Titel: Ueber Röstöfen für Schwefelkies und Zinkblende; von Robert Hasenclever.
Autor: Robert Hasenclever
Fundstelle: Band 227, Jahrgang 1878, S. 70
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Ueber Röstöfen für Schwefelkies und Zinkblende; von Robert Hasenclever. Hasenclever, über Röstöfen für Schwefelkies und Zinkblende. Während noch vor einem Jahre fast alle deutschen chemischen Fabriken den Schwefelkies von den Gruben bei Siegen bezogen, gebraucht man jetzt in grossen Mengen schwefelreichen, kupferhaltigen, spanischen Kies. Die Stücke werden in den gewönlichen Kiesbrennern, der Feinkies ganz allgemein auf geraden Platten in den zuerst von Maletras in Rouen angewandten Oefen abgeröstet. Der Perret'sche Ofen hat nur eine geringe Verbreitung in Deutschland gefunden, obschon er den Vortheil bietet, dass der Feinkies auf denselben Platten, auf welchen er aufgegeben wurde, auch ausbrennt. Beim Maletras'schen Ofen dagegen hat der Arbeiter das Erz auf die oberste von 5 Platten aufzugeben und allmälig nach unten zu schaffen, wodurch Staub entsteht und (wenn auch nicht beträchtliche) Lohnausgaben herbeigeführt werden. Im J. 1876 habe ich die Construction eines Köstofens beschrieben * 1876 222 250), in welchem Feinkies und Graupen entschwefelt werden sollten. Die Anlage eines solchen Ofens war in Aussig geplant, die Thonplatten waren bereits angefertigt, als man dort eine neue vorstehend von Helbig beschriebene Construction von Roststäben ja Gebrauch nahm, welche gestatteten, kleine Graupen in gewöhnten Kiesbrennern zu entschwefeln. Die Klopfabfälle des Schwefelkieses lassen sich aber nur mit Vortheil auf schrägen Platten rösten, wenn ein Gemenge von Graupen und Feinkies aufgegeben wird; fehlen die Graupen, so rutscht das Erz nicht nach. Dadurch, dass man jetzt fast allgemein Schwelmer oder spanische Kiese mit 48 Proc. Schwefel anwendet, ist es unnöthig, die heissen Ofengase über die fast abgerösteten Kiese zu leiten, wie dies von mir vorgeschlagen wurde, als ich die möglichst vollständige Abröstung der dichten schwefelarmen Kiese beabsichtigte. Die Abröstung der schwefelreichen Erze auf den geraden Platten im Perret'schen oder Maletras'schen Ofen ist eine ganz vorzügliche, und wird der von mir projectirte Ofen daher einstweilen weder in Aussig noch anderswo gebaut werden. Durch die Röstung der Graupen auf neu construirten Stäben fehlt es überhaupt an einem geeigneten Korn für Schwefelkies-Röstöfen mit schrägen Platten und ist, da schwefelarme Erze wenig angeboten werden, kein Bedürfniss vorhanden, die früher beschriebene Construction zu versuchen. Der von mir construirte Blenderöstofen (*1872 206 274) ist noch unverändert beibehalten und hat sich auch hinsichtlich der erforderlichen Reparaturen recht gut bewährt. Die Verwerthung der Zinkblende zur Schwefelsäurefabrikation gestaltete sich zwar günstiger; es müssen indessen weitere Fortschritte gemacht werden, wenn dieselbe bei dem niedrigen Preise der Schwefelkiese beibehalten werden soll. Die Arbeit in der Muffel ist von der grössten Wichtigkeit, und geht der Einfluss einer häufigen Erneuerung der Erzoberfläche am besten aus folgendem Versuche hervor: In zwei Abtheilungen der Muffel eines Blendeofens wurden je 200k Rohblende eingegeben. Die eine Beschickung blieb während der 8stundigen Versuchzeit nach vorherigem gleichmässigem Ausbreiten unberührt liegen, in der andern Abtheilung wurde fortwährend mit dem Schmelzpunkte des Antimos  und Zinks liefende Temperatur. Die von Zeit zu Zeit genommenen Proben enthielten: Schwefel in der fortwährendumgeschaufeltenBlende