• Verhüttung

Die Verhüttung (18)

Am polymetallisch vererzten Kupferschiefer haben Generationen von Hüttenleuten gerungen, seine geringen Metallinhalte auszugewinnen und maximal zu nutzen, oftmals dabei Pionierarbeit leistend, als andernorts noch Reste mittelalterlicher Alchimie die Vorstellungswelt beherrschten. Insgesamt hat der Kupferschiefer 20 Elemente in technisch verwendbarer oder in für eine Weiterverarbeitung hoch angereicherter Form hergegeben. Hier zu finden sind einige Informationen zu den dabei im Mansfeldschen angewendeten Verhüttungstechnologien.

Der von H. Rost verfasste Beitrag "Die Mansfelder Hüttentechnologie im Spiegel der Jahrhunderte" schildert anschaulich, auch mit Blick auf die Frühzeit, wie sich die Verarbeitungsprozesse im Verlauf der Zeit weiterentwickelt haben.

Eine ausführliche Darstellung des Mansfelder Hüttenwesens, der Entwicklung von Technik und Technologie der Erzverarbeitung im Verlauf von 800 Jahren ist in der von unseren Vereinsmitgliedern verfassten und gemeinsam mit dem Bergbaumuseum Bochum veröffentlichten Buchreihe "MANSFELD Die Geschichte des Berg- und Hüttenwesens" - Band I zu finden. Zu dem entsprechenden Kapitel III  im PDF-Format führt nachstehender Link:

Viele der in dieser Kategorie zusammengefassten Informationen sind der Broschüre „Die Gewinnung und Verarbeitung des Mansfelder Kupferschiefers“ (Herausgegeben vom VEB Mansfeld Kombinat) aus den 50/60er Jahren des 20. Jahrhunderts entnommen.

(Stand 01/2019) 


Die Abfolge wesentlicher Arbeitsschritte bei der Verarbeitung des Kupferschiefers zu Kupfer und wichtigen Nebenprodukten wird in einem vereinfachten Schema aufgezeigt. Links führen zu den zugehörigen Flussbildern und Prozessbeschreibungen. Die in die Darstellung eingebundenen technologischen Stufen des Bleihüttenprozesses  kennzeichnen die Abläufe bei der Verwertung der Flugstäube der Rohhütten bis zum Auslaufen der Kupfergewinnung in der Mansfelder Mulde Ende der 60er Jahre des 20. Jahrhunderts. Der in den Flussbildern gezeigte Stand spiegelt im Wesentlichen den Zustand in den 50er und 60er Jahren des vergangenen Jahrhunderts wieder, da ab diesem Zeitpunkt die Flugstaubverarbeitung auf der Bleihütte Stück für Stück aus wirtschaftlichen Gründen abgeworfen wurde. Nach dieser Zeit wurde nicht nur die Verarbeitung sekundärer Kupferrohstoffe wesentlich erweitert sondern auch die Formateproduktion bis zur Herstellung von Gießwalzdraht vorangetrieben. Der Röstprozess in der Anodenschlammaufarbeitung wurde durch ein Druckaufschlußverfahren ersetzt. Die Arbeit der Roh- und Feinhütten endete mit der Einstellung der Kupferproduktion Anfang der 90er Jahre des 20. Jahrhunderts.



Schematische Darstellung der Möllervorbereitung Mitte des 20. Jahrhunderts



Flussbild des Schachtofenprozesses und Schachtofenmodell (20. Jahrhundert) - Auf den Rohhütten in Eisleben und Helbra eingesetzte Technik und Technologie zur Herstellung des Rohsteins (Kupfer mit Schwefel und Eisen) aus Erz und Zuschlagstoffen, dem sogenannten Möller. Aus dem Rohstein wurde in einem nächsten Arbeitsschritt auf der sogenannten Bessemerei in Hettstedt durch die Entfernung von Schwefel und Eisen in einem Konverterprozess Schwarzkupfer.



