Glückauf, Jg. 61, No. 43

GLÜCKAUF

Berg- und Hüttenmännische Zeitschrift

Nr. 43 24. O ktober 1925 61. Jahrg.

Die Verflüssigung der Kohle.

Von Dr. F. B e r g i u s , Heidelberg.

(S c h l u ß .) Kontinuierliche Versuche im halbtechnischen Maßstabe.

Bei dem früher erwähnten Spaltverfahren für Ö l e 1 war dieser Teil des P rozesses außerordentlich einfach, das Einpum pen v o n K o h le h i n g e g e n b o t z u n ä c h st fast unüb erw in d lich s c h e i n e n d e S c h w ie r ig k e ite n . Jahrelang w u r d e n V e r su c h e m it d en v e r s c h ie d e n s te n Verfahren der K o h l e n e i n f ü h r u n g a n g e s t e llt . So wurde z. B. v e r s u c h t , die K o h l e durch vo r d as Reaktionsgefäß g e s c h a l t e t e , s c h l e u s e n a r t i g w ir k e n d e Apparate e inz ufü h ren , e s w u r d e v e r su c h t, die K o h le in einer Ö l a u f s c h w e m m u n g c in z u p u m p e n , a ll e d ie s e Verfahren sch eiterten j e d o c h an te c h n is c h e n S c h w i e ­

rigkeiten. Ein e in f a c h e r und p raktisch brauchbarer Weg wurde erst g e f u n d e n , a ls man erkannt hatte, daß sich p a ste n a r tig e M i s c h u n g e n v o n K o h le m it schweren ö l e n durch P r e ß p u m p e n g e e i g n e t e r K o n ­ struktion w ie e in e dicke F l ü s s i g k e i t durch R ohre fördern lassen , u n d d aß d er E n e r g ie b e d a r f für ein e derartige F ö r d e r u n g kein H i n d e r n is für die prak­

tische D u r ch fü h ru n g d i e s e s V e r fa h r e n s ist. D ie E in ­ führung einer d e r a r tig e n K o h le n p a s te hat w e ite r h in noch den V orteil, daß m an die K o h le g e m e i n s a m mit einem V e r te il u n g s m i tte l in den R ea k tio n sr a um bringt. Es e rg a b sic h im L au fe der A rb eiten , daß als V erteilungsm ittel d ie s c h w e r e n A n t e il e d e s b ei der H ydrierung a u s d er K o h le e n t s t e h e n d e n Ö les sehr g eeign et sind, und daß d ie s e A n t e il e d e s S c h w e r ­ öles im Sinne der Ö l s p a l t u n g b ei d em P r o z e ß g ü n s t i g beeinflußt w erd en .

Eine w eitere S c h w ie r i g k e it w ar natürlich die k o n ­ tinuierliche A b f ü h r u n g der f e s t e n R e a k tio n se r z e u g - msse aus dem R e a k tio n sr a u m , d er A s c h e u n d d e s u m g e w a n d e lt e n K o h l e n a n te ils . Erst lan g- nicht

jährige Versuche e r g a b e n hier e in e p r a k t i s c h b ra u ch ­ bare Lösung. N a c h d e m r e ic h e t e c h n i s c h e E r fa h r u n g e n für den k o n tin u ie r lic h e n P r o z e ß g e s a m m e l t w a ren bildete sich a ls p r a k tisc h e A p p a r a tfo r m d ie in A b . schematisch d a r g e s t e ll t e A n o r d n u n g heraus.

Die P aste w ird d u rch d ie P r e s s e

a,

für diesen Z w eck b e s o n d e r s k o n s tr u ie r t w e i en mußte, auf d en A rb eits d ru ck v o n e tw a 1 5 0 at g e ­ bracht und d em D r u c k g e f ä ß

b

d

~'T Zr»ngew. Cbem. 1921, S. 341, B e r g i u s - . Neue Methode zur Ver­

arbeitung von Mineralöl und Kohle.

a Presse, b Druckgefäß, c Reaktionsgefäß, d Pumpe, e Leitung, f Kühlschlange, g Ventil, h Auffanggefäß, i Gasbehälter.

Abb. 6. Schema der kontinuierlichen Versuchseinrichtung.

er fo r d e r lic h e n M e n g e z u g e f ü h r t w ird , w e r d e n die P a s t e und der W a s s e r s t o f f e tw a a u f A r b e its te m p e ­ ratur erw ä rm t. D e r S t o f f st r ö m t dann in d a s e i g e n t ­ lic h e R e a k t io n s g e f ä ß

c

b

e

g

h,

i

h

den und zur w e ite r n A u f a r b e it u n g k o m m e n .

D a s A u f h e i z g e f ä ß

b

c

z e i g t A bb. 7; d ie G e f ä ß e fa s s e n j e rd. 5 0 1. D e r m a s c h in e n m ä ß i g e T e il der A n l a g e (A b b . 8 ) , d ie M isc h m a s c h in e , d ie P a s t e n p r e s s e , d ie W a s s e r s t o f f ­ p u m p e und d ie B e d ie n u n g s e i n r ic h t u n g e n , b e f i n d e t

1354 G l ü c k a u f Nr. 43

Abb. 7. Das Aufheiz- und das Reaktionsgefäß der Anlage.

Abb. 8. D e r m a schinenm äßige Teil der Versuchsanlage.

sich außerhalb d e s R a u m e s, in d e m d ie R e a k t io n s ­ g e f ä ß e a u f g e s t e l l t sind. D a s R h e in a u e r W e r k hat zw ei solcher Arbeitssystem e in denen die verschiedensten K ohlen untersucht werden. Je nach der G r ö ß e der G efäße und nach der Art der a n g ew a nd ten K oh le erlauben diese Apparate Durchsätze v o n 8 0 0 - 1 0 0 0 kg in 2 4 st.

Mit dieser kontinuierlichen Arbeitsweise, die hauptsächlich v on A. D e b o , unterstützt durch K. N o a c k , technisch durchgebildet worden ist, w erden die in den Laboratorium sbomben vor­

untersuchten K ohlen gen au er studiert. Es wird festgestellt, w e lc h e Arbeitstemperatur die günstigste ist, w ie die A usbeuten an verschiedenartigen Ö len und G asen durch die Arbeitsbedingungen beeinflußt w erden. Bei B eg in n einer Kohlen­

u n tersuc hu n g w ird eine Paste durch Vermischung der g em a h len en K ohlen — K orngröße 1 mm ist ausreichend — mit eine m v o n seinen leichten Be­

standteilen befreiten Steinkohlenteer hergestellt.

A uf 1 00 T eile K oh le werden, je nach Art der K oh le w ech seln d , im Durch­

schnitt etw a 4 0 T eile Pastenöl verwandt D ie Produkte w erden durch Destillation v on dem Reaktionswasser und den leich­

ter siedenden Kohlenwasserstoffen befreit.

D er Destillationsrückstand, enthaltend die sch w eren Ö le m it der Asche und den nicht verw andelten Kohlenanteil, kann auf verschiedene W eise aufgearbeitet w erden. N ach eine m dieser Verfahren wird das Rückstandsöl durch Ausschleu­

dern v o n der A sc h e und der nicht verw andelten K oh le befreit. Das ab­

fließende, v on festen Substanzen freie Ö l wird zu m Teil m it Wasserdampf und V akuum aufdestilliert, während ein an­

derer Teil benutzt wird, um eine neue K o h le n m e n g e zu Paste anzurühren. D ie im Anfang als T e e r der P a s t e z u g e s e t z t e ö l m e n g e w ird also dem e n t s t e h e n d e n S t o f f w ie d e r e n t z o g e n . Bei dem zwei­

ten V o r g a n g w ird d ie K o h l e d e m n a c h nicht mehr m it T e e r , s o n d e r n m it K o h l e n ö l s e l b s t v e r m i s c h t . D e r Z u sa tz e i n e s f r e m d e n Ö l e s i s t a ls o nur einmal,

Z a h l e n t a f e l 8. A usbeuten bei G asflam m kohle.

1 t trockne Rohkohle (6 % Asche) zuzüglich W asserstoff und Eisenoxyd

150 kg neutraler raff. Motortriebstoff (Siedegrenzen 3 0 —230°) 200 „ Diesel- und Im prägnieröl

60 „ Schmieröl 80 „ Heizöl

35 „ Destillations- und Raffinationsverlust 445 kg Öl 210 kg Q as 75 kg W a ss e r 5 kg Ammoniak

80

350 kg öl- und kohle nhaltiger Rückstand

Verkokung

kg Öl 240 kg Koks 25 kg O as (mit Asche)

15 kg Verlust

5 kg Verlust

sozusagen zur A n k u r b e lu n g d e s P r o z e s s e s , n o t w e n d ig ; die aus dem T e e r s t a m m e n d e n A n t e ile d e s ersten Kohlenöls v e r s c h w in d e n , w i e d ie U n t e r s u c h u n g e n gezeigt haben, s c h o n nach w e n i g e n O p e r a tio n e n au s dem E nderzeu gn is. E in S c h e m a der A u f a r b e it u n g des K o h len ö ls is t in Z a h le n ta f e l 8 g e g e b e n .

