Titel: | Die Entwicklung der Schwimmverfahren zur Aufbereitung von Erzen (Flotationsprozesse). |
Autor: | B. Simmersbach |
Fundstelle: | Band 338, Jahrgang 1923, S. 23 |
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Die Entwicklung der Schwimmverfahren zur
Aufbereitung von Erzen (Flotationsprozesse).
B.
Simmersbach
, Wiesbaden.
(Schluß.)
SIMMERSBACH, Die Entwicklung der Schwimmverfahren.
In den Vereinigten Staaten von Amerika hatten sich in
dem Jahrfünft 1908–1913 mancherlei vorteilhafte Aenderungen vollzogen; es waren
ältere Flotationsprozesse den amerikanischen Verhältnissen entsprechend abgeändert
und einige neue Aufbereitungsmethoden erfunden worden. Die meisten dieser Verfahren,
zusammen mit dem Froment-, Potter-, Delprat-, Cattermole-, Sulman-Picard- und
Ballot-Prozeß, wurden alle von der Minerals Separation Co Limited erworben, die
nunmehr fast alle Aufbereitungsmethoden in den Vereinigten Staaten besaß. Dieselbe
Gesellschaft erwarb auch noch, etwa 1911/12, durch Verschmelzung mit der De Bavay
Sulphide Proceß Co, deren Rechte und Patente allerdings nur in ihrer Anwendung für
außer-australische Länder. Die gesamten so erworbenen Rechte der Minerals Separation
Co wurden für die Vereinigten Staaten dem Minerals Separation American Syndicate
(Ltd) übertragen.
Innerhalb der fünf Jahre vor 1913 sind in den Vereinigten Staaten Flotationsmethoden
in stark wachsendem Umfange in Aufnahme gekommen, hauptsächlich infolge der
glücklichen Einführung der Aufbereitung der komplexen Erze zu Butte in Montana. Als
Folge hiervon wurden schon sehr bald neue Aufbereitungswerke nach dem
Flotationsprinzip erbaut auf der großen Hütte der Inspiration Consolidated in
Arizona; auf der Hütte der Tennessee Copper Co zu Ducktown in Tennessee, ferner auf
der National Copper Mining Co Hütte zu Wallace in Idaho. Außer noch auf
verschiedenen Kupferhütten gelangten Flotationsverfahren auch noch immer mehr und
mehr zur Einführung in den beiden großen Bleierzgebieten der Vereinigten Staaten,
nämlich in dem berühmten Bleidistrikt des südöstlichen Missouri und in dem
Coeur-d'Alene-Bleigebiete des Staates Idaho. Alles das war, wie die amerikanischen
Fachzeitschriften durchweg hervorhoben, die Folge davon, daß es mittels des
Hyde-Flotationsprozesses gelungen war, die komplexen und sehr schwierig zu
behandelnden Erze der Butte and Superior Co aufzubereiten (Eng. and Mining Journ.
Bd. 93 S. 1068, 1. Juni 1912). Eine neue Aufbereitungsanlage der Timber Butte
Milling Co, welche im Juni 1914 zu Butte (Montana) in Betrieb kam, verarbeitet Erz
von der Elm-Orlu-Grube, und wurde beschrieben im Mining and Engineering World (J. E.
Cohn: Timber Butte new Concentrator: Min. and Eng. World, Bd. 40, S. 1049 bis 1052,
1914). Das hier zu behandelnde Erz der Elm-Orlu-Grube enthält im allgemeinen
Durchschnitt 20 % Zink, l ½ % Blei, 2 ½ % Eisen, 0,8 % Kupfer; ferner an Silber 7–8
Unzen und an Gold 20–30 Cents pro ton. Man erzielt nun mittels der
Flotationsaufbereitung ein hochgradiges Konzentrat von Zink, von Blei und von
Blei-Eisen. Die Leistung der Anlage der Timber Bütte Milling Co war sogleich auf 400
tons täglich bemessen, und ebenso auch der nötige Raum belassen worden, um die
Anlage auf das Doppelte zu bringen. Alles ist hier in Eisenbeton gebaut worden,
Wände sowohl wie Fußböden u.a. Das Erz wird zunächst in einer ganz modern
eingerichteten Brechanstalt auf die nötige Kleinheit zerbrochen, dann passiert es
die erste, mit Stoßherden arbeitende Abteilung der Aufbereitungsanlage, woselbst
Klassifizierer, Konzentrationstische, Erzquetschen und Feinmühlen das Erzgutdann für
den Schwimmprozeß vorbereiten. Als solcher dient ein Minerals-Separation-Prozeß.