Die auf den Rohhütten bei der Verarbeitung der Schiefern anfallende Schlacke wurde zu folgenden Erzeugnissen verarbeitet:

  • Mansfelder Schlackenpflastersteine,
  • Mansfelder Verschleißschutzmaterial,
  • Wickelschlackensteine,
  • Schottererzeugnisse. 


Der "Bessemerprozess" - In der Mansfelder Kupfermetallurgie die Umwandlung des in einem Schachtofen wieder aufgeschmolzenen Rohsteines aus dem vorlaufenden Rohhüttenprozess in Schwarzkupfer durch die Entfernung von Schwefel und Eisen in einem Konverter.



Aus der beim Umschmelzen des Rohsteins anfallenden kieselsäurereichen Schlacke wurde Vanadiumpentoxid (V2O5) gewonnen.



Prozess der Herstellung von Anoden für die Kupferelektrolyse - Raffination des Schwarzkupfers und Gießen in Kokillen



Nach der Raffination entsteht aus den gegossenen Anoden durch die Elektrolse hochreines Kupfer.



Technologisches Schema der Gewinnung von Wertkomponenten aus dem in der Kupferelektrolyse anfallenden Anodenschlamm (2. Hälfte des 20. Jahrhunderts)



Das in der Elektrolyse erzeugte hochreine Kupfer wird - wenn nicht in Form von MEK-Katoden verkauft - in zur Weiterverarbeitung geeignete Formate umgewandelt.



Verarbeitungsprozess des Schachtofenflugstaubes der Rohütten (schematische Darstellung des Prozesses etwa ab 30er Jahre des 20. Jahrhunderts)



Schematische Darstellung der Gewinnung von Farbzinkoxid aus dem Schwelgut des Wälzofens (ab 30er Jahre des 20. Jahrhunderts)



Flussbild der Erzeugung von Zinkvitriol (nach 1950)



Schematische Darstellung der Technologie der Rheniumgewinnung (nach 1950) - Die Technologie hierzu wurde von Dr. Karl Wagenmann entwickelt.


 


Vereinfachte Darstellung der Entwicklung der Technologie zur Kupfergewinnung im Mansfelder Revier von den Anfängen bis in die 20er Jahre des 20. Jahrhunderts.


 

 


Flussbild der Verarbeitung des Mansfelder Kupferschiefers - Das Bild zeigt die wesentlichen Endprodukte und erlaubt die Einordnung weiter unten in Form von Schaubildern beschriebener technologischer Stufen in den Gesamtprozess. (Ausführlichere Erläuterungen zur Mansfelder Hüttentechnologie mit ihren Besonderheiten und ihrer Veränderung im Laufe der Jahrhunderte finden sich auch in den Textbeiträgen der Rubrik "Öffentlichkeitsarbeit")   


 


Grundlage dieses Beitrages ist der von Dipl.-Ing. Henning Rost anlässlich des 19. Internationalen Bergbau & Montanhistorik-Workshops am 28.9.2016 in Sangerhausen / Wettelrode gehaltene Vortrag „Das Mansfelder Hüttenwesen im Spiegel der Jahrhunderte“. Der Artikel stellt das Wesen und die Vielfalt der Probleme und Ihrer Lösungen in der Geschichte der Verhüttung des Mansfelder Kupferschiefers bis zur Gegenwart dar. Er erlaubt einen Einblick in die Entwicklung von metallurgischen Prozessen aus wirtschaftlicher und technischer Sicht. Ebenso betrachtet wird, welche Kenntnisse und Aggregate zum jeweiligen Zeitpunkt zur Verfügung standen und was die Hüttenleute zu Neuentwicklungen angetrieben hat. Mit dem prozessorientierten Herangehen an die Problematik erschließt sich das Verständnis der Geschichte des Mansfeldischen Hüttenwesens wesentlich besser, als das mit einer auf Standorte orientierten Betrachtung möglich wäre.



Vereinfachtes Schema des Weges vom Erz bis zum Elektrolytkupfer mit den wesentlichen Verarbeitungsstufen, Haupt- und Nebenprodukten sowie wichtigen Wertkomponenten, die im Verarbeitungsprozess anfielen. (2. Hälfte des 20. Jahrhunderts)