LIII. Ueber elektrochemische Zugutemachung der Silber-, Blei- und Kupfererze; von Hrn. Becquerel. (Der französischen Akademie der Wissenschaften vorgetragen am 26. Juni 1854.) Aus den Comptes rendus, Juni 1854, Nr. 26. Becquerel, über elektrochemische Zugutemachung der Silber-, Blei- u. Kupfererze. Wir haben gar keine Daten über die Zugutemachung der edlen Metalle bei den Azteken vor der Eroberung Amerika's; wir wissen nur aus den Briefen des Ferdinand Cortez, daß die Besiegten große Mengen von Gold und Silber besaßen. Es ist wahrscheinlich, daß diese Völker, wie diejenigen des Alterthums, sich mit dem Verwaschen, des gold- und silberhaltigen Sandes begnügten und mit dem Verschmelzen sehr reiner Erze, welche unmittelbar Gold und Silber liefern. Im Jahre 1557 bewirkte aber Bartholomes de Medina durch die Erfindung der kalten, sogenannten amerikanischen Amalgamation oder Zugutemachung der Silbererze mittelst des Quecksilbers, eine Umwälzung der Metallurgie des Silbers. Bekanntlich war dieses Verfahren mehrere Jahrhunderte hindurch eine Quelle des Reichthumes für Spanien. In Europa wurde die Amalgamation erst zwei Jahrhunderte später mit Veränderungen angenommen, welche die verschiedene Zusammensetzung der Erze erforderte; diese Verzögerung erklärt sich durch den Holzreichthum in den europäischen Bergwerksdistricten, welcher es nicht nöthig machte, zum Quecksilber die Zuflucht zu nehmen und die Schmelzprocesse als vortheilhafter und schneller zum Ziele führend erscheinen ließ; auf den ausgedehnten Hochebenen von Mexico aber, wo Brennstoffe selten sind, können die Schmelzprocesse nur ausnahmsweise angewendet werden, und es mußte die Amalgamation die größte Ausdehnung erlangen. Seit etwa zwanzig Jahren habe ich eine Reihe von Untersuchungen über eine von den beiden genannten ganz verschiedene Methode begonnen, die sich auch auf Blei- und Kupfererze anwenden läßt. Diese Methode, welche sich auf die chemische Wirkung der Elektricität gründet, macht das Quecksilber und in gewissen Fällen sogar das Brennmaterial entbehrlich. Meine Versuche wurden mit mehr als 10,000 Kilogrammen (200 Centner) Erzen von verschiedenen Punkten der Erde, hauptsächlich aber aus Mexico, Peru, Columbien und aus dem Altai angestellt; sie bezogen sich insbesondere: 1) auf die Vorbereitung, welche die Erze erhalten müssen, um die in ihnen enthaltenen Metalle in Verbindungen zu verwandeln, welche in einer gesättigten Kochsalzlösung auflöslich sind; 2) auf die Zersetzung der aufgelösten Metallsalze und die Scheidung der Metalle von einander, mittelst der chemischen Wirkung der Elektricität; 3) auf eine große Anzahl von Fragen, welche die Elektrochemie im Allgemeinen und die Metallurgie des Silbers und Bleies insbesondere interessiren. Zuvörderst habe ich die Zugutemachung des Silbers auf dem nassen Wege, wie sie in Amerika und an einigen Orten in Europa üblich ist, d.h. die verschiedenen Arten der Amalgamation, beschrieben. Nur diese Methoden sind im Großen, in der Neuen Welt, wegen der Seltenheit der Brennmaterialien, anwendbar; bei diesem Gang war es mein Zweck, sie mit dem elektrochemischen Verfahren zu vergleichen. Das Werk des Hrn. Saint-Clair Duport, über die Production der edlen Metalle in Mexico (Paris 1843), welches interessante Documente in Beziehung auf das Metallurgische in jenem Lande enthält, hat mich in den Stand gesetzt, diese Vergleichung machen zu können. Die Arbeit, welche ich hiemit der Akademie vorlege, besteht aus einer Reihe von Abhandlungen und aus einem Atlas, zusammen ein Werk bildend, das die Erfahrungsresultate enthält, welche ich seit 1834 gemacht habe, um die elektrochemische Zugutemachung der Silber-, Blei- und Kupfererze festzustellen. Es soll diese Arbeit sofort herausgegeben werden. Mein Werk wird folgende Eintheilung erhalten: Erstes Capitel. – Auseinandersetzung der Grundsätze der