| Titel: | Schwefelwasserstoffgas als Fällungsmittel bei Zugutemachung kupferarmer Schwefelkiese etc.; von Carl Weltz, Berg- und Hütteningenieur in Norwegen. | 
| Fundstelle: | Band 164, Jahrgang 1862, Nr. LXXIX., S. 290 | 
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                        LXXIX.
                        Schwefelwasserstoffgas als Fällungsmittel bei
                           Zugutemachung kupferarmer Schwefelkiese etc.; von Carl Weltz, Berg- und Hütteningenieur in
                           Norwegen.
                        Aus der berg- und hüttenmännischen Zeitung,
                              1862, Nr. 15.
                        Mit Abbildungen auf Tab.
                              IV.
                        Weltz, über Schwefelwasserstoffgas als Fällungsmittel bei
                           Zugutemachung kupferarmer Schwefelkiese etc.
                        
                     
                        
                           Bei dem Vorkommen massiver und fast immer mehr oder weniger kupferhaltiger Schwefelkiese hier in Norwegen tritt sehr häufig der Fall
                              ein, daß der Kupfergehalt auf die Weise in der Masse vertheilt ist, daß jede
                              mechanische Scheidung der gewonnenen rohen Erze, behufs Concentration des
                              Kupfergehaltes in denselben, wenn auch nicht geradezu unmöglich wird, sich doch als
                              ökonomisch unzulässig herausstellt. Da nun wieder die gewonnene Erzmasse in den
                              meisten Fällen zu kupferarm war, um einer unmittelbaren Schmelzung unterworfen
                              werden zu können, so suchte man früher durch Anwendung des bekannten sogenannten Kernröstungsprocesses eine mechanische Scheidung zu
                              ermöglichen.
                           Ob dieser Proceß hier in Norwegen indeß, bei seinen vielen Mängeln und großen
                              Unvollkommenheiten, jemals ein zufriedenstellendes Resultat geliefert hat, ist,
                              allem Anscheine nach zu urtheilen, sehr zu bezweifeln. Nur an solchen Orten, wo die
                              ausgeschiedenen Kerne oder auch die Rückstände von der Kernscheidung bei Verhüttung
                              anderer schwer schmelzbarer, kieselreicher Kupfererze als vielleicht einziges
                              erhaltbares und deßhalb willkommenes Flußmittel Anwendung finden konnten, und wobei
                              also das in den Kiesen enthaltene wenige Kupfer nur als Nebenproduct angesehen und unter diesen
                              Umständen gewonnen wurde, – erschien der Betrieb dieser kupferarmen
                              Schwefelkiesgruben einigermaaßen motivirt.
                           Von den Vorgängen dieses Processes, in großen Rösthaufen unter freiem Himmel den
                              atmosphärischen Einflüssen Preisgegeben und dadurch beeinträchtigt, konnte dann auch
                              ein immer nur sehr unsicherer Erfolg erwartet werden, indem die Concentration des
                              Kupfers in den Kernen nur an einzelnen Orten des Rösthaufens und überhaupt nur
                              theilweise vor sich gehen konnte. Dadurch wurde dann wieder die nachfolgende
                              Handscheidung eben so schwierig ausführbar, als unvollkommen, so daß der Unterschied
                              des Kupfergehaltes zwischen Kern und Rinde häufig entweder ganz unbedeutend
                              ausfallen mußte, oder auch die Scheidungskosten unverhältnißmäßig theuer zu stehen
                              kamen. Immer aber mußte bei Gewinnung eines nur sehr geringen Theils Kupfer aus den
                              Erzen wieder ein an Kupfer ziemlich reiches Residuum als unbrauchbar abgesetzt
                              werden; denn die Rückstände auf nassem Wege mittelst Cementation weiter zu benutzen,
                              wie es jetzt in Agordo der Fall ist, ließ sich der durch langen Transport zu hohen
                              Eisenpreise wegen nicht mit Vortheil ausführen.
                           Unter diesen Umständen war also von einem fortgesetzten Betriebe dieser an Kupfer
                              meistens nur sehr armen, aber damit zugleich auch sehr mächtigen
                              Schwefelkieslagerstätten nur wenig zu erwarten. Um nun dem gänzlichen
                              Darniederliegen der betreffenden Gruben womöglich vorzubeugen, wurde der
                              erfolgreiche Entschluß gefaßt, durch Gewinnung von
                                 Schwefel aus den Schwefelkiesen dieselben aufrecht zu erhalten, ein
                              Gedanke, welcher trotz der von der Küste ziemlich entfernten Lage der meisten
                              Schwefelkiesgruben zur Ausführung gekommen ist, und waren ohne Zweifel die früheren
                              weniger guten Communicationsmittel Schuld daran, daß man keinen Schwefel gewann, da
                              ein verhältnißmäßig so billiger Handelsartikel, wie es der Schwefel ist, keine sehr
                              hohen Transportausgaben zu tragen vermag. Um nun die bei den gewöhnlichen
                              Schwefeltreiböfen anzuwendenden theuern eisernen und thönernen Retorten oder Röhren
                              entbehrlich zu machen, wurde versucht, durch unmittelbare Einwirkung der freien
                              Flamme auf die Kiese diese abzutreiben, indem man bei Gewinnung des Schwefels auf
                              diese Weise nicht allein eine möglichst vollkommene Abschwefelung der Kiese erwarten
                              zu können glaubte, sondern sich auch eine Ersparung an Brennmaterial in Aussicht
                              stellte.