Zwei große Flotationsbottiche sind aufgestellt, einer mit 8 Zellen und einer mit 11
Zellen oder Einzelabteilungen. Der erstere leistet täglich 150 tons, der zweite 600
tons. Die endgültige Aufbereitung der Konzentrate erfolgt dann schließlich auf
Konzentrationstischen. Als Kraft wird nur Elektrizität angewandt, die von der
Montane Power Co geliefert wird; das nötige Wasser für die Erzaufbereitungsanlage
wird mittels 2-Meilen-Röhrenleitung herangeholt.
Eine Halde von Tailings auf dem Grubenfeld der alten Butte Reduction-Werke, die etwa
1 Million Tonnen Material enthalten wird, wurde im Jahre 1913 gleichfalls von der
Minerals Separation zur Verarbeitung nach ihrem eigenen Verfahren übernommen. Der
Metallgehalt der Tailings dieser enorm großen Halde besteht in Kupfer und Eisen. Da
die technischen Vorversuche günstige Resultate ergaben, sollte auch hier schon bald
eine große Flotationsanlage errichtet werden.
Die MacQuisten-Anlage, welche im Jahre 1910 auf der Morning-Hütte der Federal Mining
and Smelting Co zu Mullan im Staate Idaho errichtet worden war, lieferte endlich
gute Aufbereitungsresultate. Behandelt werden hier, wie oben schon gesagt wurde,
Zink-Schwefelspat-Siderit(Eisenspat)-Middlings, die von den Stoß- und Schüttelherden
des Werkes kommen. Die Anlage wurde im Jahre 1913 dann aufs Doppelte ihrer
ursprünglichen Leistung gebracht und kann nun 200 tons Erzgut im Tage
verarbeiten.
Die erfolgreiche Einführung des MacQuisten-Verfahrens hier auf der Morninghütte
zu Mullan und ebenso die guten Ergebnisse der Flotation zu Butte, brachte dann auch
die Schwimmverfahren schnell allgemein zur Einführung im Coeur d'Alene-Distrikt,
woselbst man bisher unter sehr schwierigen Verhältnissen auf nassem Wege in den
Konzentrationswerken zinkhaltige Middlings behandelte. Man arbeitete nunmehr im
Coeur d'Alene-Gebiete nach einem Heißsäure-Verfahren, angeblich einer Abänderung des
Delprat-Verfahrens; zuerst fand diese Methode hier Eingang auf der Green Hill-Hütte
und auf der Hercules-Hütte. Eine kleine Aufbereitungsanlage von nur 50 tons
Leistung, die nach dem Callow-Verfahren, mittels geringer Mengen Kreosot, Fichtenöl
und Luftbläschen arbeitet, wurde zunächst versuchsweise auf der Hunterhütte zu
Mullan errichtet. Als sich der Callowprozeß hier für die Art Erze bewährte, brachte
man die Leistungsfähigkeit der Anlage im Jahre 1913 schnell auf größere Basis.
Gleichzeitig errichtete auch die Morning-Hütte eine neue Anlage von 350 tons
Leistung, die ebenfalls nach dem Callowprozeß arbeitet.
Callow-Maschinen wurden des ferneren auch noch errichtet auf der Succeß-Hütte und auf
der Cleveland Green Hill-Hütte. Versuche wurden zu Ende 1913 auch auf der
Hecla-Hütte mit einer kleineren Callow-Anlage angestellt.
Im südöstlichen Teile des Staates Missouri kamen um jene Zeit die Schwimmverfahren
zur Erzaufbereitung auf drei Hüttenwerken zur Einführung, nämlich bei der St. Joseph
Lead Co zu Bonne Terre, Leadwood und Doe Run. Das hier auf den drei Hütten der St.
