Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 19. 10 maj 1947 - Metallurgisk upparbetning av bituminös skiffer i Mansfeld, av Otto Barth - Maxwells' demon, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
2 A maj 1947
425
till andra kopparsmältverk arbetar schaktugnarna i
Mans-feld med en mycket hög slaggtemperatur, ca 1 350°. Även
skärstenen har denna höga temperatur. Härvid inträder, i
synnerhet i närvaro av kol, en dissociation av sulfiderna,
som huvudsakligen leder till metalliskt järn. Detta från
två olika reaktioner härrörande metalliska järn löser sig
vid en temperatur av över 1 300° i skärstenen. En skärsten
ined 40 % Cu = 50 % CiLjS -f 50 % FeS kan vid jämvikt
vid 1 300° och kopparhalten = 40 % bestå av 50 % Cu2S +
+ 40 % FeS + 10 % Fe utan tvåskiktning. Med sjunkande
temperatur sker en uppdelning i två faser och metalliskt
järn legerat med koppar skiljes ut. Ju långsammare denna
avkylning äger rum desto större blir järnutskiljningen.
Denna avskiljning äger delvis rum i undre delen av ugnen men
huvudsakligen i förhärden. En mindre del av detta järn
ryckes med vidi tappningen av skärstenen. Järnsulorna har
sedan gammalt varit en komplikation vid smältningen i
Mansfeld i synnerhet som de tidigare, på grund av sin
höga halt av arsenik, fosfor och svavel, inte kunde
användas som järnskrot. Tidigare erhölls ca 1 kg
järnutskilj-ning per ton smält skiffer, senare steg detta till 3 kg.
Som medeltal kan man räkna med 2 kg eller 2 000 t/år.
Av molybden innehåller kopparskiffern 0,033 %,
sannolikt som MoS2, således 330 t/år totalt ingående. Molybden
koncentrerar sig i järnsulorna, som i genomsnitt håller
5 % Mo. Vid en del tillfällen har man erhållit ända till
50 %. Molybden har koncentrerats 150 gånger i
järnsulorna och av totala ingåendet i skiffern befinner sig
100—150 t i dessa. Järnsulorna och medföljande skärsten
och murverk smältes i en liten schaktugn och det
flytande järnet granulerades i vatten. Granalierna smältes i en
flamugn tillsammans med natriumbisulfat. Massan lakades
och filtrerades. Härvid stannade järnet tillsammans med
de flesta tunga metallerna kvar. Molybden gick i lösning
som Na2MoS4 och avskildes med svavelsyra soin MoS3.
Denna rostades försiktigt och överfördes i Mo03.
Molyb-denoxiden blandades med järnoxider och denna blandning
reducerades i en liten elektrisk ugn till ferromolybden.
Återstoderna efter molybdenutvinningen ur järnsulorna är
utgångsmaterial för framställning av rhenium i stor skala.
Enligt undersökningar av makarna Noddak har
molybden-glans en rheniumhalt som ligger mellan 0,5 och 20 g per
1 000 kg MoS2. Förutom de välkända koncentrationerna av
molybden i järnsulorna antog Feit att även rhenium
anrikades, vilket genom Noddaks undersökningar blev
bekräftat. Noddak kunde påvisa 70 till 100 g Re per ton
i järnsulorna. Det motsvarar en årlig rheniummängd av
120—250 kg vid 2 000—3 000 t/år järnmalm. Kopparskiffern
innehåller kanske blott 0,1— 0,2 g Re per ton, varför
anrikningen i järnsulorna är 500—700 gånger.
Kopparskiffern innehåller 0,05 % vanadin, alltså ca 500
t/år. Vanadini förekommer sannolikt som sulfid. I motsats
till molybden går den blott i små mängder till järnsulan,
som håller under 1 % V. Rlott en analys ur äldre tider
med 0,03 % V är bekant. Anrikningen av vanadin
upptäcktes förhållandevis sent i Mansfeld. Skärstenen, som i
vanliga fall efter tappningen ur schakt- eller flamugnar
flytande hälles i konvertern och blåses till koppar, måste
i Mansfeld smältas om i en liten schaktugn.
Konverter-anläggning och schaktugnsanläggningen ligger nämligen
20 km från varandra. Vid omsmältning av 50 000—60 000 t
skärsten får för förslaggning av koksaskan tillsättas en
del kalk så att 3 500 t/år slagg erhålles. Denna slagg som
fick cirkulera flera gånger visade sig vara starkt
vanadin-haltig, varför den kunde användas som utgångsmaterial
för en speciell vanadinlramställning. Mansfeld kunde
framställa ca 300 t vanadin. Vid frånvaron av metall
-sulfider, som vanligtvis är fallet vid de svenska
oljeskiffrarna, går vanadin allt efter reduktionsverkan och
slaggsammansättning mer eller mindre fullständigt i det
utskilda järnet som vid masugnsprocessen.
Uran har påvisats i kopparskiffern utan att man bestämt
fastställt halten eller om en del anrikas i någon mellan-
produkt. Jag förmodar att det förhåller sig vid smältningen
ungefär som vanadin.
Halten av krom i kopparskiffern är ca 0,01 % och går
förmodligen fullständigt i schaktugnsslaggen.
Svavel förekommer dels som sulfidsvavel i de olika
koppar-, järn-, bly- och zinkmineralen, dels bundet i form
av gips. Svavelbalansen efter 1 000 kg skiffer är:
Svavel
% kg
skiffer ................... 2,5 25
slagg .................... 0,5—0,6 4
flygstoft ................. 16 4
kopparskärsten ........... 25 15
Av selen innehåller kopparskiffern ca 15—20 g/t. som
vid smältning fullständigt övergår i skärstenen. Efter
konvertering av skärstenen och framställning av anoder med
ca 0,06 % Se erhålles vid 25 000 t/år koppar ca 15 t selen.
Vid kopparelektrolysen går selenet fullständigt i
anod-slammet, som jämte 40—50 % Ag även innehåller 6 % Se.
Ur detta anodslam framställes selenet.
Genom spektralanalys har vidare påvisats vismut,
antimon, tenn, volfram, zirkon, titan. Av dessa visar de båda
första en anrikning i flygstoftet från schaktugnen och en
ytterligare anrikning i speisen från blyutvinningen av
flygstoftet. De andra metallerna har inte närmare undersökts.
Maxwells’ demon (se Tekn. T. 1947 s. 32) har gjort både
demonens ägare, R M Milton, och redaktionen för
lndu-strial & Engineering Cheinistry, som först offentliggjorde
den, livligt medvetna om kemisters och ingenjörers
omätt-liga nyfikenhet. Den amerikanska tidskriften har sålunda
mottagit en imponerande packe brev från världens alla
hörn. Utom begäran om ytterligare detaljer har en hel del
av dessa brev innehållit erbjudanden att tala om, vad den
lilla demonen i verkligheten är. För att ge näring åt detta
strålande intresse har tidskriften offentliggjort en
arbets-ritning (fig. 1) och ett fotografi (fig. 2), som visar
demonens fysiska existens.
Bland de förklaringar av fenomenet, som publicerats,
syns den rimligaste vara följande: På grund av gasens
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