Die hier a n g e g e b e n e n ö l m e n g e n b e z ie h e n sich auf das R ein a u sb rin g en , d. h. s ie sin d b e r e c h n e t nach Abzug der M e n g e n , d ie zur H e r s t e l l u n g der P a s te verwandt w e r d e n m ü s s e n . D i e E n d z a h le n sind d e m ­ nach die A u s b e u te n an v e r k a u f s f ä h ig e r raffin ierter Ware. A ls A u s g a n g s s t o f f is t hier e in e n o r m a le G a s- flammkohle g e w ä h l t . D ie S t o f f e sind in der W e i s e aufgearbeitet, daß der a n f a l le n d e A b l a u f durch Destillation v o n W a s s e r u n d le ic h te n B e sta n d te ile n befreit w ird. D e r R e st w ird n o c h w arm a u s ­ geschleudert, er tr e n n t sich d a n n seh r s c h n e ll in ein bei der a n g e w a n d t e n T e m p e r a tu r d ü n n f l ü s s i g e s Öl und einen f a s t f e s t e n R üc ksta n d , der die A sc h e , die nicht v e r f lü s s ig t e K o h le u n d dazu n o c h e in e g e ­ wisse Ö lm enge e n th ä lt. D ie s e r S t o f f w ird v e r k o k t und liefert dabei Öl, G a s und a s c h e n r e ic h e n K oks. D er Koks kann zur H e iz u n g im P r o z e ß s e l b s t v e r w a n d t werden. D a s Öl w ird in ä h n lic h e r W e i s e a u f d e s t i l ­ liert, w ie e s in d er P e tr o le u m in d u s t r ie ü b lich ist.

Die sa u e r s to ffh a ltig e n V e r b in d u n g e n , die b ei der K ohlenverflüssigung, im G e g e n s a t z zum T i e f t e m ­ peraturteer, im w e s e n t l ic h e n K r e s o le sind, n eb en kleinen M e n g e n v o n K a r b o lsä u r e und h ö h ern Phenolen, w e r d e n in b e k a n n te r W e i s e a b g etren n t.

Sie sind in der Z a h le n ta f e l 8 im Im p r ä g n ie r ö l und im H eizöl e in g e r e c h n e t. W i e m an erkennt, e n t ­ stehen neben M o t o r t r ie b s t o f f , D ie s e l-, Im prägnier- und Heizöl b etr ä c h tlic h e M e n g e n v o n v is k o s e n ö l e n .

Über die c h e m i s c h e N a tu r der verschiedenen in den ö l e n e n th a lte n e n V e r b in d u n g e n sin d u m f a n g ­ reiche U n te r su c h u n g e n a n g e s t e l l t w o r d e n , d eren E r­

örterung an d ies er S t e l l e im e i n z e ln e n n ich t m ö g l ic h ist. Es m a g nur b e m e r k t w e r d e n , d aß die B en zin e aus einem G e m is c h v o n a lip h a tisc h e n , a r o m a t isc h e n und h yd roarom atisch en K o h l e n w a s s e r s t o f f e n b e s t e ­ hen. Olefine oder n o c h stärker ungesättigte Ver­

bindungen, d ie sic h in d e n K rack be nz in en st e ts f in ­ den und G eruch, F a r b e u n d H a ltb a r k e it d e s B e n z in s sehr ungünstig beeinflussen, sind in den Berginprodukten erklärlicherweise n ic h t v o r h a n d e n . S c h o n d ie v o n den Phenolen und d e n g e r i n g e n M e n g e n o r g a n is c h e r Basen befreite le ic h te F r a k tio n is t nur seh r w e n i g gefärbt und d u n k e lt au ch nur w e n i g nach. R a ffi­

nation mit einer s e h r g e r i n g e n M e n g e S c h w e f e ls ä u r e ergibt mit g a n z g e r i n g e m S t o f f v e r l u s t h e llfa r b ig e , wohlriechende und in F a r b e u n d G eru cli h altbare Stoffe.

Vom S tic k s to f f der K o h le w ird , w i e m an aus der Zahlentafel 8 e r sie h t, ein b e tr ä c h tlic h e r T eil als| Ammoniak g e w o n n e n , d a s im R e a k tio n s w a s s e r gelöst ist. D er n ic h t a ls A m m o n ia k g e b u n d e n e tickstoff ist zum a l l e r g r ö ß t e n T e i l in F o r m v on organischen B asen in d em Öl e n th a l te n ; nur g e r in g e uengen g eh en , s o w e i t b is j e t z t f e s t g e s t e l l t ist, als tlem entar-Stickstoff v e r lo r e n .

Die großtechnische Apparatanordnung.

D er in d er B e r g in - A n la g e in M a n n h e im -R h e in a u errichtete g r o ß t e c h n i s c h e A pp a ra t w u r d e u r s p r ü n g lic h d u r c h g e b ild e t, u m d en o b e n e r w ä h n te n Ö l s p a l t u n g s ­ p r o z e ß d u rc h z u fü h r e n . D ie k o n str u k t iv e n A r b e ite n w u r d e n s c h o n im Jahre 1 9 1 5 unter M ita r b e it v o n G e h e im r a t R i e d l e r u n d P r o f e s s o r L ö f f l e r , B erlin , b e g o n n e n . M it der E r r ic h t u n g der R h e in a u e r A n ­ l a g e b e g a n n m an im J ah re 1 9 1 6 . D ie f o l g e n d e n f ü n f Jahre w a r e n no'tw endig, um d ie K o n s tr u k tio n e n prak­

tis c h a u s z u p r o b e n u n d um B e tr ie b s e r f a h r u n g e n zu sa m m e ln , d ie zu s e h r h ä u fi g e r U m g e s t a l t u n g der u r s p r ü n g lic h e n A n l a g e fü h r te n . Im Jahre 1 9 2 2 w a r m an s o w e i t g e k o m m e n , daß der Ö l s p a lt u n g s p r o z e ß b e tr ie b ste c h n isc h d u rch a u s b e f r i e d ig e n d d u r c h g e f ü h r t w e r d e n k o n n te . D e n g r ö ß t e n A n t e il an d e r t e c h ­ n is c h e n D u r c h a r b e itu n g d e s G r o ß a p p a r a t e s h atten die H e rren T i l l m a n n und D e b o .

D ie A r b e it s w e i s e fü r d e n G r o ß a p p a r a t e n t­

sp r ic h t g r u n d s ä tz lic h der fü r d e n k o n tin u ie r ­ lich en A r b e its p r o z e ß im h a lb t e c h n is c h e n M a ß s t a b g e s c h i ld e r t e n . D e r Bau e in e s A p p a r a t e s für g r ö ß e r e M e n g e n b o t a n fä n g l ic h a u ß e r o r d e n tlic h e S c h w i e r i g ­ keiten. A b g e s e h e n v o n d en S c h w i e r i g k e it e n rein k o n stru k tiv er Art, w i e der H e r s t e l l u n g d r u ck d ich ter V e r s c h lü s s e , b e t r ie b ssic h e r e r S t o p f b ü c h s e n , d er V e n ­ tile u n d b e s o n d e r s au ch d e s s e h r u m f a n g r e i c h e n M e ß g e r ä t e s zur Ü b e r p r ü fu n g der A n l a g e , m u ß t e fü r ein e H e iz - o d er T e m p e r a t u r r e g l u n g s a n o r d n u n g S o r g e g e t r a g e n w e r d e n , d ie d e n r e c h t te m p e r a t u r e m p f i n d ­ lich en P r o z e ß g e n a u zu b e h e r r s c h e n e r la u b te . D i e B e h e iz u n g e i n e s s o l c h e n A p p a r a t e s v o n a u ß e n is t s o w o h l au s k o n str u k tiv e n a ls a u c h a u s p r a k tis c h e n G r ü n d e n n ic h t m ö g l ic h . D ie F e s t i g k e i t d e s E is e n s bei d en A r b e its te m p e r a tu r e n i s t v e r h ä l t n is m ä ß ig g e ­ ring, u n d d ie d r u c k tr a g e n d e W a n d u n g m u ß v o r ö r t­