Joseph Lead zur Anwendung kommende Schwimmverfahren war ähnlich der Methode, die auf
dem Werk der Federal Lead Co zu Fiat River geübt wurde. Auch noch verschiedene
andere Hütten dieses großen Bleierzgebietes wurden zu Ende 1913 oder Anfang 1914
genannt, die ihre Bleierze nunmehr auch nach irgend einem Flotationsprozeß
aufbereiten wollten. So entstanden um jene Zeit in den Vereinigten Staaten nicht nur
in den Zinkerzgebieten, sondern allmählich auch in den größten Bleierzzentren immer
mehr Aufbereitungen, die nach dem Schwimmverfahren in irgend einer passenden Form
arbeiteten. Auch Hüttenwerke des Joplindistrikts ließen unter Führung des „Bureau
of Mines“ sowie des „Missouri-Bureaus für Geologie und Bergwerke“
Versuchseinrichtungen erbauen, um eine erfolgreiche Aufbereitung ihrer sehr
schwierig zu behandelnden komplexen Zink-Bleierze zu erzielen. So war in der Tat im
Frühling 1914 in den Vereinigten Staaten der Begriff „Flotationsprozeß“ den
weitesten Kreisen geläufig, überall wurden neue Werke gebaut, oder neue Verfahren
geprüft, oder alte Verfahren auf neue Erzsorten versucht. Alte Erzhalden, selbst
solche größten Umfanges, bildeten plötzlich wertvolle Kaufobjekte und wurden
auch tatsächlich gekauft resp. zur Aufarbeitung in Pachtvertrag gegen gewisse
Abgabeegebühren genommen. Australien und die Vereinigten Staaten waren diejenigen
Länder, innerhalb deren Grenzen offenbar am meisten nach Schwimmverfahren gearbeitet
wurde, und die Minerals Separation Co zu London mit ihrem amerikanischen Syndikat
und ihren australischen Zweigen hatte bereits die meisten – vielleicht sogar alle –
der damals bekanntgewordenen und technisch als praktisch erwiesenen
Flotationsprozesse in ihrer starken Finanzhand vereinigt. Jedenfalls war dieser
Gesellschaft in den nächsten Jahren eine führende Rolle auf dem Gebiete der
Erzaufbereitung beschieden, sei es nun mittels Flotationsmethoden oder anderer
moderner Verfahren.
Mit dem Jahre 1914 liegt zum ersten Male ein amtlicher Bericht über die Anwendung von
Flotationsverfahren in Japan vor, und zwar stammt dieser Bericht aus der Feder von
T. Hirabayashi vom Japanischen Bergbau-Bureau. Wir geben danach folgenden kurzen
Auszug hier wieder.
Bergbau auf Zinkerze setzte in Japan zuerst im Jahre 1905 ein und die Förderung stieg
dann schnell von Jahr zu Jahr, um für 1913 bereits 38223 sh tons zu erreichen. Diese
Zinkerzförderung stammt ausschließlich aus den zwei Bezirken Honshu und Kyushu,
welche folgende Förderziffern für 1913 angeben.
Zinkerzförderung in Japan im Jahre 1913:
Bezirk
Honshu
34776
short tons (à 907 kg)
„
Kyushu
3447
„ „
–––––––––––––––––
38223
short tons .
Das in Japan geförderte Zinkerz ist, wie auch sonst auf unserer Erde überwiegend
Zinkblende, welche zudem gewöhnlich noch mit Bleiglanz und Kupferkies gemeinsam auf
der gleichen Lagerstätte auftritt. Nach dem Bericht von T. Hirabayashi ist der
größte Produzent von Zinkerz in Japan die Grube Kamioka, welche ungefähr 45 engl.
Meilen südlich von der Stadt Toyama belegen ist. Die Zinkerze treten hier in Lagern
auf, die kontakt-meta-morphen Typus zeigen und zwischen Quarzporphyr und Gneis
liegen. Das Grubenfeld der Kamioka umfaßt ca. 3800 Acres (zu etwa je ¼ ha) und
enthält mehrere Zinkerzvorkommen, die alle von außergewöhnlich gut bauwürdigem
Charakter sind. Das Roherz enthält im großen Durchschnit 0,01062 % Silber, 4,82 %
Blei und 12,50 % Zink. Nach einer mechanischen Separation der Zinkblende vom
Bleiglanz werden die Tailings dann weiterbehandelt mittels eines Schwimmverfahrens.
Im Jahre 1914 wurden bereits monatlich 2000 tons auf diese Weise aufbereitetes
Zinkerzkonzentrat gewonnen, die im Mittel dann 45 % Zink enthalten. Welches
Schwimmverfahren auf der Kamioka-Grube Anwendung findet, gibt der amtliche Bericht
leider nicht an.
Gewinnung von Zinkkonzentraten im Broken-Hill Gebiet
(Neusüdwales) mittels Schwimmverfahren in long tons (zu je 1016 kg)
Gesellschaft
Flotations-prozeß
1912
1913
1914
1915
VerarbeiteteTailings
GewonneneKonzentrate
VerarbeiteteTailings
GewonneneKonzentrate
VerarbeiteteTailings
GewonneneKonzentrate
VerarbeiteteTailings
GewonnenKonzentrate
Sulphide CorporationBroken Hill
ProprietaryAmalgameted Zinc (De Bavays Co)Zinc
Corporation dto.British Broken HillJunction
North
Minerals SeparationPotter DelpratDe
BavayMinerals SeparationHorwoodMinerals
Separation–
–316441538086345425–––
71040 88008147013 85354– 27298–
174287349290498289350120– 26754 68426
63446 85685140098 86230– 6356 16944
152146246682412823221620–––
52059 53596115204 48235 3986 (a)
(a)
–280867317239––––
73036 69985 91663––––
Gewonnene KonzentrateMittlerer Zinkgehalt %
41871347,2
39875947,0
27317047,1
23471147,6
(a) Die Erze wurden von der Zinc Corporation mitaufbereitet.
