CHAPITRE LU

«<SNERALITÉS

1498 — Nous avons, dans les trois derniers chapitres, étudié en eux-mômes les nombreux appareils à l'aide desquels s'effectuent, suivant les circonstances, les opérations de la préparation mécanique. Je me suis attaché, avec un soin particulier, à les grouper d'après les analogies que présentent les principes de leur fonctionnement. Mais cet ordre, que je crois le plus clair pour l'exposition, ne donnerait pas, par lui-même, une idée exacte des groupements réels d'opérations qui constituent les traitements effectifs. Tout au contraire, nous avons vu (N** 1389) que 1 on a intérêt, en thèse générale, à faire succéder les uns aux autres des organes fondés sur des principes nettement différents, afin de ne pas éterniser les indécisions que chacun d'eux présente inévitablement pour certaines sortes intermédiaires.

Ces enchaînements comportent quelques principes généraux, par lesquels nous commencerons celte esquisse de l'organisation d un atelier de préparation mécanique. Mais le dernier mot ne peut être obtenu, dans chaque cas, que lorsque l'on possède la notion complète de toutes les circonstances propres à définir le minerai à traiter, les moyens dont on dispose, et le but qu'il s'agit d'atteindre. Pour ce motif» nous compléterons ensuite ces généralités par la description détaillée d'un certain nombre d'exemples, mal-

ORGANISATION DTN ATEUER. 991

heureusement trop restreint, pour ne pas nous trouver entraînés sans limite. Ils formeront les trois derniers paragraphes de ce chapitre, respectivement consacrés aux combustibles, aux matières pierreuses, et aux minerais métalliques.

1494 — Les formules de traitement se sont singulièrement modifiées depuis un demi-siècle, et surtout dans ces derniers temps. Les ateliers que Ton établit aujourd'hui tranchent nettement sur les anciens errements. Indiquons, tout d*abord, les tendances qui ont dominé dans cette transformation.

C'est d'abord la concentration. Au lieu d'une foule de petits ateliers, disposés autour de chaque puits, dans chaque localité susceptible de fournir de l'eau, on réunit en masses importantes, sur des points attentivement choisis, tout à la fois les minerais et le liquide nécessaire à leur traitement.

En ce qui concerne ce dernier, j*ai déjà donné une idée, à une autre occasion (*), des immenses aménagements hydrauliques qui ont été créés dans certains districts métallifères.

Pour les minerais eux-mêmes, les tractions mécaniques, souterraines ou superficielles, ont apporté de grandes facilités. Les beaux triages des charbonnages de Mariemont et de Bascoup peuvent être cités sous ce rapport, en ce qui concerne les combustibles (*). L'atelier de Bremerhohe, au Hartz, le plus grand du monde pour les préparations de minerais métalliques ('), passe 165000 tonnes par an. Celui de Lintorf (Prusse rhénane), qui peut livrer par jour 280 tonnes de minerai lavé, travaille en hiver, malgré la gelée, avec de l'eau chauffée par l'échappement des machines à vapeur (*).

1495 — Je citerai, en second lieu, la tendance à l'emploi des moyens de transport automatiques, en vue de restreindre de plus

(«) Tome I» p. 879.

(«) Voy. N« 1506.

(') Atelier de préparation mécanique de Glauslhal (Engineering, 1876, 35, 65, 102. 107, 210, 503, 356). — 0. Iloppe, Die Bergwerke, Aufbereitungê-amtalten und UûUen iffi Ober und Vnter-Harz, Clausthal, 1883. p. 254*

(*) Engineering, 50 septembre 1881, 329.

en plus celui des brouettes, des brancards» et surtout le pelletage destiné à relever les minerais à un niveau supérieur.