lic h e n Ü b e r h itz u n g e n u n b e d in g t g e s i c h e r t w e r d e n . D a s n e u e und fü r d ie s e n Z w e c k b e s o n d e r s g e e i g n e t e H e iz u n g s v e r f a h r e n b e r u h t da ra u f, d a ß a ls W ä r m e ­ üb ertra g er ein k o m p r im ie r te s, c h e m i s c h i n d i f f e r e n t e s G as benutzt wird, das e in e U m la u fp u m p e im Kreislauf dem H eizsystem z u fü h r t D as G a s w ird durch die das Reaktionsgefäß verlassenden Stoffe auf w ärm e wirtschaft­

lich sehr gü n stig em W e g e vorgeheizt. D ie n o c h fehlenden W ärm em en gen w erden in einem b eson d ern O fen z u g e ­ fü h rt. D a s H e i z g a s s t r ö m t durch d e n M a n te lr a u m des d o p p e lw a n d ig gestalteten Reaktionsgefäßes, in dem die W ärm eübertragung stattfindet. N ach Verlassen des A p p a ­ rates d u r c h s tr ö m t e s g e e i g n e t e W ä r m e a u s t a u s c h v o r ­ ric h tu n g e n u n d f l ie ß t , o h n e e x p a n d ie r t zu w erden, a b g e k ü h lt der U m l a u f p u m p e zu. M i t d ie s e m H e i z ­ v e r fa h r e n g e l i n g t es, d ie T e m p e r a tu r w o c h e n l a n g g le ic h b le i b e n d zu h alten .

D ie R h e in a u e r A n l a g e is t w ä h r e n d e in e r R e ih e v o n Jahren für d e n Ö ls p a l t u n g s p r o z e ß b e n u tz t w o r ­ d e n und, w e n n die B e tr ie b s p a u s e n a b g e r e c h n e t w e r ­ d en , e tw a ein Jahr l a n g g e l a u f e n . B e m e r k b a r e S c h ä d ig u n g e n o d e r A n f r e s s u n g e n d er A p p a r a t e sind nie e i n g e tr e te n .

D ie A r b e its te m p e r a tu r e n sind e tw a d i e s e lb e n , w i e s ie für d e n K o h l e n v e r f l ü s s i g u n g s p r o z e ß g e b r a u c h t

1356 G l ü c k a u f Nr. 43

w e r d e n . D e r D ru ck , fü r d en d ie A n l a g e g e b a u t ist, b e tr ä g t 1 2 0 at, w ä h r e n d m an b eim K o h l e n v e r f l ü s s i ­ g u n g s p r o z e ß am g ü n s t i g s t e n m it 1 5 0 at arbeitet.

T r o tz d e m der A p p a r a t n ich t m it d em für die K o h l e n ­ v e r f l ü s s i g u n g g ü n s t i g s t e n D ru ck b e la s t e t w e r d e n k o n n te , e r sc h ie n e s a ls z w e c k m ä ß ig , ih n fü r d ie V er­

a r b e itu n g v o n K o h le u m zu b a u eii, in d e m m ail die E i n ­ r i c h tu n g fü r d ie H e r s t e l l u n g und d a s E in p r e s s e n der K o h l e n p a s t e h in z u f ü g te .

N a c h d ie s e m U m b a u k o n n te im F r ü h ja h r 1 9 2 5 a u c h der K o h l e n v e r f l ü s s i g u n g s p r o z e ß in der G r o ß ­ a p p a r a t e a n l a g e d u r c h g e f ü h r t w e r d e n m i t einer K o h le , b ei w e l c h e r der A rb eitsd ru ck v o n 1 2 0 at fü r d en P r o ­ zeß a u sr e ic h e n d w a r. E s w u r d e f e s t g e s t e l l t , daß die A n l a g e d u r c h a u s b e f r i e d ig e n d a r b e ite te u n d die E r­

g e b n i s s e d e n e n der k o n tin u ie r lic h e n k le in e n A n l a g e en ts p r a c h e n . D e r D u r c h s a tz der G r o ß a n l a g e w a r b e g r e n z t d u rch d ie L e is t u n g der in R h e in a u v o r ­ h a n d e n e n W a s s e r s t o f f a b r ik . Er b e t r u g 5 t K o h le in 2 4 st. G e m ä ß der V o lu m e n l e i s t u n g der k o n tin u ie r ­ lic h e n h a lb t e c h n is c h e n A n l a g e h ä tte der in R h e in a u v o r h a n d e n e A pp a ra t bei g e n ü g e n d e r W a s s e r s t o f f z u ­ f u h r 2 0 t an eine m T a g e le is t e n k ö n n en .

F ü r sp äte r zu e r r ic h te n d e A pp a ra te k o m m t n atü r­

lic h nur ein B etrieb sd ru ck v o n 1 5 0 at in F r a g e . K o n ­ stru ktiv b e d e u t e t e in e s o l c h e Ä n d e r u n g k e in e n prak­

tis c h e n U n t e r s c h i e d g e g e n ü b e r d em b is h e r b e n u tz te n V erfa h ren .

D i e te c h n i s c h e M ö g l ic h k e it der D u r c h f ü h r u n g der K o h l e n v e r f l ii s s i g u n g ist in d e n drei v e r s c h i e d e n e n S ta d ie n k la r g e s t e l l t w o r d e n . U m aber d en P r o z e ß a u c h w ir t s c h a f t l ic h m ö g l i c h zu m a ch en , m u ß te man e in e G r u n d f r a g e lö s e n , n ä m lic h d ie H e r s t e l l u n g b i l l i g e n W a s s e r s t o f f s . W ü rd e m an für jden ¡Koh­

le n v e r f lü s s i g u n g s p r o z e ß s o rein en W a s s e r s t o f f b e ­ n ö t ig e n , w i e er fü r die v e r s c h i e d e n e n K o n t a k tv e r ­ f a h r e n , fü r d ie A m m o n i a k s y n t h e s e u n d d ie F e tt h ä r ­ tu n g e r fo r d e r lic h ist, s o w ü r d e der P r o z e ß durch d en i m m e r h in b e tr ä c h t lic h e n V erb rau ch an W a s s e r s t o f f r ech t teu er w e r d e n . D ie A n w e n d u n g r ein en W a s s e r ­ stoffs ist aber bei der K o h len v crflü ssig u n g g a n z u n ­ nötig. W ie m e h r f a c h e r w ä h n t, i s t d ie A n w e n d u n g

v o n K a t a ly s a t o r e n b eim P r o z e ß n ic h t er fo r d e r lic h . E s ist nur n o t w e n d ig , d a ß d as a n g e w a n d t e G a s ein e n g e n ü g e n d h o h e n P a rtia ld ru ck an W a s s e r s t o f f hat.

S e lb s t ein G a s m it nur 8 0 o/o W a s s e r s t o f f ist a u s ­ reichend, und die ch em isch e Natur der verunreinigen­

den Gasbestandteile ist, s o w e it e s sich u m die üblichen V e r u n r e in ig u n g e n v o n W a s s e r s t o f f h a n d e lt, g l e i c h ­ g ü l t ig . S o kann z. B. a ls H y d r i e r g a s ein K o k e r e ig a s b e n u tz t w e r d e n , d a s in der le tz te n P h a s e der G ah ru n gsp eriod e a b g e z o g e n ist, u n d d a s e tw a 8 0 o/0 W a s s e r s t o f f e n th ä lt. W ä r e m an aber bei der D u r c h ­ f ü h r u n g der K o h l e n v e r f l ü s s i g u n g a u f d ie V e r w e n ­ d u n g e in e s w a s s e r s t o f f r e i c h e n K o k e r e ig a s e s a n g e ­ w i e s e n , s o w ü r d e d er P r o z e ß nur ein e s e h r b e ­ s c h r ä n k te A n w e n d u n g fin d e n k ö n n e n . E s w a r d e s ­ halb w e s e n t l i c h , ein W a s s e r s t o f f e r z e u g u n g s v e r f a h r e n zu fin d e n , d a s, u n a b h ä n g i g v o n ä n d ern P r o d u k tio n e n , e in e b il li g e H e r s t e l lu n g d e s R e a k t io n s g a s e s e r m ö g ­

lich t. E s g e l i n g t , d u rch g e e i g n e t e B eh a n d lu n g des bei der R ea k tio n e n t s t e h e n d e n kohlenw asserstoff- h a lt ig e n G a s e s m it W a s s e r d a m p f bei h o h en Tempe­

raturen m eh r a ls d ie e r f o r d e r l ic h e M e n g e Wasser­

s t o f f h e r z u s t e lle n . D ie s e r P r o z e ß is t d esh a lb wirt­

s c h a f t li c h g ü n s t i g , w e il er au ß er d em beim Prozeß s e l b s t e n t s t e h e n d e n G a s nur v e r h ä l t n is m ä ß ig geringe M e n g e n H e i z k o h l e erfo rd ert. B ei A n w e n d u n g dieses G a s s p a lt v e r f a h r e n s der W a s s e r s t o f f h e r s t e l l u n g ge­

st a lte t sic h der K o h l e n v e r f l ü s s i g u n g s p r o z e ß nach dem in A bb. 9 g e g e b e n e n S c h e m a .