                           Aus den zu diesem Zwecke und in mehreren verschiedenartig construirten Apparaten
                              angestellten Versuchen ließ sich indeß, der vielen Hindernisse und Störungen wegen,
                              welche dabei eintraten, kein bestimmtes ökonomisch vortheilhaftes Resultat
                              hinsichtlich der Schwefelgewinnung ableiten, und der Erfolg war insofern ein
                              zweifelhafter. Aber eine andere, bei Durchführung dieser Versuche beobachtete Erscheinung
                              gab denselben sehr bald eine ebenso unerwartete, als in ihren Folgen erfreuliche
                              Richtung und ließ die Schwefelgewinnung dadurch wieder in den Hintergrund treten. Es
                              war dieß nämlich die bei diesen Versuchen unter gewissen Umständen sich entwickelnde
                              Menge von Schwefelwasserstoffgas. Die Bildung oder
                              Entwickelung dieser Gasart war so auffallend energisch und bedeutend, daß es sich
                              erwarten ließ, dieses Gas als billiges Fällungsmittel für das Kupfer im Großen
                              anwenden zu können.
                           Als Thatsache ließ sich hiernach die Möglichkeit der Erzeugung größerer Quantitäten
                              Schwefelwasserstoffgas nicht länger bezweifeln; aber ob oder inwiefern die Anwendung
                              desselben im Großen als Fällungsmittel für Kupfer auch als praktisch ausführbar und
                              ökonomisch vortheilhaft angesehen werden konnte, darüber ließ sich vorläufig und
                              ohne fortgesetzte Versuche noch nichts mit Sicherheit bestimmen. Für die Erlangung
                              eines Resultats auch in dieser Beziehung kam nun ein günstiger Umstand sehr zu
                              statten. Es war dieß das Vorhandenseyn großer Mengen Rückstände von den früheren,
                              viele Jahre hindurch betriebenen Kernröstungsarbeiten, welche noch viel Kupfer und
                              zwar theilweise in löslicher Form als schwefelsaures Kupferoxyd enthielten.
                           Bei den weiteren Versuchen war es deßhalb darauf abgesehen, diese durch Wasser in
                              Lösung gebrachten Salze auf eine zweckdienliche Weise mit dem Schwefelwasserstoffgas
                              in Berührung zu bringen. Um die Einwirkung des Gases zu erleichtern, die reine
                              Ausfällung des Kupfers bewirken zu können, und zwar auf die Weise, daß nichts von
                              dem Schwefelwasserstoffgase unbenutzt entweicht, hat sich dieß bisher auf keine
                              andere Weise bewerkstelligen lassen, als dadurch, daß man das Gas in mehrere mit
                              einander in Verbindung stehende Kammern eintreten und die Lauge in Regenform von
                              oben durch diese Kammern tropfen ließ. Der Erfolg bei Anwendung eines solchen
                              Fällungsapparates ist überhaupt ein sehr zufriedenstellender. Die Reaction geht mit
                              Leichtigkeit und ohne Gasverlust vor sich. Das Präcipitat sinkt leicht in der
                              Mutterlauge zu Boden, und der weiteren Behandlung des auf diese Weise erhaltenen
                              Schwefelkupfers, als: Decantiren, Filtriren, Trocknen und endliche Verarbeitung
                              desselben entweder zu Kupfervitriol oder regulinischem Kupfer, treten weiter keine
                              wesentlichen Schwierigkeiten in den Weg. Das erzeugte Product ist nicht allein ein
                              sehr billiges, sondern auch, je nach der Behandlung desselben, ein fast chemisch
                              reines.
                           Es ist hierdurch also das Problem gelöst, einen chemischen Proceß, dessen Ausübung
                              bislang nur dem Laboratorium vorbehalten war, auf die Anwendung im Großen mit
                              Vortheil überführen zu können. Damit zugleich gelang es denn auch, die vor Anwendung dieses
                              Processes fast ganz werthlosen, an Kupfer armen Schwefelkieslagerstätten in jetzt
                              sehr werthvolle Gruben umzuwandeln.
                           Wenden wir uns nach diesen geschichtlich einleitenden Mittheilungen zu dem Apparate
                              selbst und dessen Betriebe, so wie er jetzt in der Praxis Anwendung findet und bei
                              dem man bisher stehen geblieben ist, ohne jedoch damit die Meinung aussprechen zu
                              wollen, daß er keiner weiteren Verbesserung fähig sey.
                           Da der Apparat keine sehr hohe Temperatur auszuhalten hat, indem diese nie zum
                              Schmelzen des Schwefelkieses steigen darf, so läßt sich derselbe füglich auch aus
                              gewöhnlichen, nur einigermaßen feuerfesten Bruchsteinen herstellen; quarzreicher
                              feinkörniger Gneiß oder Granit, Glimmerschiefer, Sandstein u. dgl. mehr werden dazu
                              auch tauglich seyn. Um demselben mehr Festigkeit zu ertheilen und außerdem dem
                              Entweichen der Gase durch das Gemäuer so viel als möglich vorzubeugen, wird außer
                              einer leichten Verankerung auch zugleich eine 6 bis 8 Zoll dicke Futtermauer
                              angebracht und ein Zwischenraum von etwa 2 bis 3 Zoll zwischen dieser und dem
                              äußeren Gemäuer mit feinem Sand, zerstoßener Schlacke u.s.w. ausgefüllt.
                           Da ferner bei der unmittelbaren Einwirkung der Flamme auf den Schwefelkies bei