Quand il ne s'agit que de descendre, on se sert, pour entraîner les matières, de courants d'eau rapides, ménagés dans des caniveaux inclinés, en maçonnerie ou en planches. Pour le transport des produits secs, de simples gaines suflisent. Si la pente entre le point de départ et celui d'arrivée est insufïisante, on peut subdiviser le parcours en deux tronçons, Tun de forte inclinaison, Tautrc horizontal. Dans ce dernier cas, M. Quinet a installé à Mariemont(*) un tube transporteur rotatif, en vue de faire descendre des charbons menus sur une pente trop faible pour les entraîner naturellement. Ce cylindi'c tourne sur des galets, et les matières y progi^essent lentement, suivant le principe que nous avons exposé déjà dans un cas analogue (N** 1410).

Pour le transport horizontal, on se sert de cordages en chanvre, de toiles métalliques, de chaînes sans fin de Gall à tôles articulées, de vis sans fin qui tournent dans des auges longitudinales, etc. (^. Avec le système Jeffrey ('), la vis est remplacée par un câble sans fin en acier, animé d'un mouvement de translation, auquel sont fixés des disques en fer. Nous signalerons également le transporteur Kreiss (*), formé simplement d'un canal demi-cylindrique, auquel on communique un petit mouvement rapide de va-et-vient, plus brusque dans un sens que dans l'autre.

Lorsque il s'agit de remonter les matériaux h l'étage supérieur (fig. 912), on a recours aux monte-charges (N* 921) pour les mouvements intermittents (^), ou, pour les opérations continues, à des norias, comme dans l'élévateur Cornet, le transporteur Hunl{*),

(f) Rev. univ, d. m., décembre 1896, 284.

(*) Tome I. p. 852.

(') Bull, min., 3*, VIH, 119. — Manutention de la bouiUe aux chantiers de RoDdont (E. U.), Génie civil, \l\, 21.

(*) CRM, 1896, 108.

(') On en est amvé à ne reculer devant rien, sous ce rapport.. On rencontre, dans les breakers de Pennsylvanie (N* 1513], des charpentes de 40 mètres de hauteur, ao sommet desquelles une balance hydraulique élève les wagonnets, pour que Taothraeite puisse, à partir de ce niveau, parcourir, par son propre poids, toute la série des appareils [Engineering, 18S4, 164, 311. -^ Scienlific American Supplément^ 24 mai \M)é

(8) Bull. Soc. d'enc, 4-, X, 1375.

ORCAMSATION D'UN ATELIER.

ainsi qu'à des roues à godets (N** 919). On a essaye (') l'emploi des éjccleurs à eau (N" 1051). Les toiles sans fin sont également usitées pour de faibles rampes; les pompes centrifuges, avec des troubles qui ne contiennent que des schlamms.

1496 — Nous devons mentionner encore une propension à Tautomatisation des appareils, en diminuant progressivement la part laissée au travail de Thomme pour leur fonctionnement. On a beaucoup discuté sur cette question, et les avis sont encore partagés jusqu'à un certain point. Quelques ingénieurs croient à rinfluence du tour de main des ouvriers expérimentés, c'est-à-dire d'une habileté personnelle, de nature à introduire dans les opérations des nuances que Ton ne saurait attendre d'une machine. On en vient cependant, en général, à penser que les grands perfectionnements apportés à l'établissement des appareils diminuent beaucoup la valeur de cet argument, et procurent en revanche une égalité que ne comporte pas au même degré Fintervention directe de l'homme. Il y faut joindi^ encore la considération de l'économie de la main-d'œuvre, qui prend tous les jours plus de prépondérance (*).

Il convient cependant d'observer qu'une différence essentielle existe, à ce point de vue, entre les ateliers continus ou discontinus. Lorsque Ton fait usage d'engins continus, les diverses sortes séparées par le lavage sont automatiquement évacuées suivant des directions différentes. Dans le cas contraire, l'une d'elles reste dans l'appareil, que l'on arrête de temps à autre pour permettre l'enlèvement de ce produit à bras d'homme. Les ateliers de ce dernier genre deviennent de plus en plus rares. Leur maintien reste néanmoins nécessaire dans certaines circonstances, notamment lorsqu'il s'agit de laver des minerais de composition variable, et que Ton tient à pouvoir régler, pour ainsi dire à chaque operation, les conditions du classement.