5 kg Eisenoxyd

Abb. 9. Schema der kontinuierlichen Arbeitsweise.

A n w e n d u n g e n des Verfahrens sin d auch durch Ver­

e i n i g u n g mit Kokereianlagen u n d Gasanstalten denkbar.

Im A n s c h lu ß an K o k e r e ia n la g e n kann geringwertiges K o k e r e ig a s a ls W a s s e r s t o f f q u e l l e v e r w a n d t werden und d a s h o c h w e r t i g e R e a k t io n s g a s für die Ferngas­

v e r s o r g u n g . In V e r e in i g u n g m it städtischen Gas­

a n s ta lte n kann d a s R e a k t io n s g a s g ü n s t i g e Verwer­

tu n g fin d e n , w ä h r e n d der W a s s e r s t o f f sich aus dem h ä u f ig s c h w e r v e r k ä u flic h e n K o k s der Gasanstalten nich t a llzu teu er h e r s t e il e n läßt, da keine besondere

R e in h e it v o n ihm v e r l a n g t w ird.

A l s R o h s t o f f für d a s V erfah ren benötigt man a ls o , w ie m a n sieh t, e i n z i g und a l l e i n K o h l e : Kohle für d ie R ea k tio n , K o h le zur H e i z u n g und Kohle zur K r a fte r z e u g u n g . D e n n d er W a s s e r s t o f f läßt sich im m e r w ie d e r a u s d em R e a k t io n s g a s e gewinnen.

N e u z u g e f ü h r t w e r d e n m u ß nur d ie K ohle. Neben d en L ö h n e n , die k ein e g r o ß e R o l l e spielen, da der Betrieb w e i t g e h e n d m e c h a n i s ie r t is t, und neben der A b s c h r e ib u n g der A n l a g e is t der P reis der Kohle e n t s c h e id e n d fü r d en P reis d e s Ö le s, Je nach den E ig e n s c h a f t e n der e i n g e s e t z t e n K o h le v e r b r a u c h t man i n s g e s a m t für 1 t fertig er Ö le 2 - 3 t K ohle. Da nun g e r a d e d ie in d en m e i s t e n K o h len b ezirk en schwer a b se t z b a r e und d a h er b il l i g e r h ä l tli c h e Staubkohle fü r d ie H y d r i e r u n g b e s o n d e r s g e e i g n e t ist, liegen die w ir t s c h a f t l ic h e n V o r a u s s e t z u n g e n fü r den Kohlen­

v e r f l ü s s i g u n g s p r o z e ß d u r c h a u s g ü n s t ig .

Abb. 13. P um penanlage des Maschinenhauses. Abb. 12. Kühl- und K ondensationsanlage für die den H ochdruckapparat verlassenden Produkte.

Abb. 14 und 15. Ansichten des Z entralbedienungsraum es, in dem alle M eß- und Reglungsvorrichtungen zur Bedienung der ganzen Anlage vereinigt sind.

1358 G l ü c k a u f Nr. 43

Abb. 16. Ansicht des H auptteiles der Rheinauer Betriebsanlage.

D i e A b b . 1 0 - 1 6 g e b e n e in e A n s c h a u u n g v o n der G r o ß a n l a g e in R h e in a u ; die U n t e r s c h r ifte n d ü rften zur E r lä u t e r u n g g e n ü g e n .

Z u s a m m e n f a s s u n g .

D i e in d u s tr ie l le E n t w i c k l u n g d r ä n g t n a c h e in e m M e h r v e r b r a u c h an ö l e h , d e m d ie W e l t p r o d u k t io n in Z u k u n ft n ich t m eh r ein g e n ü g e n d e s A n g e b o t g e g e n ­ ü b e r s t e ll e n kann. B e s o n d e r s d a s e r d ö la r m e E u ro p a is t a u f k ü n s tlic h e H e r s t e l l u n g v o n ö l e n a n g e w ie s e n . D ie b e r e its v o r h a n d e n e M ö g l ic h k e i t d er K o h l e n d e s t i l ­ la tio n f in d e t ihre G r e n z e in der A b s a t z s c h w ie r i g k e it d e s d a n e b e n a n f a l le n d e n K ok s. D i e b is h e r ig e S u ch e n ach E r sa tz m itte ln h at zum g r ö ß t e n T e il nur w i s s e n ­ s c h a f t li c h e B e d e u tu n g . A u c h d ie W e g e , d ie zu eine m w ir ts c h a ftl ic h e n E r f o l g fü h r e n k ö n n e n , sind an stand - o r tlic h e V o r a u s s e t z u n g e n g e k n ü p f t , d ie d e m S y n t h o l - v e r fa h r e n e in e n b e s t im m te n W ir k u n g s k r e is v o r s c h r e i­

b en. D ie s e A r b e ite n b e t r e f f e n d ie U m w a n d l u n g der e in f a c h e n K o h l e n s t o f f v e r b i n d u n g K o h l e n o x y d in ö l e .

Im G e g e n s a t z dazu g e h t d as B e r g in v e r fa h r e r t w e d e r v o n d em c h e m is c h e n E le m e n t K o h l e n s t o f f , n o c h v o n s e in e m V e r g a s u n g s p r o d u k t K o h l e n o x y d aus, s o n d e r n v o n der s e h r v e r w ic k e l t z u s a m m e n g e s e t z t e n V e r b in d u n g , d em M in e r a l K o h le . G e w i s s e c h e m i s c h e B e z ie h u n g e n z w i s c h e n K o h l e u n d ö l le g t e n e s n a h e , d ie s c h o n fr ü h e r b e i der Ö l h y d r ie r u n g e r m itte lte n B e d in g u n g e n , n ä m lic h S p a l t u n g der M o l e k ü l e unter h o h e m W a s s e r s t o f f d r u c k und g l e ic h z e i t ig e r E rh itz u n g , a uch a u f d ie K o h l e a n z u w e n d e n . N a c h d en s c h o n

1 9 1 3 g e w o n n e n e n gü n stig en ersten Er­

g e b n is se n erforschte man laboratoriums­

m ä ß ig in kleinen Druckgefäßen das Ver­

halten der K o h le bei der Erhitzung unter W asserstoffdruck und untersuchte die dabei erhaltenen Öle. D ie bei diesen Arbeiten erw orb en en Erfahrungen erlaub­

ten den Ü b e r g a n g zu kontinuierlichen Versuchen in halbtechnischem Maßstabe.

D iese g ela ng e n erst, nachdem man die g em a h len e K ohle mit einem dicken Öl, zu einer Paste verrieben, in die Reaktions­

g efäß e ein z u p u m p en gelernt hatte.

N a c h d e m in diesem Maßstabe be­

friedigende E rgebnisse erzielt worden waren, konnte man d e n ' Prozeß in einer g r o ß t e c h n i s c h e n A p p a r a t a n o r d n u n g erproben, bei der e s nach Ü b e r w i n d u n g der hochdrucktechnischen S c h w i e r i g k e it e n v o r a ll e m d a r a u f ankam , für eine s o r g f ä l t i g e H e iz - u n d T e m p e r a t u r r e g lu n g durch be­

s o n d e r e E in r ic h tu n g e n zu s o r g e n . E r f a h r u n g s g e m ä ß sind K o r r o s io n e n der A pp aratu r auch b ei langem B e tr ie b e n ic h t zu erw arten;

F ü r d ie w ir ts c h a f t l ic h e F r a g e d er Berginisierung ist ein neu a u s g e b a u t e s V e r fa h r e n zur b illig e n Wasser­

s t o f f h e r s t e l l u n g e n t s c h e id e n d , d a s a ls A usgangsma­

terial d ie b e i der H y d r i e r u n g g e w o n n e n e n Reaktions­

g a s e in V e r b in d u n g m it W a s s e r d a m p f benutzt.

