Titel: Stassfurter Kali-Industrie; von Dr. A. Frank in Stassfurt.
Autor: A. Frank
Fundstelle: Band 218, Jahrgang 1875, S. 62
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Stassfurter Kali-Industrie; von Dr. A. Frank in Stassfurt. (Schluß von S. 503 des vorhergehenden Bandes.) Frank, über die Staßfurter Kali-Industrie. D. Glaubersalz. Die Verwendung des schwefelsauren Magnesiums und des Chlornatriums der Löserückstände zu der seit lange auf vielen Salinen, wie auch von Balard für Seesalzmutterlaugen und gelösten Pfannenstein ausgeführten Glaubersalzgewinnung, hatte bei ihrer Einführung in die Staßfurter Industrie erst die sehr bedeutenden technischen Schwierigkeiten zu beseitigen, welche sich einer geregelten und raschen Darstellung und Verarbeitung größerer Laugenmassen in der kurzen kalten Winterzeit entgegenstellten. Der anscheinend nahe liegenden Benützung von Eismaschinen, um mit deren Hilfe die Fabrikation unabhängig von der Außentemperatur im ganzen Jahre zu betreiben, stellte sich der ziemlich bedeutende Aufwand, welchen Anschaffung und Betrieb solcher Maschinen bisher erfordern, als Hinderniß entgegenObgleich die Umsetzung von schwefelsaurem Magnesium und Chlornatrium ohne bedeutende thermisch-chemische Action zu verlaufen scheint, so tritt doch beim Auskrystallisiren des Glaubersalzes aus deren gemischten Lösungen eine bedeutende Wärme-Entwickelung ein. Versuche und Berechnungen, die vom Schreiber dieses angestellt und sowohl auf die Wärme-Entwickelung beim Auskrystallisiren übersättigter Glaubersalzlösungen, als auf die Abkühlung beim Lösen von Glaubersalz sich stützten, ergaben das Freiwerden von ca. 59c bei der Ausscheidung des Glaubersalzes, ein Facit, welches auch erklärlich erscheint, wenn man die bedeutende Menge Krystallwasser (10 H₂O = 55 Proc.), welche mit dem schwefelsauren Natrium erstarrt, berücksichtigt. Neben der Abkühlung der gesammten Lösungen haben also die Eismaschinen auch die zur Neutralisation des so frei werdenden Plus von Wärme erforderlichen Minuscalorien zu liefern., und die ebenfalls sehr einnehmende Idee, von den Rückständen sofort nach dem Herauslösen des Kalisalzes eine zur Glaubersalzgewinnung geeignete Lauge zu erzeugen und diese in großen wasserdicht ausgemauerten Bassins anzusammeln und sie, nachdem sie völlig geklärt, gleichmäßig gemischt und vorgekühlt war, bei eintretender Kälte rasch und in großen Mengen ausfrieren zu lassen, stieß auf unerwartete Schwierigkeiten, da das mit Cement ausgeführte Mauerwerk der großen Bassins (dieselben waren 33m lang, 33m breit und 3m tief) der Einwirkung der Laugen wie dem Drucke des Grundwassers nicht genügend widerstand und große Verluste durch Versickern etc. verursachte. Nach diesen namentlich von Ziervogel und Tuchen gesammelten Erfahrungen ist man überall darauf zurückgekommen, die Darstellung der Glaubersalzlösungen nur im Winter und so lange zu betreiben, als eine entsprechend niedrige Temperatur herrscht und die während der anderen Monate auf die Halde gestürzten Löserückstände, zusammen mit den im Winter fallenden, in großen, mit mechanischen Rührwerken versehenen Apparaten durch einströmenden Dampf rasch zu lösen und, nachdem sie durch Absetzen geklärt, auf entsprechend großen hölzernen Kühlschiffen ausfrieren zu lassen. Auf der Fabrik von Fr. Müller ist eine andere, in der ersten Einrichtung einfachere Lösemethode in Anwendung; es werden dabei die Rückstände nur in große Bottiche mit falschen Böden geworfen und durch überfließendes erwärmtes Wasser gelöst. Dieses Verfahren gibt eine weniger vollkommene Ausnützung derselben und ist außerdem nur für solche