| Titel: | W. Weldon's Process der Braunstein-Regeneration. | 
| Autor: | F. B. | 
| Fundstelle: | Band 229, Jahrgang 1878, S. 51 | 
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                        W. Weldon's Proceſs der
                           								Braunstein-Regeneration.
                        Mit Abbildungen auf Tafel 8.
                        Weldon's Proceſs der Braunstein-Regeneration.
                        
                     
                        
                           Im Bulletin de la Société
                                    											d'Encouragement, 1877 Bd. 4 S. 428 berichtet A.
                                    											Lamy über obigen Gegenstand aus Anlaſs der Verleihung der
                              									groſsen Lavoisier-Medaille. an W. Weldon. Der Bericht
                              									enthält keine wesentlichen Neuigkeiten, ist aber hübsch zusammengestellt, weshalb
                              									folgender Auszug wohl gerechtfertigt erscheint, wobei zugleich auf die früheren
                              									Arbeiten von G. Lunge (vgl. 1871 201 354) 1875 215 157) verwiesen wird.
                           Es ist bekannt, daſs bei der Chlorbereitung aus Braunstein mit Hilfe von Salzsäure
                              									bei einer Temperatur, welche noch nicht 100° erreicht, die Hälfte des in der
                              									Salzsäure enthaltenen Chlors als unreines Manganchlorür in den thönernen oder
                              									steinernen Zersetzungströgen zurückbleibt. Neben allem angewendeten Mangan enthält
                              									dieser Rückstand noch 8 bis 15 Proc. unzersetzte Salzsäure, eine erhebliche Menge
                              									Eisen und die sonstigen Beimengungen des Braunsteins.
                           Das Geschichtliche betreffend, so erinnern wir an die Regeneration Dunlop's in der Tennant'schen Fabrik in Saint-Rollox bei Glasgow (1856) an Weldon's erste Versuche (1867) und erste Ausführung in
                              									der Fabrik von Gamble (Lancashire) und endlich an das
                              										Deacon'sche Verfahren, welches 1870 bekannt
                              									wurde.
                           Die Weldon'sche Methode beruht auf der Thatsache, daſs
                              									Manganoxydul sich völlig in Mangansuperoxyd unter der doppelten Einwirkung eines Ueberschusses von Aetzkalk und eines Luftstromes
                              									von 55° verwandelt. Wird Manganoxydul für sich allein der Luft ausgesetzt, so geht
                              									es nur in Oxyd über. Man darf diese Veränderung auch so auffassen, daſs sich die
                              									Hälfte des Oxyduls in Superoxyd umsetzt und mit jenem ein Salz bildet, in welchem
                              									das Superoxyd die Rolle einer Säure spielt (Mn2O3
                              									= MnO, MnO2). Wird
                              									dagegen Manganoxydul bei Gegenwarteiner entsprechenden Menge Kalk, theils suspendirt, theils
                              									in Chlorcalcium aufgelöst, oxydirt, so gelangt man zur völligen Bildung von
                              									Superoxyd. Hier bildet sich eine Verbindung CaO, MnO2.
                           Für die Chlorbereitung wäre es nun zunächst gleichgiltig, ob man MnO,MnO2 oder CaO,MnO2 erzeugt, da die eine Verbindung so viel Salzsäure
                              									erfordert als die andere. Indessen braucht man zur Bildung der letzteren nur1/10 der Zeit,
                              									welche die der ersteren bedarf, kann also entsprechend kleinere Apparate anwenden
                              									und braucht erheblich weniger Luft zu blasen. Hierzu kommt noch, daſs der
                              									Kalkmanganit bei der Regeneration nur als Zwischenglied auftritt, das sich in
                              									Kalkbimanganit (HO,CaO + 2MnO2) umsetzt; das letztere gibt aber
                              									selbstredend mit derselben Menge Salzsäure erheblich mehr Chlor aus. Wenn man nach
                              									der Gleichung:
                           2(CaO,MnO2) + MnCl + HO = HO,CaO, 2MnO2
                              									+ CaCl + MnO    (1)
                           Kalkmanganit mit Manganchlorür behandelt, so wird nur die Hälfte seines Kalkgehaltes zur Bildung von
                              									Chlorcalcium verwendet. Hierauf scheint auch bei dem Proceſse die Bildung des
                              									Bimanganits zu beruhen. Man sieht aus den folgenden Gleichungen ohne weiteres, wie
                              									sich die Chlorproduction aus gleichen Salzsäuremengen bei dem einfachen und bei dem
                              									Bimanganit stellt; denn
                           2(CaO,MnO2) + 6 HCl = 2 CaCl + 6 HO + 2 MnCl + 2 Cl und
                           CaO,2MnO2+ 6 HCl = CaCl + 6 HO + 2 MnCl + 3 Cl.
                           Wird nun in die Mischung (1) noch Luft eingeblasen, so geht
                              									auch die Hälfte des Oxyduls noch in Superoxyd über, und es wird somit die
                              									Gesammtmenge des letzteren nützlich vermehrt unter gleichzeitiger Verminderung der
                              									Salzsäure ohne Nutzen absorbirenden Bestandtheile.
                           Nach der Gleichung MnCl + 2 CaO
                                 										+ O = CaCl + CaO,MnO2 ist auf 1 Aeq. Manganoxydul 1
                              									Aeq. Kalk anzuwenden und wird bei diesem Verhältniſse thatsächlich die Regeneration
                              									eine vollständige. Hierbei bilden sich aber während der Oxydation im
                              									Oxydationsapparat krystallinische Verbindungen, welche die Verdickung, selbst die
                              									Festwerdung der ganzen Masse herbeiführen. Weldon half
                              									diesem Uebelstande ab, indem er nach und nach die Kalkmenge bis auf 0,6 Aeq.
                              									verminderte, bei welchem Verhältniſse er stehen geblieben ist. Zwar wurde dadurch
                              									auch die Menge des regenerirten Productes vermindert (bis auf 79 Proc.); doch war
                              									die Durchführung des Proceſses gesichert und das geringere Ausbringen an Superoxyd
                              									ist wenigstens theilweise ausgeglichen durch den geringeren Verbrauch an Salzsäure
                              									zur Sättigung der Basen (CaO und MnO). Die Menge der letzteren ist theoretisch 0,63, in
                              									der Praxis aber durchschnittlich 0,70, erhebt sich jedoch zuweilen auf 0,80 und 0,90
                              									in Folge von Beimengungen des Kalkes an Magnesia, Thonerde, Eisenoxyd, Kalksilicat
                              									und Kalkaluminat. In gleicher Weise ist ferner der Salzsäureverbrauch abhängig von
                              									dem Grade des Brandes, welchem der Kalk unterworfen war. Schlecht gebrannter Kalk
                              									hat auſserdem noch den
                              									Nachtheil im Gefolge, daſs die Chlorkalkkammern mit schädlicher Kohlensäure versehen
                              									werden.
                           Geht man nunmehr von der im Oxydationsapparate nach einer wohlgelungenen Operation
                              									wirklich vorhandenen Mischung aus, bestehend aus Mangansuperoxyd und Manganoxydul,
                              									Chlorcalcium und Wasser, so ergibt sich folgendes. Man bringt in den Oxydirapparat,
                              
