitig den Hahn des Rohres F, wodurch der vierte Recipient als dritter in die neue nunmehr gebildete Reihe tritt. Hierauf öffnet man den Hahn des Rohres E im vierten Recipienten, um die Flüssigkeit abflieſsen zu lassen. Bei diesem Verfahren ist man im Stande, die zweite passende Flüssigkeit durch die schon mit der ersten Flüssigkeit gewaschenen Recipienten in Reihen von drei zu drei flieſsen zu lassen, ohne mit dem gleichzeitigen Waschen der folgenden Recipienten mit der ersten Flüssigkeit aufhören zu müssen. Die Recipienten des Erfinders besitzen jeder vier Rohre, die mit den Behältern K, welche die verschiedenen Flüssigkeiten enthalten, in Verbindung stehen. Hierdurch ist es möglich, die in denselben enthaltenen Erze durch vier verschiedene Flüssigkeiten gleichzeitig und gesondert in Reihen von drei Recipienten zu waschen (vgl. D. R. P. Nr. 51897 vom 18. September 1889). Samuel Wilkins Cragg aus Baltimore in Maryland (Nordamerika) will das bereits vielfach abgeänderte Plattner'sche Verfahren nochmals umgestalten. Nach seinem Vorschlage werden die erhitzten Erzmassen mit trockenem Chlorgas in einem mit Dampfmantel umgebenen Gefäſs in der Weise behandelt, daſs durch den einströmenden Dampf die Temperatur in dem Chlorirungsgefäſs während der Behandlung 100 bis 150° C. beträgt, ohne daſs die zu chlorirenden Erze, sowie die Chlorgase mit dem Erwärmungsmittel (Dampf, Gas) in Berührung kommen. Gold und Silber sollen nach diesem Verfahren in wenigen Secunden chlorirt werden. Zur Auslaugung der Chloride von Gold und Silber werden alsdann Cyankalium, Kupfercyankalium, unterschwefligsaurer Kalk oder unterschwefligsaures Natron vorgeschlagen. Wenn kein Silber vorhanden ist, so empfiehlt sich auch Alkohol. Bei Anwendung der Cyanverbindungen ist ein Zusatz von Alkalicarbonat von Vortheil. Zum Auslaugen dienen hölzerne Gefäſse, die mit einem Asphaltüberzug, Doppelboden und entsprechendem Filter versehen sind, während die Chlorirung in guſseisernen Gefäſsen, die mit Blei gefüttert sind, stattfindet. Fig. 2 zeigt im Senkrechtschnitt einen für die Chlorirung der zerkleinerten erhitzten Erze dienenden Apparat. Derselbe soll namentlich für solche Erze geeignet sein, in welchen das Gold eingesprengt ist und die einzelnen Goldblättchen so dünn sind, daſs schon nach ganz kurzer Einwirkung des Chlors eine Umwandelung stattfindet. Der Apparat besteht aus der senkrechten Kammer C, welche in ihrem oberen Theile die mit Triebrad A1 versehene Welle A aufnimmt. Die Welle A trägt an ihrem unteren Ende eine passende, mit Oeffnungen B1 versehene Vertheilungsvorrichtung B. Unterhalb der letzteren befinden sich in der Kammer C unter rechtem Winkel zu einander angeordnete Reihen wagerechter Rohre H gelagert, welche mit dem Dampfraume L des die Kammer C umgebenden Dampfmantels K in Verbindung stehen, so daſs der durch den Zwischenraum L und die Röhren H passirende Dampf, die heiſse Luft u.s.w. eine Erhitzung der in der Kammer befindlichen Erze und Gase herbeiführt, ohne mit diesen letzteren in Berührung zu kommen. Die zerkleinerten und erhitzten Erze werden mittels der Hand oder anderer passender Zufuhrvorrichtung in den Trichter D geschüttet und beim Hinabfallen durch den rotirenden Vertheiler B in der Kammer C gleichmäſsig zerstreut. Die Kammer C ist mit Chlorgas gefüllt, welches durch das Rohr M eintritt und während der Operation durch den Dampf u.s.w. des Dampfmantels bis zu 150° C. erhitzt wird. Durch die Röhren H wird ein zu schnelles