DE32893C - Neuerung bei der Verarbeitung von Kupfersteinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

.PATENTAMT.

KLASSE 40: Hüttenwesen.

Die in neuerer Zeit in gesteigertem Verhältnisse betriebene Ausbeutung von silberhaltigem und einen geringen Procentsatz von Kupfer führendem Bleiglanz macht die Erzeugung von concentrirten silber- und goldhaltigen Kupferlechen zur Nothwendigkeit. Dieselben enthalten in der Regel jedoch auch noch Arsen, Antimon, Eisen, Blei und andere metallische Beimengungen, welche eine ökonomische Extraction des Kupfers nach den bekannten Methoden nicht gestatten. Die Entfernung dieser Bestandtheile, die Gewinnung des Goldes und Silbers und die Darstellung eines reinen Kupfers mit möglichst wenig Kosten in kürzester Zeit zu erreichen, ist der Zweck der vorliegenden Erfindung. Das von uns angewendete Verfahren besteht zunächst in der Extraction des Silbers, Arsens und Antimons durch metallisches Blei bei einer Temperatur, bei welcher wohl das Blei, nicht aber das Kupfer flüssig wird und dessen Schwefelverbindung bestehen bleibt; hiernach erfolgt die Entfernung des im Steine verbliebenen Bleies bis auf einen gewissen Procentsatz durch Behandlung mit Kohle bei Kupferschmelztemperatur, und wird schliefslich das reine Kupfer durch Rösten des mit etwas Blei versetzt gebliebenen entsilberten Steines und Verschlacken des Bleies, Eisens und der anderen metallischen Nebenbestandtheile mittelst Kieselsäure gewonnen.

Das angewendete und hiernach näher beschriebene Entsilberungsverfahren mittelst Bleies beruht auf der Beobachtung, dafs letzteres nur dann Silber bezw. Arsen und Antimon aus Kupfersteinen extrahirt, wenn es sich damit im innigsten Contact bei einer Temperatur befindet, bei welcher wohl das Blei, nicht aber Kupfer in flüssigen Zustand geräth. Zur Herstellung dieses Contactes wird der Kupferstein so fein zermahlen, dafs er durch 40 maschiges Sieb fällt, und dieses Mehl mechanisch mit flüssigem Blei gemischt. Hierbei werden nur die Sulfide vom Silber, Arsen und Antimon reducirt und die betreffenden Metalle mit dem Blei legirt, während das Kupfersulfid unberührt bestehen bleibt. Der Grund dafür, dafs diese Wirkung nicht stattfindet, sobald die Arbeitstemperatur den Schmelzpunkt des Kupfers übersteigt, liegt darin, dafs alsdann die Sulfide vom Silber, Arsen und Antimon von dem flüssigen Kupfersulfid in Lösung erhalten werden und das metallische Blei die zwischen den beiderseitigen Sulfiden herrschende Affinität nicht aufzuheben, d. h. eine Reduction und Legirung der ersteren herbeizuführen vermag. Wird nun aber die Beweglichkeit der Molecule des Kupfersulfides durch Bewahrung seines festen Zustandes unterdrückt, so kann das Blei frei seine Einwirkung auf das Silber, Arsen und Antimon ausüben. Es ist jedoch Grundbedingung für das Gelingen des Processes, dafs die Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des Kupfers verbleibt; sobald auch das Kupfersulfid zur Schmelzung gelangt, tritt eine nennenswerthe Einwirkung des Bleies nicht ein, wie lange auch dessen Berührung mit . dem geschmolzenen Kupferstein dauern möge.

Folgendes ist unser Verfahren: Die Kupfer-

leche werden zerbrochen und so weit zermahlen, dafs das erhaltene Klein durch ein 40 maschiges Sieb fällt. Der zur Entsilberung benutzte Ofen ist ein Reverberirofen von solchem Inhalt, dafs er 2 Tonnen in eine circa 15 cm hohe Schicht auf der Sohle auszubreitenden Kupfersteines aufnehmen kann. Er ist mit dem gewöhnlichen Abstich, sowie mit Oeffnungen an der Arbeits- und Endseite versehen. An der Abstichseite sind zwei eiserne Behälter mit einem Fassungsvermögen von je 10 Tonnen aufgestellt. Der Ofen wird so weit erhitzt, dafs in seinem Innern Dunkelrothglut herrscht, und dann mit 3 Tonnen Blei beschickt. Sobald letzteres die Temperatur beginnender Rothglut angenommen hat, werden 2 Tonnen des gemahlenen silberhaltigen Kupfersteines darunter gekrückt. Das Blei wird bei der herrschenden Temperatur gänzlich von Kupferstein absorbirt; eine theilweise Oxydation des Schwefels findet statt, und die Temperatur nimmt in der ganzen Masse zu, indem die Reduction des Silbers, Antimons und Arsens und ihre Legirung mit dem Blei vor sich geht. Die herrschende Temperatur wird erhalten, und die Charge etwa 15 Minuten lang tüchtig durch einander gerührt. Während letzterer Operation scheiden sich ca. 60 pCt. vom benutzten Blei wieder aus dem Kupferstein aus. Nach Verlauf einer halben Stunde wird dieses Blei in einen der erwähnten eisernen Behälter abgestochen. Hierauf schliefst man den Abstich wieder und füllt behufs Extraction der letzten Reste an Silber 2 Tonnen frischen Bleies nach, die man gut unter die teigartige Masse krückt. Nach halbstündiger Wirkung zieht man auch dieses Blei wieder in den genannten Behälter ab.

