2) in die Ueberführung des Carbonates in Mangansuperoxyd.

Nachdem die Chlorrückstände sich geklärt haben, setzt man

Calciumcarbonat (in neuerer Zeit auch Kalkmilch) zu und neutralisirt

dadurch die überschüssige Säure. Dadurch wird zugleich das Eisenoxyd

unlöslich abgeschieden. Nach Absetzenlassen des Niederschlags erhält

man eine ziemlich reine Manganchlorürlösung, die in grossen flachen

Gefässen mit fein gepulverter Kreide innig zusammengerührt wird. Die

dadurch erhaltene dickmilchige Flüssigkeit bringt man nun zur weiteren

Zersetzung in einen grossen gusseisernen Kessel von 3 Meter Durchmesser

und 27 Meter Länge. Durch die ganze Länge des Kessels geht eine starke

schmiedeeiserne Welle, an welcher gusseiserne Arme als Rührer

angebracht sind. An jedem Ende der Welle, die durch Stopfbüchsen aus

dem Kessel tritt, steht eine Dampfmaschine, welche die Welle in

Umdrehung versetzt und so den kohlensauren Kalk fortwährend im

Manganchlorür suspendirt erhält. In diesen Cylinder lässt man

Hochdruckdampf eintreten und die Masse bei 2 Atmosphärendruck

durcharbeiten; bei diesem Druck und der ihm entsprechenden Temperatur

erfolgt die Zersetzung des Manganchlorürs durch das Calciumcarbonat.

Das so erhaltene Mangancarbonat wird durch Auswaschen von allem

Chlorcalcium befreit und dann zu grossen Haufen zum Ablaufen des

Wassers aufgeschichtet und kommt hierauf nach dem Röstofen, wo zunächst

die Kohlensäure entfernt und gleichzeitig das Oxydul zu Superoxyd

oxydirt wird. Auf dem Fussboden, der Sohle des Ofens, geht in der Mitte

ein aus Ziegeln gemauerter Feuerkanal entlang, theilt sich am Ende in

zwei starke gusseiserne Röhren, die zu beiden Seiten des gemauerten

Kanals zurückkehren und auf diese Weise die Wärme auf der ganzen

Bodenfläche des Ofens möglichst gleichmässig verbreiten. Seiner Höhe

nach zerfällt derselbe in vier Etagen, die durch Schienengeleise

gebildet sind, auf denen kleine niedrige Wagen mit flachen Kästen aus

Eisenblech mittelst Ketten langsam durch die ganze Länge des Ofens

hindurch bewegt werden können. Das Mangancarbonat kommt zuerst noch im

halb feuchten Zustande auf einen Wagen der obersten Etage, langt dann

völlig getrocknet und schon mit Verlust eines Theils der Kohlensäure am

hinteren Theile des Ofens an, wird hier nach der nächst

darunterliegenden Etage hinabgelassen und kommt in dieser, wo die

Temperatur schon höher ist, wieder zurück, tritt dann nach der dritten

Etage, wo die Oxydation mehr und mehr fortschreitet, bis endlich das

ursprüngliche Mangancarbonat in der untersten Etage als Mangansuperoxyd

aus dem Ofen herausgenommen wird; dabei geht die Farbe desselben, sowie

die Oxydation vorschreitet, durch Braun in Schwarz über. Die vordere

und hintere Stirnfläche des Ofens sind nur durch bewegliche

Blechklappen geschlossen, so dass immer hinreichend Sauerstoff zur

Oxydation in den Ofen gelangen kann. Die eigentliche Feuerung befindet

sich unterhalb des Fussbodens und muss ausserordentlich sorgfältig

regulirt werden, da alles auf die Temperatur ankommt. Bei einer zu

hohen Temperatur würde man nämlich statt des Superoxyds nur Oxyd-Oxydul

erhalten, dagegen würde bei einer zu niedrigen Temperatur das

Mangancarbonat nur partiell zersetzt sein.

[Sidenote: Gatty's Verfahren.]