Australien. Die wachsende Bedeutung, welche die
verschiedenen Schwimm verfahren bei der Aufbereitung von Zinkerzen im Broken
Hill-Gebiete in Neusüdwales bis in die ersten Kriegsjahre erlangt haben, geht aus
vorstehender tabellarischen Uebersicht hervor, die wir hier in Weiterführung unserer
weiter oben schon (Heft 2, Seite 13) gegebenen Statistik mitteilen. Auch diese
Statistik beruht auf den amtlichen Jahresberichten der Bergbauabteilung von
Neusüdwales; sie umfaßt die Zeit von 1912 bis 1915. Weitere Angaben dieser
australischen Bergbaubehörde liegen für die späteren Jahre noch nicht vor,
wenigstens in Deutschland noch nicht.
Ebenso wie in früheren Jahren wurden in Australien auch geringe Mengen von Bleierz
mittels irgendwelcher Flotationsprozesse aufbereitet, doch sind die derart
gewonnenen Bleikonzentrate in obige Uebersicht nicht einbegriffen worden.
An Zinkerzkonzentraten brachte Australien, d.h. also der Bezirk Neusüdwales, folgende
Mengen in short tons zum Export:
Konzentrate
Zinkgehalt
1912
582980
217520
1913
567482
206247
1914
402427
163968
1915
213826
101059
Wenn man diese Exportziffern mit den weiter oben (Heft 2, Seite 15) bereits gegebenen
Ausführungen für die Jahre 1904 bis 1911 vergleicht dann konstatiert man, daß die
größte Menge Konzentrate im Jahre 1912 zum Versand kam, auch deren Zinkgehalt war am
bedeutendsten. Dann aber erfolgte ein schneller Abstieg, bis 1915 der Export schon
weit unter der Hälfte sich bewegte.
Die Flotationsverfahren gewannen in Australien indessen immer noch mehr an Boden. So
hatte die Broken Hill Proprietary, die größte australische Zinkbergbaugesellschaft,
in den Jahren 1913/14 eine neue Werksanlage zu Port Pirie gebaut. Auch sonst
entstanden im Lande noch manche großen Zinkhüttenwerke. Im Jahre 1915 erfolgten auch
zum ersten Male Verladungen von Zinkerzkonzentraten nach den Vereinigten Staaten von
Amerika, da die Verträge mit den bisherigen europäischen – deutschen – Abnehmern
gestrichen wurden. So erhielten denn die Vereinigten Staaten im Jahre 1915 76410 sh
tons australisches Zinkerzkonzentrat mit einem Zinkgehalt von 29723 sh tons. Der
Wert dieser ersten australischen Erzsendung bezifferte sich auf $ 1843801, –
wahrscheinlich loco amerikanischen Hafen. Binnen der ersten 6 Monate des Jahres 1916
erhielten die Vereinigten Staaten weitere 82775 sh tons australischer
Zinkerzkonzentrate mit einem Zinkmetallgehalt von 38133 tons im Werte von $
2225790.
In den Vereinigten Staaten hatte die erfolgreiche
Einführung der Flotationsverfahren bei der Behandlung der Zinkerze des Butte-Bezirks
in Montana gewaltiges Aufsehen erregt, denn diese Erze waren bislang äußerst
schwierig zu behandeln gewesen. So aber gewann die Zinkerzförderung in den Staaten
Utah und Colorado einen mächtigen Antrieb.
Sehr viele amerikanische Behörden stellten eingehende Versuche an, um bestimmte
Schwimmverfahren auszuprobieren, so z.B. das Bergbaubureau der Vereinigten Staaten,
das Bureau für Geologie und Bergbau von Missouri, die Universität von Kansas u.a.