in der sich selbstüberlassenenBlende frisch beschickt 24,00 24,00 nach 2 Stunden 17,36 22,03 4 10,33 19,06 6   6,76 17,19 7   6,76 16,20 8   6,59  15,32. Es hat seine Schwierigkeiten in der Praxis, dahin zu wirken, dass die Arbeiter, welche das Erz in der Muffel bearbeiten, die Blende möglichst entschwefeln. Bezahlt man die Leute um so höher, je niedriger der Schwefelgehalt am Ende der Muffel im Erze ist, so muss man einestheils sehr viele Proben nehmen und analysiren, anderntheils fehlt den Arbeitern jede Beurtheilung der richtigen Ausführung ihres Accordes. Sie werden nach Analysen bezahlt, welche sie nicht controliren können, und interessiren sich nicht überall für eine solche Vereinbarung. Bezahlt man sie für die Tonne geröstetes Erz, so haben sie Interesse, das Erz in der Muffel gar nicht zu bearbeiten, sondern dem auf der untern Abröstsohle beschäftigten Arbeiter zu helfen. Da nämlich auf der untern Sohle die Temperatur höher ist als in der Muffel, so ist es für die rasche und bequeme Abröstung richtiger, dort fleissig zu arbeiten. Der Schwefel aber von der untern Sohle entweicht mit Feurungsgasen gemischt in den Schornstein und nur der auf der geneigten Ebene und in der Muffel ausgetriebene Schwefel gelangt zur Schwefelsäurefabrikation in die Bleikammer. Ob der Arbeiter im Erze fleissig gekratzt hat oder nicht, lässt sich nicht controliren und schwanken die Schwefelgehalte innerhalb weiter Grenzen. So setzt sich der Durchschnittsgehalt von 8,75 Proc. Schwefel in der Blende am Ende der Muffel aus folgenden Analysen zusammen: 7,0; 16,0; 5,4; 9,3; 14,1; 12,5; 14,7; 6,0; 7,6; 8,9; 11,8; 7,5; 6,0; 10,9; 4,01; 4,05; 10,25; 11,91; 9,57. Würde häufiger ein Gehalt von 4 bis 7 und seltener ein solcher von 12 bis 16 Proc. Schwefel erzielt, so rentirte die Schwefelsäurefabrikation aus Blende besser. Es liegt daher nahe, sich von dem Arbeiter unabhängig zumachen, und würden gewiss schon mechanische Rührvorrichtungen als Ersatz für die Handarbeit eingeführt worden sein, wenn die in Lehrbüchern veröffentlichten und in den Hütten probirten Krätzer dauernd in Betrieb geblieben wären. Das von Peter Spence 1868 in England patentirte mechanische Rührwerk functionirt beim Erfinder nicht mehr und auch die mechanischen PuddlerVgl. Metallurgie von Percy, übertragen und bearbeitet von Knapp, Wedding und Rammelsberg, Bd. 2 S. 288. von Dumery und Lemat, Eastword und Whitham haben in den Eisenhütten Belgiens und Deutschlands keinen Eingang gefunden. Aber auch wenn der Schwefelgehalt der Blende am Ende der Muffel niedriger als bisher ausfällt, würde auf der untersten Sohle mit den Feuerungsgasen stets ein Schwefelverlust stattfinden. Nach einer grossen Reihe von Analysen geht dieser Schwefel in Form von schwefliger Säure, von Schwefelsäure und von Vitriolen verloren, und habe ich eine Reihe von Versuchen angestellt, um auch diese sauren Dämpfe theils nutzbar, theils unschädlich zu machen. Es wurden zunächst faustgrosse Kugeln aus Kochsalz geformt und diese der Einwirkung der heissen Röstgase ausgesetzt. Bei diesen Versuchen zeigte sich zwar eine günstige Absorption der schwefelsauren Gase durch Sulfatbildung, aber aus dem dabei entweichenden sehr verdünnten Chlorwasserstoff konnte keine starke Salzsäure hergestellt werden. Die Gase wurden alsdann mittels eines Ventilators durch Bleithürme von 2m Durchmesser geleitet, welche mit Kokes gelullt waren, und diese Kokes mit Wasser berieselt. Von der untern Kostsohle gelangten die Gase durch einen Canal in diese Bleithürme, passirten den Ventilator und wurden demnächst dem