XLVII. Ueber die Zusammensetzung und Verhüttung einiger norwegischen titanhaltigen Eisenerze; von David Forbes. Aus der Chemical News, vol. XVIII p. 275; December 1868. Forbes, über die Zusammensetzung und Verhüttung norwegischen titanhaltigen Eisenerze. In der neueren Zeit wurde dem Zugutebringen der in Neuseeland, Canada, Scandinavien und anderen Ländern reichlich vorkommenden titanhaltigen Eisenerze große Aufmerksamkeit gewidmet, indem man vielseitig von der Voraussetzung ausging, daß diese Erze bei ihrer Verhüttung ein mit Titan legirtes Stabeisen oder einen Titanstahl von ausgezeichneter Güte geben. In den zahlreichen, von englischen Zeitschriften mitgetheilten Artikeln und Besprechungen über diesen Gegenstand wurde die Sache als etwas ganz Neues behandelt; auch wurden von verschiedenen Seiten Patente in der Meinung genommen, daß derartige Erze früher noch nie verhüttet worden seyen und daß die Behandlung derselben, sowie die Beschaffenheit ihrer Producte, der metallurgischen Welt bisher noch ganz fremd geblieben seyen. Dieß ist jedoch keineswegs der Fall, denn die titanhaltigen Magneteisensteine Schwedens, Norwegens und Finnlands wurden bekanntlich schon in sehr alten Zeiten bergmännisch gewonnen und in den Holzkohlenhohöfen jener Länder in großartigem Maaßstabe verschmolzen. Meine eigene Erfahrung im Verhütten titanhaltiger Eisensteine datirt vom Jahre 1847, wo ich im südlichen Norwegen als consultirender Chemiker mehrerer kleinen mit Holzkohlen betriebenen Eisenhüttenwerke thätig war. Aus meinen damals gemachten Beobachtungen und ausgeführten Analysen habe ich die nachstehenden Bemerkungen ausgezogen.Ein kurzer Artikel „über die Zusammensetzung und Verhüttung einiger norwegischen Eisenerze“ erschien von mir in Nr. 416 der Chemical News vom 22. November 1867. Titanhaltiger Eisenstein von der Cristina-Grube auf Krageröe. – Dieses Erz kommt auf einem Gange vor oder bildet vielmehr eine metallführende Zone, welche in den metamorphischen Schiefern der, Dybsunds Holmene genannten kleinen Inseln oder vielmehr Klippen des Krageröe-Fjords in Südnorwegen aufsetzt. Der Eisenstein steht in dieser Zone in einer Mächtigkeit von ungefähr 6 Fuß an, kommt indessen größtentheils in linsenförmigen Massen vor, welche ein allgemeines Streichen von N. N. W. – S. S. O. haben und unter 80° nach W. einfallen. Die Lagerstätte wird von einem jüngeren Granitgange durchsetzt, welcher jedoch bedeutende Verwerfungen oder sonstige Störungen nicht hervorgebracht hat. Das Erz selbst ist titanhaltiger Magneteisenstein, wird (obgleich nicht sehr stark) vom Magnete angezogen und enthält Partien von farblosem Quarz und schwärzlich-grüner Hornblende, zuweilen auch Flitterchen von Magnetkies eingesprengt. Dieser Magneteisenstein besitzt schwarze Farbe und starken Glanz, welche sich selbst nach längerem Liegen in feuchter Luft nicht verändern. Bei der Analyse dieses Erzes verfuhr ich in nachstehender Weise. Eine abgewogene Menge desselben wurde in einem Goldtiegel mit der achtfachen Gewichtsmenge von zweifach-schwefelsaurem Natron zusammengeschmolzen, bis alles Lösliche aufgeschlossen war. Die geschmolzene Masse wurde mit kaltem Wasser behandelt, bis nur noch geringe Mengen von weißer Kieselsäure zurückblieben; diese wurde abfiltrirt, ausgewaschen, getrocknet und gewogen. Die mit Wasser stark verdünnte Lösung wurde mit einigen Tropfen Salpetersäure versetzt, um zu verhüten daß bei der Fällung der Titansäure sich auch Eisenoxyd mit niederschlägt, und dann wurde das Ganze ziemlich lange im Sieden erhalten. Die dadurch ausgeschiedene Titansäure wurde nach dem Abfiltriren, Auswaschen und Trocknen zum Glühen erhitzt, wobei sie eine hellgelbe Farbe annahm; dann wurde sie gewogen. Die in dem Filtrate noch vorhandenen Bestandtheile (Thonerde, Eisenoxyd, Kalkerde und Magnesia) wurden in der üblichen Weise getrennt; das Eisen wurde auf maaßanalytischem Wege (mittelst zweifach-chromsauren Kalis) mit einer besonderen Portion des Erzes bestimmt, welche mit Salpetersalzsäure