Salzgemische anwendbar, in denen durch längere Einwirkung von Luft und Feuchtigkeit der Kieserit bereits verwittert istLöserückstände, welche mehrere Winter im Freien gelagert haben, enthalten oft große Massen fertig gebildeten Glaubersalzes, so daß aus deren Lösung scheinbar auch ohne starke Abkühlung Glaubersalz auskrystallisirt; so enthielt z.B. ein von 1861 bis 1864 gelagerter Löserückstand auf der Kalifabrik von A. Frank in Staßfurt:Magnesiumsulfat14,49Natriumsulfat13,96Calciumsulfat2,26Natriumchlorid27,09Kaliumchlorid1,60Unlösliches10,48Wasser30,12. Als eine eigenthümliche Erscheinung mag hier noch erwähnt werden, daß, obgleich bei der Bildung des schwefelsauren Natriums durch Doppelzersetzung die äquivalenten Massen von Chlormagnesium entstehen, ein geringer Gehalt an freiem Chlormagnesium die Krystallisation ganz bedeutend beeinträchtigt und vermindert, und daß man deshalb namentlich die zur Verwendung kommenden frischen Löserückstände durch vorheriges Abspülen mit Wasser möglichst von anhängendem Chlormagnesium resp. Carnallitlösung befreit. Ebenso hat sich auch in Staßfurt die ältere Angabe bestätigt, daß ein Ueberschuß von Kochsalz in der Lösung die Ausscheidung des Glaubersalzes wesentlich fördert, und sortirt man deshalb die Rückstände möglichst derart, daß in deren Lösung auf 1 Mol. Bittersalz 2 Mol. Kochsalz kommen. Das aus den Rohlaugen gewonnene rohe GlaubersalzRohes Glaubersalz enthielt im Durchschnitt nach mehreren im Laboratorium der Vereinigten chemischen Fabriken zu Leopoldshall ausgeführten Analysen:Natriumsulfat40,22Natriumchlorid1,23Magnesiumsulfat als Kieserit0,47Magnesiumchlorid0,92Calciumsulfat1,12Rückstand (unlöslich)1,40Wasser54,64––––––100,00 ist mit Kochsalz und Chlormagnesium verunreinigt und in dieser Form für die wenigsten Zwecke brauchbar; dasselbe wird daher entweder durch nochmaliges Auflösen zu krystallisirtem „raffinirtem“ Glaubersalz oder durch Verdampfen resp. Auskochen zu wasserfreiem Glaubersalz (Sulfat) umgearbeitet und wird in beiden Formen von den Consumenten vielfach dem durch Zersetzung von Kochsalz mit Schwefelsäure dargestellten Sulfat vorgezogen, da es bei richtiger Darstellung die namentlich für Glasfabrikanten werthvolle Eigenschaft besitzt, kein Eisen und keine freien Säuren zu enthaltenNach Analysen im obigen Laboratorium enthielt:CalcinirtesGlaubersalzPrima.Secunda.Natriumsulfat97,1094,00Calciumsulfat  0,40  1,10Natriumchlorid  1,65  2,50Unlösliches  0,35  2,20Eisenoxyd    0,012  0,07Wasser  Rest Rest––––––––––––––––––100,000100,00.. Das in großen Krystallen (Sodaform) gewonnene Glaubersalz findet leider als Verfälschungsmittel für krystallisirte Soda im Kleinhandel ausgedehnte Anwendung; dagegen hat die Darstellung von Glaubersalz in Bittersalzform jetzt fast ganz aufgehört, da der Preis von Bittersalz und Glaubersalz jetzt nahezu gleich steht. Die bedeutendsten Anlagen für Glaubersalzgewinnung und Verarbeitung sind die der Vereinigten Actiengesellschaft Leopoldshall, welche nach den bei Ziervogel und Tuchen gesammelten Erfahrungen von L. W. Ziervogel projectirt, später noch vom Verfasser in Gemeinschaft mit Dr. Georg Borsche erweitert und verbessert worden sind, so daß in denselben im Winter 1872/73 ca. 75000 Ctr., im Winter 1873/74 ca. 150000 Ctr., im Winter 1874/75 endlich 250000 Ctr. rohes Glaubersalz gewonnen und weiter verarbeitet wurden. Die Kühlapparate haben jetzt 12000qm Oberfläche und liefern bei günstigen Nächten bis zu 3000 Ctr. rohes krystallisirtes Glaubersalz in 24 Stunden. Die Weiterverarbeitung des gewonnenen rohen Glaubersalzes zu Soda findet bisher in Staßfurt noch nicht statt, dürfte