Der in teigigem Zustande befindliche entsilberte Kupferstein wird zur weiteren Behandlung ebenfalls aus dem Ofen gezogen und dieser frisch mit Blei und Kupferstein beschickt.

Das aus der beschriebenen Entsilberung herrührende silberhaltige Blei kann durch Benutzung zur Behandlung frischen Kupfersteines im Silbergehalt angereichert werden; doch haben Versuche ergeben, dafs noch silberhaltiges Blei nicht mehr so energisch wirkt als frisches oder nachdem es zuvor z. B. mittelst des bekannten Zinkverfahrens vom Silber, Arsen und Antimon befreit worden.

Der aus dem Ofen gezogene entsilberte Stein enthält noch einen hohen Procentsatz Blei. Er wird zu dessen Wiedergewinnung in einen bei hoher Temperatur arbeitenden Reverberirofen gebracht und, während er sich noch in teigigem Zustande befindet, mit 10 pCt. Anthracitgrus gut vermengt und bis zur Kupferschmelztemperatur erhitzt. Der genannte Kohlenzusatz bewirkt die Abscheidung von ca. Y₂ Tonne des noch im Stein verbliebenen Bleies; die restirenden 12V₂ pCt. werden, wie später dargelegt, absichtlich zurückbehalten. Man sticht das atigeschiedene und ein wenig silberhaltige Blei ab und läfst den geschmolzenen Stein in Sandformen laufen; er ist jetzt fertig zur Darstellung von reinem Kupfer.

Von den ι ο Tonnen ursprünglich zugesetzten Bleies werden 9,5 Tonnen sofort als Metall wiedergewonnen, und enthält dasselbe fast alles Silber, alles Gold und Antimon und nahezu alles Arsen, sowie auch eine geringe Menge Kupfer. Letzteres kann man durch Abschöpfen als Gekrätz wiedergewinnen und bei der nächsten Behandlung mit Kohle zugleich mit dieser zur Charge geben, oder man sammelt es auf und verarbeitet es alsdann für sich auf Kupfer und Blei durch Zusammenschmelzen mit 2Y₂ pCt. Schwefel, wobei das Kupfer, wie bekannt, als Schwefelkupfer erhalten wird, während sich das Blei mit dem etwa noch vorhandenen Silber legirt. Das in die eisernen Behälter abgestochene Blei wird zur Gewinnung des Goldes und Silbers nach dem bekannten Zinkverfahren weiter behandelt und kann alsdann zum Entsilbern neuer Mengen von Kupferstein dienen. Da der Procefs ein continuirlicher ist, so können grofse Quantitäten von Kupferstein schnell und billig verarbeitet werden.

10 Tonnen Blei entsilbern 4 Tonnen Kupfersteine mit einem Gehalt von ca. 2 840 bis 14200 g (100 bis 500 Unzen) Silber pro Tonne. Der Verlust an Blei übersteigt nicht 1 pCt., der an Kupfer nicht Y₂ pCt. Das Antimon und Arsen finden sich in den beim Abtreiben des Silbers entfallenden Schlacken.

Durch die beschriebene Behandlung mit Kohle kann auch der Bleigehalt von Schachtofensteinen, welcher gewöhnlich bis zu 20 pCt. beträgt, ausgeschieden werden.

Die Verarbeitung des von Silber, Arsen und Antimon befreiten Leches auf reines Kupfer findet in folgender Weise statt, wobei bemerkt wird, dafs das gleiche Verfahren auch auf Leche angewendet werden kann, welche ursprünglich kein Silber enthalten, und nur die übrigen Sulfide oder auch von solchen ganz freien Leche, nachdem man dieselben zuvor mit etwas Blei versetzt hat.