aufgeschlossen wurde und die auch zur Bestimmung des vorhandenen Schwefels diente. Die Gegenwart von Phosphor konnte weder nach Abel's Verfahren, noch durch Spiller's Methode, noch durch molybdänsaures Ammoniak nachgewiesen werden. Die Analyse ergab nachstehende Resultate: Eisen 42,04  Sauerstoff (aus dem Verluste bestimmt)     16,03  Manganoxydul 0,14  Thonerde 2,61  Kalkerde 2,11  Magnesia 1,88  Kieselsäure 19,90  Titansäure 15,10  Schwefel 0,19  Phosphor –    ––––––– 100,00. Den Erfahrungen der scandinavischen Eisenhüttenleute zufolge läßt sich gegen die Verwendung dieser titanhaltigen Magneteisenerze nur die Einwendung machen, daß dieselben sich im Hohofen um so strengflüssiger zeigen, je reicher an Titansäure sie sind; bei sehr hohem Titangehalte erfordern sie so starke Kohlengichten, daß ihre Verhüttung in einem Lande, wo titanfreie Erze guter Qualität billig zu haben sind, nicht vortheilhaft seyn kann. Nach langen Erfahrungen im Verhütten der genannten Erze, welche ein sehr gutes Eisen gaben, kam man zu der Erkenntnis daß das Verschmelzen derselben für sich allein, aus dem oben angegebenen Grunde unvortheilhaft sey; dagegen erwies sich eine aus gleichen Theilen dieses Magneteisensteines und der anderen in demselben Districte vorkommenden titanfreien Erze gemachte Gattirung als sehr lohnend. Zur Herstellung einer leichtflüssigeren Beschickung ließ mein Vorgänger unter der Voraussetzung, daß sich im Hohofen eine flüchtige Verbindung von Titan und Silicium bilden würde, gradweise verstärkte Chargen von klar gepochtem Quarz aufgeben, bis er zuletzt ein so siliciumreiches Roheisen erhielt, daß dasselbe beim Abstechen wie Suppe aus dem Ofen herausfloß. Ich schlug dagegen als Fluß Kalk zu, um die Titansäure als titansaure Kalkerde in die Schlacken zu treiben, gelangte indessen auch nicht zu einem befriedigenden Resultate; später, nachdem ich mehrere Silicotitanate, welche sich viel leichtflüssiger erwiesen als reine Titansäuresalze, näher untersucht hatte, wendete ich als Zuschlag ein Gemenge von gepochtem Quarz und Kalkstein an, welches zu sehr guten Resultaten führte; wenn die Erze nicht über 8 Proc. Titan enthielten oder durch Zusatz von titanfreien Eisensteinen auf diesen Procentsatz herabgedrückt wurden, ließ sich die Beschickung ohne alle Schwierigkeit verschmelzen und gab ein sehr gutes Ausbringen. Das hierbei erzeugte Roheisen wurde analysirt; es enthielt keinen Phosphor, nur Spuren von Schwefel; es gab 0,05 Proc. Titansäure, einem Titangehalt von 0,03 Proc. entsprechend, bezüglich dessen ich jedoch der Ansicht bin, daß er dem Eisen mechanisch beigemengt, nicht chemisch mit demselben verbunden ist. Das erhaltene Roheisen zeigt auf dem Bruche ein eigenthümliches Ansehen, welches sich nicht leicht beschreiben läßt, von den Hohofenarbeitern aber leicht unterschieden wird, so daß sie das aus diesen Erzen erblasene Roheisen selbst nach dem Umschmelzen im Kupolofen augenblicklich zu erkennen im Stande sind. Die bei dem Verschmelzen dieser Erze (sowie titanhaltiger Eisensteine im Allgemeinen) fallenden Schlacken lassen sich selbst dann, wenn jede Gicht nur 10 Proc. von solchen Erzen enthielt, sofort erkennen, sowohl an ihrem Verhalten im flüssigen Zustande, als nach dem Erkalten an ihrem äußeren Ansehen und an der Beschaffenheit ihres Bruches. Wenn diese Schlacken abgestochen werden, so steigen aus ihnen etwa faustgroße Blasen zur Höhe von sechs bis zwölf Zoll auf; dieselben bleiben mit einem eigenthümlichen Ansehen mehrere Minuten stehen, fallen dann plötzlich zusammen und sinken in den noch flüssigen Schlackenstrom zurück, indem sie nur eine seichte Vertiefung an der Stelle, an welcher sie aufgestiegen waren, zurücklassen. Nach dem Erkalten hat die Schlacke gewöhnlich eine etwa 1/8 bis 1/4 Zoll dicke, glasartige, grünlich oder grünlichbraun gefärbte Rinde; die unter derselben liegende Masse besteht aus einem nicht selten sehr porösen Aggregate von braun oder bräunlichgelb gefärbten Krystallnadeln. Sehr häufig