Elektrochemie, welche als Basis der Zugutemachung der Erze dienen. Zweites Capitel. – Vorbereitung welche die Erze erhalten müssen, ehe sie auf elektrochemischem Wege behandelt werden. Drittes Capitel. – Verfahrungsarten bei der Behandlung der Silbererze auf nassem Wege; es umfaßt die amerikanische Amalgamation oder a patio, die europäische und namentlich die Freiberger, und dann die Amalgamation mit Sieden oder a cazo; die Beschreibung der elektrochemischen Zugutemachung der Erze und die Erörterung der darauf bezüglichen Fragen. Viertes Capitel. – Beschreibung einer elektrochemischen Hütte, welche als Versuch- oder Musteranstalt eingerichtet ist, und in der man 1000 Kilogr. (20 Ctr.) Erz auf einmal behandeln kann. Fünftes Capitel. – Darstellung der Resultate, welche sowohl bei der elektrochemischen Zugutemachung, als auch bei der Amalgamation durch Kochen, mit den gewöhnlich in Mexico vorkommenden Erzen, mit blendehaltigen, Fahlerz und silberhaltigen Bleiglanz führenden Erzen erhalten wurden. Die elektrochemische Behandlung der Erze besteht, wie schon bemerkt, darin, die Erze so vorzubereiten, daß die entstandenen Silber- und Bleiverbindungen, wenn man Bleiglanz verarbeitet, in einer ganz gesättigten Kochsalzsolution löslich sind; diese Verbindungen sind das Chlorsilber und das schwefelsaure Blei. Ist die Auflösung geschehen, so läßt man sie, nachdem sie sich geklärt hat, in hölzerne Behälter ab, wo man die Zersetzung der Metallsalze mit Paaren von Zink und Weißblech, oder statt des letztern Kupfer oder Haufen gut gebrannter Kohle bewirkt; man kann selbst Paare aus Bleiplatten und denselben elektronegativen Elementen anwenden. Die Zink- oder Bleiplatten befinden sich in Beuteln von Segeltuch, welche mit gesättigter Salzlösung gefüllt sind und die in der Metalllösung stecken, während die andern Platten in letzterer unmittelbar befindlich sind. Man stellt darauf die Verbindung zwischen den Elementen mit Metallstäben her. Mit Zinkplatten erhält man auf den andern Platten einen elektrochemischen Niederschlag in sehr feinen Theilen, welcher aus allen leicht reducirbaren Metallen, dem Silber, Kupfer und dem Blei besteht; mit Bleiplatten, besteht der Niederschlag aus Silber, welches je nach dem Bleigehalt der Auflösung mehr oder weniger rein ist. Statt der Beutel von Segeltuch ist es besser hölzerne Kästchen anzuwenden, deren Wände die Dicke von einigen Millimetern haben, und aus deren Holz man vorher mittelst Dämpfens die löslichen Extractivstoffe entfernt hat, oder Gefäße aus halb gebranntem Thon, welche beide soviel als möglich mit Stückchen amalgamirten Zinks und mit Quecksilber gefüllt sind. Die Wirkung ist alsdann weit regelmäßiger und die Menge des verbrauchten Zinks steht im atomistischen Verhältniß zu derjenigen der gefällten Metalle. Indem man die Zusammensetzung der Volta'schen Paare verändert, gelangt man nach und nach zu der Abscheidung eines jeden in der Salzsolution aufgelösten Metalles. Die Versuche, deren Resultate in meinem Werke aufgeführt sind, wurden mit Erzmengen von 100 Grammen bis 1000 Kilogr. angestellt. Die in 24 Stunden gesammelten Silbermengen betrugen von einigen Decigrammen bis 1 oder 2 Kilogr., so daß es mir möglich war, die Vortheile und die Nachtheile der elektrometallurgischen Behandlung der Silber-, Blei- und Kupfererze, besonders der beiden ersteren, deren Vorbereitung mehr Schwierigkeiten darbietet, nachzuweisen. Im Durchschnitt ist die Arbeit in 24 Stunden beendigt; operirt man aber mit der kräftigen Beihülfe eines unabhängigen Paares, dessen Temperatur man mittelst Dampf erhöhet, so ist ein Proceß in dem Viertel weniger Zeit beendigt. Es versteht sich, daß dieses Paar voltaisch mit den übrigen Apparaten verbunden wird; wenn man auf diese Weise operirt, so bringt man in letztere nur Bleiplatten, wovon die einen dann die elektropositiven, die andern die elektronegativen