                              Gegenwart von freiem Sauerstoff die Bildung von Schwefelwasserstoffgas verhindert
                              oder auch der schon gebildete Theil desselben wieder zersetzt werden würde, so ist
                              es auch eine Hauptbedingung für das Gelingen des Processes, allen freien Sauerstoff
                              oder solche Verbindungen desselben, welche das Schwefelwasserstoffgas zerstören
                              – wie z.B. die schweflige Säure – aus dem Apparate fern zu halten. Bei
                              gewöhnlicher Rostfeuerung führt die Flamme, wie bekannt, immer mehr oder weniger
                              unzersetzte Luft mit in den Ofenraum, und konnte deßhalb, um der eben angedeuteten
                              Bedingung zu entsprechen, nur Generatorgasfeuerung und zwar mit Gebläseluft zum
                              Ziele führen. Weiter unten werden wir diesen Umstand näher in Betrachtung
                              ziehen.
                           Zur näheren Erläuterung der Einrichtung des
                                 Schwefelwasserstoff-Apparates mögen die Figuren 7, 8 und 9 dienen, und kommt
                              derselbe folgendermaßen in Anwendung:
                           Anfangs wird der Kiesofen oder Kasten B, wie wir ihn der
                              Kürze wegen nennen wollen, durch die Oeffnung e mit
                              Schwefelkiesstücken von der Größe eines Kinderkopfes bis zu der einer Haselnuß bis
                              etwa 6 Zoll unter der Feuerbrücke f besetzt, nachdem die
                              Oeffnungen g, g, g, g mit gußeisernen Thüren
                              verschlossen und mit Lehm luftdicht verstrichen sind. Dann bringt man auf den Rost
                              a des Generators A eine
                              Schicht glühender Kohlen, und füllt denselben nachgerade ganz bis zum Deckel mit einem beliebigen, am
                              besten unverkohlten Brennmaterial von der Größe einer geballten Faust und auch
                              kleiner bis zu Sägespänen, oder mit Kohlenlösche. Die hermetisch schließbare
                              Füllöffnung wird nun so lange offen erhalten, bis die Gluth die Formen c, c erreicht hat. Es ist hierzu nur ganz kurze Zeit
                              nöthig, indem der natürliche Luftzug durch den Aschenfall und Reinigungscanal d, welcher ebenfalls so lange offen steht, durch den
                              Generator hindurch dieß sehr bald bewirkt. Nachdem nun die Füllöffnung sowohl, als
                              auch der Aschenfall d, erstere mittelst eines eisernen
                              Deckels und letzterer mittelst Sand, Lehm- und Kohlenlösche etc. hermetisch
                              verschlossen worden sind, wird durch die Formen c, c, je
                              nach der Beschaffenheit und dem Bedarf des Brennmaterials, auch ein mehr oder
                              weniger starker Gebläsestrom zugeführt, welcher die dadurch erzeugten Gase zwingt,
                              ihren Weg durch den Rost a und dem Gascanal h nach der Feuerbrücke f zu
                              nehmen. Hier werden dieselben mittelst der Windleitung i, welche durch mehrere kleine Oeffnungen k, k an
                              der Feuerbrücke einmündet, wieder mit einer gewissen Quantität Verbrennungsluft in
                              Berührung gebracht, durch die Oeffnung e mittelst eines
                              glühenden Eisens entzündet und zum Theil verbrannt. Durch die hierdurch erzeugte
                              Flamme wird nun wieder die nöthige Temperatur in dem mit Schwefelkies besetzten
                              Kasten B hervorgebracht und der Schwefelkies selbst,
                              ohne zu schmelzen, nur bis zum Glühen erhitzt. Beim Durchgange der vom Generator
                              kommenden und auch an der Feuerbrücke nur unvollkommen verbrannten Gase durch den
                              glühenden Schwefelkies erzeugt sich jetzt das Schwefelwasserstoffgas, welches mit
                              den übrigen Gasarten und Verbrennungsproducten zugleich seinen Weg unter den Rücken
                              l hin durch die Oeffnungen m,
                                 m, etc. und weiter durch den Canal n nach dem
                              Fällungsapparat nimmt. Ist das Brennmaterial im Generator etwa bis zur Hälfte in
                              demselben niedergesunken, so wird dasselbe durch neues ersetzt, welches durch die
                              Füllöffnung ohne Weiteres eingeführt wird, und ohne daß hierdurch eine wesentliche
                              Störung des Processes eintritt. Sobald der in dem Apparat befindliche Schwefelkies
                              einen gewissen Theil seines Schwefelgehaltes abgegeben hat, und dadurch zur
                              Erzeugung von Schwefelwasserstoffgas untauglich geworden ist, so wird etwa die
                              Hälfte desselben durch die Oeffnungen g, g ausgezogen
                              und durch e wieder mit neuem Schwefelkies besetzt. Der
                              Proceß wird allerdings hierdurch so lange unterbrochen, als diese Arbeit währt; da
                              sich dieselbe indeß nur höchstens ein Mal in 24 Stunden wiederholt und in wenigen
                              Minuten ausführbar ist, so wird dadurch auch verhältnißmäßig nur sehr wenig Zeit
                              verloren gehen. Je nach der Güte des Bau- und Brennmaterials kann dann auch
                              ein solcher Apparat mit nur ganz kurzen Unterbrechungen fortwährend im Betriebe
                              erhalten werden.
                           
