Natuur tussen Maas en Rijn beleven!



Startpagina.
Algemene informatie over de Eifel.
Excursies en lezingen.
Deelgebieden:
-
Eifel
-Limburg
Natuurreservaten en wandelgebieden.
Geschiedenis van de Eifel.
Archeologische plekken.
Historische plaatsen.
Water in de Eifel.
Geologie van de Eifel.
Oude ambachten.
Mijnbouw & oude
industrie.
Paddenstoelen.
Wildparken & Musea.
Feesten.
Heiligen.
Wandelroutes.
Kinderwagenwandelingen.
Links.
Over ons.
Contact/Colofon.
Fotopagina´s.
Alfabetisch register
Naar de Duitstalige sites/ Zu den deutschen Seiten.













Zinkverwerking.

De oudste voorwerpen die van zink zijn gemaakt, dateren uit een ver verleden. Een afgodsbeeldje van de Daciërs in Transsylvanië bestaat voor 87,5% uit zink en voor 11,4% uit lood. Uit het vlak na het begin van de jaartelling verwoeste Pompeji, stamt een zinken bovenstuk van een fontein.
De eerste stappen om zink te winnen zijn gezet in China en India waar zink als een kostbare variant op tin werd gezien. In Zawar werd van de 14e eeuw tot 1830 zink gewonnen.
In het begin van de 19e eeuw kreeg het metaal zink een ruimere toepassingsmogelijkheid dan alleen het fabriceren van messing. In 1805 ontdekten de Engelsen Sylvester en Hobson namelijk dat zink zijn broosheid verliest door het te verwarmen. Hierdoor werd zink dus pletbaar. Deze uitvinding betekende de introductie van een nieuw dakbeddekkingsmateriaal dat koper en lood concurrentie zou gaan aandoen en met name geschikt was voor het fabriceren van dakgoten. Ook kwamen zinken dakversieringen op. De eerste toepassing van bladzink vond plaats in Luik, waar in 1811 de Saint Barthélémykerk, een zinken dak kreeg.
Zink werd in pletterijen vervaardigd, waar droppel- zink in ijzeren ketels omgesmolten werd en in gegoten ijzeren vormen tot platen van ½ à ¾ duimen dik gegoten. Na afkoeling werden deze platen in een oven tot + 120º Celsius verwarmd en tussen pletrollen tot de vereiste dikte uitgeplet. Het gebruik van zink als dakbedekking had een aantal voordelen; ten eerste verontreinigde zink het drinkwater niet met giftige oxiden, zoals bij lood wel het geval was. Dit was vooral van belang in een tijd dat regenwater nog als drinkwater werd gebruikt. Daarnaast heeft zink een laag soortelijk gewicht, hetgeen belangrijke besparingen oplevert in het gewicht van de dakconstructie. Toch zijn er ook nadelen aan het gebruik van zink verbonden, zoals krimp en uitzetting bij temperatuursschommelingen.
Zink wordt veel gebruikt vanwege de lage kostprijs, de weerstand tegen corrosie en het eenvoudige gebruik. Zink wordt vooral gebruikt voor galvaniseren, waarbij het niet alleen staal tegen de elementen beschermt, maar ook roesten tegengaat. Gegalvaniseerd plaatijzer is een concurrent van gegolfd zink omdat het goedkoper is, minder draagvermogen heeft en betrekkelijk stijf is. Sorell kreeg in 1836 het patent op het galvaniseren, hoewel er enkelen hem voorgingen bij deze uitvinding. Galvaniseren gaat als volgt in zijn werk: de voorwerpen worden met zuur schoongemaakt en vervolgens in een bad met vloeibaar zink ondergedompeld en enige tijd in het bad bewogen om het te ontdoen van aanklevend vuil. Na de oppervlakte van het bad te hebben afgestreken, werd het voorwerp er uitgenomen.
Verder wordt zink gebruikt voor het maken van stempels, standbeelden, versieringen en als bladzink. In de fabrieken van de Vieille Montagne werd bladzink gemaakt. Bij deze bewerking wordt de gewenste vorm verkregen door het bladzink in een stampvorm of matrijs te stampen. In de stampvorm bevindt zich een holte die overeenkomt met de buitenkant van het te vormen werkstuk. Boven deze stampvorm bevindt zich de stamper of stempel, onderdeel van een valwerk. Men liet omstreeks 1850 dit valwerk 2 à 3 keer van 60 à 75 cm hoogte neerkomen op het bladzink waardoor het de juiste vorm verkreeg.
Een verdere toepassing was het gieten van zink. Gegoten zink is namelijk 6 keer goedkoper dan gegoten brons. Dony was de eerste die in zink goot en in 1809 een gegoten buste van Napoleon liet vervaardigen. Dat het gieten goedkoper is, komt omdat gegoten voorwerpen van zink meestal hol zijn. Zink is duurzamer dan andere materialen. Gietijzer vergaat door roest, is enorm zwaar en geeft het oorspronkelijke model minder nauwkeurig weer. Gegoten zink is echter wel bros en kan dus niet gebruikt worden voor plekken waar het stoten te verwerking krijgt. Vandaar dat gegoten zink met name gebruikt werd voor versieringen. In de 19e eeuw lagen de voornaamste vindplaatsen van zinkerts in Engeland, België en Silezië. Tot het begin van de 19e eeuw behielden de Britten het monopolie op zink en tot 1850 bleven ze ook een belangrijke leverancier. Als gevolg van de invoering van het zogenaamde continentale stelsel werd het vasteland van Europa gedwongen te streven naar een economische en industriële onafhankelijkheid van Engeland.