D e m n a c h b e n ö t i g t m an a ls R o h s t o f f zur Ölerzeu­

g u n g n u n m e h r e i n z ig und a lle in K o h le , und zwar zur H e iz u n g , zur K r a fte r z e u g u n g und zur Reaktion.

E r w ä h n t sei, daß für d e n P r o z e ß b i l l i g e Staubkohle g e n ü g t . Je n a ch d en E i g e n s c h a f t e n der eingesetzten K o h l e v erb ra u ch t m an i n s g e s a m t fü r 1 t fertiger Ö le 2 b is 3 t K o h le , s o daß die w irtsch a ftlich en Vor­

a u s s e t z u n g e n fü r d en K o h l e v e r f l ü s s i g u n g s p r o z e ß g ü n s t i g li e g e n .

In der V e r s u c h s a n s t a lt u n d in der großtechnischen A n l a g e d er D e u t s c h e n B e r g in - A k tie n g e s e lls c h a f t für K o h l e - u n d E r d ö lc h e m ie in M a n n h eim -R h e in a u wur­

den in j a h r e l a n g e r c h e m i s c h e r u n d technischer Arbeit u n ter A u f w e n d u n g seh r b e d e u te n d e r G eldm ittel um­

f a n g r e ic h e B e t r i e b s e r f a h r u n g e n g e s a m m e lt . Das Ver­

fah ren is t dad u rch s o w e i t g e f ö r d e r t w o r d e n , daß die E r r ic h tu n g einer in d u s tr ie lle n K ohlenverflüssigungs­

a n la g e n u n m e h r in A n g r i f f g e n o m m e n werden kann.

Schwerspatbergbau und Schwerspatwirtschaft.

Von B ergassessor E.

D i e d e u t s c h e n S c h w e r s p a t l a g e r s t ä t t e n . D er Schwerspat oder Baryt tritt in D eutschland außer­

ordentlich häufig auf, hauptsächlich auf G ä n g en , allein o der in B eg leitu n g v o n Erzen. Im zw eiten Falle wird ,er stellenweise, w ie z, B. im Oberharzer Bergbau, als N e b e n e r z e u g n is g e w o n n e n . Viel w ichtiger sind jedoch die V ork om m en , bei denen das Mineral selbständig er­

scheint oder nur in g erin g em M aße durch Erze und Gangart verunreinigt ist. S o lch e G ä n g e sind aus dem Harz, dem Richelsdorfer G ebirge, dem T hüringer W ald,

R e d e k e r , Clausthal.

der Eifel, dem O d en w a ld , Spessart und Schwarzwald bekannt. Sie sind g e o l o g is c h an d i e v e rs c h ie d e n s te n Schichten geb u n d en . A uf diesen zuw eilen mit metaso­

matischen V o rk o m m en verbundenen G ä n g en g e h t vor­

w ie g e n d der deutsche Bergbau auf Schwerspat um, Leicie(r haben fast alle diese Lagerstätten die Eigentüm lich^ >

daß der Schwerspat in Reinheit und M ä c h t i g k e i t starken Sch w an k u n gen unterliegt, und daß überhaupt die Spa- fü h ru n g w ed er im Streichen n o ch im Einfallen lan£e aushält. M eistens keilen die G ä n g e bald aus oder ver-

ästein sich in mehrere Trümer. Vielfach findet man mit zu­

nehmender Teufe eine rasche Verquarzung des Spates, besonders im O d en w ald , Schw arzwald und Harz; häufig geht der Spat mit der T eu fe in Flußspat über (Thüringen, Schmalkalden, Schwarzwald), o d er er wird durch Eisen- und Manganmineralien verunreinigt und verdrängt (Spessart).

Aus diesen Gründen haben nur w e n ig e G ä n g e zu einem umfangreichem und nachhaltigen Bergbau Veranlassung gegeben, während die zahlreichen ändern, die zw ar in ihrer Gesamtheit von großer B edeutung sind, für sich allein keine Rolle spielen und oft nur zeitw eilig bei günstigen Absatzbedingungen abgebaut werden.

Abgesehen v on G ä n g en findet man den Schwerspat noch in geschichteten Lagerstätten, teils als u ntergeord­

neten Gemengteil v o n Erzlagern (R am m elsberg bei Goslar), teils selbständig und dann auch mit größerer Beständig­

keit. Von diesen Lagerstätten hat das V o rk o m m en von Meggen an der Lenne in V erbindung mit dem Zink­

blende-Schwefelkieslager eine b esonders große B edeutung erlangt. Der M eg g en er Schwerspat ist feinkristallin und meist durch hoh en B aSO ,i-G ehalt ausgezeichnet, aber durch fein b eigem en gten T o n schwarz gefärbt1.

G e w i n n u n g d e s S c h w e r s p a t e s .

Der Schwerspat w ird zu einem kleinen Teile nach Art der Steinbruchbetriebe g e w o n n e n , zu dem bei weitem größten Teil jedoch durch unterirdischen Betrieb in der­

selben, wenn auch etw as einfachem W eise als Erzgänge und Erzlager abgebaut. S o ist auf den G ängen fast nur ein Firstenbau mit Bergeversatz üblich, jedoch wird stellen­

weise noch v on H and mit Bohrmeißel und Fäustel g e ­ bohrt und mit dem Haspelrundbaum gefördert. Zur Ausrichtung dienen g e w ö h n lic h , da die G ä n g e zutage ausgehen und nur gerin g e Teufe erreichen, mehrere in der Lagerstätte aufgefahrene Stollen. Ferner ist es w ie im Erzbergbau üblich, sch o n in der G rube eine V or­

scheidung des Haufwerks vorzunehm en und die wertlosen Stücke als Versatz zu verw enden. Im übrigen m uß meistens ein großer Teil des Versatzes, da die Betriebe im G a n g nicht genügend liefern, aus besondern Bergem ühlen im Nebengestein g e w o n n e n werden.

Das geförderte Haufwerk wird durch H andscheidung, zuweilen durch einfaches W aschen, in vereinzelten Fällen auch durch m echanische A ufbereitung nach der Beschaffenheit in mehrere Sorten geteilt. D ie A u f­

bereitung hat dabei g leichzeitig eine m öglich st weif g eh en d e Abscheidung der Verunreinigungen und eine Scheidung nach der Farbe zu m Ziel. D er fehlfarbige Baryt wird, sow eit er den Ansprüchen g enügt, g e w ö h n lic h als Rohspat III an die chemische Barytindustrie abgesetzt. Hauptlieferer dieses Spates ist das Lager v on M eg g en . A uf den g a n g ­ förmigen V orkom m en wird hauptsächlich w eißer Spat, Rohspat I und II, gefördert. Schwierigkeiten bereitet hier die Verwertung des Feinspates, der um s o m ehr anfällt, je weicher der Spat ist und je öfter er bei der F örderung umgeladen werden muß. Da er g e w ö h n lic h nennenswerte V erunreinigungen durch Berge und Gangart enthält und der H andscheidung in der Feinheit des Kornes ein Ziel j ^ ftzt ist, läßt er sich vielfach w ed er zur chem ischen

, Ansichten ü ber die Ursache d e r schwarzen F ärbung gehen aus- (S T n ' B ä r t l *n S nimmt ln seinem aut Seite 1362 angeführten Buch ' ■ 3) >n, daß sie durch Bitumengehalt hervorgerufen w ird.

Verarbeitung noch mit dem w eiß en Spat zu sam m en zu Mahlspat verw enden, ln den meisten Fällen wird er daher als vorläufig w ertlos auf die Halde gestürzt, w o er mit dem verw achsenen grob en Material den Haldenspat bildet und auf spätere m echanische A ufbereitung wartet.

V e r a r b e i t u n g u n d V e r w e n d u n g d e s S c h w e r ­ s p a t e s .

Nach seiner V e r w e n d u n g kann man den R o h b a r y t , w ie ihn G rube und Aufbereitung liefern, in z w e i H aupt­

klassen einteilen, in M a h l s p a t und R e d u z i e r s p a t . D er Mahlspat wird, w ie der N a m e andeutet, fein g e ­ mahlen und als Schwerspat verwertet. D ie V erm ahlung g eh t in M ühlen vor sich, die g e w ö h n lic h an den mehr oder w e n ig e r w eit v o n den G ruben g e le g e n e n Eisenbahn- Verladepunkten errichtet sind.

D er Reduzierspat wird in chem ischen Fabriken ver­

arbeitet. Er ist das R oherzeugnis zur H erstellung von Lithopon und ändern chem ischen Bariumerzeugnissen.

