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Antimon

[237] Antimon (Spießglanzmetall, Stibium oder Antimonium metallicum) Sb, Atomgewicht 120, spez. Gew. 6,7–6,86. Silberweiß, stark metallglänzend und von blätterig-kristallinischer Struktur (Rhomboeder); es ist spröde und läßt sich deshalb leicht zu Pulver zerstoßen. Schmelzpunkt 630° C, Siedepunkt ca. 1450° C.

In der elektrischen Spannungsreihe gilt es als negativstes Element (s. Elektrizität) und ist deshalb ein wichtiges Material für den Bau von Thermosäulen. An der Luft wird das Antimon nicht verändert. Beim Erhitzen verbrennt es mit bläulichweißer Flamme zu Oxyd (Sb₂O₃). Mit Halogenen (Chlor, Brom u.s.w.) vereinigt es sich direkt unter Feuererscheinung. Von kochender Salzsäure wird es langsam unter Entwicklung von Wasserstoff, von Königswasser wird es leicht gelöst. Mit den meisten Metallen geht das Antimon chemische Verbindungen ein (s. Speise und Antimonlegierungen), die sich durch eine gewisse Härte und Sprödigkeit, sowie durch große Widerstandsfähigkeit gegen chemische Einflüsse auszeichnen. Diesen Eigenschaften verdankt es seine ausgedehnte Anwendung als Zusatz zu Legierungen, bei der Herstellung vor schützenden Metallüberzügen und in der Metallfärberei. Vorkommen der Antimonerze: in der Schiefergebirgen im Erzgebirge, in den im Gneiß aufsetzenden Gängen bei Freiberg, in Magurka in Ungarn, in Siebenbürgen. Auch in der Auvergne, in Süditalien und in Nordafrika.[237]

Zur Gewinnung des Antimons dient in erster Linie das natürlich vorkommende Trisulfid Sb₂S₃, der Grauspießglanz oder Antimonglanz (s.d.); es kommen aber auch vereinzelt oxydische Erze, z.B. Weißspießglanz oder Antimonblüte Sb₂O₃ zur Verarbeitung. Je nach der Natur der Erze wird die eine oder andre der nachstehenden drei Arbeitsmethoden zu wählen sein.

1. Das Niederschlagsverfahren stützt sich auf folgende Umsetzung:

Sb₂S₃ + 3Fe = Sb₂ + 3FeS.

Die zum direkten Verschmelzen geeigneten Erzsorten (Grauspießglanz mit 50–90% Sb₂S₃) oder das durch Aussaigern von Grauspießglanz gewonnene Antimonium crudum (s. Antimonsulfide) werden mit Eisenabfällen und basischen Zuschlägen in Tiegeln oder Elammöfen verschmolzen. Als basischer Zuschlag wird vorwiegend ein Gemisch von Natriumsulfat und Kohle benutzt, das während des Verschmelzens zu Natriumsulfid reduziert wird. Das bei dieser Umsetzung erhaltene Rohantimon ist wegen eines zu hohen Gehaltes an Verunreinigungen (Eisen u.s.w.) nicht direkt brauchbar, muß daher einem nochmaligen raffinierenden Schmelzen unterworfen werden (vgl. weiter unten Umwandlung des Rohantimons).

Zur Ausführung der Schmelzarbeiten dieses Verfahrens benutzt man entweder Graphittiegel oder Flammöfen. Das Tiegelschmelzverfahren ist ausführlich in [6] und [7] beschrieben. Für die Flammofenarbeit bietet die Herstellung einer dichten Herdsohle die größte Schwierigkeit, da das flüssige Antimon in die feinsten Fugen und Risse eindringt. Diese Schwierigkeit ist durch die Konstruktion von Borchers Schmelzofen (s. Wismut) überwunden. Die älteren Flammöfen sind in [1]–[4] beschrieben.

2. Das Röstreduktionsverfahren besteht in einer oxydierenden Röstung mit darauffolgendem reduzierenden Schmelzen. Die Röstung kann nach zwei verschiedenen Gesichtspunkten durchgeführt werden: Man arbeitet entweder bei möglichst niedriger Temperatur mit knappem Luftzutritt behufs Erzeugung flüchtigen Antimonoxydes oder man arbeitet mit großem Luftüberschuß bei höherer Temperatur, um die Sulfide möglichst direkt in antimonsaures Antimonoxyd überzuführen. Die erstere Art der Röstung wird nur dann gewählt, wenn es sich um die Gewinnung von verkäuflichem Antimonoxyd handelt. – Zur Röstung eignet sich jeder Muffelofen, dessen Feuerung eine gute Regulierung der Temperatur gestattet. Das auf die eine oder andre Weise erhaltene Röstprodukt wird unter Zuschlag von Schlacke einer vorherigen Beschickung, Glaubersalz, Kohle, erforderlichenfalls auch Soda, in Flammöfen reduzierend verschmolzen. Ueber die Konstruktion des für dieses Reduktionsschmelzen erforderlichen Flammofens gilt dasselbe, was unter 1. erwähnt wurde.