Hinunterfallen der Erze verhindert, so daſs die Chlorgase genügend auf das vorhandene Edelmetall einwirken und dasselbe in Chlormetall umwandeln können. Zum Abführen der sich am Boden der Kammer C ansammelnden Erze dient die Oeffnung C2. Das überschüssige Chlor wird durch das Rohr G abgeleitet. Durch Fig. 3 wird ein Apparat veranschaulicht, in welchem die Erze längere Zeit der Einwirkung des Chlors ausgesetzt bleiben. Zu diesem Zwecke befinden sich auf der durchgehenden Welle A eine Anzahl wagerechter Scheiben B. Die Wandungen der Kammer C sind in der Weise angeordnet, daſs den Scheiben B entsprechend eine Reihe conischer Abtheilungen gebildet werden. Die zu behandelnden Erze gelangen in einer Rinne E mittels einer Schnecke in den Trichter D und fallen auf die oberste Scheibe B, von der sie gegen die schrägen Flächen der Kammerwand C geworfen werden. Die Erzstücke gleiten dann auf die nächste rotirende Scheibe herab u.s.w., bis sie den Boden der Kammer C erreicht haben. In Fig. 4 und 5 ist die Anordnung eines Apparates in Längs- und Querschnitt gezeigt, der sich besonders zur Behandlung schwer aufschlieſsbarer Erze eignet. Derselbe besteht aus der wagerechten Trommel a, welche von Rollen b in der Weise getragen wird, daſs eine Rotation um die Längsachse der Trommel stattfinden kann. Im Inneren der Trommel sind Zellen oder Schaufeln c angebracht, welche bei einer Drehung die Erze in die Höhe heben und ein gründliches Umrühren derselben bewirken. Zum Zwecke der Erwärmung ist die Trommel a wieder mit einem Dampfmantel d umgeben. Der Eintritt des Dampfes erfolgt durch das Rohr e und die Stopfbüchse e1, während die Einführung der Chlorgase in die Trommel mittels des Rohres F und der Stopfbüchse F1 stattfindet. Die Ableitung des gebrauchten Dampfes und der Chlorgase geschieht auf der anderen Seite der Trommel in ähnlicher Weise. Etwaiges Condensationswasser wird durch besondere Hähne abgelassen. Nachdem die Trommel mit Erzen gefüllt ist, wird dieselbe durch eine passende Antriebsvorrichtung, welche auf den Zahnkranz g wirkt, in Rotation versetzt. Die Schaufeln c heben die Erze hoch und werfen dieselben von oben her durch den mit Chlorgasen erfüllten Raum, wodurch die Erze immer wieder der Einwirkung der Gase ausgesetzt werden, bis eine vollständige Chlorirung stattgefunden hat. Ein Zusammenschmelzen der Masse wird verhindert, indem die aus der jeweiligen höchsten Schaufel fallenden Erzmassen auf die Eisenstäbe oder Rohre h schlagen und zerbröckeln (vgl. D. R. P. Nr. 51117 vom 21. Juni 1889). Um das Krank- oder Mehligwerden des Quecksilbers während des Amalgamationsprozesses zu verhindern, wenden Johnson, Field und Beeman nicht reines Quecksilber zum Amalgamiren an, sondern ein Amalgam desselben, beispielsweise Zinkamalgam, welches in Berührung mit einer geeigneten verdünnten Säure Wasserstoff entwickelt. Der nascirende Wasserstoff umgibt dann die losgetrennten, dem Einflüsse der Luft sonst ausgesetzten Quecksilbertheilchen und verhindert auf diese Weise, daſs sich dieselben mit einer grauen Haut überziehen. Auch kann der Wasserstoff durch seine reducirende Wirkung bereits krank gewordenes Quecksilber wieder beleben. Nach dem D. R. P. Nr. 51023 vom 15. Mai 1889 (Firma J. und G. Kumme in Berlin) wird zur Herstellung von Metallröhren durch galvanischen Niederschlag ein Dorn von beliebiger Länge, welcher aus Eisen, Stahl oder anderem geeigneten Material besteht und einen der lichten Weite des herzustellenden Rohres