Elemente der Säule bilden, und obgleich das Blei direct zersetzend auf das Chlorsilber wirkt, so scheinen doch die beiden Ströme in entgegengesetzter Richtung, welche von dieser Wirkung herrühren, dem Effect des unabhängigen Paares nicht zu schaden. Man vereinigt auf diese Weise die Vortheile welche die unmittelbare Fällung des Silbers durch das Blei gewährt, mit den aus der elektrochemischen Wirkung des unabhängigen Paares hervorgehenden, welches letztere jeden Apparat, bei der gewöhnlichen Temperatur, in ein Volta'sches Paar verwandelt. Bei Anwendung von Bleiplatten hat man nach mehreren Operationen im Salzwasser nur noch Chlorblei und schwefelsaures Blei, welche man mit Kalk zersetzt. Da ich hier nicht alle Vorsichtsmaßregeln angeben kann, welche befolgt werden müssen, um die verschiedenen Silber- und Bleierze nach der neuen Methode zu behandeln, so beschränke ich mich auf die Bemerkung, daß die am schwierigsten zu amalgamirenden und zu schmelzenden Erze, wie die blendehaltigen und das Fahlerz, nach diesem Verfahren mit Leichtigkeit zu behandeln sind. Der silberhaltige Bleiglanz kann, nachdem das Blei in schwefelsaures Salz und das Silber in Chlorür verwandelt ist, sehr schnell mittelst der Amalgamation à cazo zu gute gemacht werden, ohne daß dabei ein anderer Quecksilberverlust stattfindet, als der beim Verwaschen des Erzes, um die Amalgamation daraus zu entfernen, unvermeidliche. Ich gebe die Mittel zur Verminderung des Quecksilberverlustes an. Das nach dem Abdestilliren des Quecksilbers erhaltene Silber ist rein. Die Hüttenleute werden diese Art der Zugutemachung des Bleiglanzes zu schätzen wissen, welche eine unmittelbare Gewinnung des Silbers aus dem Bleiglanz gestattet, nachdem er unter gewissen Bedingungen geröstet worden ist, und wobei man, ohne Treibarbeit, das Blei mit nur geringen Spuren von Silber, elektrochemisch gewinnt. Das auf den elektronegativen Elementen abgelagerte Blei ist zum Theil in schwammigem Zustande; nachdem es gewaschen und noch feucht zusammengepreßt worden, schmilzt man es in Thontiegeln, wobei man zur Vermeidung der Oxydation die Oberfläche mit Kohlenstaub bedeckt; es wurden auf diese Weise mehrere Hundert Kilogramme Blei geschmolzen. Dieses gefällte Blei ist pyrophorisch; man darf es daher nicht an der Luft trocknen lassen, weil es sich sonst mit Wärme-Entwickelung oxydiren würde. Es genügte offenbar nicht, daß ich die Versuche in großem Maaßstabe anstellte, sie mußten auch von einem tüchtigen praktischen Hüttenmann wiederholt und begutachtet werden. Dieß geschah von Hrn. Saint-Clair Duport, welcher ehemals eine Goldscheide- oder Affiniranstalt in Mexico leitete; er hat die Resultate seiner Beobachtungen in seinem oben erwähnten Werte (Sur la production des métaux précieux an Mexique) mitgetheilt. Auf S. 405 dieses Werkes äußert er sich hinsichtlich der elektrochemischen Zugutemachung der Silbererze folgendermaßen: „Wenn einmal die Almadener Bergwerke keinen Zinnober mehr liefern würden, sey es in Folge bedeutender Brüche oder weil die Wasser so bedeutend wurden, daß man sie nicht mehr bewältigen kann, oder auch weil die reichen Erze abgebauet worden, so würde die Quecksilber-Production auf Idria in Krain beschränkt und zu gering seyn, um den Bedürfnissen zu genügen. Die Preiserhöhung dieses Metalles müßte dann so steigen, daß sie einem gänzlichen Mangel desselben gleich käme: was würde alsdann aus der mexicanischen Silbergewinnung werden? Vor wenigen Jahren war diese Frage schwer zu lösen, indem man kein anderes Verfahren zur Zugutemachung der Silbererze kannte, als die Schmelzarbeit und die Amalgamation. Die gelehrten Untersuchungen, womit sich Hr. Becquerel ausdauernd beschäftigt hat, bieten aber jetzt der Metallurgie, durch Benutzung der elektrischen Kräfte ein ganz neues Mittel dar. Von dem Erfinder selbst in alle Details seines Verfahrens