aber mit der Zeit auch in Angriff genommen werden müssen, da namentlich der Markt für krystallisirtes Glaubersalz ein sehr beschränkter ist und überdies bei der Unsicherheit der von äußeren Verhältnissen völlig abhängigen Production vorherige Abschlüsse mit den Consumenten von calcinirtem Sulfat (Glashütten etc.) immer nur in beschränktem Umfange möglich sind. Bei einer regelmäßigen Verarbeitung der Löserückstände sämmtlicher Kalifabriken in Staßfurt-Leopoldshall dürfte bei jetziger Rohsalzförderung ein mittlerer Ertrag von 700000 Ctr. rohem krystallisirtem (= 230000 bis 240000 Ctr. calcinirtem) Glaubersalz resultiren; da es aber vielen Fabriken an genügenden Räumen zum Aufstürzen der Rückstände etc. fehlt und die erforderlichen Anlagen auch kostspielig sind, so werden diese die Kieseritwäsche stets der mühsameren Glaubersalzfabrikation vorziehen. Verwerthung der letzten Laugen. Die bei der Verarbeitung des Carnallitsalzes wie der Kainite und auch bei der Glaubersalzgewinnung fallenden letzten Laugen, welche als wesentlichsten Bestandtheil Chlormagnesium enthalten und ein Jahresquantum von 2 bis 3 Millionen Ctr. (100000 bis 150000t) trockenes Chlormagnesium repräsentiren, haben bisher noch nicht die Beachtung in der Technik gefunden, welche dieser Verbindung wegen ihrer mannigfachen schätzenswerthen Eigenschaften gebührt, und die hier kurz erwähnt werden mögen, um zu deren weiterer Ausnützung anzuregen. Die wesentlichen physikalischen Eigenschaften des Chlormagnesiums sind: Große Hygroskopicität, leichte Löslichkeit und großes Volumgewicht der Lösungen; die chemischen: leichte Zersetzbarkeit des wasserhaltigen Salzes in der Hitze in Salzsäure und Magnesia und Zerlegung desselben durch alle Alkalien und alkalischen Erden. Bisherige Verwendung der letzten Laugen. Wie schon erwähnt, enthalten die Abraumsalze einen kleinen Bruchtheil Brom, welches sich in den letzten Laugen anhäuft und daraus von dem Verfasser fabrikmäßig gewonnen wird; ebenso hat der Bromgehalt der letzten Laugen dem Verfasser Anlaß gegeben, aus diesen und aus den ausgekochten Salzen Mischungen herzustellen, welche den verschiedenen für medicinische Zwecke benützten Bade- und Mutterlaugensalzen (Kreuznacher, Rehmer, Wittekinder, Kösener, Gottschalkowitzer etc.) nach Beschaffenheit, Zusammensetzung und medicinischer Wirkung völlig entsprechen, und da sie bedeutend billiger sind, als die „natürlichen“ Badesalze, auch die Verwendung für weniger Bemittelte, sowie für große Badeanstalten, Lazarethe etc. ermöglichen. Nach demselben Princip hat der Verfasser künstliches Seewasser der verschiedenen Meere (Ostsee, Nordsee, Atlantischer Ocean etc.) für Bäder und Aquarien hergestellt, für dessen richtige Zusammensetzung der Beweis damit geliefert wurde, daß die Fische der betreffenden Gewässer darin fortlebten und gediehen. Bei dem zunehmenden Seefischhandel nach dem Inlande wird es mit Hilfe solcher Seesalzgemische aber auch möglich sein, im Binnenlande mit geringen Kosten größere Seewasserbassins herzustellen und darin die Fische für den Verkauf lebendig zu erhalten. Als weitere und zur Zeit bedeutendste Verwendung der Staßfurter Endlaugen muß die von Joseph Townsend, Port Dundas Glasgow, erfolgte Einführung des Chlormagnesiums für die Webwaarenfabrikation an erster Stelle erwähnt werden. Es ist bekannt, daß Ketten- und Schußfäden bei der Weberei schon seit langer Zeit mit gewissen Schlichtmaterialien (Stärke-, Isländisch- oder Caragheenmoos-Kleister) getränkt wurden, damit die Fäden fester wurden und namentlich auf den Dampfwebstühlen nicht so leicht abrissen (brachen). Da indessen diese Materialien