Schmelzversuch auf Kupfer

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Pöhlberger
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Pöhlberger »

Als Schornstein ist ein 100er Tonrohr von 1m Länge geplant.
Weil Wind ging, ist der Zug schon jetzt so stark gewesen, dass die Holzkohle nicht nur geglüht sondern richtig gebrannt hat.
Ich habe den Ofen extra mit der Luftöffnung in die Hauptwindrichtung gebaut...

Glück Auf!
Uwe
Bergzwerg
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Bergzwerg »

GA.Uwe. Wie wollt ihr die Schmelze aus dem Ofen holen? Auf dem Foto ist ein kleiner Punkt zu sehen. ist das die Ablaufrinne?
Falafel
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Falafel »

Es gibt noch mehr Leute, die sich mit ähnlichen Themen beschäftigen:

http://www.uibk.ac.at/himat/events/vera ... lurgie.pdf

Die Veranstaltung ist zwar vorbei, aber es sind einige interessante Kontaktadressen dabei.

Glück Auf!
Stephan
Pöhlberger
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Pöhlberger »

Danke für den link!
Wir werden nun bald unseren Ofen testen, sollten Probleme auftreten, haben wir ja noch paar Ansprechpartner :)

Glück Auf!
Uwe
Pöhlberger
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Pöhlberger »

Glück Auf!