1497 — La caractéristique continue ou discontinue du travail

(*) Leproux, Bull. Soc. d'eue. ^ 5*, I, 1595.

[*) On arrive, par exemplej avec les trommels de Bességcs, à faii'c crihler par on enfant, ou un vieil ouvrier, 400 tonnes de houille eu dix heures.

influe naturellement sur la disposition générale qu'il convient d'adopter. C'est surtout avec le premier principe qu'il importe d'installer les organes en les étageant, de manière que les produits passent de l'un à l'autre sans que l'ouvrier ait besoin d'intervenir. Les engins discontinus, au contraire, sont placés à des niveaux peu différents, et l'on ménage entre eux des espaces plus étendus destinés au dépôt des matières qui passent d'un appareil au suivant.

La configuration du sol présente également une grande importance au point de vue du plan d'ensemble de l'atelier. Si, par exemple, l'emplacement est à flanc de coteau, et présente de fortes déclivités, l'aménagement sera différent de celui que Ton adoptera en terrain plat.

D*iuie manière générale, d'ailleurs, il est nécessaire de répartir les organes et de les grouper en prenant comme base la série même des opérations successives du traitement. II doit être possible, à la simple inspection de l'usine, de reconstituer toute la marche du procédé.

On veillera en outre, dans tous les cas, à ménager des intervalles suffisants entre les divers engins, de manière à faciliter leur conduite et leur surveillance* On évitera, en outre, d'encombrer les passages par des transmissions et des courroies de commande.

±^BS — La tôle est, dans une large mesure, substituée au bois pour la construction des appareils. Ce dernier est sujet à se déjeter, à se fendre, à pourrir. Le métal permet des assemblages plus soignés, des détails plus délicats. A la vérité, les réparations sont plus complexes, mais cette difficulté s'aplanit par la conceatration même, qui, en donnant aux ateliers plus d'importance, permet d'y comprendre les ouvriers et les engins nécessaires pour ces opérations.

Lorsque l'on conserve l'emploi du bois, on préfère souvent le pitchpin, à cause de la résistance qu'il oppose à l'action de l'eau.

1400 — Par-dessus tout, nous devons signaler la tendance à la simplification des programmes. Rien n'était autrefois plus com-

9% PRÉPARATION MÉCAiNIOUE DES MINERAIS.

plexc, el plus obscur, que reusemble de la préparation mécanique d'un minerai de filon ; et celle complication n était pas, en général, suflisamment justifiée par les nécessités de la question.

La multiplicité des diverses sortes avait, entre autres inconvénients, celui de retenir plus longtemps les matières dans l'atelier, en laissant inactif un capital d'une certaine valeur, ce qui chargeait inutilement les frais généraux.

La simplicité du minerai doit du moins, quand elle se présente, motiver celle du traitement. Cette simplification s'impose particulièrement pour la houille, qui, en raison des énormes masses sur lesquelles on opère, et de la faible marge laissée, en général, au bénéfice par les conditions commerciales, ne permet pas les repassages, et réclame des proc«;dés simples et directs.

Quant aux minerais métalliques, une certaine complication reste dans la nature des choses, et il n'est pas au pouvoir de l'ingénieur de la faire entièrement disparaître. Cependant il a été beaucoup fait dans cette voie. On emploie aujourd'hui des appareils moins nombreux, mais capables de résultats plus décisifs. On attaque avec des dégrossisseurs, on perfectionne avec des finisseurs, sans perdre autant de temps, d'emplacement et de main-d'œuvre qu'autrefois, avec des engins d'une efficacité insuffisante.