mehr. Hauptsächlich handelte es sich bei diesen Versuchen darum, die Zink-Bleierze
des Joplingebietes mittels eines geeigneten Schwimmprozesses aufzubereiten. Die
Hütten gewannen damals nämlich aus den Joplinerzen nur ein 58prozentiges
Erzkonzentrat. Das bedeutet von dem Metallgehalt des rohen Joplinerzes nur eine
Ausbeute zwischen 60–65 % Zink. Die hauptsächlichsten Verluste erbrachten die
Schlieche, oder wie der lokale Ausdruck dort in Missouri lautet, die
„Katzen“. Das sind in diesem Falle die kleinen von kieseliger Gangart
umgebenen Erzteilchen, die aller Aufbereitung bisher widerstanden. Ein ausführlicher
Bericht zur Frage der Verarbeitung solcher kieseliger Zinkerze des Joplindistriktes
erschien von C. A. Wright: The Mining and treatment of lead and zinc ores in the
Joplindistrict (Mo) (U. S. Bureau of Mines, Techn. Paper 41. 1913.) Das zinkhaltige
Erz tritt sehr fein verteilt innerhalb der kieseligen Gangart auf, und um es von
derselben zu trennen, müßte man das Rohgut in weitgehendem Maße zerkleinern, wodurch man dann wiederum den Nachteil
hätte, übermäßig viel Erzschliech zu erhalten, der dann wieder viele Maschinen
erfordert, um aufbereitet zu werden. Auch würden die Kosten dadurch viel zu
hoch.
Da nun einmal für die Zinkerzvorkommen des Joplinbezirkes die Frage einer
wirtschaftlich rentablen Aufbereitung von höchster Wichtigkeit ist, so fanden
seitens der Universität von Kansas zahlreiche Versuchs-Experimente mit dem Erz
statt, die auch gangbare Wege einer geeigneten Flotation erkennen ließen. Einen
ausführlichen Bericht über diese experimentellen Arbeiten veröffentlichten George
Belchic und G. L. Allen: Flotation of Joplin Galena slime (Bleiglanzschliech).
Metall and Chem. Eng., Band 13, Seite 847, 1915. Danach gab Fichtenöl unter den
Bedingungen des Laboratoriumsversuches ein Schaumkonzentrat mit durschnittlich 53 %
Zink, entsprechend einer Ausbeute von 73 % des Zinkgehalts der verarbeiteten
Erzschlieche. Wenn man nun das Hüttenausbringen an Zink im ganzen Joplingebiete –
welches im Durchschnitt der vier Jahre 1911 – 1915 ungefähr 150000 tons Zinkmetall
jährlich betrug – von dem bisher erreichten Mittelsatze von 60 – 65 % auf ein
durchschnittliches Ausbringen von 70 – 75 % bringen könnte, so würde die
Zinkgewinnung in Missouri um 25000 t Metall gehoben. Unmöglich erschien diese
Forderung schon im Jahre 1914 nicht, weil es um jene Zeit den Amerikanern bereits
gelungen war, aus den ähnlich zusammengesetzten Erzen von Butte in Montana mittels
eines geeigneten Schwimmverfahrens 95 % des Zinkgehaltes zu gewinnen. Ueberdies
würde für das Joplingebiet eine solche Extraktionserhöhung auch manche Erzvorkommen
abbauwürdig machen, die man heute noch nicht bergmännisch ohne Verlust gewinnen
kann.
Im Jahre 1914 erbaute die American Zinc Co von Tennessee auf ihrer Hütte zu Mascot
(Tenn.) eine große Flotationsanlage und nahm zugleich bedeutende Erweiterungen ihrer
übrigen Konzentrationsanlagen vor, derart, daß die Hütte nunmehr täglich über 2000
tons Zinkerze aufbereiten kann. Diese Hütte gehört heute zu den größten
Flotationswerken innerhalb der Vereinigten Staaten, wo gerade besonders viele
Aufbereitungswerke, die nach irgend einem Schwimmverfahren arbeiten, gebaut worden
sind.
Einen recht ausführlichen Bericht mit den Einzelheiten der Einrichtungen der
verschiedenen Flotationssysteme, wie sie in den Vereinigten Staaten Anwendung
finden, bringt das Kapitel über die Schwimmaufbereitung von Erzen in dem bekannten
Jahrbuch „The Mineral Industry for 1914“ (Seite 855–866), wo auch ein
vollständiger historischer Ueberblick über die Entwicklung der Schwimmverfahren
gegeben wird, und gleichzeitig ein Verzeichnis aller bis Ende des Jahres 1914
errichteten Flotationsanlagen beigefügt ist. Es wurde damals geschätzt, daß ungefähr
1 Billion tons Erze der verschiedensten Arten mittels Schwimm verfahren im Jahre
1914 aufbereitet wurden und diese Menge wurde für 1915 noch wesentlich höher
angesetzt. Selbst, wenn man nun weiß, daß der Amerikaner unter 1 Billon die Zahl versteht, welch e
wir mit 1 Milliarde, also 1000 Millionen, bezeichnen, so muß man doch die
amerikanische Schätzung als ganz bedeutend zu hoch gegriffen ansehen. Selbst bei
Annahme von short tons wären es immer noch 907 Millionen metrische Tonnen, während
nach deutschen Schätzungen angenommen wird, daß einige Jahre nach 1914 erst im
ganzen etwa 70 Millionen Tonnen Erze mittels Schwimm verfahren aufbereitet werden,
also weniger wie 1/10 der amerikanischen Ziffernangabe.