Am 9.10. führten wir nun unseren ersten Verhüttungsversuch in unserem Schmelzofen durch. Um die Temperaturverhältnisse im Ofen zu testen, haben wir als Erstes einen Tiegel mit Kupferschrott gefüllt und geschmolzen. Leider konnten wir die Temperaturen nicht komplett messen, da der Temperaturfühler nach kurzer Zeit weggeschmolzen ist, obwohl er eigentlich 1400°C aushalten sollte. Die höchste vorher gemessene Temperatur lag bei etwas über 1100°C. Als Brennstoff haben wir Koks/Schmiedekohle verwendet und mit regelbarem Gebläse den nötigen Sauerstoff zugeführt. Dieser Test verlief erfolgreich, nachdem wir gemerkt hatten, dass wir nicht zu viel Luft in den Ofen einblasen durften. Der komplette Kupferschrott konnte geschmolzen werden. Als nächstes haben wir vorbereitetes Erzkonzentrat (ca. 80% mexikanischen Kupferkies, ca. 20% eigenes „Armerz“) in Körnung von 0 bis 15mm geröstet. Dieser Prozess nahm die meiste Zeit in Anspruch. Wir haben reichlich 2kg Material, etwa 8 oder 9 mal im Tiegel geröstet und zwischendurch das Erz an der freien Luft ausgasen lassen. Der starke Schwefelgeruch war auch am Ende des Röstens noch nicht ganz verschwunden. Danach wollten wir das geröstete Material, welches sich vom goldglänzenden Chalkopyrit zu dunkelrot bis dunkelgrau verfärbt hatte, ausschmelzen. Wir haben dabei allerdings im ersten Test einen Fehler gemacht, denn wir haben das Erz mit Quarzsand und Holzkohle gemischt. Bei hoher Temperatur hat das Material schön geglüht, konnte aber nicht verflüssigt werden. Dabei stellten wir eine blaue Flammenfärbung im Ofen fest. Sicher ist bei diesem Test zumindest ein Teil des Kupfers durch den Schornstein gegangen… Wir haben dann den Tiegel gereinigt und bereits in der Finsternis einen weiteren Versuch unternommen. Dieses Mal haben wir nur das geröstete Erz in den Tiegel gefüllt und erhitzt. Dabei lag die Abgastemperatur am Schornstein bei über 850°C, also hatten wir im Brennraum genügend Hitze. Nach etwa einer halben Stunde öffneten wir den Ofen und stellten fest, dass der gesamte Tiegelinhalt geschmolzen war. In einer vorbereiteten, mit Quarzsand ausgekleideten Mulde haben wir dann diese Schmelze abgegossen. Dabei waren etwa zwei Drittel des Tiegelinhaltes zu Kupferstein geschmolzen, ein Drittel war Schlacke. Der Kupferstein war äußerlich grau, im frischen Anbruch glänzend bronzefarben. Einschlüsse von anderen Materialien (Schlacke o.ä.) konnten wir nicht feststellen. Wie erwartet ist der Kupferstein leicht magnetisch. Der gesamte Test dauerte ohne Pause von Mittag 13.00 Uhr bis 21.00 Uhr abends, wobei die meiste Zeit wie schon erwähnt, für das Rösten gebraucht wurde. Insgesamt können wir diesen Versuch als erfolgreich betrachten, was auch an der langfristigen Vorbereitung und der tatkräftigen Unterstützung durch Thomas44 lag. Durch seine Erfahrung mit Schmelzarbeiten und sein mitgebrachtes Equipment hatten wir eine große Hilfe an diesem Tag und möchten uns nochmals bei ihm dafür bedanken. Unser Ofen hat seinen Bewährungstest bestanden, nachdem zumindest der Schornstein am Anfang für einen kurzen Schreck gesorgt hatte. Das verwendete Tonrohr riss bereits beim Anheizen des Ofens in gesamter Länge mit einem lauten Knall. Nachdem die Spannung heraus war, hielt es dann aber bis zum Ende durch. Auf jeden Fall sollte man bei den gesamten Arbeiten mit entsprechender Schutzkleidung ausgerüstet sein, auch wenn es manche unserer Zuschauer anfangs belustigt hat. Selbst einer der verwendeten ledernen Schweißerhandschuhe, der äußerlich unbeschädigt aussah, brannte bei mir plötzlich innen und musste mit bereitstehender Gießkanne gelöscht werden. Die beigefügten Bilder sollen einen kleinen Eindruck von dieser Aktion geben, besonders in den finsteren Abendstunden bot der Ofen einen faszinierenden Anblick. Hätte man auf den Einsatz von elektrischen Gebläsen, Schmiedekohle und modernen Schmelztiegel verzichtet, um nur mit historischen Methoden zu arbeiten, wären sicher mehrere Tage nötig gewesen.
Im nächsten Versuch, für den es aber noch keinen Termin gibt, wollen wir aus dem restlichen noch verbliebenen gerösteten Chalkopyrit auch noch Kupferstein herstellen. Dann könnte unser eigenes Erz geröstet werden, um es ebenfalls zu Kupferstein zu verarbeiten. Interessant wird anschließend sicher die Weiterverarbeitung des Kupfersteins bis zum Kupfermetall, was für uns noch Neuland darstellt und deshalb zuerst mit dem aus mexikanischem Material erzeugten Kupferstein versucht werden soll, um unser eigenes Erz nicht bei einem Fehlversuch zu verlieren. Beim Schmelzversuch in Siena ist ja dieser Schritt nicht gelungen…
Ein kleines Rätsel bleibt noch, was am Abend passiert ist: Thomas hat am nächsten Tag an einem gelochten Löffel, den wir verwendet haben, anhaftendes reines Kupfer entdeckt. Nun müssen wir nur noch mal in Ruhe klären, ob dieses Kupfer tatsächlich vom letzten und erfolgreichen Test stammen, oder vom Schmelzen des Kupferschrottes…
Auf jeden Fall wollen wir nächstes Jahr weiter machen und dabei auch näher an historischen Vorgaben arbeiten. Also zum Beispiel das Erz im offenen Röstbett rösten, nicht im Tiegel. Interessant wäre auch die Verwendung von Holzkohle statt Koks im Ofen...

Die beigefügten Bilder sind leider in der falschen Reihenfolge, also vom Endergebnis am Abend, rückwärts zum Beginn...
Glück Auf!
Uwe
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220g Kupferstein
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Feuer bei Nacht
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optimal brennender Ofen
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beim Abgießen
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brennender Handschuh gelöscht
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1.100°C
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Ofen
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Falafel
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Falafel »

Herzlichen Glückwunsch zum Ergebnis. Zumindest war der Versuch keine trockene Theorie - wie das zweite Bild von unten zeigt :D

Glück Auf!
Stephan
Pöhlberger
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Pöhlberger »