D a der Schwerspat selbst s o g u t w ie unlöslich ist, riiuß er zur H erstellung des L ith op on s und der Barium­

chemikalien zunächst in das leichtlösliche Schwefelb arium übergeführt w erden. D ies geschieht in geeigneten Ö fen durch Reduktion mit Kohle, w o h e r die B ezeich n u n g Reduzierspat für den hierzu verwendeten Baryt rührt.

Kleinere M engen v o n fehlfarbigem Rohbaryt sch ließ ­ lich, die nennensw erte V erunreinigungen in Gestalt v on Eisen, eingesprengten Bergen usw . enthalten können, w erden als Belastungsspat für die G egen gew ich tsk asten v o n S ch w im m ba g g e rn , Kranen und die Ballastkasten v o n Pressen und Akkumulatoren verwandt.

Das L i t h o p o n oder die L ith op on e ist ein chem isch hergestelltes G e m isch v on Bariumsulfat und Zinksulfid.

Ein Bild des Fabrikationsgariges, der hier nicht näher beschrieben werden soll, gib t der nachstehende Stam m­

baum. Für 1 t Lithopon sind etw a 1 t Reduktions­

spat erforderlich.

S t a m m b a u m e i n e r L i t h o p o n f a b r i k (schematisch).

4 Oew.-^Teile lOewI'-Tei! Zinkmaterial Schwefelsäure Kochsalz

Y Y Y Y

L Reduzierofen —I Lösebehälter |

Heißes Bariumsulfid u. r*“ "-— — -4;

W asser unlösl. Rückstände Ox) dat,onsm ,^el - y j R einigungsbehälter j

r

Filtrieren

>-— ! Kochen ]

j

rI

Filtrieren YI

I

Klare Lösung

~ Zinksulfat

j Auslaugebehälter |~ Reduziermittel

Schlam m behälter

Klare Lösung

Bariumsulfid Fällung

des Rohiithopons ' Filierpressen

Y

Trocknen Waschen_{_ _ _ _}

Filtrieren Trockneny

N aßm ahltn Glühen

Schleudern — »-—Fertiges Lithopon

1360 G l ü c k a u f Nr. 43

D as H andelserzeugnis ist ein w eiß es, feines Pulver, das in Fässer verpackt w ird. D ie europäischen Sorten enthalten einen zw isch en 10 und 4 0 % sch w an k en d en Zinksulfidgehalt und etw a 1 —3 % Z in k oxyd ; der Rest ist Bariumsulfat. Auf G r un d des ZnS-Gehaltes, nach dem sich die B ew ertu n g richtet, unterscheidet man im Handel fo lg e n d e Marken: Bronzesiegel mit m ehr als 3 4 % ZnS, G r ün siegel mit 3 3 —3 4 % ZnS, Rotsiegel mit 2 9 —3 0 % ZnS. A ndere Marken, W eißsiegel, Blau­

siegel usw ., deren Z inksulfidgehalt bis auf 1 1 - 1 5 % heruntergeht, sind g e w ö h n lic h aus L ithopon-R otsiegel durch Zusatz von Schwerspat hergestellte Verschnitt­

sorten. fn D eutschland bestehen zurzeit 13 L ithopon- fabriken. D er Schwerpunkt liegt bei den 5 rheinischen in H o m b e r g , Gelsenkirchen-Schalke, Leverkusen, H ö n n i n ­ gen und Fürfurt a. d. Lahn, die über 6 0 % der deutschen E rzeu g u n g liefern. Hier bilden die zinkhaltigen M eggener Kiesabbrände v on den Schwefelsäurefabriken, der M eg g en er Schwerspat und die r h e in isch -w estfä lisch e, K oh le die beste G rundlage für die Lithoponherstellung.

D ie w i c h t i g s t e n ä n d e r n B a r i u m e r z e u g n i s s e sind: Bariumchlorid, Bariumnitrat, Barium superoxyd, g e ­ fälltes Bariumkarbonat und gefälltes Bariumsulfat, s o g e ­ nanntes Blancfixe, Barytweiß oder Perm anentw eiß. Letzteres ist nach seiner chem ischen Z u sa m m e n s etzu n g natür­

lichem, gem ah len em Baryt ähnlich, hat aber andere physikalische Eigenschaften. Eine B esch reib un g der Her­

stellung dieser Chemikalien w ü r d e hier zu w eit führen.

Erwähnt sei nur ein vielfach a ngew andtes Verfahren zur Darstellung des Bariumkarbonats, bei dem auch der im Schwerspat enthaltene Schw efel verwertet wird. D ie aus Baryt auf g e w ö h n lic h e W e ise hergestellte L ö su n g v on Bariumsulfid w ird mit Kohlensäure behandelt. Es bilden sich Bariumkarbonat und Schwefelw asserstoff. Dieser entweicht, wird in Gasbehältern g e sam m elt und dann im Clausofen mit der berechneten Luftm enge zu Schwefel u nd W asser verbrannt.

Lithopon ist neben Z inkw eiß der Hauptwettbewerber d es Bleiweißes, s o w o h l allein als auch in M isch u n g mit ändern Farben. Ihm sind g e g e n ü b e r dem B leiw eiß die Vorteile eigen, g e g e n Schw efelw asserstoff unem pfindlich, spezifisch leichter, u ngiftig und billiger zu sein. N a ch ­ teilig wirken aber die meist vorhandene Lichtempfindlich­

keit — w ahrscheinlich in fo lg e v o n Metallresten aus den Zinklaugen — und die geringere Wetterfestigkeit beim Außenanstrich. Trotzdem wird es im Innen- und A u ß en ­ anstrich viel benutzt. Bei letzterm findet e s gern für die ersten beiden Anstriche V erw en d u n g , w ährend für den letzten Anstrich des H a u s es das wetterfestere Blei­

w e iß dient. L ithopon kann mit Öllack, Spritlack und Kalk gebraucht w erden; es läßt sich sch on mit 1 4 - 1 6 % Leinöl anreiben, w ährend Bleiweiß 3 0 % und Zinkw eiß einen n o ch g r o ß e m Hundertsatz erfordern1. Es dient weiter als Körperfarbe für W e iß bei der Herstellung der Grundlacke, als mineralischer Grundstoff bei den Farblacken, als Trübungsm ittel für Leimgallerte und als Färbungsmittel in L inoleum und Linkrusta. N eb en der au sged eh n ten V e r w e n d u n g als Farbe w erden größere M engen bei der H erstellung hochw ertiger G u m m iw aren , w ie v on Autoreifen, G um m im atten, Einm achglasringen

1 t J U m a n n : Enzyklopädie d e r technischen Chemie, Bd, 12, S. 248.

u. dgl., gebraucht. D ie Z u sa m m e nsetzu n g der Mischung eines w eiß en G u m m ih a n d s c h u h s w ird z. B. wie folgt a n g e g e b e n 1:

% o/o

Kautschuk . . 2 6 Lithopon . . . . 23 . w eiß er Faktis 7 M agn esiu m oxyd . 4

Z in k oxyd . . 4 0

L ithopon g ib t dem G u m m i nicht nur seine weiße Farbe, sondern befördert w e g e n des Zinksulfidgehaltes auch die Vulkanisation.

B l a n c f i x e ist das h och w e rtigste Bariumsulfat für Farbzwecke. Nach R o s e sind seine V o rzü g e vor allem darin zu erblicken, daß es sich eb e n so w ie Lithopon durch Schwefelw asserstoff nicht schwärzt und daß es als Leimfarbe ungefähr gle ich e Deckkraft w ie Bleiweiß besitzt, aber nur ein Drittel davon kostet2. Als Ölfarbe deckt es w eniger, s o daß es in der Ölmalerei nicht für sich allein, sondern in V erm isch u n g mit ändern Farben, z. B. mit Z inkw eiß zu etwa gleichen Teilen, gebraucht wird. Es eignet sich weiter vorzüglich zur Wasserglas­

malerei, » besonders auch zur B efestigung von Farben, die sich mit W asserglas so n st nicht binden lassen, da nämlich das Perm anentw eiß die hervorragende Eigenschaft hat, bei Farbenm ischungen vollständig neutral zu bleiben«3.

D aneben findet Blancfixe au sged eh n te Verwendung in T eigform mit 2 5 —3 0 % W asser in den Tapeten-, Buntpapier- und Kartonfabriken. Es erzeugt hier unter der Bürste einen so n s t unerreichten Satinglanz, welcher der Feuchtigkeit widersteht. Es findet ferner ausgedehnte V e r w e n d u n g in Puderform als Substrat in der Farblack- industrie, zur D arstellung des M ilchglases und der Emaille, bei der H erstellung v o n künstlichem Elfenbein, von Kautschukwaren u. dgl.

