Hiervon macht man bei der Verhüttung vieler
ErzeGebrauch.
Werden S. bei
Abschluß der
Luft erhitzt, so verlieren
sie oft einen Teil ihres
Schwefels (Schwefelgewinnung
[* 2] aus
Schwefelkies), und es bleibt eine schwefelärmere
Verbindung zurück.
Die Schwefelalkalimetalle sind sehr leicht zersetzbar und oxydieren sich schon bei gewöhnlicher
Temperatur an der
Luft, werden
aber auch durch die
Kohlensäure der
Luft zersetzt und riechen daher nach
Schwefelwasserstoff. Auch manche Schwefelverbindungen
der schweren
Metalle sind sehr leicht zersetzbar und geben z. B. mit verdünnter
Schwefelsäure ein
Schwefelsäuresalz und
Schwefelwasserstoff.
Die S. haben hauptsächlich als
Erze der Schwermetalle Bedeutung, die Schwefelverbindungen der Erdalkali- u.
Alkalimetalle
spielen in der
Technik eine nicht unbedeutende
Rolle und werden zum Teil auch medizinisch benutzt.
[* 1] H2SO4 findet sich im freien Zustand in einigen Gewässern
Südamerikas, welche
auf vulkanischem Gebiet entspringen, z. B. im
Rio
[* 3] Vinagre, der täglich 37,600 kg S. liefert, und in einigen
WassernLouisianas, von denen eins 5,29 g
S. in 1
Lit. enthält. Sehr weit verbreitet findet sich
S. an
Basen gebunden in Form
von
Schwefelsäuresalzen, besonders als schwefelsaurer
Kalk,
schwefelsaure Magnesia und schwefelsaures
Alkali (vgl.
Schwefel).
Die
schweflige Säure wird in den Schwefelsäurefabriken durch Verbrennen von
Schwefel nur noch erzeugt, wenn es sich um Gewinnung
arsenfreier S. handelt; meist erhält man sie durch
Rösten von
Schwefelkies (Pyrit), verarbeitet aber
auch kupfer- und silberhaltige
Kiese und gewinnt aus denselben nach dem Abrösten
Kupfer
[* 4] und
Silber. Die beim
Rösten von
Kupferkies,
Zinkblende, Kupferrohstein,
Bleistein etc. auftretende
schweflige Säure, welche bei Hüttenprozessen früher als lästiges
Nebenprodukt entwich, wird gegenwärtig ebenfalls auf S. verarbeitet (metallurgische S.).
Zum
Rösten der
Kiese, welche, einmal bis zur Rösttemperatur erhitzt, in größern
Partien fortbrennen,
benutzt man kleine, niedrige Schachtöfen
(Kilns), welche stets in
Gruppen angewandt und in der Art betrieben werden, daß
man eine regelmäßige Gasentwickelung erhält.
[* 1]
Fig. 1 und 2 zeigen einen Kiesröstofen in Vorderansicht,
Längs- und
Querschnitt. a ist die Arbeitsthür mit der Schiebeklappe b zum Beobachten des Ofeninnern,
c c sind die
Thüren für die
Roste und d für den Aschenfall, e ist eine kleine Arbeitsthür, und f führt in den Zugkanal.
Die Pyrite, welche 35-50 Proz.
Schwefel enthalten, werden so weit abgeröstet, daß die wesentlich aus
Eisenoxyd bestehenden
Abbrände nur noch 3 Proz.Schwefel enthalten. Die Kiesschliche, welche beim Zerkleinern der Pyrite entstehen
und nicht in die
Kilns gebracht werden dürfen, weil
sie denZug
hemmen würden, formt man durch Anrühren mit
Wasser und
Trocknen
in
Stücke, welche sich für die Verarbeitung in den
Kilns eignen, oder man röstet sie in letztern auf
Platten über dem brennenden Stückkies oder läßt sie in einem turmartigen
Apparat auf geneigten
Platten herabrutschen den
Röstgasen entgegen, welche aus einem
Kiln entweichen. Auch benutzt man den Gerstenhöferschen Röstofen, in welchem sie,
nachdem derselbe weißglühend gemacht worden, von horizontal liegenden prismatischen Thonstäben aufgehalten, allmählich
dem oxydierenden Luftstrom entgegen herabrieseln, so daß sie mit fortschreitender Röstung beständig
sauerstoffreicherer
Luft begegnen.