                              									abgesehen von Wasser mit mehr oder weniger Chlorcalcium, 100 MnCl + 160 CaO, welche geben: 100 MnO + 60 CaO + 100 CaCl. Durch Zublasen von Luft erhält man aus 100 MnO + 60 CaO + 86 O = 86 MnO2
                              									+ 14 MnO + 60 CaO (nach der Analyse). Den zweiten Theil der Gleichung
                              									kann man auch schreiben:
                           48 (CaO, MnO2) + 14 (MnO,MnO2) + 12 (CaO,2MnO2) . . . . . . . .
                              									(2)
                           oder 86 MnO2
                              									+ 60 CaO + 14 MnO . . . . . . . . (3)
                           Durch Zusatz von 24 MnCl
                              									(Endlaugen) entsteht aus 48 (CaO,MnO2) + 24 MnCl = 24 (CaO, 2 MnO2) + 24 MnO + 24 CaCl. Nach
                              									wiederholtem Durchblasen von Luft und Absorption von 12 O geben 24 MnO noch 12 (MnO,MnO2) und aus der
                              									Mischung (2) erhält man:
                           36 (CaO,2MnO2) + 26 (MnO,MnO2 + 24 CaCl oder
                           98 MnO2 + 36 CaO + 26 MnO + 24 CaCl . . . . . (4)
                           Aus Gleichung (4) ergibt sich, daſs man auf 124 Manganoxydul
                              									erhält 98 Superoxyd, d.h. 79 Proc.; zusammen 62 CaO und
                              										MnO oder 50 Proc.
                           Vor Zuführung der Endlaugen hatte man nach Gleichung (3) 86 Proc. Superoxyd; die
                              									stattgefundene Abnahme ist daher 7 Proc; dagegen betrug ebenfalls nach (3) die Menge
                              									an Kalk und Manganoxydul zusammen 74 Proc., mithin Abnahme 24 Proc.
                           Der Manganverlust beträgt 5 Proc. des gesammten Mangans
                              									und wird nach unserer Quelle hauptsächlich dem Schwefelsäuregehalte der Salzsäure
                              									zugeschrieben. Durch Anwendung von Filterpressen zum Aussüſsen des
                              