D ie ü b r i g e n B a r i u m v e r b i n d u n g e n werden, abgesehen v on der A n w e n d u n g im Laboratorium, etwa in folgen d er W eise gebraucht: Bariumkarbonat in Ziegeleien, um in den T o n e n befindliche lösliche Salze unlöslich zu machen, zur W asserreinigung, Glas- und Porzellanher­

stellun g usw.; Bariu m superoxyd als Bleichmittel und zur D arstellung von W asserstoffsuperoxyd; Barium­

chlorid zu m B eschw eren v o n lo hgarem Leder, zur Reini­

g u n g der Salzsäure v on Schwefelsäure, zur Bekämpfung von Insekten an Stelle v on Arsenpräparaten u sw .; Barium- nitrat in der Feuerwerkerei und als Barytsalpeter in Explosivstoffen.

G e m a h l e n e r B a r y t w ird gle ichfalls zum großen Teil in der Farbenindustrie verw endet, jedoch meistens nicht selbständig, sondern als Unterlage und Verschnitt­

mittel für andere Farben. Er besitzt nämlich im Wasser w ie im Ö l gerin g e Deckkraft. »D a er aber nur wenig Ö l verlangt (etwa 8 °/o), s o ist er ein wertvolles, billiges Streckmittel und hat sich sch o n sehr zeitig in dieser Eigenschaft bei B leiw eiß bewährt, dem er bei geringen Sorten bis zu 8 0 % zugesetzt w u r d e « 4. M i s c h u n g e n von B leiw eiß und Baryt, w ie z. B. Venezianerweiß, Holländisch-

1 Z. angew. Chem . 1914, S. 54Q.

2 R o s e : Die Mineralfarben und die durch Mincralsloffe erzeugten Färbungen, S. 77.

* W a l t e r ; Die geschichtliche Entwicklung d e r r h e i n i s c h e n Mineral­

farbenindustrie vom Beginn des 1 9 - Jahrhunderts bis z u m Ausbruch «cs Weltkrieges,/ S . 1 4 , =

1 W a l t e r , a, a. Q, S , 5 ; R o s e , a. a. O. S. 76.

weiß usw., können bei den schädlichen D ünsten der Großstädte manchmal haltbarer sein als ein reiner Blei­

weißanstrich. Farbige Sorten v on gem ah len em Schwer­

spat werden als Unterlage für bunte Erdfarben benutzt.

Als billiges Substrat dient er teilw eise der Farblack- industrie1. Im übrigen wird gem ahlener Baryt als mineralischer Füller in Papier, Pappe, Linoleum, W a ch s­

tuch, schweren Seidenstoffen u. dgl. verwandt. Er dient wie Blancfixe als glättendes Material für Spielkarten, Emaillepapier, Besuchskarten u. dgl. und findet ähnlich wie Litliopon A n w e n d u n g in der Autoreifen- und Gummiindustrie.

D i e im H a n d e l a n S c h w e r s p a t g e s t e l l t e n A n f o r d e r u n g e n .

Der R e d u z i e r s p a t wird im allgem einen nach Analyse verkauft. Je h öh er der Gehalt an Bariumsulfat ist, desto größer ist die Ausbeute an wasserlöslichem Bariumsulfid. H andelsüblich ist daher ein Gehalt an BaSO,i von m indestens 9 0 °/o. Schwerspat mit geringerm Gehalt läßt sich in der Regel nicht verwerten. In den meisten Fällen wird jedoch 9 3 —9 6 °/oiger Schwerspat beansprucht, zumal da ein Teil der deutschen Gruben in der Lage ist, einen derartigen Spat zu fördern.

Von Verunreinigungen sind Quarz, Kalkspat und F luß­

spat am unbeliebtesten. Quarz bildet bei der Reduktion mit dem Bariumsulfat Bariumsilikat, w o b e i jedes Hundertfeil Kieselsäure die A usbeute an Bariumsulfid um mindestens 2% vermindert. Flußspat bewirkt ein Zusammensintern des Ofeneinsatzes. Kalkspat wird im Ofen zu Kalzium­

oxyd reduziert. Daraus bildet sich beim Z u sam m e n ­ treffen mit Wasser Kalzium hydroxyd, das ein Herauslösen des BaS sehr erschwert. Eisenoxyd und Metallsulfide sind an sich nicht schädlich. Geraten jedoch Frem d­

nietalle, die färbende Schwefelverbindungen bilden, in das Litliopon, s o können sie dessen Lichtbeständigkeit sehr ungünstig beeinflu ssen. Farbe und K örnung des Reduzierspates sollten kein e Rolle spielen, jedoch wird im allgemeinen w e g e n leichter V erschm utzung gew ünscht, daß Stücke unter H aselnußgröße nicht mit versandt werden.

Der Preis w ird meistens au f G rund eines bestimmten Gehaltes an BaSO.i und der Hauptverunreinigungen fest­

gesetzt, w obei für m inderwertiges Gut Preisabzüge und für höherwertigen Spat Z uschläge vereinbart werden. Im folgenden wird ein K aufabschluß2 gekennzeichnet, w ie ihn besonders amerikanische Kunden w ünschen. Der Reduzierspat soll enthalten: nicht w en ig er als 9 0 % BaSO j, nicht m e h r als 4 °/o S i 0 2, nicht mehr als 3 % Fe2O a ; Preisgrundlage: 9 3 % B a S 0 4, 2,5 % S i 0 2 und 1 , 5 % Fe20 , .

Ganz andere A nforderungen werden an den g e m a h ­ l e ne n S p a t gestellt. Hier sind Mahlfeinheit und Farbe die entscheidenden Merkmale für die Güte. D er Gehalt an BaSO* soll zw ar auch m indestens 9 0 % betragen, jedoch spielt er hier nicht die Rolle w ie bei dem Reduzierspat.

Die A n sp rü c h e a n d ie Feinheit s i n d a u ß e r o r d e n tlic h hoch. W ä h re n d m a n s ic h fr ü h e r d a m it b e g n ü g t e , w e n n das P ro d ukt d u r c h ein Sieb m it 150 Maschen je c m 2

I W a i t e r , a. a. O. S. 5; R o s e , a. a . O . S . 7 6 .

. 3 Nach Mitteilung d e r Deutschen Baryt-Industrie Dr. Rudolf Alberti Had Lauterbe rg.

h in d u rch gin g,• wird jetzt m indestens e in e Feinheit ver­

langt, die einem D urchm esser der einzelnen Körnchen bis zu 0 ,0 4 m m oder einem Sieb v o n 3 5 0 Maschen entspricht. In den Spatmühlen und e b e n s o in den Lithoponfabriken wird sogar neuerdings eine Feinheit angestrebt, die einem Sieb v on 4 8 0 0 Maschen entspricht.

Ein Farbstoff kann nämlich als feingem ahlen angesehen w erden, w en n der größte D urchm esser der Körner 0,01 m m nicht übersteigt, und w enn er nicht m ehr als 1 % Körnchen enthält, die dieses Maß überschreiten1.

Zur H erstellung eines s o feinen Pulvers wird der deutsche Spat nach geeigneter Vorzerkleinerung durch etwa 3 - 5 M ahlgänge geschickt.

Gefordert wird ferner eine reine w e iß e Farbe; dieser Spat ist am teuersten. D ie w eiß e Farbe w ird durch Verunreinigungen mehr oder w e n ig e r beeinflußt. So verursachen M a n gan oxyd e eine Rosarotfärbung, E isen ­ verbindungen eine u n a n g en eh m e G elbfärbung des g e m a h ­ lenen Gutes. Tritt das Eisen nur auf den Spaltflächen des Rohbaryts als H yd roxyd auf, so kann es, e b e n so w ie etw aige organische V erunreinigungen, durch das sogenannte Bleichen, das heißt durch H erauslösen mit Schwefelsäure, entfernt w erden. Reste von Eisen lassen sich schließlich durch Zusatz von Farbstoffen beim Mahlen, b eson d ers v on Ultramarin, verdecken; das Material wird geschönt. D er Bleichprozeß wird in D eutschland von einigen Firmen in g ro ß em Maßstabe angew andt. D er Stam mbaum einer solchen M ühle ist nachstehend w ied er­

g eg eb en . V eru nreinigungen v on Q uarz und Kalkspat sind für die w e iß e Farbe an sich nicht schädlich. Quarz läßt sich jedoch w e g e n seiner Härte nicht s o fein ver­

mahlen w ie Schwerspat, und Kalkspat ist w e g e n seiner auflösenden W ir ku n g in einer Farbe unerw ünscht, deren Zusätze ir gendeine Säure enthalten. Treten in B egleitung des Schwerspates Schw efelerze auf, s o stellen diese, w en n sie nicht in Nestern erscheinen und leicht in der G rube ausgehalten w erden können, bereits bei g a n z geringer M en ge die V erw en d u n g sm ö g lic h k eit des Spates für^ M ahl­

spat in Frage.