3. Durch Laugerei und Elektrolyse ist es möglich, noch sehr arme antimonhaltige Erze oder Hüttenprodukte zugute zu machen. Nach [5] behandelt man derartige Produkte mit so viel von einer Natriumsulfidlösung, daß das Gewichtsverhältnis zwischen dem in neutralisierbaren Verbindungen vorhandenen Natrium und dem oxydierbaren Schwefel der Lösung dem Atomgewichtsverhältnisse beider Stoffe entspricht. Man arbeitet also auf eine Lösung von Natriumsulfantimoniit Na₃SbS₃ hin. Bei der Elektrolyse dieser Lösung erhält man an der Kathode Antimon in Form von spröden Krusten, während der Elektrolyt an der Anode in eine Lösung von Natriumsulfhydrat, -disulfid und -thiosulfat umgewandelt wird. Letztere, nach dem Vorbilde der Methoden zur Verarbeitung des Leblanc-Sodarückstandes (s. Soda) auf Natriumthiosulfat oder Schwefel verarbeitet, liefert auch den Schwefel der Erze in verkäuflicher Form. Als Apparate benutzt man für die Laugerei eiserne, mit Dampf zu heizende Kettel, für die Elektrolyse eiserne Behälter mit eingehängten Eisenblechen als Kathoden und isoliert dazwischen angeordneten Bleiplatten als Anoden.

Die Elektrolyse von Antimonchloriden liefert ein leicht entzündliches Metallpulver, explosives Antimon; sie wird in der Technik nicht ausgeführt.

4. Umwandlung des Rohantimons in Verlaufsware. Die unter 1. und 2. beschriebenen Methoden liefern ein so unreines Metall, daß dasselbe ohne nochmaliges reinigendes Schmelzen nicht verwendbar sein würde. Die Verunreinigungen können bestehen aus: Schwefel, Arsen, Eisen, Kupfer und andern Metallen. Unter möglichster Vermeidung der Berührung mit Eisenteilen schmilzt man daher das Rohantimon entweder in Tiegeln oder in Flammöfen anfangs mit reinem Antimonsulfide (aus Spießglanz ausgesaigertes Sb₂S₃), wobei vorwiegend Eisen und Kupfer entfernt werden, dann in einer zweiten Schmelze mit basischen Zuschlägen, wie Pottasche, Soda (Natriumsulfat und Kohle) unter gleichzeitigem Zusatz von Antimonoxyden oder Antimonsulfiden. Unter Bildung einer aus Antimonsulfosalzen bestehenden Schlacke wird das Metall auf diese Weise entschwefelt.

Das nach 3. erhaltene und durch Abklopfen und Abbürsten von den Kathoden entfernte Antimon braucht nach dem Ausweichen und Trocknen nur unter einer Decke von Antimonoxysulfuraten oder Sulfantimoniiten mit basischen Zuschlägen (wie Soda, Pottasche u.s.w.) zusammengeschmolzen zu werden. – Anwendungen wurden schon unter den Eigenschaften des Antimons erwähnt Legierungen, Metallüberzüge, Metallfärberei, thermoelektrische Säulen; in der Feuerwerkerei (s.d.) wird das Antimon zur Erzielung weißen Lichtes zu Sätzen für bengalische Feuer, Leuchtkugeln u. dergl. verwendet. Handelssorten sind gewöhnliches Antimon (Antimon regulus) und raffiniertes Antimon. Bezugsquellen: Antimonhüttenwerke und einige chemische Fabriken.

Literatur: [1] Kerl, Metallhüttenk., 2. Aufl., Leipzig 1865. – [2] Ders., Grundriß der Metallhüttenk., 2. Aufl., Leipzig 1881. – [3] Balling, Metallhüttenk., Berlin 1885. – [4] Stölzel, Metallurgie. 7. Lfg., Braunschweig 1886. – [5] Borchers, Elektrometallurgie, Braunschweig 1891. – [6] Journ. of the Soc. of Chem. Ind., London 1892, p. 16. – [7] Zeitschr. für angewandte Chemie, Berlin 1892, S. 146; Muspratts Chemie, Bd. 1, Braunschweig 1888; Bujard, Leitfaden der Pyrotechnik, Stuttgart 1899.

Bujard.[238]