Ein anderes beachtenswerthes Regenerationsverfahren des Braunstein ist

das von =Gatty= herrührende. Die Rückstände bestehen entweder aus

Manganchlorür oder Mangansulfat; man verwandelt diese Salze in

Mangannitrat, das man dann durch Erhitzen zersetzt, oder mengt die

Rückstände mit Natriumnitrat und erhitzt dann. Die Rückstände werden zu

dem Ende bis zur Syrupconsistenz abgedampft und dann mit

Natriumsalpeter gemengt:

auf 79 Kilogr. Manganchlorür } wendet man an 106 Kilogr. Natriumnitrat.

" 95 " Manganvitriol }

Das Gemenge wird bei mässiger Wärme getrocknet und sodann in einem

eisernen Cylinder bis zum Dunkelrothglühen erhitzt. Die sich

entwickelnden Dämpfe von salpetriger Säure benutzt man zur

Schwefelsäurefabrikation. Der Rückstand in dem Cylinder besteht aus

einem Gemenge von Mangansuperoxyd und Chlornatrium oder Glaubersalz, je

nachdem Manganchlorür oder Manganvitriol vorlag. Durch Auslaugen erhält

man das Mangansuperoxyd rein. Ist mit letzterem Chlornatrium gemengt,

so unterbleibt das Auslaugen und man verwendet das Gemenge ohne

Weiteres zur Chlorbereitung.

[Sidenote: Hofmann's Verfahren.]

Wichtiger als die vorstehenden Regenerationsverfahren sind diejenigen

Methoden, die Combinationen sind der Verwerthung der Chlor- und der

Sodarückstände (vergl. Seite 205). Das von =P. W. Hofmann= in Dieuze

herrührende und durch =E. Richters=' Arbeiten bestätigte Verfahren ist:

Das Manganchlorür wird durch sogenannte gelbe Lauge, die man durch

Auslaugen der Rückstände von der Sodabereitung erhalten, in

Schwefelmangan übergeführt. Der sich bildende Niederschlag besteht aus

Schwefelmangan 55,0

Schwefel 40,0

Manganoxydul 5,0

-----

100,0

Nach dem Trocknen wird derselbe geröstet und die sich bildende

schweflige Säure in die Bleikammern der Schwefelsäurefabrik geleitet.

Die zurückbleibende Asche besteht aus

Mangansulfat 44,5

Mangansuperoxyd 18,9

Manganoxydul 36,6

-----

100,0

Sie wird mit Natriumnitrat gemischt und bis auf 300° erhitzt. Es bildet

sich Glaubersalz und Mangannitrat, welches sofort in Mangansuperoxyd

und Untersalpetersäure zerfällt:

[Greek: a]) MnSO_{4} + 2NaNO_{3} = Mn(NO_{3})_{2} + Na_{2}SO_{4};

[Greek: b]) Mn(NO_{3})_{2} + MnO_{2} + 2NO_{2}.

Das Glaubersalz wird ausgelaugt. Die rothen Dämpfe treten in die

Bleikammer ein oder werden auf Salpetersäure verarbeitet. Der Rückstand

ist als Chlorquelle (nach den Angaben von =P. W. Hofmann=; ob immer

oder nur in einzelnen mit besonderer Sorgfalt dargestellten Proben, sei

dahingestellt) dem Braunstein gleichwerthig. Er ist eisenfrei.

[Sidenote: Weldon's Verfahren.]

Höchst beachtenswerth erscheint =W. Weldon='s Regenerationsverfahren.

Dasselbe besteht einfach darin, dass zu den wesentlich aus

Manganchlorür bestehenden Rückständen auf jedes Molekül Manganchlorür 2

Mol. Kalkhydrat zugesetzt werden, worauf dann in das aus Manganoxydul,

Kalkhydrat und Chlorcalcium bestehende Gemisch atmosphärische Luft

eingepresst wird. Dadurch wird das weisse Oxydulhydrat rasch auf eine

sehr dunkel gefärbte höhere Oxydationsstufe gebracht, welches sich mit

dem Kalk zu =Calciummanganit= (CaMnO_{3} oder MnO_{2}, CaO) verbindet.