leicht schimmelten und trockneten, so mußten sie mit verschiedenen, nicht immer unschädlichen antiseptischen Mitteln versetzt werden. Noch schlimmer aber für die Gesundheit der dabei beschäftigten Arbeiter war es, daß man die Webstühle, um das Trocknen der Schlichte zu verhindern, in Räumen aufstellte, die entweder an sich feucht waren (Keller etc.), oder in denen durch Einleiten von Wasserdampf künstlich eine feuchte Atmosphäre geschaffen wurde. Die Einführung des Chlormagnesiums als Zusatz zu den Schlichten welche man Townsend verdankt, hat diese Uebelstände nicht nur beseitigt, indem das Präparat die Schlichten vor Zersetzung schützt und durch seine Hygroskopicität den Faden ohne künstliche Anfeuchtung geschmeidig erhält, sondern die Luft in den Arbeitsräumen ist noch wesentlich dadurch verbessert, weil das Chlormagnesium das mit den Ausdünstungen der Arbeiter exhalirte Ammonik absorbirt. In England, wo Townsend unter dem Schutze eines Patentes für Ausbreitung seiner Erfindung thätig sein konnte, hat dieselbe ausgedehnte Anwendung gefunden; in Deutschland ist wegen Mangel eines Patentschutzes bisher Niemand in der Lage gewesen, die hiermit, wie mit der ersten Einführung jeder Neuerung verbundenen Opfer zu riskiren. Das Chlormagnesium wird für diesen Zweck in krystallisirter Form (MgCl + 6 H₂O) durch einfaches Eindampfen der Endlaugen auf 39° B. (1,375 Vol.-Gew.) und Einfüllen der heißflüssigen Masse in Buchenholzfässer oder Petroleumfässer fertig gemacht, und werden davon jetzt 6000 bis 8000t jährlich nach England versendet, welche dort mit 7 bis 9 Pfd. St. pro Tonne incl. Patentnützungsrecht verkauft werden, während der Preis in Staßfurt für gute derartige Waare kaum 3 Pfd. St. pro Tonne (ca. 3 M. pro Ctr.) ist. Eine andere Verwendung der hygroskopischen Eigenschaften des Chlormagnesiums ist mit dessen Zusatz zu dem für die Straßenbesprengung benützten Wasser versucht worden, wobei man auch als Nebenvortheil die Bindung des im Straßenkoth befindlichen freien Ammoniaks in Aussicht nahm. Obgleich nun das angestrebte Ziel erreicht wurde, so bot doch der Transport der erfordlichen großen Massen bisher unüberwindliche Schwierigkeiten, und man hat es an den betreffenden Versuchsstätten billiger gefunden, durch Anwendung größerer Massen Sprengwasser annähernd dasselbe Resultat zu erzielen. Im Anschluß hieran mag auch gleich die Verwendung des Chlormagnesiums als Desinsfectionsmittel in der sogen. Süvern'schen Masse und in ähnlichen Combinationen (Kalk, Theer, Chlormagnesium) erwähnt werden, die indeß, wenn auch bei kurzen Wasserläufen und sorgfältiger Anwendung nicht ganz ohne Nutzen, den davon anfänglich gehegten großen Erwartungen nicht entfernt entsprach und entsprechen konnte. Sorel'scher Cement. Für die bekannte Erfindung Sorel's, aus geglühter Magnesia und Chlormagnesium eventuell unter Zusatz weiterer Farbe- oder Füllstoffe künstliche marmorartige Steine herzustellen, findet das Staßfurter Chlormagnesium einige Verwendung, doch ist dieser Magnesiacement leider noch nicht genügend gewürdigt, obwohl Sorel das Verfahren in letzter Zeit noch wesentlich verbesserte und unter anderen auch in Wien ausgestellte Schleifsteine – mit Zusatz von Schmirgelpulver – producirte, welche von Metallarbeitern sehr gerühmt wurden. Ob sich Sorel's Angabe, daß sein Magnesiacement auch dem Seewasser widerstehe, bestätigt, konnte vom Verfasser leider nicht in Erfahrung gebracht werden; gegen warmes süßes Wasser ist der Cement nicht dauernd widerstandsfähig. Eine andere Verwendung des Chlormagnesiums, welche vielleicht eine Zukunft hat, ist die als Klärungs- und Neutralisationsmittel bei der Verarbeitung des Zuckerrübensaftes. Nachdem Scheibler durch seine epochemachenden Arbeiten in Gemeinschaft mit Marschall und Felz festgestellt hatteZeitschrift des Vereins für Rübenzuckerindustrie in Deutschland. Marschall, Jahrg. 