                           Das Verfahren, auf diese Weise Schwefelwasserstoffgas zu erzeugen, entweder behufs
                              Fällung des Kupfers im Großen oder irgend eines anderen technischen Zweckes, beruht
                              demnach auf der Einwirkung gewisser Generator-Gasarten auf Schwefelkies in
                              erhöhter Temperatur, und mag der chemische Hergang dabei
                              nach den bei der praktischen Ausführung beobachteten Erscheinungen etwa folgender
                              seyn:
                           Wie bereits weiter oben erwähnt, kann der Generator mit jedem beliebigen, am
                              vortheilhaftesten jedoch mit unverkohltem Brennmaterial gespeist werden. Durch
                              mehrfach wiederholte Versuche hat sich nämlich ergeben, daß bei Anwendung von
                              verkohltem Brennmaterial, im Vergleich zu dem unverkohlten, eine nur sehr mäßige
                              Schwefelwasserstoffgas-Entwickelung erlangt wird. Dieser Umstand mußte zu der
                              Folgerung veranlassen, daß die Destillationsproducte des unverkohlten Brennmaterials
                              aus hauptsächlich wirksam bei unserem Proceß auftreten, und daß unter diesen
                              Producten wieder – wie sich aus dem Folgenden näher ergeben wird – die
                              Kohlenwasserstoffverbindungen ein ganz besonders kräftiges Agens abgeben. Es läßt
                              sich dieß auch versuchsweise durch unmittelbare Einbringung von schon fertigem Theer
                              oder Pech in den Apparat deutlich genug ersehen. Da ferner ein Gasgenerator mit
                              aufwärtsgehender Verbrennung auch eine im Vergleich mit dem mit umgekehrter
                              Verbrennung – unter übrigens gleichen Umständen – geringere
                              Schwefelwasserstoffmengen liefert, so läßt sich aus dieser Erscheinung wieder
                              schließen, daß auch der freie Wasserstoff wesentlich zur Schwefelwasserstoffbildung
                              beiträgt. Es unterliegt nämlich der aus dem unverkohlten Brennmaterial sich
                              entwickelnde Wasserdampf bei einem Generator mit umgekehrter Verbrennung beim
                              Durchgange desselben durch die glühende Kohlenschicht einer vollständigen
                              Zersetzung, und liefert deßhalb auch mehr freien Wasserstoff, als es bei
                              gewöhnlichen Gasgeneratoren der Fall seyn kann, wo der in den oberen Regionen des
                              Generators aus dem Brennmaterial sich entwickelnde Wasserdampf, ohne Gelegenheit zu
                              haben mit glühenden Kohlen in Berührung zu kommen, unzersetzt mit in den Ofenraum
                              gelangt. Außerdem scheint gerade durch diese umgekehrte Verbrennung die Erzeugung
                              von größeren Kohlenwasserstoffmengen befördert zu werden, was bei den gewöhnlichen
                              Generatoren nicht in dem Grade der Fall seyn wird.
                           Die bei der Holzköhlerei beobachteten Vorgänge und mehrfach bestätigten
                              Erscheinungen, welche diese Meinung wesentlich unterstützen, und wonach unter anderm
                              bei schneller Verkohlung weniger, bei langsamer Verkohlung hingegen mehr Kohle
                              gewonnen wird, deuten auch hier auf ein ähnliches Verhalten des Herganges bei dem
                              Verbrennungsproceß im Generator mit umgekehrter Verbrennung und schneller Verkohlung
                              einerseits, und dem Verbrennungsprocesse im gewöhnlichen Generator und langsamer Verkohlung
                              andererseits. In dem Generator mit umgekehrter Verbrennung langt nämlich das Holz
                              fast noch ganz unverändert vor dem Gebläsestrom an, wird hier plötzlich der
                              Einwirkung einer höheren Temperatur ausgesetzt und dadurch wieder eben so plötzlich
                              zersetzt. Durch eine solche plötzliche Zersetzung scheinen nun Verbindungen zu
                              entstehen, welche sich durch größere Mengen chemisch gebundenen Kohlenstoffs
                              auszeichnen. Der sehr bedeutende Kohlenverlust, welcher bei der Holzköhlerei durch
                              eine zu schnell sich steigernde Temperatur im Meiler, also durch zu rasche
                              Verkohlung und zu plötzliche Zersetzung des Holzes entsteht, möchte sich ebenfalls
                              daraus erklären lassen, daß der Sauerstoff- und Wasserstoffgehalt der
                              Holzfaser anstatt zu Wasser zusammen zu treten, Kohlenwasserstoff und Kohlensäure
                              bildet, wodurch dann wieder eine entsprechende Quantität Kohlenstoff in Gasform
                              entführt wird, welche für die Kohlengewinnung verloren ist. Die Vorgänge bei einem
                              gewöhnlichen Generator mit aufwärts gehender Verbrennung mögen in dieser Beziehung
                              wesentlich verschieden von den vorigen seyn. Hier wird nämlich das Holz, bei seinem
                              Vorrücken nach unten, durch den aufsteigenden Gasstrom nachgerade erwärmt und
                              endlich verkohlt, bis es in diesem schon verkohlten Zustande von dem Gebläsestrom
                              oder natürlichen Zuge erreicht wird, und dabei wahrscheinlich eben so wesentlich von
                              den vorigen verschiedene Zersetzungsproducte bildet. In dieser allmählich steigenden
                              Temperatur, worin das Holz langsam niedersinkt, scheinen die Bestandtheile desselben
                              auch wieder mit verschiedenen Verwandtschaftsäußerungen aufzutreten und eben so
                              verschiedene Verbindungen mit einander einzugehen, so daß hier weniger
                              Kohlenwasserstoff mit Kohlensäure, hingegen aber mehr Wasser resultirt. Durch diesen
                              Vorgang, ganz analog mit dem einer langsamen Verkohlung, wird sich also derjenige
                              Theil des. Kohlenstoffs im Holze des Meilers gewinnen lassen, welcher bei der
                              vorigen umgekehrten Generatorverbrennung oder schnellen Verkohlung durch Bildung von
                              Kohlenwasserstoff und Kohlensäure mit den übrigen Zersetzungsproducten entführt
                              wurde, und also für den Verkohlungsproceß verloren gehen mußte. In den Lehrbüchern
                              und Zeitschriften, welche diesen Gegenstand behandeln, findet man allerdings
                              Analysen von Generatorgasen mitgetheilt; aus diesen läßt sich indeß ein Gehalt an
                              Kohlenwasserstoffgas nur selten ersehen, und wenn dieß der Fall ist, so sind die
                              gefundenen Mengen desselben immer nur verschwindend klein. Allerdings sind die
                              meisten dieser Analysen mit gewöhnlichen Generatorgasen aus aufwärtsgehender