entsprechenden Durchmesser besitzt, in das galvanische Bad gebracht und auf demselben ein Niederschlag von gewünschter Stärke gebildet. Hierauf wird der Dorn aus dem Bad genommen, die Metallumhüllung geglüht und dann durch Druck comprimirt. Alsdann wird der Dorn aus der nunmehr fertigen Röhre gezogen. Man kann auch den Dorn vor dem Glühen und Comprimiren aus der Hülle ziehen und diese Behandlung auf einem zweiten Dorne vornehmen. Damit der Niederschlag auf dem Dorn nicht zu fest haftet, kann der letztere vorher mit einem Ueberzuge von Graphit oder Blei überzogen werden. Man kann auch das beschriebene Verfahren zur Herstellung von Röhren aus Streifen fertigen Bleches benutzen. Zu diesem Zwecke wird der Blechstreifen um einen Dorn gerollt, welcher nur auf dem Längsstreifen, wo die Kanten des Blechstreifens zusammenstoſsen, leitend gemacht ist. Auch die auf den Dorn gerollte Blechhülse wird von auſsen durch eine Umhüllung geschützt und zwar bis auf den offen bleibenden, die Blechkanten freilegenden Längsstreifen. Es bildet sich dann ein Niederschlag in der Länge dieses offenen Streifens. Die Löthung ist hier also durch galvanische Thätigkeit ersetzt. Wegen der Herstellung von Kupferröhren auf galvanischem Wege siehe Elmore's Verfahren in der Englischen Patentschrift Nr. 15831 vom Jahre 1886, sowie The Electrician, London, Bd. 20 S. 436. Elmore läſst bekanntlich während der Bildung des Niederschlages eine Bearbeitung durch Rollen oder Walzen eintreten, um in dem Niederschlage das krystallinische Gefüge zu zerstören und damit seine Festigkeit zu erhöhen. Bei der Fabrikation von Platten, Blechen und sonstigen Gegenständen aus Kupfer und seinen Legirungen wendet Th. H. Martin in Swansea (England) bewegliche und zerlegbare Blockformen an, um das schnelle Herüberschaffen der Stücke von einem Ende der Walze nach dem anderen zu ermöglichen. Die Formen sind um Zapfen drehbar oder aus einander nehmbar in besonderen Gestellen angeordnet, die fahrbar eingerichtet und mit einem Kupferboden bezieh. einem Klappboden versehen sind, nach dessen Lösung die Blöcke ohne Weiteres aus den Formen herausfallen. Fig. 6 bis 11 der Zeichnung zeigen derartige Ingotformen in mehreren Ausführungsbeispielen. Die Ingotform C1 (Fig. 6 und 7) ist eine doppelte; jede Form ist mittels wagerechter Zapfen gelagert und mit einem inneren Kupferbelag oder Boden C1 und einem abnehmbaren Deckel e versehen. Das ganze Gestell für die Form ruht auf einer Schiene f1, welche mittels Säulen von der Ofenplattform B getragen wird, wogegen die Füſse des Formgestelles auf dem Flurboden stehen. Am Gestell ist eine Rolle g behufs schnelleren Transportes der aus der Form gekippten Ingots vorgesehen. Die Ingotformen (Fig. 8 und 9) haben einen Klappboden h und eine jede Form wird von einem Zapfen i der Ofenplattform B getragen. Beim Auslösen des Klappbodens fällt der Ingot direkt auf den Flurboden. Kupfer zu groſsen Platten läſst man in die in Fig. 10 im Grundriſs und in Fig. 11 im Schnitt dargestellten eisernen Formen C2 einflieſsen. Diese bestehen aus einem niedrigen Wagen b2, einer kupfernen Bodenplatte c2 und einem oberen zerlegbaren Rahmen a2, dessen Theile mittels Stangen und Keile zusammengehalten werden. Die eigentliche Form liegt also, wie dargestellt, auf einem Wagen. Die Kupferplatten, Kupferbolzen oder Kupferblöcke läſst man zunächst in den Formen sich setzen, kippt sie heraus und führt sie dann mittels deren Fahrgestell nach den Walzen. Blöcke oder Ingots