Kamine zugeführt. Es absorbirte das Wasser sowohl Schwefelsäure als Vitriole und wurde die abfliessende dünne Säure in Bleipfannen concentrirt. Diese Pfannen waren auf dem Kanal aufgestellt, welche die heissen Röstgase vom Ofen zum Thurm führten, und hatte die Concentration der Schwefelsaure gleichzeitig den Zweck, die Röstgase vor der Absorption in den Thürmen abzukühlen. Die Construction der Ventilatoren Hess zu wünschen übrig, und wurden bei den Versuchen zwei eiserne Apparate durch Saure zerstört und unbrauchbar gemacht. Mit der Absorption der Schwefelsäure und der Vitriole haben die Röstgase nach dem Gutachten von Prof. M. Freytag (Jahrbuch für Berg- und Hüttenwesen im Königreiche Sachsen für 1873) ihre schädlichsten Bestandtheile verloren. Zur Absorption der schwefligen Säure wurde ein Thurm mit tellerförmigen Thonschüsseln angefüllt und gleichzeitig mit der schwefligen Säure unter Wasserzufluss Schwefelwasserstoff den Röstgasen zugeführt, um eine Zersetzung der beiden Gase in Schwefel und Wasser zu bewirken. Diese Reaction gelang aber nur unvollkommen, und da die Entwicklung grosser Mengen Schwefelwasserstoffes mit manchen Unzuträglichkeiten verknüpft waren, wurden diese Versuche nicht weiter fortgesetzt, sondern eine andere vom Bergmeister L. Honigmann mir empfohlene Methode ausgeführt, welche darin bestand, die schweflige Säure einfach durch Verdünnung mit Luft unschädlich zu machen. Zu diesem Zwecke wurden dem Schornsteine mit den Röstgasen gleiche Mengen gewöhnlicher Verbrennungsgase zugeführt. Ausserdem wurde noch von den vier Zugängen des Schornsteins einer geöffnet, so dass dort Luft einströmte und die sauren Gase sich schon im Schornstein mit Luft mengen konnten. Nach dieser Vermischung gelangten die Gase beim Austritt aus dem Kamin in eine Höhe von 98m, so dass anzunehmen ist, dass sie rasch diejenige Verdünnung von 0,003 Vol.-Proc. SO2 erreicht haben, bei welchen nach den Versuchen von Prof. M. Freytag keine schädliche Einwirkung auf die Vegetation mehr stattfindet. Nach diesen Versuchen habe ich zur Absorption der sauren Gase einen grossen Bleithurm construirt von 6m Durchmesser und 15m Höhe, in der Hoffnung, dass bei der geringeren Reibung in dem grossen Querschnitte der Ventilator überflüssig und der Schornstein genügenden Zug für die Blendeöfen schaffen würde. Diese Ansicht hat sich auch vollständig bestätigt und ist hierdurch der Betrieb wesentlich vereinfacht. Die Verbrennungs- und Röstgase von 5 Blendeöfen können durch einen Thurm von 6m Durchmesser geleitet werden, ohne den Zug der Röstöfen zu beeinträchtigen. Leider finde ich auch die anderwärts vielfach gemachte Erfahrung bestätigt, dass es so schwierig ist, die wasserfreie Schwefelsäure zu absorbiren. In dem beschriebenen Thurm von 424cbm Inhalt werden täglich nur 2750k Schwefelsäure von 24° B. (etwa 1000k auf 60° B. berechnet) gewonnen und geht mit der schwefligen Säure noch uncondensirte Schwefelsäure in den Kamin. Auch muss noch dafür gesorgt werden, dass die Vitriole vor der Säure getrennt condensirt werden, da einstweilen die Säure stark durch gelöste Eisen- und Zinksalze verunreinigt ist. Trotzdem ist die partielle Verwerthung der sauren Gase von der untern Sohle und die Verdünnung der schwefligen Säure mit Luft im Kamin, wie dies jetzt auf der chemischen Fabrik Rhenania in Stolberg ausgeführt wird, ein weiterer Fortschritt in der Verwerthung der Röstgase aus Zinkblende, und erhält mit dieser in den Einzelheiten zwar nicht neuen, in der Combination jedoch originellen Anordnung der früher beschriebene Röstofen erhöhten Werth.