Titel: | Ueber die Unreinigkeiten des Bleies und ihren Einfluß auf dessen technische Verwendung; von William Baker. |
Fundstelle: | Band 173, Jahrgang 1864, Nr. XXIX., S. 119 |
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XXIX.
Ueber die Unreinigkeiten des Bleies und ihren
Einfluß auf dessen technische Verwendung; von William Baker.
Ueber die Unreinigkeiten des Bleies u. ihren Einfluß auf dessen
techn. Verwendung.
W. Baker, Ingenieur der Sheffields Bleihüttenwerke, hielt
in diesem Betreff in der letzten Versammlung der British
Association zu Newcastle einen Vortrag, welcher in der Chemical News, November 1863, Nr. 204 und 205,
veröffentlicht wurde. Wir theilen im Folgenden den wesentlichen Inhalt desselben
(nach dem Berggeist, 1864, Nr. 2) mit.
Das in England in Flammöfen dargestellte Blei ist immer weich, während das im Gebläseofen (Schlackenherd oder castillianischen
Ofen) bei höherer Temperatur aus Flammofenrückständen oder armen Erzen erzeugte hart zu seyn pflegt. Weiches, reines Blei läßt sich
walzen, ohne an den
Kanten zu reißen, zeigt im geschmolzenen und abgeschäumten Zustande bei niedriger
Temperatur eine weiße Farbe und glatten Spiegel; bei höherer Temperatur zeigen sich
in Folge einer Oxydation Anlauffarben, welche aber in der Reihenfolge nicht so sehr
variiren, als bei einem unreinen Blei. Oberflächlich zeigen die erkalteten Zaine
farrnkrautähnliche Krystallisationen, welche eine Ungleichheit im Erstarren
veranlassen. Wird solches Blei bis nahe zum Schmelzpunkt erhitzt und zerbrochen, so
zeigt sich auf dem weißen Bruche eine säulenförmige Absonderung. Es ist Gewicht auf
die weiße Farbe der Oberfläche und des Bruches von reinem Blei zu legen, weil manche
schlechtere Bleisorten auch so weiß erscheinen, in Folge der Anwesenheit von
Unreinigkeiten, das Weiß ist aber mehr silber- als zinnweiß.
Die Härte des Bleies wird hauptsächlich durch Schwefel, Antimon und Arsen
herbeigeführt. Kupfer allein beeinträchtigt die Weichheit nicht sehr; auch findet
sich bei Abwesenheit von Schwefel nicht Eisen genug (0,008–0,10 Proc.), um
das Blei hart zu machen. Kommen aber Eisen und Kupfer in Verbindung mit Schwefel
zusammen vor, so machen sie, wie Schwefel allein, das Blei hart. Bei hoher
Temperatur schmelzen mehrere Metallsulfurete, vertheilen sich im Blei und dasselbe
wird härter, während dieß bei niedriger Temperatur nicht der Fall ist, woraus sich
das obige Verhalten des Flammofen- und Gebläseofenbleies erklärt. Schmilzt
man letzteres bei niedriger Temperatur nochmals ein, so scheiden sich die
Schwefelmetalle zum Theil oberflächlich ab. Benutzt man solches Blei zur
Bleiweißfabrication, so zeigen sich auf dem Bleiweiß unregelmäßige Partien von
dunkler Farbe. Ein Phosphorgehalt findet sich beim Verschmelzen von phosphorsaurem
Bleioxyd nicht im Blei, indem der Phosphor verdampft.
Bei der Umwandlung des Bleies in rothe Glätte setzt man wohl einen Zain hartes Blei
zu, um die Oxydation zu beschleunigen. Ich habe Blei mit 2 Proc. Bleiglanz
zusammengeschmolzen, welches dadurch eben so hart wurde, wie dasjenige aus
Flammofenrückständen.
Antimon, Zinn und Zink machen das Blei weiß; Zink und Zinn finden sich selten darin,
dagegen Antimon weit häufiger, welches entweder für sich oder in Verbindung mit
Schwefel dem Schlackenblei die eigenthümliche Härte und Weiße gibt. Bei der hohen
Temperatur eines Gebläseofens schmelzen die Sulfurete des Antimons, Kupfers, Eisens
und Arsens, und gehen in's Blei. Solches Blei muß dann vor weiterer Verwendung stets
gereinigt (raffinirt) werden.
Enthält das Blei nicht über 1–2 Proc. Antimon, wie z.B. das Derbyshirer
Rückstandsblei, so genügt es, dasselbe im Flammofen bei Luftzutritt einzuschmelzen,
wobei das reine Blei aussaigert und die eingemengten Schwefelmetalle zurückbleiben.