für die gröſseren Bolzen, Bleche, Platten und Stangen können direkt aus den Formen C1 und C2, ohne jedes Nachwärmen, mittels Walzen vor- und nachgewalzt werden (vgl. D. R. P. Nr. 50715 vom 20. Oktober 1888). Während bisher bei der elektrolytischen Läuterung des Kupfers die gegossenen Anoden und Kathodenbleche in den Elektrolyten (Kupfersulfat) senkrecht eingehängt wurden, schlägt Smith in Ansonia (Connecticut) nach dem D. R. P. Nr. 50371 vom 28. November 1888 vor, bei der elektrolytischen Kupferraffination wagerecht liegende, senkrecht über einander angebrachte Elektroden zu verwenden; dieselben werden, wie nachstehend erläutert ist, durch isolirte Träger gestützt und haben baumwollene Filter- oder Spanntücher zwischen sich. Fig. 12 stellt einen Stapel zwischen Holzklötzchen aufgeschichteter Kupferplatten dar; aa sind zwei solcher Platten der oberen Lage. Die unteren Lagen sind durch die dunkleren Linien darunter bezeichnet; bb sind die Holzleisten, welche die Platten tragen und von einander getrennt halten. Die wagerechten punktirten Linien unter den dunklen Linien veranschaulichen das zwischen den Kupferlagen ausgespannte Zeug. Fig. 13 zeigt die Stapel von drei Behältern und die Art und Weise, wie sie verbunden werden, um eine verbundene Reihe von Zellen zu bilden. Ein senkrechter Raum c auf der linken Seite von jedem Stapel stellt eine schmale Kammer dar, welche durch eine quer durch jeden Behälter gehende Scheidewand gebildet wird. Durch diese Einrichtung sollen Vorrichtungen, um die Circulation des Elektrolyten aufrecht zu erhalten, entbehrlich werden. Auch sollen die Bäder vor Wärmeverlusten und der Elektrolyt soll vor Verdampfung geschützt sein. Nicolas Lébédeff in St. Petersburg will Eisen, Kupfer und andere Metalle direkt aus ihren Erzen gewinnen, indem er die Oxyde der betreffenden Metalle in Tiegeln oder in Flammöfen schmilzt und sie dann der Einwirkung reducirender Gase (Kohlenoxyd, Wasserstoff, Kohlenwasserstoff), die unter Druck eingeführt werden, unterwirft (D. R. P. Nr. 51892 vom 9. Mai 1889). In Fig. 14 ist als Beispiel ein zu dem angegebenen Zwecke zu verwendender Handflammofen dargestellt. Zu beiden Seiten des Schachtes c dieses im senkrechten Schnitt gezeigten Flammofens ist je ein Schmelzherd a bezieh. b angeordnet. Das niederzuschmelzende Erz d wird durch den Schacht c eingetragen und am Fuſse desselben durch einen Scheidekamm f nach beiden Seiten gegen a bezieh. b hingeleitet. Von hier zieht man das Erz, das in dem Schacht c durch das den Ofen durchstreichende Herdfeuer vorgeröstet wird, nach Bedarf auf die Schmelzherde a und b, woselbst das Einschmelzen vor sich geht und woselbst die nöthigen reducirenden Gase durch die Rohre e in die geschmolzene Masse eingeführt werden. Diese Röhren e können übrigens auch dazu dienen, oxydirende Gase (wie Luft, Kohlensäure, Wasserdampf u.s.w.) in die Masse einzuführen, um dieselbe beispielsweise von Metalloiden zu befreien, welche dem zu gewinnenden Metall schaden könnten, und welche durch das Rösten oder eine sonstige vorgängige Behandlung nicht vollständig beseitigt sein sollten. Der Ofen kann mit jeder Art Brennstoff geheizt werden, ebenso wohl mit festem als flüssigem oder gasförmigem. Wünscht man bei der Verwendung von gasförmigem Brennstoff hohe Temperaturen, so kann man sich beispielsweise des Wassergases, Naphtagases o. dgl. bedienen. Statt des dargestellten Schmelzofens kann jeder andere passende Schmelzapparat verwendet werden. E. Walsh