eingeweiht, konnte ich mich von der Möglichkeit der Anwendung dieser Methode zur Zugutemachung der mexicanischen Erze überzeugen; ich ließ nämlich zu meinen Versuchen etwa 4000 Kilogr. (80 Ctr.) Erze aus den hauptsächlichsten Bergwerksdistricten vor drei Jahren nach Paris kommen, habe diese Versuche aber auch an Ort und Stelle wiederholt. Nachdem die Anwendbarkeit des neuen Verfahrens im Großen constatirt war, beschränkte sich die Frage auf eine Vergleichung der Kosten des alten und des neuen Verfahrens....... Das Ergebniß meiner betreffenden Untersuchungen sprach, bei sehr vielen Erzen, zu Gunsten des elektrochemischen Verfahrens, wobei ich die Möglichkeit eines dereinstigen gänzlichen Mangels des Quecksilbers gar nicht berücksichtigte, sondern nur dessen jetzigen hohen Preis. Man könnte sich daher mit Recht wundern, daß diese Methode noch gar nicht angewendet worden ist; die Ursachen, welche dieß verhinderten, sind analoge, wie sie bei der Einführung jedes neuen Verfahrens sich darbieten: die Einfachheit der mexicanischen Amalgamationsapparate ist zuvörderst ein Hinderniß für jede Neuerung; dazu kommt die Macht der Gewohnheit als Folge einer dreihundertjährigen Praxis und das genaue Studium des Verfahrens in ökonomischer Hinsicht; die Nothwendigkeit bedeutende Massen verarbeiten zu müssen, ehe man Zutrauen zu einem neuen Processe gewinnt, und die bedeutenden Kosten, welche jede neue Anlage in Mexico veranlaßt, dämpfen überdieß den Eifer für jede Neuerung.“ „Da das Quecksilber das chemische Hauptagens bei dem jetzt gebräuchlichen Verfahren ist, so kommt sein Preis ganz natürlich bei Vergleichung dieses Verfahrens mit der Methode wodurch man es ersetzen will, sehr in Betracht, weil durch eine Verminderung des Quecksilberverbrauchs oder gänzliche Weglassung desselben, die Nachfrage nach diesem Metall, daher auch sein Preis, geringer werden muß.“ „Insofern der Preis, einer Handelswaare von ihren Productionskosten abhängt, sind sehr bedeutende Schwankungen desselben wenig wahrscheinlich; beim Quecksilber ist es aber ganz anders, da in Folge des Monopols sein jetziger Handelspreis das Vierfache von den Productionskosten betragen dürfte; würde es nun weniger angewendet, so könnte der Handelspreis plötzlich fallen, zum großen Nachtheil der Anstalten, welche das Quecksilber ersetzen oder seinen Verlust bei der Amalgamation durch irgend eine neue Erfindung vermindern sollen.“ Hr. Duport bemerkt noch, und dieß ist von Wichtigkeit, daß außer den auf das Quecksilber sich beziehenden Verhältnissen, auch noch die Umstände berücksichtigt werden müssen, welche das Kochsalz betreffen, das die Basis meines Verfahrens bildet, und dessen Verlust nur da vernachlässigt werden kann, wo es sehr wohlfeil ist. In den meisten Bergrevieren Mexico's ist dieß aber nicht der Fall, denn es kostet der metrische (2 Zoll-) Centner Salz dort oft mehr als 40 Fr. (10 2/3 Rthlr.). Wären diese Schwierigkeiten nicht in dem erwähnten Grade vorhanden, so würde der Einführung des elektrochemischen Verfahrens nichts entgegenstehen. Daraus läßt sich folgern, daß überall, wo das Kochsalz wohlfeil ist, der elektrochemische Hüttenproceß sich anwenden läßt, vorausgesetzt, daß wenn die Silbererze zweifache oder mehrfache Schwefelverbindungen sind, das zur Röstung derselben erforderliche Brennmaterial genügend vorhanden ist. Als Beispiel führen wir die Bergwerke von Markirch (Sainte-Marie-aux-Mines) im Ober-Rhein-Departement an, welche in der Nähe großer Salzwerke liegen, und deren Erze auf die gewöhnliche Weise nur schwierig zu gute gemacht werden können, wogegen bei denselben das elektrochemische Verfahren leicht anzuwenden wäre. Der Zweck dieser kurzen Anzeige meines Werkes ist, einen allgemeinen Begriff von den Untersuchungen zu geben, welche ich über die elektrochemische Zugutemachung der Silber-, Blei- und Kupfererze durchgeführt habe.