                              Verbrennung hervorgegangen – vorgenommen, und deßhalb für unsern Zweck von
                              weniger Bedeutung. Da es aber auch solche gibt, welche Generatorgase aus umgekehrter
                              Verbrennung untersucht haben, und da es ferner für die richtige Beurtheilung und das Verstehen unseres
                              Processes von Wichtigkeit ist, den Kohlenwasserstoffverbindungen ihren Einfluß dabei
                              einzuräumen, so mußte auf die Vorgänge des Gasgeneratorbetriebes hier etwas näher
                              eingegangen werden.
                           Ferner möchte noch das bekannte Vermögen der sogenannten Pultfeuerung, sehr hohe Temperaturen hervorbringen zu können, unserer
                              Meinung über die Kohlenwasserstoffbildung günstig seyn. Die Bedingungen nämlich,
                              unter welchen das Holz hier zur Verbrennung kommt, sind denjenigen ziemlich ähnlich,
                              welche bei dem Generator mit umgekehrter Verbrennung obwalten. Während nämlich durch
                              die auch bei der Pultfeuerung eintretende plötzliche Zersetzung des Holzes der
                              Kohlenstoff sich einer größeren Menge Wasserstoffs bemächtigt, wird ein
                              verhältnißmäßig eben so großer Theil des Wasserstoffs der Wasserbildung entzogen
                              werden müssen, und erst an der Feuerbrücke zur Verbrennung gelangen; und da die
                              gebildete Kohlensäure auf ihrem Wege nach der Feuerbrücke wieder mit glühenden
                              Kohlentheilchen in Berührung kommt, so wird dieselbe auch – zum Theil
                              wenigstens – Gelegenheit bekommen, sich wieder zu Kohlenoxyd zu reduciren.
                              Auf diese Weise mögen also bei der Pultfeuerung größere Mengen brennbarer Gasarten
                              an der Feuerbrücke zur Verbrennung gelangen, als es bei der gewöhnlichen
                              Rostfeuerung der Fall sehn wird. Da nun außerdem, wie bemerkt, durch die
                              anderweitige Disposition eines Theils des Wasser- und Sauerstoffs die
                              Wasserbildung auf dem Rost beeinträchtigt wurde, so wird auch die Wärme bindende
                              Eigenschaft des Wasserdampfes, als in geringerer Menge vorhanden, weniger
                              deprimirend auf den Wärmeeffect der zu verbrennenden Gase einwirken können.
                           Diesem nach wird also unser Gasgenerator folgende Gasarten liefern:
                           1) Stickstoffgas, aus der zugeführten Gebläseluft;
                           2) Kohlensäure, herrührend von der unmittelbaren
                              Verbrennung des Brennmaterials vor dem Gebläse, von der Zersetzung des
                              hygroskopischen Wassers durch Kohle und auch von der directen Verbindung des
                              Kohlenstoffs mit dem Sauerstoff aus der Holzfaser;
                           3) Kohlenoxyd, erzeugt beim Durchgange der Kohlensäure
                              durch die glühende Kohlensäule;
                           4) Wasserdampf, entstanden aus dem unzersetzten
                              hygroskopischen Wasser des Brennmaterials und aus demjenigen Theile des Sauerstoffs
                              und Wasserstoffs in der Holzfaser, welcher nicht zur Bildung von Kohlenwasserstoff
                              und Kohlensäure verwendet wurde;
                           5) Wasserstoff, entsprungen aus der Zersetzung des
                              hygroskopischen Wassers und aus der Holzfaser, insofern diese unter den obwaltenden
                              Umständen weder
                              durch Kohlenstoff noch Sauerstoff gebunden wurde, endlich
                           6) Kohlenwasserstoff, hervorgehend aus der directen
                              Verbindung des Wasserstoffs mit dem Kohlenstoff aus der Holzfaser, und dann auch
                              noch aus den im Brennmaterial schon ursprünglich vorhandenen
                              Kohlenwasserstoffverbindungen.
                           Betrachten wir diese verschiedenen Gasarten ihrem Einflusse nach, welchen sie auf die
                              Schwefelwasserstoffbildung auszuüben im Staude sind, so wird:
                           ad 1. Der Stickstoff sowohl die Feuerbrücke als auch die
                              übrigen Theile des Apparates passiren können, ohne irgendwo chemisch
                              einzuwirken.
                           ad 2. Die Kohlensäure scheint auf den Schwefelkies in
                              erhöhter Temperatur gar keinen Einfluß zu haben.
                           ad 3. Das Kohlenoxyd, ohne irgend eine Einwirkung auf
                              erhitzten Schwefelkies oder Schwefeldampf auszuüben, wird größtentheils an der
                              Feuerbrücke zu Kohlensäure verbrennen, und auf diese Weise als Hauptbrennmaterial
                              zur Hervorbringung der nöthigen Temperatur im Apparate beitragen.
                           ad 4. Der Wasserdampf spielt bei unserem Proceß
                              jedenfalls eine etwas zweideutige Rolle. Obgleich derselbe auf den glühenden
                              Schwefelkies (FeS²) wahrscheinlich keine
                              zersetzende Wirkung hat, so wird sich eine solche doch gewiß einfinden, sobald der
                              Schwefelkies durch den Einfluß der erhöhten Temperatur einen Theil seines
                              Schwefelgehaltes verloren hat, und es werden Schwefelwasserstoff und Eisenoxyd
                              entstehen, was insofern für unseren Zweck erwünscht ist. Aber das auf diese Weise
                              entstandene Eisenoxyd oder Oxydul wird sich wahrscheinlich wieder auf Kosten des
                              schon gebildeten Schwefelwasserstoffes in Schwefeleisen umwandeln, wodurch also der
                              eben angedeutete Vortheil sehr problematisch erscheinen muß.
                           ad 5. Derjenige Theil des freien Wasserstoffs, welcher
                              der Verbrennung an der Feuerbrücke entgeht, wird beim Zusammentreffen mit dem
                              Schwefeldampfe im Apparate mit demselben unmittelbar zu Schwefelwasserstoff
                              zusammentreten, und erscheint deßhalb sehr wirksam für unsern Proceß.
                           ad 6. Endlich aber tritt allem Anscheine nach der
                              Kohlenwasserstoff als das wirksamste Agens für unsern Proceß auf, indem bei
                              Gegenwart von Schwefeldampf in einer gewissen Temperatur die Zersetzung desselben
                              schnell und vollkommen vor sich zu gehen scheint. Der neben Bildung von
                              Schwefelwasserstoffgas hierbei zugleich frei werdende Kohlenstoff läßt in Form von
                              ungemein feinen Partikelchen in dem Präcipitate sich nachweisen.
                           