Burat écrivait en 1881 (*) : « Si l'on examine les nouveaux ale- « tiers allemands, on reconnaît que le matériel y est composé (fap- « pareils connus, et tombés depuis longtemps dans le domaine « public; et l'on voit qu'il n'y a qu'un seul élément qui puisse « expliquer les excellents résultats obtenus : la méthode. C'est, en « effet, la succession précise et méthodique des procédés de classi- « fication et de lavage qui a déterminé le succès. *

1500 — On a, sous ce rapport, opposé l'un à l'autre le type allemand et le type anglais. Le premier domine à peu près exclusivement, non seulement en Allemagne, mais sur tout le continent (*). 11 se distingue par le fini des détails et la coordination complète de l'ensemble, dans un enchaînement précis. C'est une

(> Épuralion de la houille, 111-4". Pans, p. 17.

(*; Sauf à Poiit^ibaud (Puy-de-D6iiio^, à Breinigerbcrg (Prusse rhénane), etc.

ORGAMSATION D'UN ATELIER. 997

vaste horloge, dont les rouages se correspondent d'une manière attentivement étudiée, tant pour Talimentation respective des organes les uns par les autres, dans l'ordre le plus favorable au traitement, que pour les transports automatiques. En compensation des avantages évidents de cette manière de procéder, il convient de faire remarquer que la diminution de la main-d'œuvre aura comme contre-partie l'usure et les frais de premier établissement d'un grand matériel. En outre, si le minerai vient à éprouver des variations progressives, ainsi que cela est arrivé à tant de gites, l'atelier, réglé en vue de l'ancien état de choses, se trouve en discordance avec les nouveaux résultats à poursuivre. Les constructions, les dénivellations ont besoin d'être remaniées. Enfin il suffit, dans Tusage journalier, du dérangement d'un seul organe essentiel pour paralyser à peu près tout Tensemble.

Avec la méthode anglaise, les caractères sont inverses. On va droit au but, par des moyens simples, mais imparfaits; perdant beaucoup, mais traitant un grand tonnage, ù l'aide d'un matériel restreint. On supprime presque toujours le classement de grosseur, dont la perfection est pourtant nécessaire pour assurer celle du lavage. Les appareils discontinus dominent complètement sur le mode continu. Ils se réduisent à peu près au jig pour les grenailles, au round-buddle pour les fines, h la cuve pour terminer le traitement des schlamms. En un mot, en Allemagne, on cherche à traiter bien; en Angleterre, on veut traiter beaucoup, et la quantité remplace la qualité afin de réaliser des bénéfices. Cette méthode, née à l'occasion de minerais simples, auxquels elle s'adaptait assez convenablement, a été étendue tant bien que mal aux matières complexes.

t50f — Il est, du reste, un point fort essentiel à noter, c'est que les progrès de l'installation matérielle de l'atelier de préparation doivent être corrélatifs de ceux de l'exploitation. Ces organisations comportent une grande mise de fonds, et si l'on se lançait trop vite, les frais généraux pèseraient lourdement sur une production insuffisante. C'est une faute qui a été très souvent commise, et qui a compromis certaines affaires.

Lorsque l'exploitation en est à ses débuts, quelques appareils mus à bras suffiront à la quantité produite. On aura soin, afin de parer aux défauts de leur fonctionnement, de conserver, autant que possible, les haldes de matières rejetées, qui pourront, dans la suite, être reprises à Taide de traitements plus perfectionnés Cj. Par exemple, pour les premiers pas dans Tattaque d'un filon, il suflim d'un broyeur simple, de quelques jigs pour les grenailles, d'un caisson allemand pour les sables, avec une table dormante destinée aux schlamms(').