Het winnen van zink als metaal.

In de beginjaren van de messingindustrie werd galmei bij het koper in de oven gestopt en door de verhitting bonden zich de zinkdeeltjes aan het koper waardoor messing ontstond. Men kende het metaal zink toen echter nog niet en beschouwde galmei (ZnCO3) als een soort kleurstof die het koper een warme, goudgele kleur gaf. Dit kon door houtskool (C) toe te voegen die zich aan de aanwezige zuurstofdeeltjes bond waardoor het ontstaan van zinkoxide werd voorkomen. Door reductie ontstond nu vloeibaar zink (Zn) -dat direct een legering met koper (Cu) aanging- en koolmonoxide (CO).
Zink kookt bij 907º Celsius. Vroeger kon de temperatuur niet zodanig gereguleerd worden dat het vloeibaar bleef en dus ontstond er zinkdampt. De zinkdamp moest daarom condenseren, waarbij wel moest worden voorkomen dat eventueel aanwezige zuurstof het metaal weer oxideerde. Daarom werd koolstof in de vorm van houtskool toegevoegd. De geroosterde zinkerts werd met houtskool gemengd en in een gesloten smeltkroes (Retort/ Muffel) uit gebrand aardewerk gestopt. Smeltkroezen zijn kenmerkend voor de Luikse zinkovens. De smeltkroezen werden gemaakt van zogenaamde "Namischen Erde", een soort klei uit de omgeving van Namen. Naast de goede klei werd er ook kwarts encokes aan toegevoegd om de smeltkroezen zo beter vuurast te maken. De productie ervan vereenvoudigde na 1840 door het gebruik van metalen of houten mallen. De lengte van de smeltkroes was afhankelijk van de lengte van de oven, maar was maximaal 2 meter. Zo’n smeltkroes werd gevonden in de buurt van de Kaiserplatz en is te zien in het Handwerksmuseum op de burcht van Stolberg.
De smeltkroes rust enkel op de beide uiteinden op de oven, zodat het vuur haar over de hele lengte kon verhitten. De smeltkroes helde naar beneden in de richting van de buitenkant van de oven. De oven werd vervolgens op 1500 tot 1600 º Celsius verhit. Het zinkoxide, het belangrijkste bestanddeel van het erts, werd door de uittredende koolmonoxide gereduceerd. Het bij de verhitting van het erts op circa 1000 º Celsius ontstane Zink vervluchtigde en condenseerde tenslotte aan de buitenkant van de oven, waar het zich afzette in de uitloper van de smeltkroes, de condensator (Stiefel). Deze bestond uit gietijzer of steen. Om condensatie van het zink buiten invloed van zuurstof en lucht toe te laten, zodat het niet kon oxideren, werden de condensatorende smeltkroes met een soort klei met elkaar verboden.
Het vloeibare zink werd verzamelt en in vormen tot baren gegoten. Naast vloeibaar zink ontstond in de smeltkroes ook een klein beetje fijn poedervormig zink.
In het begin van de 18e eeuw lukte het een aantal wetenschappers om zink uit het galmei te isoleren. Henkel deed dit in als eerste in 1721, Von Schwab in 1742 en Marggraf in 1746. Hun werkwijze was echter nog niet geschikt voor industriële toepassingen. In 1739 kreeg de Brit Champion een octrooi op de zinkdestillatie en in 1743 werd de eerste Europese zinkfabriek in de omgeving van Bristol gebouwd. Het zink dat deze fabriek produceerde was onzuiver en werd gebruikt voor de bereiding van messing. In 1758 had Champion al een patent voor de verwerking van zinkblende als grondstof, maar rond 1830 waren er nog maar weinig fabrikanten die dit procedé toepasten in verband met de problemen van het vrijkomende zwaveldioixide (SO2).