                           Demnach läßt sich erwarten, daß, je mehr die Construction des Apparates und die darin
                              auszuführenden Arbeiten dazu geeignet sind, vielen freien Wasserstoff und viele
                              Kohlenwasserstoffverbindungen mit dem glühenden Schwefelkies möglichst vollkommen in
                              Berührung zu bringen, desto größer der Erfolg unseres Processes seyn wird.
                           Was nun die Anwendung dieses Schwefelwasserstoffgases zur Kupferfällung betrifft, so wird dasselbe mit den Verbrennungsproducten
                              zugleich in ein System von Kammern geführt, welche mit gewissen Rauchkammern der
                              Schmelzöfen Aehnlichkeit haben. Oben auf den Kammern sind durchlöcherte hölzerne
                              oder bleierne Kästen angebracht, welche die kupferhaltige Lauge aufnehmen und durch
                              die Löcher als feinen Regen in die Kammern wieder entlassen. Die Lauge kommt hier
                              mit dem Schwefelwasserstoff in Berührung, ein Theil Schwefelkupfer wird ausgefällt,
                              und mit der übrigen Lauge in einen zickzackförmigen Canal geführt. Hier setzt sich
                              das gefällte Schwefelkupfer ab, und die aufs Neue geklärte Lauge wird auf dieselbe
                              Weise wieder in die Kammern zurückgeführt, und dieß so lange wiederholt, bis alles
                              Kupfer ausgefällt ist, und die Mutterlauge nach Schwefelwasserstoff riecht. Sobald
                              dieser Zustand eintritt, wird das Präcipitat nebst der Mutterlauge in ein
                              Decantirungsgefäß abgelassen und eine neue Partie Kupferlauge unter Behandlung
                              genommen. In dem Decantirungsgefäß setzt sich das Schwefelkupfer sehr bald ab, und,
                              nachdem die Mutterlauge decantirt worden ist, wird das Schwefelkupfer auf aus
                              thierischen Stoffen – Haare oder Wolle – hergestellte Filter
                              abgelassen, und hier gewaschen, um es von den Eisensalzen zu befreien. Das
                              Präcipitat, auf den Filtern in einem plastischen Zustande zurückgehalten, läßt sich
                              in jede beliebige Form bringen, wird in das Trockenhaus geschafft, und entweder
                              durch Hülfe der Luft allein, oder durch künstliche Wärme getrocknet.
                           Dieß Product enthält, je nach den Umständen, von 20 bis 40 Proc. Kupfer, und ist mit
                              mehr oder weniger freiem Schwefel und Kohle verunreinigt. Aufbewahrt in größeren
                              Quantitäten, ist es sehr geneigt zur Selbstentzündung, kann aber leicht durch ein
                              festes Zusammenpacken, wodurch die Luft ausgeschlossen wird, davor geschützt
                              werden.
                           Aus der Beschaffenheit des auf diese Weise erhaltenen Präcipitats läßt sich nun
                              leicht ersehen, daß es für die weitere Bearbeitung entweder zu Kupfervitriol oder
                              regulinischem Kupfer ein vorzügliches Material abgibt.
                           Vorläufig läßt sich der im Präcipitate enthaltene freie
                                 Schwefel leicht durch Destillation gewinnen.
                           Behufs Kupfervitriolfabrication ist eine mit einiger
                              Vorsicht durchgeführte
                              Flammofenröstung und nachfolgende Lösung des gebildeten Salzes hinlänglich, um einen
                              chemisch reinen Kupfervitriol zu gewinnen.
                           Soll endlich das Präcipitat zu regulinischem Kupfer
                              verarbeitet werden, so läßt sich auch dieß durch einen sehr einfachen
                              Flammofenproceß bewerkstelligen. Da sich nämlich Schwefelkupfer und Kupferoxyd
                              gegenseitig zu regulinischem Kupfer reduciren, so wird eine gewisse Menge
                              Schwefelkupfer auf einem Flammofenherde todtgeröstet, ein anderer Theil
                              Schwefelkupfer dahingegen, um der Oxydation desselben vorzubeugen, schnell
                              eingeschmolzen. Das Kupferoxyd im noch glühenden Zustande wird nach gerade mit dem