                              									Gypsniederschlages hofft man, diesen Verlust noch um die Hälfte vermindern zu
                              									können.
                           Kosten. Das Anlagekapital für eine Einrichtung zur
                              									Erzeugung von bequem 10t Chlorkalk täglich wird zu
                              									200000 Franken angegeben. Die Selbstkosten des Chlorkalkes auf 100k betrugen, als Weldon 1868 zuerst auftrat, 31 Fr. für französische Verhältniſse, die
                              									Salzsäure hierbei mit 2 Fr. die 100k angesetzt.
                              									Nach Weldon's Proceſs reducirt sich dieser Betrag auf
                              									21 Fr. Wird die Salzsäure als werthlos angesetzt, wie es mehr den englischen
                              									Verhältnissen entspricht, so gehen die Selbstkosten auf 14 Fr. für 100k herunter. Es muſs jedoch erwähnt werden, daſs
                              									seit der Ausbreitung des Proceſses der Preis für Braunstein ganz erheblich gewichen
                              									ist.
                           Wir geben nun noch eine kurze Beschreibung der gesammten Anlage Fig. 1 und
                              										2 Taf. 8; in letzterer ist, um ein möglichst übersichtliches Gesammtbild
                              									zu geben, der Plan sozusagen aufgerollt; der Grundriſs 
                              									Fig.
                                 										1 gibt aber ein Bild über die Lage der einzelnen Theile zu einander (nicht
                              									maſsstäblich). Gleiche Buchstaben bezeichnen gleiche Gegenstände.
                           Die von der Chlorbereitung kommenden Manganlaugen gehen in gemauerte Gruben F, mit Rührwerken G
                              									versehen, und wird darin die überschüssige Salzsäure der Laugen mit Kreide
                              									neutralisirt und ebenfalls das Eisen ausgefällt. Die durch Absitzen bereits
                              									theilweise geklärte Lauge wird durch eine Pumpe H in
                              									die etwa 16m hoch stehenden Blechkästen A geschafft, wo ein weiteres Absitzen stattfindet und
                              									von wo die Laugen in die beiden Oxydirapparate B
                              									abgegeben werden; dieselben sind 9m hoch bei 3m,30 Durchmesser, in Blech ausgeführt und mit
                              									einer Dampfschlange versehen. Durch das Rohr n
                              									vertheilt sich die eingeblasene Luft, welche von der Luftpumpe L kommend zuvor den Regulator m passirt. Zum Betriebe derselben dient der Dampfkessel M.
                           Ist ein Oxydirapparat etwa zur Hälfte mit der klaren Lauge gefüllt, so wird so viel
                              									Kalkmilch zugefügt, als zur Bildung von Manganoxydul erfordert wird; gleichzeitig
                              									wird mit Dampf die Masse auf nahezu 55° erwärmt, sodann mit dem Einblasen der Luft
                              									begonnen und hierauf der Kalküberschuſs zugesetzt. Gegen Ende der Operation, die 4
                              									bis 6 Stunden dauert, wird die Endlauge zugefügt und noch einige Zeit Luft
                              									eingeblasen. Die Masse geht aus B nach den
                              									Blechgefäſsen C, wo sich die regenerirte Masse
                              									absetzt.
                           Hat man, beispielsweise, in den Oxydirapparat 736hl klare Manganbrühe eingelassen und während 145
                              									Minuten etwa 45240cbm Luft mit 1280k Sauerstoff eingeblasen, so sind davon 33,2 Proc.
                              									absorbirt worden (Luftpumpe: 8hl Cylinderinhalt,
                              									26 Umgänge in der Minute). In den folgenden 105 Minuten ist die Sauerstoffabsorption
                              									nur noch 17,6 Proc. Nach dem Zuthun der Endlaugen ist sie in 110 Minuten nur noch
                              									8,2 Proc. Die Production an Superoxyd betrug in diesen Perioden 2309, 879, 443,
                              									zusammen 3631k. Zeitdauer des Blasens 6
                              									Stunden.
                           Nach 24stündigem Absitzen der Masse läſst man das regenerirte Product direct in die
                              									achtseitigen Chlorentwiekler D (einer ist im
                              									Durchschnitt gezeichnet), welche vorher bereits mit Salzsäure beschickt sind,
                              									möglichst gleichmäſsig eintreten. E ist ebenfalls ein
                              									Chlorentwickler für den frischen, die Verluste deckenden Braunstein. Ferner bedeuten
                              										J Apparate zur Bereitung von Kalkmilch, mit Sieb
                              										r: K Pumpe zum Heben der Kalkmilch, p Ablaufrohre für die Chlorcalciumlaugen, nachdem sich
                              									in C die Masse abgesetzt hat; o Laboratorium, q Rohre zur Entfernung der
                              									Schlämme aus A und s
                              									Dampfrohre in den Chlorcysternen D.
                           
                              
                                 F. B.
                                 
                              
                           
                        
                     
                  
               Tafeln