Um möglichst alle Aufbereitungsmethoden der Flotation in ihre starke Finanzhand zu
bekommen, fing die amerikanische Minerals Seperation Co von Zeit zu Zeit mit den
Patentinhabern anderer Verfahren gerichtliche Prozesse an, so z.B. gegen James H.
Hyde und die Butte and Superior Co. Dank ihrer finanziellen Stärke und ihrer
Rücksichtslosichkeit wußte sie allmählich ein Patent nach dem andern ihren
rechtmäßigen Besitzern abzujagen.
Neben der Aufbereitung von Zinkerzen, die allerdings in Australien und in den
Vereinigten Staaten das Hauptinteresse der Fachleute in Anspruch nahmen, hat man die
Probleme der Konzentration und der Separation auch schon bald auf Bleierze erfolgreich zur Anwendung gebracht. Es erwiesen
sich dabei vielfach sogar die gleichen Flotationsmethoden als brauchbar, die bei den
Zinkerzen oder bei den zusammengesetzten Sulfiderzen von Blei und Zink schon mit
Erfolg benutzt wurden. In den Jahren 1913 bis 1915 fand besonders in den Vereinigten
Staaten von Amerika in weitgehendem Umfange die Einführung neuer Flotationsmethoden
bei der Aufbereitung von Bleierzen statt. Allle die größeren Aufbereitungswerke in
dem großen Bleierzgebiete des südöstlichen Missouri, mit einer Tageserzeugung von
rund 17500 tons Roherz, dessen durchschnittlicher Bleigehalt bei 3,6 % liegt, haben
in jenen Jahren zur Gewinnung des in den Schliechen und dem feinen Erzschlamm noch
verbliebenen Bleigehaltes Flotationsanlagen eingerichtet. So baute im Jahre 1915 die
Federal Lead Co ein gänzlich neuzeitliches Schwimmaufbereitungswerk zur Behandlung
ihrer Bleierze auf ihrem Hüttenwerk, dessen Leistung auf 2500 t Roherz bemessen
war.
Ebenso fanden Schwimmverfahren ausgedehnte Aufnahme in die Betriebe der Bleierzwerke
und der Blei-Zinkerzwerke im Coeur Alene-Bezirk im Staate Idaho. J. M. Callow, dem
Amerika einen eigenen, gut bewährten Flotationsprozeß verdankt, berichtete schon
1914, daß Schwimmaufbereitung bereits in Uebung stehe auf folgenden Bleierzwerken in
Idaho, auf den Gruben: Gold Hunter, Morning, Hercules, Bunker Hill and Sullivan,
Caledonia, Last Chance, Hecla und Standard. Diese Gruben brachten wahrscheinlich den
Callowschen Schwimmprozeß zur Anwendung, da dieser gerade für Bleierze sich als sehr
praktisch erwiesen hatte. Man arbeitete im Coeur d Alene-Bezirk derart, daß die
Bleierze in 50 Flotationszellen behandelt wurden und man täglich 1500–2000 tons
Schlämme und Schlieche verarbeitete. Andere Aufbereitungsmethoden nach dem
Schwimmverfahren standen in Betrieb auf den Bleierzgruben von Interstate zu
Callahan, Greenhill zu Cleveland, sowie noch weiteren Hütten in Idaho.