jr. in St. Louis (Missouri, Nordamerika) hat unter Nr. 51208 ein vom 1. Mai 1889 gültiges D. R. P. für einen Apparat zum Condensiren von Zinkdämpfen und Sammeln des metallischen Zinks erhalten, welcher in den Fig. 15 bis 17 dargestellt ist. Die gerösteten Zinkerze werden mit Brennmaterial gemischt durch den Trichter b in den Ofen a gebracht. In letzteren mündet die seitlich angesetzte Condensationskammer c, die mit feuerfestem Stein ausgekleidet ist und eine conische Form erhält, die nach auſsen mit geringem Gefälle enger wird. In Fortsetzung des äuſseren Endes der Condensationskammer c ist zweckmäſsig ein aus Guſseisen oder anderem passenden Material bestehender Cylinder d eingeschaltet, in welchen von oben ein Beschickungstrichter e mündet. Der Cylinder d wird auſsen durch einen Deckel f abgeschlossen, der in der Mitte eine Stopfbüchse g für die hindurchtretende Welle h hat. Auf dieser Welle ist ein Cylinder d und eine Transportirscheibe i, welche ungefähr den Cylinderdurchmesser besitzt, so angebracht, daſs sich deren Anfangspunkt (im Sinne der Drehrichtung derselben) unter oder etwas hinter dem zugekehrten Rande der Trichteröffnung e befindet. Die Welle h wird durch eine Schnecke in Drehung gesetzt, welche mit einem Schraubenrad der Welle in Eingriff steht, das auſserhalb des Cylinders liegt. Die Welle l, die in Lagern m läuft, trägt die Antriebsscheibe n. Die Transportirscheibe kann natürlich auch in anderer geeigneter Weise ihre Drehung erhalten. Durch den tiefsten Theil der Condensationskammer c werden eine Reihe von Kanälen oder Röhren o vorgesehen, welche unterhalb der Kammer c in einem Trog p oder eine andere Ableitung für das metallische Zink führen. Nachdem die Beschickung des Ofens a mit dem Kohlen- und Erzgemisch aus den Trichtern b und die Füllung der Condensationskammer c mit kohlenstoffhaltigem Material aus dem Beschickungstrichter e vorgenommen ist, gehen beim Betriebe, sobald das Beschickungsgemisch und das sich daran anschlieſsende kohlenstoffhaltige Material der Kammer c eine Temperatur von 1500° F. angenommen haben, Zinkdampf und Kohlensäure, wie sie bei der Reduction im Ofen erzeugt werden, durch das kohlenstoffhaltige Material in die Condensationskammer c, und hierbei wird die Kohlensäure unmittelbar in Kohlenoxyd verwandelt, welches mit dem Zinkdampf weiter durch die kühleren Theile des kohlenstoffhaltigen Materials in der Kammer c geht, wobei der Zinkdampf condensirt, als flüssiges Metall am Boden des Condensationsbehälters c wieder geschlagen und durch die Röhren o in den Behälter abgelassen wird. Das Kohlenoxyd geht durch den Trichter e (oder andere Windkanäle) nach dem Abzug. Die Transportirschraube i, welche währenddessen langsam gedreht wird, drückt das kohlenstoffhaltige Material, welches durch den Trichter e eingeführt wird, continuirlich den Condensationsbehälter c entlang, so zwar, daſs es an der Mündung nach dem Ofen a hin, wo es an die Stelle des verbrauchten Brennmaterials tritt, auf eine Temperatur von 1500° F. erhalten wird, die nach Vorstehendem erforderlich ist, die Kohlensäure in Kohlenoxyd zu verwandeln, während das kohlenstoffhaltige Material hinter diesem Theil im Behälter c durch die hindurchstreichenden Gase selbst auf Temperaturen von 1200 bis 800° gebracht wird, wie sie zur Condensation der Zinkdämpfe geeignet sind. Wegen der früheren Vorschläge von Walsh vgl. D. p. J., 1888 269 400. (Fortsetzung folgt.)

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