So viel Flüssigkeit, wie wir bei der Arbeit rausgeschwitzt haben, konnten wir "während" der Aktion garnicht wieder dem Körper zuführen...
Das haben wir erst am späten Abend nachgeholt. Allerdings war da schon der Kasten "Deputat"Freibier von Hungerlieb leer :x
Aber wir konnten den schwefelhaltigen Staub zumindest mit einem Schluck "Kumpeltod" runterspülen :D

Was ich vorhin noch vergessen hatte:
Das größere Stück Kupferstein hat an der linken Seite auf dem Bild eine glänzende Stelle. Dort haben wir es am Schleifbock angeschliffen und nun erkennt man den metallischen Glanz...
Bergzwerg
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Bergzwerg »

GA. Uwe. Glückwunsch! Da ich diese hohen Temperaturen kenne und wir damals über Nacht nen Sonnenbrand hatten,besonders im Gesicht,kann ich mir Deinen Wasser-(Bier)verlust gut vorstellen.Was ich mir net so richtig vorstellen kann ist der von innen nach außen brennende Schweißerhandschuh. Hattet ihr schon 60% Alkohol im Schweiß? Glaube eher das die Hitze mit einem Schlag im Handschuh angekommen ist. Trotz allem,Respekt! Würde noch gern wissen wie der % Unterschied zwischen Erzmasse und Kupferstein war. Über ne Antwort von Dir würde ich dankbar sein! GA. Bergzwerg
Pöhlberger
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Pöhlberger »

Hallo Karsten,

der Handschuh hat an der Naht beim Handgelenk begonnen zu brennen, das Leder war unbeschädigt, doch von innen ist das Futter weggebrannt.
Erst dachte ich, es wäre ein Funke reingekommen, doch das ist unwahrscheinlich bei den langen Stulpen...

Wir haben nicht genau gewogen, wie viel geröstetes Erz zu den 220g Kupferstein plus etwa max. 100g Schlacke geführt haben.
Vielleicht war es ein halbes Kilo, mehr sicher nicht...
Viel Masseverlust entsteht natürlich beim Rösten, weil ja der Schwefel dann fehlt. Und auch, weil wir mit der Gebläse-Lanze sicher einiges feinkörniges Erz mit rausgeblasen haben. Mich würde ja deshalb beim nächsten mal das Rösten im offenen Röstbett reizen, wie ich schon geschrieben habe...
In einem Stück des Kupfersteins habe ich nun doch noch Einschlüsse von zerfressenem Erz und Quarz gefunden. Das meiste ist aber durchgängig kompakte bronzefarbene geschmolzene Masse mit kleinen Gasblasen drin. Die Einschlüsse stammen aus der Schlacke, die wir nicht erst abgeschöpft, sondern gleich mit abgegossen haben.

Glück Auf!
Uwe
Bergzwerg
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Bergzwerg »

GA.Uwe. Hab erst beim 2 mal lesen geschnallt,daß das % Verhältnis etwa 10% ist. Wann wollt ihr eigendlich den Garprozeß durchführen? Noch ein Tipp,falls ihr die Schlacke aufgehoben habt, in der Schlacke sammeln sich die Kügelchen! GA. Karsten :cool:
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Pöhlberger »

Nee,... ich habe mich nicht deutlich ausgedrückt, meinte aber:
Aus etwa 0,5kg geröstetem Erz wurden 220g Kupferstein und etwa 100g Schlacke, die aber keine Kügelchen enthielt, sondern vorwiegend aus zerfressenem Erz bestand. Da noch etwas Schwefel ausgegast ist, fehlt eben noch etwas von der ursprünglichen Masse...
Wo sollten sonst auch die 90% Verlust hin sein..., wenn wir nur 10% übrig gehabt hätten...

Wann es weiter geht, ist noch nicht klar. Auf jeden Fall erst 2011...