Schwimmaufbereitung fand auch vielfache Einführung zur Behandlung der Blei-Zinkerze
im Staate Colorado und in manchen anderen Weststaaten. Eine ungefähre Schätzung
ermittelte, daß die Steigerung der amerikanischen Roh-Bleigewinnung infolge der
Anwendung von Flotationsmethoden im Jahre 1915 auf rund 50000 tons Metall anzusetzen
sei. Die Gewinnung von Rohblei in den Vereinigten Staaten aus
inländischem Erz zeigte von 1910 bis 1915 folgende Entwicklung in short
tons:
1910
1911
1912
1913
1914
1915
375402
391995
392517
411878
512794
507026
Wir geben gleichzeitig zum Vergleich auch die Entwicklung der Rohzinkerzeugung aus inländischem Erz an:
252479
271621
323907
337252
343418
458135
Die erheblichen Fortschritte, welche die Schwimmaufbereitung in den Vereinigten
Staaten zu verzeichnen hatten, fanden bald schon ihre wissenschaftliche Bearbeitung,
teils in längeren technischen Aufsätzen in Fachblättern, teils aber auch in
besonderen Büchern. Von letzteren führt der amtliche Bericht der Geologischen
Landesanstalt zu Washington „Zinc and Cadmium in 1915“ By C. E. Siebenthal,
Washington, 30. April 1917, die folgenden beachtenswerten Erscheinungen an:
T. F. Hoover, Concentrating ores by flotation, dritte Auflage; Mining Magazine London
1916, $ 3,50. T. A. Rickard, The Flotation process; Mining and Scimtific Preß, San
Francisco 1916, $ 2, –. H. A. Megcaw, The Flotation process; Me Graw Hill Book Co,
New York City 1916, $ 2,50. H. F. Stander, The
Flotation process; Mining and Engineering World, Chicago 1916, $ 3, –. Jesse
Cunningham, List of references on concentrating ores by Flotation: Missouri Univers.
School of Mines Bulletin, Bd. 8 Nr. 1, Rolla 1916.
In den meisten Weststaaten der Union war die Schwimmaufbereitung von Erzen zwar schon
an vielen Plätzen seit Jahren versucht worden, doch scheiterten diese fast allgemein
an der komplexen Natur der dort geförderten Zink- und Zink-Bleierze. Erst, nachdem
Butte in Montana ein erfolgreiches Verfahren erstanden hatte, fand die
Schwimmaufbereitung der Zinkerze auch im Westen der Union schnelle Verbreitung. So
verzeichnete diese neue Aufbereitungsmethode besonders große Fortschritte bei der
Verarbeitung von Zinkerzen in den Staaten Tennessee und Montana, von Bleierzen in
Missouri, von gemischten Blei- und Zinkerzen in den Staaten Colorado, Utah, Idaho
und anderen. Schon für das Jahr 1915 gibt der offizielle Bericht über „Zink“
von der Geologischen Landesanstalt an, daß im Südostteile von Missouri fast die
gesamte Bleigewinnung in Höhe von 210440 tons aus Aufbereitungsanstalten herstammt,
die Flotationseinrichtungen besitzen. Man schätzte damals, daß die Anwendung des
Flotationsprinzips allein für Südost-Missouri eine Steigerung der Bleierzeugung um
20000 tons im Jahre 1915 erbracht habe. Des weiteren lauten Berichtsangaben dahin,
daß das durchschnittliche Ausbringen der Hüttenwerke auf ungefähr 85 % des
Metallgehaltes gestiegen sei, gegenüber nur 77 %, die man vor Anwendung der
Schwimmaufbereitung aus den Bleierzen gewann. So ermöglichte denn auch gerade in
Südost-Missouri mit seinen weit ausgedehnten Erzvorkommen die Einführung der
Flotationsmethoden die Verarbeitung geringerhältiger Bleierze. – Zu Butte in Montana
arbeitete die Black Rock-Grube der Gesellschaft Butte and Superior Copper Co schon
seit dem Jahre 1910 mit einer Erzaufbereitungsanlage, doch erst im Jahre 1912 wurde
hier eine Flotationseinrichtung beigefügt. Vorher gewann die Hütte im Mittel nur
etwa 55 % des Metallgehaltes der Zinkerze. Seitdem man aber mit Schwimmaufbereitung
arbeitete, gewann man bedeutend mehr Metall aus dem Roherz; nämlich 86,4 % im
Jahresdurchschnitt 1913, 91,3 % im Jahresdurchschnitt 1914 und für 1915 sogar über
92,2 %. Im ersten Halbjahr soll das Ergebnis dann noch weiter, nämlich auf 92,6 %
des im Roherz vorhandenen Zinkgehaltes gestiegen sein. Der gewinnbare Zinkgehalt der
Konzentrate von dieser Black Rock-Grube war 1915 rund 70000 tons. Bei etwa 55 %
Erträgnis, ohne Schwimmaufbereitung, hatte man früher nur rund 42000 tons Zink
gewonnen. Also brachte die Einführung der Flotation allein auf dieser Grube in einem
einzigen Jahre einen Mehrertrag von rund 28000 tons gewinnbarem Zink. Da nun der
Staat Montana im Jahre 1915 93573 tons Zink erzeugte, wozu das Roherz die
Schwimmaufbereitungsanstalten jenes Staates hatte passieren müssen, so konnte man
berechnen, daß Montana durch diese Schwimmaufbereitung ein Mehr von ungefähr 35000
tons erzielt habe.