sind diese titanhaltigen Schlacken blau gefärbt, namentlich die dichteren Varietäten; sie zeigen vorzugsweise an der Grenze zwischen dem inneren krystallinischen Kerne und der äußeren glasigen Rinde eine schön blaue Farbe, welche wahrscheinlich von der Reduction der Titansäure zu einer niedrigeren Oxydationsstufe herrührt. Der zum Verschmelzen dieser Erze benutzte Hohofen hatte nachstehende Dimensionen: Höhe des Schachtes vom Bodenstein bis zur Gicht    32 Fuß Höhe vom Bodenstein bis zu den Formen 1 1/2  „ Höhe vom Bodenstein bis zu der Rast     6   „ Höhe von der Rast bis zum Kohlensacke     2   „ Durchmesser des Gestelles     2   „ Weite der Rast     4   „ Weite des Kohlensackes     7   „ Weite der Gicht     5   „ Der Gebläsewind wurde durch die Gichtgase bis auf 260° C. erhitzt. Das Erz wurde in besonderen, auf der Gicht stehenden und durch die Gichtgase geheizten Röstöfen abgeröstet und darauf zwischen Walzen zu wallnußgroßen Stücken zerquetscht. Die benutzte Holzkohle war ein Gemenge von Fichten- und Tannenkohlen; zur Erzeugung einer Tonne Roheisen waren davon 40 Kubikfuß engl. (ungefähr 3744 Pfd. engl.) erforderlich. Die wöchentliche Roheisenproduction dieser kleinen Oefen erreichte durchschnittlich das Quantum von 16 Tonnen. Die Erze gestatteten ein durchschnittliches Ausbringen von 33 Proc. Titanhaltiger Magneteisenstein von der Gullaxrud-Grube bei Eger. – Das Vorkommen dieses Eisensteines ist dem des vorigen ganz gleich, wie denn die meisten der von mir untersuchten Lagerstätten von titanhaltigen Eisenerzen in Scandinavien große Aehnlichkeit mit einander haben, indem sie nur selten auf wirklichen Gängen, zumeist in Lenticularmassen auftreten, welche in den metamorphischen (größtentheils Hornblende-) Schiefern in der Richtung der Schieferung aneinander gereiht vorkommen. In der Gullaxrud-Grube streicht die lange Achse dieser Lenticularmassen in ungefähr westöstlicher Richtung und die Lagerstätte fällt unter 80° nach N. ein. An dem Punkte wo die wichtigsten Abbaue umgehen, steht der reine Eisenstein in einer Mächtigkeit von 18 Fuß an. Das Erz ist titanhaltiger Magneteisenstein von tief schwarzer Farbe und starkem Glanze; gleich dem Magneteisenstein von Krageröe verliert er dieses Ansehen in Folge der Einwirkung der Atmosphärilien auch bei längerem Lagern nicht. Er enthält etwas Hornblende und Quarz innig beigemengt, nebst eingesprengten Partien von Magnetkies und wird vom Magnet schwach angezogen. Bei der Analyse dieses Eisensteines schlug ich denselben Weg ein, wie bei der Untersuchung des Magnetits von Krageröe, jedoch mit der Abweichung, daß der vorhandene Phosphor durch Schmelzen mit kohlensaurem Natron abgeschieden und dann als pyrophosphorsaure Magnesia bestimmt wurde. Aus den Resultaten der Analyse ergab sich die nachstehende Zusammensetzung: Eisen 38,89 Sauerstoff (aus dem Verluste bestimmt)     14,84 Manganoxydul 0,48 Thonerde 1,70 Kalkerde 3,55 Magnesia 3,98 Kieselsäure 28,10 Titansäure 7,10 Schwefel 0,59 Phosphor 0,77 –––––– 100,00 Der Gehalt dieses Erzes an Schwefel und Phosphor ist so bedeutend, daß es zur Erzeugung von Holzkohlenstabeisen nicht verwendet werden kann; aus dem erblasenen Roheisen versuchsweise dargestelltes Stabeisen war in sehr hohem Grade rothbrüchig. Dagegen ist das Erz wegen seines sehr massenhaften Vorkommens, somit wegen seiner Billigkeit und in Folge der Lage der Lagerstätte ganz in der Nähe der Hütte, von Wichtigkeit für die Erzeugung von Gießereiroheisen. Ich untersuchte eine Probe von diesem Roheisen und fand in demselben außer Schwefel und Phosphor auch 0,26 Proc. Titansäure, entsprechend 0,16 Proc. metallischem Titan, welches aller Wahrscheinlichkeit nach dem Eisen nur mechanisch beigemengt, nicht chemisch mit ihm verbunden ist. Für sich allein verschmolzen, zeigte sich das Erz zu strengflüssig und gab keine flüssige Schlacke; diese Schwierigkeit wurde aber gehoben, indem man dasselbe (wie den titanhaltigen Magneteisenstein von Krageröe) mit titanfreien Eisensteinen gattirte.