Glück Auf!
Uwe
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Bergzwerg »

Man muß eben dabei sein und net 650km weg! Mich ruppts hier rumm,daß ich net mal dabei war.Der Stefan ,aus dem Valais,hatte schon Recht. Viel Zeit braucht man!
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Stefan_O
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Stefan_O »

Der Stefan aus dem Wallis gratuliert hiermit mal recht herzlich zur bestandenen Feuertaufe! Als Anmerkung noch: es soll ja gar nicht komplett abgeröstet werden, sonst gibt es keinen Kupferstein. Lieber zuviel Restschwefel als zu wenig. 100 g Schlacke sind auch OK, ich nehme mal an, es war ohnehin nicht viel Gangart dabei. Das wird dann mit eurem eigenen Erz spannend. Wie sieht der Plan für die letzten Schritte aus? Offen zum Oxid abrösten und mit Kohle zusammen im Tiegel reduzierend aufschmelzen?

Cheers,
Stefan
Bergzwerg
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Bergzwerg »

GA.Stefan. Was müßen die Pöhlbergzwerge jetzt noch tun, um Cu auszuschmelzen?
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Stefan_O
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Stefan_O »

Von der Logik her haben sie aus ihrer Erzmischung jetzt das Kupfer konzentriert als Sulfid vorliegen. Zum Kupfer fehlt jetzt noch die komplette Umwandlung vom Sulfid zum Oxid (Garrösten), und im zweiten Schritt die Reduktion vom Oxid zum Metall (Schwarzkupferarbeit). Garrösten sollte relativ einfach sein, aufs Schmelzen bin ich gespannt....laut Literatur wird der Garrost einfach geschmolzen, das wars. Klingt aber irgendwie zu einfach.

Gruss,
Stefan
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Pöhlberger »

Hallo Stefan,

wenn es nach mir gehen würde und die Zeit dazu da wäre, würde ich am liebsten sofort weiter machen. Die Sache ist so interessant, ähnlich wie bei der ersten Befahrung einer Grube... man will dann immer mehr...
Wie wir nun genau weiter machen, weiß ich auch noch nicht. Vielleicht kommt schon diese Nacht der erste Schnee, falls der Wetterbericht stimmt.
Also geht es sicher erst 2011 weiter. Aber ich denke, nicht nur bei mir, sondern auch bei Thomas und paar anderen hat der Versuch "Appetit" auf mehr gemacht :)
Noch mal zu den Details: Im Erzkonzentrat lag der Anteil von Gangmasse garantiert unter 5% durch die Handklaubung und Formatierung.
Wir haben dank der hier gegebenen Hinweise das Erz bewusst nicht "totgeröstet" und Restschwefel drin gelassen. Deshalb hat es bei der Produktion des Kupfersteins weiter nach Schwefel gerochen. Der eine Fehlschlag zwischendurch mit dem "Mix" aus geröstetem Erz, Kohle und SiO2 entstand in der Hoffnung, gleich Schwarzkupfer zu erzielen. Man kann aber die Chemie nicht einfach überlisten :wink:
Mein Gedanke wäre jetzt eigentlich, ein offenes Röstbett vorzubereiten, um darin Roherz für weitere Versuche zu rösten und den im Ofen erzielten Kupferstein zum Oxid abzurösten.
Bleibt sicher noch ein Problem:
Noch ist Eisen im Kupferstein, was wir entfernen müssen (mit SiO² zu FeSiO²... oder ähnlich). Wie das praktisch am besten geht... :gruebel:
Wir werden den Winter nutzen, um die nächsten Schritte zu planen... und sind dankbar wür weitere praktische Hinweise :top:
Sicher war unser Versuch noch nicht "historisch detailgetreu", doch man muss sich langsam in die Richtung rantasten. Ohne Koks, Tiegel und elektr. Gebläse hätte es den Zeitrahmen gesprengt.
...und natürlich halte ich euch weiter auf dem laufenden :D und DANKE für die vielen Tipps!!!