Nachdem sich diese Verbindung abgesetzt hat, wird die über ihm stehende

Chlorcalciumlösung zum grössten Theile abgezogen und jenes ist dann zur

ferneren Behandlung mit Salzsäure behufs der Chlorentwickelung bereit.

Bei dieser bildet sich wieder genau ebenso viel Manganchlorür, als

vorher in Oxyd umgewandelt wurde. Diese Reihe von einfachen Operationen

wird nun auf gleiche Weise wiederholt und damit wird beliebig lange

fortgefahren. Auf diese Art wird das Mangan in einem und demselben

Gefässe einem beständigen Kreislaufe regelmässig wiederkehrender

Umwandlungen unterworfen, insofern es zunächst aus Chlorür in Oxydul,

aus Oxydul in Superoxyd (als Calcium-Manganit), welches bei der

Behandlung mit Salzsäure Chlor abzugeben vermag und dann wieder in

Chlorür umgewandelt wird, und so fort. Die ausserordentliche

Einfachheit des =Weldon='schen Verfahrens sichert demselben einen

unbedingten Vorzug gegenüber anderen, zu gleichem Zwecke

vorgeschlagenen, mehr oder weniger complicirten und in Folge dessen

nicht ohne grössere oder geringere Schwierigkeiten ausführbaren

Methoden, die ausserdem kostspielige Apparate erheischen.

[Sidenote: Andere Methoden der Verwerthung der Chlorrückstände.]

[Greek: b]) =Verwerthung der Chlorrückstände ohne Regeneration von

Mangansuperoxyd.= Nicht immer hat man die Erzeugung von Mangansuperoxyd

bei der Verarbeitung der Chlorrückstände im Auge. So fällt =M.

Schaffner= in Aussig das Manganchlorür mit Kalk und calcinirt den

Niederschlag nach dem Trocknen in einem Flammenofen. Man erhält so ein

eisenhaltiges Manganoxyd-Oxydul, welches beim Hohofenprocess als

Zuschlag dient. Das Eisen erhält hierdurch einen grossen Mangangehalt,

der es zum Bessemerprocess geeignet macht. Aus der nebenbei sich

bildenden Chlorcalciumlösung wird durch Kammerschwefelsäure für die

Papierfabrikation als Füllstoff besonders gut geeigneter Gyps (Annalin)

gefällt. In der von =Malherbe= vorgeschlagenen und von =E. Kopp=

verbesserten Methode der Sodafabrikation aus Schwefelnatrium und Eisen

(vergl. Seite 205) lässt sich das Eisenoxyd und Eisencarbonat durch die

entsprechenden Manganverbindungen ersetzen. Mangancarbonat kann ferner

Schwefelnatrium in Soda überführen und zur Fabrikation der

übermangansauren Salze Verwendung finden. =Anton Leykauf= (in Nürnberg)

will die Chlorrückstände zur Darstellung einer violetten Farbe

(=Nürnberger Violett=), einer Verbindung von Manganoxyd und Ammoniak

mit Phosphorsäure verwenden. Es ist endlich nicht unerwähnt zu lassen,

dass die Chlorrückstände ebenso gut wie Eisenvitriol, Zinkvitriol und

Chlorzink als desodorisirendes Desinfectionsmittel Verwendung finden

können.

[Sidenote: Theorie der Bildung des Chlorkalkes.]

Die Theorie der Bildung des Chlorkalkes ist folgende: Wenn Chlorgas mit

Kalkhydrat (CaH_{2}O_{2}) zusammenkommt, so verbindet sich ein Theil

des Sauerstoffs des Kalkes mit Chlor zu unterchloriger Säure, welche

mit dem unzersetzten Kalk unterchlorigsauren Kalk bildet, während ein

anderes Aequivalent Chlor mit dem seines Sauerstoffs beraubten Calcium

zu Chlorcalcium zusammentritt, denn:

Kalkhydrat 2CaH_{2}O_{2} } { Calciumhypochlorit Ca(ClO)_{2}

Chlor 2Cl_{2} } geben { Chlorcalcium CaCl_{2}

} { Wasser 2H_{2}O

Handbuch der chemischen Technologie Achte Auflage · 第 53 / 167 题