Die aus den Röstöfen entweichenden
Gase
[* 5] enthalten etwa 7-8 Volumprozent
schweflige Säure und passieren bei Verarbeitung
von
Schlichen zunächst Flugstaubkammern, um den aus den
Öfen
[* 6] mechanisch fortgerissenen
Staub ablagern zu lassen. Sie werden
dann in gußeisernen
Röhren
[* 7] gekühlt, auch zur
Heizung
[* 8] von Abdampfpfannen benutzt, gegenwärtig aber häufiger
sogleich in den
Gloverturm geleitet. Auf die eine oder die andre
Weise hinreichend abgekühlt,
ge-
langen sie zur Oxydation der schwefligen Säure in die Bleikammern. Diese werden aus Bleiplatten von 2,6-3 mmStärke,
[* 10] die mit
Hilfe des Knallgasgebläses zusammengelötet sind, konstruiert und erhalten einen Rauminhalt von 800-2000 cbm. Sie sind von
Holzgerüsten umgeben und ruhen auf eisernen oder hölzernen Gerüsten, unter welchen die Röstöfen und
Abdampfpfannen aufgestellt werden. Die Gase, welche aufeinander einwirken sollen, durchströmen die Kammern von der einen Schmalseite
zur andern, und gewöhnlich sind 3-4 Kammern zu einem System vereinigt und durch weite Bleiröhren miteinander verbunden.
Die zur Oxydation der schwefligen Säure bestimmte Salpetersäure wird aus Chilisalpeter und S. in einer besondern Abteilung
der Kilns entwickelt. In
[* 9]
Fig. 1 ist h ein Halbcylinder, der in dem Raum g auf der Platte i steht und durch den Trichter k gespeist
wird, so daß sich die Salpetersäuredämpfe mit den Röstgasen mischen. Man stellt aber auch in der Bleikammer flache irdene
Schalen mit breitem Überlaufschnabel treppenartig zu einem Kaskadenapparat zusammen und läßt Salpetersäure
langsam durch alle Schalen strömen, so daß sie der schwefligen Säure eine große Oberfläche darbietet.
Die Gase steigen in feiner Verteilung in der Kokssäule auf, während gleichzeitig möglichst kalte konzentrierte S. von
etwa 62° B. über die Koks herabrieselt und die Salpetergase absorbiert. Die von letztern befreiten Gase ziehen durch die Rohre
D
und C ab und passieren dabei den Ventilkasten E, welcher bei direkter Abführung der Gase die Verbindung
des Rohrs C mit dem Turm unterbricht. Die Lösung der Salpetergase in der S. (Nitrose) fließt in das Reservoir R. Die konzentrierte
Säure zur Speisung des Turms passiert aus dem Behälter J eine Vorrichtung, durch welche sie gleichmäßig
über die Koks verteilt wird.
Die Nitrose, welche beim Verdünnen mit Wasser lebhaft rote Salpetergase entwickelt, läßt man entweder mit warmem Wasser zusammenfließen
und den Kaskadenapparat passieren, oder man läßt sie in stehenden Cylindern (Kochtrommeln) über Quarzstücke herabrinnen,
während am Boden der Cylinder Wasserdampf einströmt und die Salpetergase entbindet, die dann in die Bleikammern
geleitet werden; vorteilhafter aber benutzt man den dem Gay-LussacschenTurm ähnlich konstruierten Gloverturm, welcher mit
der Nitrose und Kammersäure (der in den Bleikammern sich sammelnden, noch nicht weiter konzentrierten S.) gespeist wird, während
die heißen Gase aus den Kilns unten eintreten und der Säure entgegenströmen. Hierbei findet vollständige
Austreibung der Salpetergase (Denitrierung) statt, und die gesamte Säure wird ohne weitere Kosten auf eine Konzentration von
62° B. gebracht, während die Gase zweckmäßig abgekühlt aus dem Turm direkt in die Bleikammern gelangen.
Die Kammersäure, welche 50, höchstens 55° B. stark ist, kann für manche Zwecke direkt benutzt werden,
der Gloverturm liefert sogar S. von 60-62° B.; wo aber ein solcher Turm nicht vorhanden ist und stärkere Säure dargestellt
werden soll, verdampft man die Kammersäure in Bleipfannen bis 60 oder 62° B. (Pfannensäure). Bei weitem der größte Teil
der S. wird in dieser Konzentration (zur Soda- und Superphosphatfabrikation) verbraucht. Für den Handel
aber stellt man konzentrierte S. (66, oft nur 65° B.) dar und zwar durch Verdampfen in Glas- oder Platingefäßen, da Blei
[* 14] zu stark angegriffen werden würde.
Einen Platinapparat zeigt
[* 9]
Fig. 4. Der Kessel a besteht aus Platinplatten, welche mit dem Knallgasgebläse zusammengelötet
sind, und ruht auf dem eisernen Ring c. Die Kammersäure läuft aus dem Hahn
[* 15] b durch ein Rohr auf den erhitzten
dicken Boden des Kessels, wo sie rasch konzentriert wird, während der Wasserdampf durch das Rohr l entweicht. Sowie die Säure
das Niveau des Trichters d erreicht hat, fängt sie an abzufließen und gelangt durch e in das Platingefäß
f, um welches ein Strom kalten Wassers in g fließt. Wenn das Gefäß
[* 16] gefüllt ist, läuft die Säure durch ein Heberrohr in
das ebenfalls durch Wasser gekühlte Steingutgefäß h und von da durch das Heberrohr i welches aus Blei oder Steingut besteht,
in den Be-