Glück Auf!
Uwe
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Stefan_O
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Stefan_O »

Hallo Zusammen,

ich habe vor ein paar Jahren mal ein paar Daten aus dem Mansfelder Land zusammengetragen, Quelle der Analysendaten 1850+/- 30 J. Anmerkung: die Analysen der unterschiedlichen Schritte stammen nicht aus ein und demselben Prozess bzw dem selben Zeitraum. Und sicher ist der Kupferschiefer speziell und nicht 100% übertragbar, aber immerhin:

Rohstein: 40-50% Kupfer, 20-30% Eisen, 25-30% Schwefel
Rohschlacke: < 1% Kupfer, 4-14% Eisen

Beides aus 6 Analysen. War der Cu Gehalt zu niedrig, wurde gespurt, was im wesentlichen eine Widerholung der Roharbeit war. Die Anaysendaten der Spursteine sind sehr variabel, 50-70% Kupfer, 20-24% Schwefel. (Hier passt die Stöchiometrie nicht. Das Cu:S-Verhältnis sollte bei 3:2 liegen für CuS). Der reiche Kupferstein aus der Roharbeit und der Spurstein gingen dann ins Garrösten. Ergebnis:

Garrost: 50-60% Kupfer, 1-2 % Schwefel, 10-20% Eisen (aus zwei Analysen)

Es folgt die Schwarzkupferarbeit: "Der Garrost wird mit geröstetem Dünnstein von der Schwarzkupferarbeit bei einem Zuschlag von Rohschlacken verschmolzen. Es fallen drei Producte: Die Schwarzkupfer-Schlacke, der sogenannte „Dünnstein" mit über 60 Proc. Kupfer, und das Schwarzkupfer mit 16 bis 20 Loth Silber im Centner." (Percy 1863). Ergebnis aus vier Analysen:

Schwarzkupfer: 88-96% Kupfer, 1-4% Eisen, < 1% Schwefel
Dünnstein: 57-60% Kupfer, 15-16% Eisen, 20-24% Schwefel
Schwarzkupferschlacke: 3 % Kupfer

Quellen:
Rammelsberg, C. F.: Lehrbuch der chemischen Metallurgie. C. G. Lüderitz, Berlin, 1850
Percy, J.: Die Metallurgie. Band 1. Friedrich Vieweg und Siohn, Braunschweig, 1863
Jungfer, P.: Der gegenwärtige Mansfelder Kupferhüttenprozess. Dissertation, Berlin, 1887
Hildebrandt, H.: Lehrbuch der Metallhüttenkunde. Max Jänecke, Hannover, 1906

Uwe,

"Noch ist Eisen im Kupferstein, was wir entfernen müssen (mit SiO² zu FeSiO²... oder ähnlich). Wie das praktisch am besten geht..."
Schaut man die Ergebnisse der Schwarzkupferarbeit an, ist klar, wo das Eisen bleibt. Der Röstprozess ist eben auch nicht 100%, es gibt dann drei flüssige Phasen beim Schmelzen: Kupfer, Schlacke und Dünnstein. Auf diese Weise braucht es keine weiteren Zuschläge. (Schlacke wird es bei eurem ersten Versuch kaum geben). Beim ersten Versuch gibt es grössere Verluste durch die Schlacke und den Dünnstein. Aber:

Wichtig ist es zu verstehen, dass der ganze Prozess eben nicht Batch-weise lief, sondern ein ziemlicher Kreislauf auf mehreren Ebenen war. Auch die ganz "Alten" werden die Schlacke aus der Schwarzkupferarbeit zur Roharbeit gegeben haben. Der Dünnstein wurde geröstet und ging zurück in die Schwarzkupferarbeit. Auf die Art vermindern sich die Verluste drastisch. Die Zugabe von Schlacke sorgt vermutlich auch für eine schnelle Verflüssigung der ganzen Mischung.

So, Schluss mit der Theorie, jetzt gehts ab in die Mine....

Gruss,
Stefan

Hier noch die restlichen Zitate, die im Text gestört hätten:

Roharbeit (Percy 1863)

Das Verschmelzen der Erze oder die Roharbeit. Die in einem passenden Verhältniss gemengten thonigen, kalkigen und sandigen Erze werden mit einer Beschickung von (Stollberger) Flussspath und Schlacken von der Schwarzkupferarbeit in Schachtöfen mit zwei Vortiegeln, sogenannten Brillenöfen, mit Koks durchgesetzt. Es fallen kupferarme Rohschlacken, unreine Schlacken und Eisensauen.