                              geschmolzenen Schwefelkupfer zusammengebracht, bis das Aufhören der Entwickelung von
                              schwefliger Säure zu erkennen gibt, daß das ganze Metallbad in regulinisches Metall
                              umgewandelt worden ist, dessen weitere Behandlung hier als bekannt vorausgesetzt
                              werden kann.
                           Das bisher Mitgetheilte mag hinreichen, um sich den Proceß mit seinen
                              Eigenthümlichkeiten verdeutlichen zu können.
                           Was das ökonomisch Vortheilhafte desselben, der
                              sogenannten Cementation gegenüber anbelangt, so liegt der
                              Grund keineswegs allein darin, daß er das Eisen ganz und gar entbehrlich macht,
                              sondern es sind noch andere Gründe vorhanden, welche denselben als vortheilhaft
                              erscheinen lassen. Unter diesen will ich außer der Erzeugung eines fast chemisch
                              reinen Kupfers oder Kupfervitriols, was unser Proceß zuläßt, nur auf den Zustand des
                              zur Erzeugung von Schwefelwasserstoffgas angewendeten Schwefelkieses aufmerksam
                              machen.
                           Der kupferhaltige Schwefelkies wird nämlich während der Schwefelwasserstofferzeugung
                              und als Folge davon zu einer niedrigeren Schwefelungsstufe zurückgeführt, ohne
                              oxydirt zu werden. Die hierdurch hervorgebrachte Porosität des Schwefelkieses
                              disponirt nun wieder im hohen Grade die Bestandtheile dieser aufgelockerten
                              Schwefelbrände, bei Einwirkung der Luft sich in verhältnißmäßig sehr kurzer Zeit
                              fast vollständig zu oxydiren und schwefelsaure Salze zu bilden, wodurch es dann
                              wieder möglich wird, selbst an Kupfer reichere Schwefelkiese, ohne größere Verluste
                              auf nassem Wege zu Gute zu machen. Wie bekannt, hat es nämlich seine
                              Schwierigkeiten, durch gewöhnliche Haufenröstung und Verwitterung das Kupfer in den
                              Schwefelkiesen nur einigermaßen vollkommen in lösliche schwefelsaure Salze
                              umzuwandeln. Die Ursache liegt in den Unvollkommenheiten der Haufenröstung
                              überhaupt, dann aber darin, daß die schon während der Röstung sich bildenden
                              schwefelsauren Salze wieder zersetzt werden. Der Hauptzweck der Röstung wird
                              hierdurch gerade beeinträchtigt, das Ausbringen des Kupfers wieder höchst
                              unvollkommen und der ganze Proceß also auch wieder ökonomisch unzulässig. Unter diesen
                              Umständen wird deßhalb auch gewöhnlich eine directe Schmelzung solcher reicheren
                              Erze vorzuziehen seyn. Bei Behandlung der kupferhaltigen Schwefelkiese durch unseren
                              Proceß wird diesem Uebel vorgebeugt und dadurch wieder die Möglichkeit gegeben,
                              selbst reichere kupferhaltige Schwefelkiese mittelst des nassen Weges und seinen
                              Vortheilen behandeln zu können, ohne zu reiche Rückstände absetzen zu müssen.
                           ––––––––––
                           Da eine Uebersicht der Oekonomie des Betriebes mittelst Schwefelwasserstoffes bei
                              Zahlenangaben dadurch hoffentlich deutlicher erscheinen wird, wenn dieß vergleichend
                              mit irgend einem anderen Betriebe geschieht, wo die Verhältnisse und übrigen
                              Umstände dieß zulassen, so werde ich hier eine vergleichende
                                 Zusammenstellung des Betriebes zu Foldal in Norwegen mit dem zu Agordo in
                              Italien anstellen.
                           Die Zahlenangaben von Agordo sind aus Rivot's
                              Kupferhüttenkunde – übersetzt von Dr. Hartmann – entnommen, während die angegebenen
                              Resultate von Foldal unter eigener Betriebsführung erlangt sind.
                           Im Jahre 1853 waren die Ausgaben für die Cementation in Agordo, und zwar bei einer
                              Production von 136 Tonnen Kupfer, folgende:
                           