Der entsilberte Stein wird so weit zerkleinert, dafs er durch ein grobmaschiges Sieb fällt und alsdann in einen mit Seiten- und Endthür versehenen Reverberirofen von 5 Tonnen Fassungsvermögen aufgegeben. Auf jeder Seite gerade hinter der Feuerbrücke befindet sich eine ca. 2,5 cm weite Düse, und sind diese so angeordnet, dafs sie den Wind diagonal gegen die Endthür über die Sohle hin blasen. Die Charge wird allmälig auf Rothglut gebracht und gelegentlich durchgekrückt. Sie wird bald übergar, und steigert man alsdann die Temperatur, jedoch nicht bis zur Kupferschmelztemperatur, und giebt Wind auf die rauchende

Claims (2)

1. Masse, indem man sie jetzt beständig rührt. Nach Verlauf einer Stunde beginnt sich infolge des Verschlackungsprocesses zwischen dem Blei und dem Kupfersulfid metallisches Kupfer in Gestalt von Mooskupfer an der Oberfläche auszuscheiden und durchsetzt schliefslich von aufsen nach innen die Masse in Gestalt von Drähten, Blättern u. s. w. Man läfst die Verschlackung so lange fortschreiten, bis die Masse ein metallisches Ansehen gewonnen hat. Man nimmt von Zeit zu Zeit Proben und giefst dieselben ins Wasser. Wenn die Kupferfragmentchen infolge der Bildung von Kupferschwärze (Cu O) an ihrer Oberfläche das glänzende Ansehen verlieren, stellt man die,Gebläse ab. Die Operation erfordert längstens gegen 4 Stunden. Die Masse enthält dann 5 bis 7 pCt Schwefel; das Eisen ist als Oxydul vorhanden, das Blei als Oxyd und Sulfat, das Kupfer als Metall und Sulfat. Auf je 12 pCt. des im Originalstein enthaltenen Eisens werden jetzt 8 pCt. Quarzsand zugesetzt und die Temperatur bis zur Kupferschmelztemperatur erhöht. Die Kieselsäure reducirt das Bleisulfat zu Oxyd und vereinigt sich mit diesem sowie mit dem Eisenoxydul zu Schlacke. Sobald letztere eine feine schwarze Farbe aufweiset, ist sie ganz frei von Kupfer; zeigt sie jedoch zufolge eines Gehaltes an Kupferoxyd eine rothe oder rothschwarze Färbung, so setzt man noch 1 pCt. entsilberten Kupfersteines hinzu, wodurch sofort die gänzliche Entkupferung der Schlacke herbeigeführt wird. Sie sollte im Maximum nicht über ι pCt. Kupfer enthalten. Hat sie die richtige Färbung angenommen, so wird sie in bekannter Weise durch die Endthür abgezogen und jede sich fernerweit noch bildende sofort entfernt. Diese schwarzen, eisenhaltigen Schlacken enthalten 35 bis 38 pCt. Blei; dasselbe kann leicht durch Behandlung der Schlacke mit Kohle wiedergewonnen werden. Wenn das schlackenfreie Kupfer aufhört zu wallen und sich Kupferoxyd an seiner Oberfläche zu bilden beginnt, wird es in Sandformen abgezogen. Es enthält öfter noch etwas Kupferoxydul, bildet aber ein vortreffliches Material für Messinggufs und ist, im rechten Augenblick abgestochen, ebenso zähe wie feinstes Raffinatkupfer. Eventuell wird es auch zur Reduction des vorhandenen Oxyduls nochmals in einem Raffinirofen geschmolzen, worauf es vollständig hammergar ist, sich hämmern, zu Folien auswalzen und zu feinem Draht ausziehen läfst. Es ist frei von Blei und Eisen und weist keine Spur von Arsen auf, wie reich auch der ursprüngliche Stein daran gewesen sein mag.

   Patent-A νSprüche:

   ι. Das Verfahren zur Behandlung von Kupfersteinen, darin bestehend, dafs man den gemahlenen Kupferstein mit metallischem Blei bei einer Temperatur zusammenbringt, bei welcher wohl das Blei, nicht aber Kupfer schmilzt, und wobei die im Stein vorhandenen fremden¹ Bestandtheile, wie Silber, Arsen und Antimon, ohne Reduction des Kupfers reducirt und vom Blei aufgenommen werden.
2. 2. Das Verfahren zur Behandlung von Kupfersteinen, darin bestehend, dafs man den zermahlenen Kupferstein mit Blei bei einer Temperatur zusammenbringt, bei welcher wohl das Blei, nicht aber das Kupfer schmilzt und dadurch die fremden Bestandtheile, wie Silber, Arsen und Antimon, reducirt und mit dem Blei legirt; dafs man sodann das Blei wieder absticht, darauf frisches Blei unter denselben Temperaturbedingungen unter den verbleidenden Stein krückt, dann auch dieses Blei wieder absticht, die verbleibende Masse unter Erhöhung der Temperatur bis zum Kupferschmelzpunkte mit Kohle behandelt, wodurch der gröfste Theil des noch im Steine verbliebenen Bleies reducirt wird, welches man sodann von dem geschmolzenen Steine abzieht.