Auch kann man letztere durch Zusatz von Natronsalpeter zu dem eben rothglühenden
Blei oxydiren und abscheiden. Bei mehr Antimon (spanische Bleie) muß das Blei
längere Zeit einem Oxydationsproceß unterworfen werden, wobei man antimonreiche
Schlacken erhält, welche Hartblei mit 20–30 Proc. Antimon geben. Es gibt bis
jetzt kein Verfahren, um Antimon und Blei völlig zu trennen. Das raffinirte Blei
enthält immer noch Spuren von Antimon, Schwefel, Zinn und Eisen, und eine noch
größere Menge Kupfer. Ist dasselbe frei von Antimon und Zinn, so zeigt es beim
Schmelzen schöne Farbenerscheinungen; bei steigender Temperatur zerreißt das
gebildete Glättehäutchen nach allen Richtungen, wenn man die. Oberfläche in
Wellenbewegung versetzt, was ein reines Blei zu erkennen gibt. Weiches Blei bricht
mit faserigem, nicht mit körnigem Bruche und die Bruchfläche ist gewöhnlich mit
rothen oder blauen Farben überzogen.
Es soll jetzt noch die Rede von den Unreinigkeiten seyn, welche im raffinirten Blei
zurückgeblieben sind. Beim Pattinsoniren bleibt eine Spur
Eisen in den Bleikrystallen; Antimon scheint sich mit dem Silber zu concentriren,
bis zu welchem Grade ist noch durch Analysen nachzuweisen. Im Jahre 1856 fand ich,
daß Kupfer auch beim Silber bleibt; ist dasselbe im Verhältniß von 10 Unzen in der
Tonne vorhanden, so sind 8–10 Operationen nöthig, um dasselbe bis auf eine
Spur wegzubringen. Reich hat nachgewiesen, daß das meiste
Kupfer in den Bleidreck (Schlicker) geht, den man vor der Krystallisation von der
Bleioberfläche abzieht. Aber dieß ist nur wahr, wenn das Kupfer in beträchtlicher
Menge geschwefelt vorhanden ist. Es scheint bei seinen Versuchen das Kupfer nicht
über 0,1 Proc. hinaus weggeschafft zu seyn. An dem Punkte, wo Reich aufhört, fange ich an, nicht glaubend, daß raffinirtes Blei mehr als
0,1 Proc. Kupfer enthält. Um zu untersuchen, ob es möglich, den Kupfergehalt in
dieser Weise zu verringern, wurde Blei mit 0,05 Proc. Kupfer mit etwas reinem
Bleiglanz verschmolzen; das Blei enthielt noch 0,05 Proc. und der Bleidreck 0,048
Proc. Kupfer, es war also auf diese Weise keine Trennung möglich.
Die Reinheit des Bleies ist für manche technische Verwendungen desselben nothwendig;
20 Unzen Kupfer per Tonne schaden z.B. beim Verwalzen
des Bleies, sowie beim Röhrenziehen nicht, dagegen sind aber 2 Unzen bei der
Bleiweiß- oder Glasbereitung schädlich, wie Nachstehendes beweist. Wenn man
Blei mit einem gewissen Kupfergehalt in Salpetersäure löst, so oxydirt sich das Blei
früher als Kupfer und ein rother Ueberzug bedeckt die Oberfläche des sich lösenden
Bleies. Aehnliches findet bei der Bleiweißbildung statt; das Bleiweiß erhält eine röthliche Nuance.
Die Entstehung der letzteren hängt von dem Vorgange in den Lohen ab; sie
verschwindet, wenn sich aus der Lohe in reichlicher Menge Gährungsgase entwickeln
und tritt nicht hervor, wenn die Luft mehr freien Zutritt hat. In diesem Falle
bilden sich aber oft bläuliche oder grünliche Färbungen von kohlensaurem Kupferoxyd.
Die röthliche Farbe zeigt sich mehr im Innern, die bläuliche mehr äußerlich am
Bleiweiß. Beim Behandeln mit Essigsäure verliert der röthliche Stoff seine Farbe und
geht in Blau über. Das reinste Roth wird bei sehr geringen Quantitäten von Kupfer
erhalten; 2 Unzen per Tonne geben eine schönere Farbe,
als 10–12 Unzen. Die rothe Farbe wird durch anwesendes Schwefelantimon
verdeckt. Ein geringer Kupfergehalt (über 1 Unze per
Tonne) in einer zur Glasbereitung verwandten Glätte macht das Glas bläulich.
D. Zenner in Newcastle-on-Tyne hat
beobachtet, daß bei der Bleiweißerzeugung die Unreinigkeiten des Bleies sich in den
verschiedenen Lagen des Bleiweißes in verschiedener Quantität finden, sich aber
namentlich in dem Blei concentriren, welches unangegriffen geblieben ist, wie
nachstehende Analysen erweisen:
a.
b.
c.
d.
Kupfer
0,0047 Proc.
0,0035
0,0086
0,0079
Eisen
0,0027 „
0,0018
0,0076
0,0050
Nickel u. Zink
0,0005 „
0,004
–
0,0008
a. ursprünglich angewendetes Blei; b. äußere dicke Bleiweißschicht; c. innere dünne Bleiweißlage; d.
unangegriffenes Blei. Hieraus geht hervor, daß letzteres in Folge einer
Molecularbewegung unreiner geworden ist als das ursprüngliche Blei.