                              
                                 Eisen
                                 
                                    
                                    
                                 RoheisenHolzHolzkohlenTorfArbeitslöhneReparaturen,
                                    Gezähe und diverse Kosten
                                 401,50213,15440,75407,802400
                                 Ton.  „  „  „Schichten
                                 
                                    à
                                    
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                                 224,00
                                    Fr.  10,52  „  57,25  „  12,20  „        
                                    2  „
                                   89436,00
                                    Fr.    2224,34  „  25232,94  „    4965,16  „    4800,00  „  17000,00  „
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 –––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 Summa der jährlichen Ausgaben
                                 128876,47 Fr.
                                 
                              
                           wonach also die Cementationsausgaben für 1 Tonne Kupfer auf
                              etwa 947,62 Francs zu stehen kommen.
                           Bei Anwendung von Schwefelwasserstoffgas anstatt Eisen würden die Ausgaben für die
                              Darstellung derselben Quantität Kupfer, nach dem wirklichen Verbrauche in Foldal,
                              aber berechnet zu denjenigen Preisen, welche zu Agordo gelten, folgende gewesen
                              seyn:
                           
                              
                                 Schwefelwasserstoff
                                 
                                    
                                    
                                 HolzHolzkohleTorfArbeitslöhneReparaturen, Gezähe und
                                    diverse Kosten
                                 6463239698292
                                 Ton.  „  „Schichten
                                 
                                    à
                                    
                                    à
                                    
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                                 10,52
                                    Fr.57,25  „12,20  „      
                                    2  „
                                   6795,92
                                    Fr.18491,75  „11821,80  „16584,00  „17000,00  „
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 –––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 Summa der jährlichen Ausgaben
                                 70693,47 Fr.
                                 
                              
                           
                           wonach also wieder bei Abwerfung des Cementations- und
                              Anwendung des Schwefelwasserstoffprocesses eine jährliche Ersparung von 58182,97 Fr.
                              zu erreichen seyn würde, indem, während bei ersterem 1 Tonne Kupfer auf 942,62 Fr.
                              zu stehen kommt, bei letzterem dieselbe mit nur 519,82 Fr. dargestellt werden
                              kann.
                           Die Kosten des Schwefelkieses, welcher zur Schwefelwasserstoffbildung benutzt wird,
                              können hierbei keineswegs berücksichtigt werden, indem derselbe als Material für die
                              Kupfergewinnung unter allen Umständen gewonnen und gefördert werden muß.
                           Es verdient noch bemerkt zu werden, daß das oben angegebene Verhältniß zwischen Holz,
                              Kohle und Torf bei unserem Proceß keineswegs als ein bestimmtes oder constantes zu
                              betrachten ist. Vorausgesetzt, daß das Holz sowohl, als auch der Torf dabei im
                              lufttrockenen Zustande verwendet werden, so kann dieß Verhältniß auch in jeder
                              beliebigen Weise abgeändert werden. Holz und Torf ersetzen sich nämlich, und zwar
                              mit gleichem Effect, gegenseitig, so daß 1 Tonne Holz dieselbe Wirkung leistet, wie
                              1 Tonne Torf und umgekehrt, und kann sogar je nach den Umständen der Proceß nur mit
                              einer dieser Sorten Brennmaterial, entweder Holz oder Torf, durchgeführt werden. Der
                              jüngste Torf aus fast noch unzersetzten Vegetabilien, hauptsächlich Moosarten
                              bestehend, hat bei uns die besten Resultate gegeben. Eben so läßt sich Buschwerk,
                              Reisig, Späne u. dgl. m. mit gleich gutem Effect anwenden, wobei dann wieder die
                              Anwendung von Kohle sehr eingeschränkt und sogar ganz überflüssig werden kann, indem
                              dieselbe hauptsächlich nur dazu dient, die Entzündbarkeit des Torfes oder der
                              größeren Holzstücke zu befördern und die Zwischenräume auszufüllen. Wenn also,
                              bedingt durch locale Umstände, das eine oder andere dieser Brennmaterialien den
                              Vorzug verdient, so werden dadurch auch wieder die übrigen mehr oder weniger
                              entbehrlich gemacht.
                           Welche erfreuliche Folgen unser Proceß hier in Norwegen überhaupt ganz besonders für
                              Foldal mitgeführt hat, läßt sich daraus schon abnehmen, daß die an Kupfer armen
                              Schwefelkiesgruben vor einigen Jahren ganz darnieder lagen und erst wieder durch den
                              Schwefelwasserstoff ins Leben gerufen sind. So z.B. wurden in Foldal früher häufig
                              Versuche angestellt, die kupferhaltige Lauge, welche aus den Rückständen von der
                              Kernröstung in großer Menge hervorquoll, durch Eisen zu Gute zu machen. Diese
                              mißlangen indeß immer, nicht sowohl der Eisenpreise wegen, sondern ganz besonders
                              dadurch, weil diese Lauge zugleich mit großen Mengen Eisenoxydsalzen – und
                              deßhalb ganz blutroth gefärbt – hervortrat, wodurch dann natürlicherweise
                              auch der Eisenverbrauch unverhältnißmäßig hoch ausfallen mußte. Seit Einführung
                              unseres Processes hier
                              durch meinen verehrten, leider zu früh verstorbenen Freund, Bergmeister Sinding, werden jetzt diese Rückstände auf Kupfer
                              benutzt, dabei nicht unbedeutende Mengen Kupfer gewonnen, und zwar zu ganz ungemein
                              billigen Preisen.
                           Endlich bin ich bereit, nähere Auskunft über unseren Proceß mitzutheilen und füge,
                              möglicher Anfragen wegen, hier meine Adresse bei, wie folgt:
                           Dovre Postaabneriepr. Christiania in Norwegen.
                           
                        
                     
                  
               Tafeln