Quelle: Hildebrandt 1906

Der zu erschmelzende Stein soll möglichst nicht unter 30 % und nicht über 45 % Kupfer enthalten, weil im ersten Fall seine Menge und damit die Kosten seiner Verarbeitung zu gross würden. Wird ein zu kupferreicher Stein erschmolzen, so gehen so erheblichen Mengen des Kupfers in die Schlacke, dass sie nicht mehr abgesetzt werden kann.

Spuren (Percy 1863)

Der Rohstein unterliegt je nach seinem Kupfergehalt einer verschiedenen Behandlung. Der reichere geht sogleich zur Röstarbeit über. Der ärmere kommt zur Concentrationsarbeit, und zwar zunächst zur Röstung in 3 bis 4 Feuern, dann als gar gerösteter Rohstein zum Concentrationsschmelzen , dem sogenannten „Spuren", mit Zuschlag von Rohschlacken. Es fallen dabei: eine neue Schlacke, die Spurschlacken und der Spurstein.

Garrösten (Percy 1863)

Der Spurstein wird mit dem reicheren Rohstein in sechs Feuern geröstet. Dabei verwandelt sich das Schwefelkupfer anfänglich in schwefelsaures Kupfer, welches dort Gegenstand einer besondern Vitriolgewinnung bildet. Zu dem Ende laugt man den unvollkommen gerösteten Spurstein nach dem dritten, vierten und fünften Feuer aus und dampft die gesammelte Rohlauge in Pfannen zum Krystallisationspunkt ab, worauf ein Zink, Kobalt, Nickel etc. haltender Kupfervitriol anschiesst. Nach dessen Entfernung füllt man die Mutterlauge in der Pfanne mit frischer Vitriollauge auf und wiederholt dies nach der zweiten Krystallisation mit der zweiten Mutterlauge, ebenso nach der dritten Krystallisation. Zu diesem Zeitpunkt ist die Mutterlauge zu viel und zu unrein, sie wird für sich weiter ausgedampft und liefert einen Vitriol von blauschwarzer Farbe, den „schwarzen Vitriol", der fast alle in den Vitriolen vorkommenden isomorphe Basen enthält, neben Krystallen von einem hellblaugrünen sehr kalireichen Vitriol 1). Der ausgelaugte Spurstein kommt ins sechste Feuer, und von da als „Garrost" zur Schwarzkupferarbeit. Er enthält nur noch sehr wenig Schwefel, und das Kupfer und Eisen als Sauerstoffverbindungen (Oxydul) woher seine graurothe Farbe.

Schwarzkupferarbeit (Percy 1863)

Der Garrost wird mit geröstetem Dünnstein von der Schwarzkupferarbeit bei einem Zuschlag von Rohschlacken verschmolzen. Es fallen drei Producte: Die Schwarzkupfer-Schlacke, der sogenannte „Dünnstein" mit über 60 Proc. Kupfer, und das Schwarzkupfer mit 16 bis 20 Loth Silber im Centner.

(Ich habe die Sachen mal zusammengetragen, um nachvollziehen zu können, was für Artefakte man auf den Halden im Mansfelder Land finden kann. Leider lässt sich ausser Rohschlacke und Eisensau nichts sicher einordnen. Pech..)
Pöhlberger
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Pöhlberger »

Je mehr ich mich mit dem Thema befasse und feststellen muss, wie umfangreich die Details sind die zu beachten sind, umso mehr Achtung bekomme ich vor den "Alten" Hüttenleuten. Sie konnten nur mit Erfahrungen arbeiten, ohne die chemischen Zusammenhänge zu kennen.
Eigentlich schade, dass wir voraussichtlich erst in einem halben Jahr wieder praktisch weiter machen können. Aber den Winter kann man ja nutzen, sich theoretisch mit der Sache zu beschäftigen. Und da helfen die zahlreichen Hinweise natürlich gut weiter :top:

Glück Auf!
Uwe
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Schlacke »

Es gibt noch weitere Veröffentlichungen zum Kupferschmelzen:

1) Woelk, G.; Gelhoit, H.; Bunk, W.; Bachmann, H.:
Rekonstuktion, Bau und Betrieb eines bronzezeitlichen Kupferreduktionsofens, in: Zeitschrift zur Geschichte des Berg- und Hüttenwesen (vormals Fischbacher Hefte), Jg. 8, H. 1; Idar-Oberstein: 2002, S. 4-35 - beschreibt die Kupferer-
zeugung aus oxidischem Erz.