J. D. Dony en de V.M.

Het smelten van galmei waarbij de zinkdampen door het wegnemen van zuurstof konden condenseren (reductie), werd aan het eind van de 18e eeuw door Johann Christian Ruberg in Silezië en door Jean Jacques Daniel Dony in Luik gelijktijdig zo verbeterd dat het mogelijk werd dit principe op grote schaal toe te passen. Jacques Daniel Dony werd in 1759 in Luik geboren. In 1778 werd hij kanunnik aan het Collégiale Saint-Pierre te Luik. Vanaf 1780 poogde hij om zink uit galmei te winnen. In 1797 moest hij echter het transportbedrijf van zijn vader overnemen. Hij werd lid van de wetenschappelijke vereniging "Société d' Emulation", die contacten tussen geleerden en wetenschappers probeerde te leggen. Hierdoor kon hij de uitvindingen doen die leidden tot een reductieoven voor zink. Na 25 jaar proberen lukte het en in 1809 vroeg hij patent aan op zijn zinkoven. Dit werd hem voor de duur van 15 jaar verleend. In 1809 stichtte Dony in St. Leonard in Luik de eerste industrieël werkende zinksmelterij ter wereld. In 1802 probeerde hij om de pacht van de toenmaals belangrijkste galmeimijn van Europa, de Altenberg, te verkrijgen. In 1805 ontving hij een 50 jaar durende concessie op een 8000 hectare groot gebied rondom deze mijn. Dony kon het nieuwe materiaal zink echter maar moeilijk vermarkten en zocht daarom in 1813 naar een zakenpartner. Deze vond hij in de persoon van Francois Dominique Mosselman, een koopman uit Parijs, wiens familie uit Brussel afkomstig was. Mosselman kocht 3/4 deel van de aandelen van de zinkfabriek. Toch levert dit weinig op en in 1819 wordt de firma bankroet verklaart. Dony stierf in november 1819 In volledige armoede en in 1824 kreeg Mosselman ook de overige aandelen van de fabriek in handen. Mosselman breidde vervolgens zijn activiteiten uit en tot het jaar 1827 lukte het hem om twee walserijen in Frankrijk en één walserij in Engeland te kopen. In 1827 betrok Mosselman zijn familie in de firma en deze ging verder onder de naam "Maison Mosselman Frères et Soeurs". In 1835 bezat de firma al 36 zinkovens in Saint-Leonard bij Luik en 20 zinkovens in Angleur. In 1837 stichtten de erfgenamen van Dominique Mosselman met hulp van de bank van België de "Société Anonyme des Mines et Fonderies de Zinc de la Vieille Montagne" ofwel kort de S.A. Vieille Montagne (VM). De bedrijven in België en in Frankrijk kregen ieder een eigen directeur. Vanaf 1846 nam Louis-Alexandre Saint-Paul de Sincay de leiding over het gehele bedrijf over en bouwde het om tot een internationaal bedrijf. De activiteiten reikten tot Frankrijk, Duitsland, Zweden, maar ook tot andere Europese landen en zelfs tot in Afrika. In 1850 begon men ook met het verwerken van loodglans, zinkblende en markasiet. In 1885 nam de S.A. Vieille Montagne de "Société des Mines et Hauts-Fourneaux de la Vesdre" over. Na de dood van zijn vader nam Gaston Saint-Paul de Sincay in 1890 de leiding van het bedrijf over. Onder zijn leiding ontstond de zinkfabriek in het Belgische Balen. Hij bleef directeur tot 1938. In 1900 breidde de VM haar activiteiten ook naar Zuid-Europa uit. In 1911 bezat de firma 38 ondernemingen in België, Frankrijk, Algerije, Italië, Engeland, Sardinië, Spanje en de Verenigde Staten. In totaal werkten er 12.500 arbeiders en 500 leidinggevenden. Vanaf 1919 startte men in Balen met het winnen van zink door elektrolyse, vanaf 1969 zelfs volautomatisch. In 1928 was de VM verantwoordelijk voor 8,5% van de wereldwijde zinkproductie. In 1940 kwam de firma in Duitse handen door de inname van het gebied door Duitsland. In 1960 lag het zwaartepunt van de firma op het verwerken van de secundaire ertsen welke bij lood en zink horen. In 1989 fuseerde de S.A. Vieille Montagne met de Union Minière waardoor alle stappen van het proces, van het winnen van het erts tot de verwerking van het zink in één hand komen. In 1999 ging de Union Minière op in de multinational Umicore.