A u f b e r e i t u n g .

! Y :

Rohbaryt 6 0 - 1 5 mm

Dampf . , „ T. , ■. x verdünnte H 2S 0 4

^ mit Bieipfatten A . ■ ausgesebiagene

Bleichbottiche Y Waschtrommel

Y Entwässerungswagen

r

mit Dampf geheizte Klaub- und Trockentische

Y Steinbrecher Ultramarin i .•

y

5 M ahlpinge -<- O robes

Y A

Sieb oder Windsichter — . ' Yf

G em ahlener Schwerspat

i H u r s t : Painters, eil, coloürs and varnisties, Si 23-

1362 G l ü c k a u f Nr. 43

G em ahlener Spat wird in Fässern und in Säcken versandt. Er m uß vollständig trocken und säurefrei sein, da er s o n s t mit der Zeit in der Verpackung klum pt und Schwierigkeiten bei der Weiterverarbeitung bereitet. Die Preise wurden vor dem Kriege z w isc h e n Käufer und Verkäufer frei vereinbart. Sie verstanden sich g e w ö h n lic h frei E isenbahnw agen (Verladestation). Bei dieser Ver­

kaufsart war e in e außerordentliche Mannigfaltigkeit in den Farb- und Preisabstufungen des gem ah len en Spates ent­

standen. D iese planlose Wirtschaft hat in Deutschland seit Gründung; der V erein igu ng deutscher Schwerspat­

werke, s o w e it es m ö g lic h war, ein Ende g e f u n d e n . ' D ie V erein ig u ng stuft nach der Farbe in 16. Klassen ab. ln die von ihr festgesetzten Preise sind die Eisenbahnfrachten eingerechnet. A lle z w e i Jahre senden die an gesch lossen en W erke P roben ihrer g em ah len en Spatsorten ein, die dann in b e z u g auf den Farbton verglichen und v o n neuem in 16 Klassen eingereiht werden.

D i e W i r t s c h a f t s l a g e .

D ie deutsche Schwerspatförderung hatte im Jahre 1913 etw a 3 2 5 0 0 0 t l oder z w e i Drittel der W e lte r z e u g u n g erreicht. Da D eutschland im Jahre 1 9 0 0 nach B ä r t l i n g 2 etw a 125 0 0 0 t gefördert hatte g e g e n ü b e r 2 5 0 0 0 0 t der ganzen Welt, s o hatte die deutsche F ö rderung in den Jahren 1 9 0 0 .. 1 9 1 3 u m 1 6 0 % zu g en o m m en , die W elt­

förderung sich dagegen in dem selb en Zeitraum nur verdoppelt.

D ie schnelle E ntwicklung in D eutschland ist zunächst auf die Leistungsfähigkeit der Werke und auf die Güte des Spates in den Lagerstätten zurückzuführen. Bei mäßigen G e w in n u n g s - und Aufbereitungskosten, geringen Frachten und freiem Wettbewerb waren die Preise damals äußerst niedrig. Unter diesen U m ständen konnte in außerdeutschen Ländern, w o die Verhältnisse w en iger g ü n stig lagen, kein namhafter Bergbau entstehen. Daneben war der Bedarf an Schwerspaterzeugnissen erheblich g e ­ w achsen. H in g ew iesen sei hier nur auf die hygienischen Bestrebungen, die den Verbrauch von Lithopon an Stelle des Bleiweißes im mer mehr förderten.

D er Absatz der deutschen Schwerspatgruben betrug 1 9 1 3 an gem ahlenem Spat 162 0 0 0 t. Der Absatz an Rohspat (hochw ertigem , w eiß em Stückspat und Reduzier­

spat) hatte ungefähr dieselbe H öh e. Von der gesamten S ch w e rsp atgew in n u n g w urde etw a die Hälfte 158 0 6 5 t im W erte von 4,4 Mill.

J t

Z a h l e n t a f e l 1. Die deutsche Schwerspatausfuhr nach den einzelnen Ländern3.

1913 1923

t t

B e l g i e n ... 17 835 2 658 Frankreich . . . . 5 857 ^._ G roßbritannien , . . 38 078 26742 Niederlande . . . . 16821 31 532

i Die Zahlen ü b e r die deutsche Förd eru n g sind nach Angaben d e r BergSinter und Finnen zusammengesteilt worden.

* B ä r t l i n g : Die deutschen Schwerspatlagerstätten in geologischer, lagersiättenkundlicher und bergw irtschaftlicher Beziehung, S. 176.

3 Nach dem Statistischen Jahrbuch fü r d as Deutsche Reich 1Q13 und den monatlichen Nachweisen ü ber den auswärtigen Handel.

1913 1923

t t

Ö s te r re ic h - U n g a r n . . 23 620 5 3 8 3 ! R u ß l a n d ... II 435 — Vereinigte Staaten . . 35 020 13 683 übrige Länder . . . 9 399 10 606

V on den genannten Ländern führte Rußland fast nur w e iß e n Stückspat ein. N ach allen übrigen Ländern wurde gem ah len er Spat und Reduzierspat geliefert, wenn auch die Niederlande, B elgien und Frankreich in der Haupt­

sache nur Reduzierspat für ihre Lithoponfabriken bezogen.

D ie andere Hälfte w ur de im Inland verbraucht. Von dieser M en g e gelangte jedoch mittelbar ein Teil gleich­

falls ins Ausland, da die unter V e r w e n d u n g von Reduzier­

spat hergestellten Farben und chem ischen Erzeugnisse in g ro ß em U m fa n g e ausgeführt w urden. Die Ausfuhr an Lithopon betrug 1 9 1 3 17 5 0 0 t im Werte von 4 Mill.

Jé

JL

gehen.

Mit A usbruch des Krieges änderte sich das Bild auf dem Weltmarkt vollständig. D er ausländische Bergbau konnte sich frei entw ickeln, w ährend die deutsche Industrie allein auf den Markt in D eutschland und in den wenigen befreundeten Staaten a n gew iesen war. Hier nahm jedoch bei ruhender Bautätigkeit und m angelnder Ausfuhr an Mineralfarben die A ufnahmefähigkeit stark ab. Man kann annehm en, daß der Absatz an Reduzierspat fast auf ein Zehntel zurückging. S o g e w a n n e n die M eggener Gruben, die vo r dem Kriege etw a 1 0 0 0 0 0 t Schwerspat gefördert hatten, in den Kriegsjahren kaum noch 1 0 0 0 0 t jähr­

lich 2. G r o ß e wirtschaftliche Schäden e n t s t a n d e n hier jedoch nicht, da der w ährend des Krieges s o w ichtige Schwefel­

kiesbergbau M e g g e n s dringend Arbeiter benötigte.

Im G an gb ergb au setzte der Wettbewerb dergestalt ein, daß bereits nach kurzer Zeit ein großer Teil aller M ühlenbetriebe und Gruben zu m Erliegen kam. Ein anderer Teil der Gruben hielt sich durch die Förderung beibrechender Mineralien, z. B. von Mangan, mühsam aufrecht. A ls dann die Verkaufspreise für die mindern Sorten die G e stehungskosten unterschritten, schlossen sich die meisten Mahlspatwerke zu der bereits erwähnten V erein ig u ng mit dem Sitz in Bad Lauterberg zusammen.

D iese sollte zunächst nur die Ausfuhr überwachen, je­

d o ch w urden ihre B efugnisse später auch auf den Ver­

kauf im Inland a u sg ed eh n t3.

D ie Schwerspatförderung g i n g während des Krieges auf etw a 8 0 0 0 0 t jährlich zurück, v on denen in den Kriegsjahren Österreich - Ungarn und die nordischen Staaten je etw a 4 0 0 0 0 l und die Niederlande etwa 2 0 0 0 0 t erhielten.

D ie W iederaufrichtung des Schwerspatbergbaues nach dem Kriege w u rd e zunächst durch einige günstige Um­

stände unterstützt. D er im Kriege gew altsam u n te r d rü c k te Bedarf, besonders an Anstrichfarben, machte sich in hoh em Maße geltend. Damit stieg auch der Verbrauch

1 Tschecho-Slowafcel

ä Z. B. H. S. Wes. 1922 stat. T., S. 147.

3 Nach Mitteilung von A. U t e n d ö r f f e r in Auehütte bei SchraalkaK^f-