;< Quand il faudra faire face aux progrès de Tabatage, on ajoutera successivement des appareils plus perfectionnés, par exemple, en ce qui concerne le broyage, un concasseur américain, deux ou trois trains de cylindres, quelques flèches de bocards pour les matières dures; pour le lavage, des bacs à piston et des cribles du Uan comme finisseurs, des round-buddlcs ou des tables tournantes destinés aux matières les plus fines, et, pour les terminer, d^ tables de Rittinger. Un labyrinthe restreint et bien établi complétera ce programme.

f SOIS — Les grandes exploitations permettront enfin les installations définitives dont nous avons parlé. Pour en constituer la méthode de traitement, bien des éléments devront intervenir. Plus le produit sera pur, plus sa valeur augmentera, et plus son débouché pourra s'étendre par cela môme. L'un est fonction de l'autre, et l'élasticité possible de ce dernier pourra conduire, dans certains cas, à insister sur la préparation, afin d'arriver à un conditionnement plus parfait.

Inversement, la question des pertes sera de nature à restreindre le développement des opérations. En ce qui concerne, par exemple, les minerais argentifères, la galène s'use pendant Télaboration à laquelle on la soumet, et le métal précieux présente une grande facilité à se perdre dans les matières rejetces. On se limite donc

(*) On voit, sur beaucoup de points, ouvrir de nouveaux ateliers pour reprendir d'anciens résidus, en raison des progrès accomplis par les méthodes de traitement, depuis l'époque de leur production.

(') Huet et Geyler, Préparation des minerait, p. 74.

ORGAMSATION DTO ATELIER. 999

d^autant plus que le rainerai plombeux est plus argentifère, et on ne lave presque plus les minerais d*argent proprement dits.

Le prix de la main-d'œuvre dans la localité pèsera d'une manière importante pour faire incliner, d'une manière plus ou moins marquée, vers le travail à la main ou le travail mécanique.

L'abondance de l'eau est une considération décisive en ce qui regarde l'emploi de tels ou tels appareils, d'après la consommation de liquide qu'ils exigent.

La quantité de minerai à traiter est aussi d'un intérêt capital. Elle dépend évidemment de la nature de la substance, de l'abondance et des facilités du gisement; mais elle résulte également de l'activité que l'on veut imprimer à l'extraction et au mouvement commercial. Un certain chiffre minimum de production est nécessaire pour supporter l'effet des frais généraux, et constituer l'aifaire en bénéfice. Un excès risquerait, avec certaines substances peu répandues, d'avilir les prix. Dans tous les cas, il nécessiterait une augmentation de capital, et pourrait se heurter à des impossibilités d'exploitation.

Enfin, et par-dessus tout, la nature du minerai, attentivement étudiée dans les traitements préliminaires, fournira les lumières les plus directes pour instituer la formule définitive de préparation. Hais c'est ici que les généralités risqueraient de s'égarer dans le vague, et que la meilleure manière d'achever en ce moment de fixer les idées, dans la mesure du possible, consiste à envisager, avec des détails suffisants, un certain nombre d'exemples effectifs.

Le prix de revient est naturellement des plus variables, suivant les circonstances, même pour des matières similaires. On peut citer, à cet égard, les moyennes suivantes (*), rapportées à la tonne de minerai brut, et comprenant les dépenses de main-d'œuvre, les frais généraux, et l'amortissement :

(^) Formulées par MM. Huet et Geyler dans leur excellent opuscule (Préparation des minérale, p. 78}.

fr. c.

For 0,20

Manganèse 9,65

Galène en grenailles 7,20

Galène fine 9,65

Galène et blende en grenailles 12,10

Galène et blende fines 14,55

(luivre pyrileux ou cuivre gris et pyrite de fer . . . 12,05

Cuivre pyrileui ou cuivre gris et galène 17,00

Cuivre pyriteux, galène et blende 25,00

Il convient de se rendre compte fréquemment, tous les mois par exemple, non seulement du prix de revient général du traitement, mais aussi de ceux qui concernent les différents groupes distincts d'opérations. Ces éléments sont rapportés, soit à la tonne de matières traitées, soit h la tonne de produits finis. 11 est indispensable enfin, dans tout atelier de préparation de minerais métalliques, de contrùler par des analyses fréquentes la composition des sortes intermédiaires ou marchandes, car on en tire d'utiles indications pour la conduite des appareils et la surveillance du personnel.