1870 S. 339 und 619; Jahrg. 1871 S. 97. Felz, Jahrg. 1870 S. 357., daß es hauptsächlich nur die selbst nicht krystallisirenden organischen und kohlensauren Verbindungen der Alkalien sowie die Aetzalkalien sind, welche die Krystallisation des Zuckers verhindern und dadurch zu Melassebildnern werden, während die selbst leicht krystallisirenden Alkalisalze, namentlich Chloride und Sulfate, nicht nur keine Melassebildner sind, sondern sogar theilweise als Verhinderer der Melassebildung wirken, hat man der Neutralisation der Alkalien volle Aufmerksamkeit gewidmet und neben der directen Verwendung von Säuren – Phosphorsäure, Schwefelsäure, schwefliger Säure etc. – namentlich solche Salze herangezogen, welche, sich mit den schädlichen alkalischen Salzen leicht umsetzend, diese neutralisiren. Von Morgenstern wurde hierzu das Magnesiumsulfat vorgeschlagen. Da aber ein nicht immer zu vermeidender Ueberschuß derselben zur Bildung des in den Zuckersäften sehr störenden Gypses Anlaß gibt, so sah man von diesem Präparat bald wieder ab und benützte nach Wandel's und des Verfassers Vorschlag eine Lösung von Chlormagnesium gewissermaßen als neutrale Säure, da ein Ueberschuß davon nichts schaden konnte, während die bei der Zerlegung des Chlormagnesiums durch die Aetzalkalien sich abscheidende Magnesia zugleich als Klärmittel diente und große Mengen organischer Verunreinigungen des Saftes, ähnlich wie dies schon bei der sogen. Saturation geschieht, mit niederreißt. Nach Scheibler's neuesten, noch nicht abgeschlossenen Arbeiten scheint es, als ob die Anwendung der Magnesia selbst neben den freien Säuren belangreiche Vortheile böte. Darstellung von Chlorbarium. Bei der Darstellung von Chlorbarium ist das Chlormagnesium mit Erfolg an Stelle von Chlorcalcium oder Chlormangan verwendet, indem man die Beschickung aus einem Gemisch von Schwerspath, Kalk, Chlormagnesium und Kohle zusammensetzte und damit ein für viele Zwecke, namentlich für das de Haen'sche Kesselspeisewasser-Reinigungsverfahren sehr brauchbares Chlorbarium erhielt, welches nach entsprechender Reinigung auch für Herstellung von Blanc fixe (mittels schwefelsaurem Magnesium) brauchbar sein dürfte. Salzsäuredarstellung. Die schon von Balard vorgeschlagene Benützung der leichten Zersetzbarkeit des Chlormagnesiums beim Erhitzen zur Gewinnung von Salzsäure hat sich bisher in der Praxis noch keinen Platz erobert, da die hierbei resultirende Salzsäure sehr dünn, die vollständige Zersetzung schwierig und langsam, der Proceß daher, Angesichts des billigen Preises der Salzsäure aus anderen Quellen, nicht lohnend ist. Aus demselben Grunde ist die Anwendung des Chlormagnesiums zum Extrahiren des Kupfers aus den Sanderzen und selbst die leichter ausführbare Darstellung von reinem Chlor durch Erhitzen eines Gemisches von Braunstein und Chlormagnesium bisher noch nicht im Großbetriebe eingeführt. Auch Weldon's Vorschlag, bei der Revivication des Braunsteins das Chlormagnesium zu verwenden, hat noch keine Nachfolge gefunden, und ebenso wenig sind bisher die für hüttenmännische Zwecke – chlorirendes Rösten – so werthvollen Eigenschaften in größerem Maßstabe benützt. Trotz alledem ist mit Bestimmtheit zu hoffen, daß diese für viele Zwecke so brauchbare und in Staßfurt so massenhaft als beinahe werthloses Nebenproduct fallende Verbindung mit der Zeit eine größere Rolle in der Technik spielen wird.