Wenn der Siegeszug der Schwimmaufbereitung in den Vereinigten Staaten in den letzten
Vorkriegsjahren seine Anfänge allerdings schon erkennen läßt, so muß man doch die
geradezu stürmische Entwicklung mit der starken Anforderung nach Blei und Zink,
Kupfer, sowie Metallen überhaupt infolge des Krieges in Verbindung bringen. Ohne
Zweifel hat der große Krieg in höchstem Maße dazu beigetragen, daß die
Schwimmverfahren auf den Erzhütten der Vereinigten Staaten so schnelle und
allgemeine Einführung fanden. Für den Staat Idaho schätzte man das Mehrausbringen
von Metall aus dem Roherz infolge von Anwendung von Flotation auf ungefähr 22000
tons Blei und 12000 tons Zink. Etwa 97 % allen in Idaho gewonnenen Bleis und die
Gesamtmenge an Zink stammt aus dem Bezirk Coeur d'Alene. Hier scheint besonders der
Flotationsprozeß von J. M. Callow sich fest eingebürgert zu haben.
Für den Staat Calorado und einige weiter westwärts liegende Staaten bemißt der
amtliche Bericht der Geologischen Landesanstalt das Plus an Blei und Zink im Jahre
1915 auf 50000 tons von jedem der beiden Metalle. Dieses Mehrerträgnis kommt
vollständig auf die Schwimmaufbereitung der Erze, die es außerdem auch noch
ermöglichte, daß man geringerhältiges Roherz heute mit vollem Erfolg verarbeiten
konnte, während man es früher, der hohen Kosten wegen, als unbrauchbar ansehen
mußte.
Im Jahre 1915 war nur in dem Joplin-Erzgebiete und im Bezirke des Oberen
Mississippi-Tales die Schwimmaufbereitung noch nicht besonders verbreitet.
Allerdings fanden auch hier Versuche in großem Maßstabe statt, an denen sich
mehrere behördliche Institute beteiligten, sowie unabhängig davon auch größere
Privatunternehmungen. Nach einem besonderen Berichte von C. A. Wright: Possibilities
of flotation for Lead and Zinc ores in the Joplin district (U. S. Bureau of Mines)
betrug das Hüttenausbringen an Zink im Joplingebiete vor 1915 nur zwischen 60–70 %
des Zinkgehaltes der Roherze, während 30–40 % in den Schliechen und Tailings
verblieben und derzeit nicht gewonnen werden konnten. Wright wies nun aber durch
experimentelle Versuche nach, daß die Joplin-Zinkerze sehr wohl mittels Flotation
aufbereitbar seien, und das staatliche Untersuchungsamt der Universität Kansas
unternahm Schwimmaufbereitungsversuche, die aus Joplinerzen bis zu 73 % des
Metallgehaltes erbrachten. (George Belchic und G. L. Allen: Flotation of Joplin
Galena Slime: Met and Chem. Eng, Band 13 Seite 847, 1915.) Bei weiteren
Aufbereitungsversuchen konnte die Universität Kansas sogar 98 % des überhaupt
gewinnbaren Zinkgehaltes der Joplineize extrahieren. (W. A. Whitaker, George
Beichic, Neal, Roy und K L Van Velzer: Flotation experiments on a Joplin tailing:
Met and Chem Eng, Band 15 Seite 131/37, 1916.) Allerdings waren diese Konzentrate
selbst noch nicht genügend erzreich. Bei Benutzung anderen Oeles aber und anderer
Schwimmmethode erzielte man zwar reiche Konzentrate, aber doch wieder weniger Metall
aus dem Roherz. Die Frage der Erfindung einer für den eigenartigen Charakter der
Zinkerze des Joplin-Gebietes höchstwichtigen Aufbearbeitungsmethode nach dem
Flotationsprinzip blieb einstweilen noch offen. Wenn man die Schlieche und Tailings
dieses Erzgebietes auch auf Zink verhütten könnte, dann stiege damit das
Gesamtausbringen an Metall aus dem Roherz auf 75–80 %; dadurch würde die dortige
Zinkerzeugung um 15 % oder etwa um 23000 tons im Jahre sich heben. Auch manches
heute noch nicht abbaufähige Erzvorkommen fände dann seine rentable
Erschließung.
Man hofft in den Vereinigten Staaten, daß man binnen weniger Jahre mit noch mehr
verbesserten Schwimm verfahren die Zinkerzeugung der Union um 50 bis 100000 t zu
steigern vermöchte.