2) Gelhoit, P.; Woelk, G.; Bunk, H.; Bachmann, H.:
Zur Verfahrenstechnik bronzezeitlicher, alpiner Kupferverhüttungsanlagen. in Jg. 10, H.1, 2004, S. 25-56

Die Versuche wurden an der RWTH Aachen duchgeführt.

Glückauf!

Elmar Nieding
...die unterirdischen Grubengebäude in ihre Schreibstube bringen...
Héron de Villefosse (1774-1852), Bergingenieur im Dienste Napoleons.
(H. Dettmer, 2014)
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Bergzwerg »

Ga.Stefan. Das würde nach meinen geringen Grundwissen bedeuten,Du gewinnst mit den ersten Schmelzversuchen eine Saure Schlacke. In in Dieser haben sich Salze gebildet(H2SO4).Vitriol ist ein Salz und damit wasserlöslich. Kupfervitriol ist Salz. Also muß man nur noch die H2SO4 verdampfen. Auch wenn es nur H2SO3 wäre,müßte man nur die Schlacke in Wasser legen und den sulfidischen Anteil durch Neutralisation verringern. Das würde aber wieder bedeuten,daß die Schlacke mehrmals gewässert werden müßte um neutral zu sein.Man kann H2SO4 auskochen,daß haben wir in Chemie gehabt! Korrigiere mich bitte wenn ich falsch liegen sollte:Schmelzversuch bringt eine sulfitische Schlacke.Sulfitische Schlacke wird in Wasser geworfen,wieder entnommen usw.bis keine Schwefelionen mehr schwimmen können (durch Wärmezufuhr),automatisch habe ich ein neutrales Gemenge,daß ich nur noch auf 1200 C erhitzen muß,um den Metallanteil zu verflüssigen!
GA. Karsten
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Stefan_O
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Stefan_O »

Du lieber Himmel, was? In der Schlacke sind keine Salze, und prinzipiell ist sie "basisch" d.h. SiO2 arm. Bei Schlacke, Glasuren, Email hat sauer/basisch nichts mit Säure an sich zu tun sondern bezieht sich vereinfacht auf den SiO2 Gehalt. Die Röstgeschichte auf die Du vermutlich anspielst ist ein "Mansfeld Special" und passiert mit dem Stein, nicht der Schlacke. Die Schlacke geht entweder auf Halde, oder in den Ofen zurück. Der aus Kupferschiefer gewonnen Stein enthält die tollsten Sachen, ein Schema dazu gibt es hier http://www.kupferspuren.eu/index.php?id=153. Mansfeld ist das non-plus-ultra. Ewig schade drum.

In der Schweiz gab es mal eine Mine, die mangels schlechter Transportwege das Erz vor Ort komplett abgröstet hat, aus den Röstgasen Schwefelsäure produziert und mit der Schwefelsäure dann das geröstete Erz in Kupfersulfat verwandelt hat. Wie ich die Gegend hier kenne, haben sie das dann über die Weinberge versprüht. Sinnigerweise hätte man es zur Elektrolyse gegeben.

Gruss,
Stefan
Bergzwerg
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Re: Schmelzversuch auf Kupfer

Beitrag von Bergzwerg »

GA.Stefan. Irren ist menschlich sagte der Igel und stieg von der Klobürste! Aurubis in Hamburg macht auch vieles mit H2SO4 und dann Elektrolyse. Es muß doch irgendwo einen Hüttenfachmann geben,der das weis! Das Grundprinzip ändert sich ja net,nur haben sich im laufe der Zeit die Katalysatoren und damit die Methoden und Verarbeitungszeiten geändert. Ich muß da nochmals mit meinem ehemaligen Chemielehrer reden. Der ist gelernter Schmelzer und Hüttenmeister,ist aber nach dem Krieg zum Chemie und Physiklehrer mutiert.
GA. Karsten
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