DOSAGE DU ZINC

sulfurique. On peut aussi séparer la chaux de l'oxyde de zinc , en ajoutant à la liqueur qui contient ces deux bases , un excès d'ammoniaque, puis de l'oxalate d'ammoniaque. La chaux se précipite seule à l'état d'oxalate de chaux ; l'oxyde de zine reste en dissolution dans l'excès d'ammoniaque.

La séparation de l'oxyde de zinc et de la magnésie se fait au moyen du sulfhydrate d'ammoniaque; mais il faut avoir soin d'ajouter préalablement à la liqueur un sel ammoniacal, en quantité assez grande pour que cette liqueur ne précipite plus par l'ammoniaque.'

On sépare l'oxyde de zinc de l'alumine par l'ammoniaque en excès , qui dissout l'oxyde de zinc et précipite l'alumine. La séparation parfaite est cependant diflBcile parce que l'alumine se dissout sensiblement dans l'ammoniaque.

L'oxyde de zinc se sépare de l'oxyde de manganèse par la potasse caustique, qui redissout l'oxyde de zinc et laisse l'oxyde de manganèse ; surtout , si l'on abandonne la liqueur pendant quelque temps au contact de l'air, pour que le protoxyde de manganèse se change en sesquioxyde. La séparation se fait cependant rarement d'une manière complète , l'oxyde de manganèse retient toujours un peu d'oxyde de zinc ; il faut redissoudre le précipité dan»* l'acide chlorhydrique et le précipiter de nouveau par un excès de potasse.

Pour séparer le zinc du fer, on commence par faire passer ce dernier métal à l'état de sel de sesquioxyde , par l'acide azotique ou par le chlore ; puis on précipite par l'ammoniaque en excès , qui redissout l'oxyde de zinc et précipite seulement l'hydrate de sesquioxyde de fer. Il est bon de redissoudre l'oxyde de fer dans un acide et de le précipiter une seconde fois par l'ammoniaque en excès ; on sépare ainsi les petites quantités d'oxyde de zinc qui dans la première précipitation avaient été entraînées par le sesquioxyde de fer.

La séparation du zinc, du cobalt et du nickel présente de grandes difficultés. La meilleure manière consiste à précipiter les métaux ensemble par le carbonate de soude, et à les peser à l'état d'oxydes, après calcination. On place ces oxydes dans une ampoule de verre D (fig. 522), terminée par un tube recourbé 6cd, qui descend jusqu'au niveau d'une petite quantité d'eau placée dans le flacon E. On fait arriver par le tube a6, un courant de gaz acide chlorhydrique sec, et l'on chauffe l'ampoule D avec une lampe à alcool. Les oxydes sont changés en chlorures. Le chlorure de zinc, qui est très-volatil, distille et vient se condenser dans le tube bcd et dans l'eau du flacon E. Les chlorures de cobalt ou de nickel restent, au contraire, dans l'am-

puule D. A la fin de l'opération, on délache le tube bcd. êl on le jM» dans le Dacon E, où toul le chlorure de zinc se dissoul. On tiiil^

d'un autre côté, l'ampoule D, par del'eau acidulée. Les métaux étant ainsi dissous séparément, on les précipite par les moyens ordinùm,

métallnrslc *a >liic.

§ 991 . Le principal minerai de zinc est la calamine. Le silicate ife Kinceslquelquelois mélangea la calamine; mais, coninie il ne dOÎU que trts-peu de zinc dans le traitement métallurgique , on ne AM («S le Cflnsidérer jusqu'ici comme un véritable minerai. On eitrail aussi une certaine quantité de zinc de la blende. Les principalïs mines de calamine sont celles de Tarnowitz en Silésie, de la Vieille- Montagne auprès d'Aiï-la-Cbapclle , et de plusieurs contréei de 1^ Angleterre.

La théorie du Irailcment mclallurgiqne de la calamine est eïlrtmement simple. La calamine est soumise à unecalcination, qui lui fait perdre son acide carbonique et la rend friable. On la rédoiien pondre sous des meules verticales , on mélange cette poudre avec du charbon dans des espèces de cornues en terre, que l'on chaull* B une forte chaleur blanche dans des fnurs. L'oxyde de zinc est réduit par le charbon , du gaz oxyde de carbone se dégage , et I* zinc métallique vient se condenser dans des allonges adaptées loi cornues. Ces conditions sont réalisées d'une manière très-diven* dans les différentes usines.

g 922, Le minerai de la Vieil le -Montagne se compose essentielle' ment de caiiionate de zinc, tantôt compacte, et tantôt cristtlléè. La gangue est formée exclusivement d'argile, plus ou moina ferngi' neuse. en masses amorphes, intercalées au milieu desTragmentidi calamine. Le minerai est abandonné h l'air pendant plusieurs an», pour laisser déliter l'argile, qui s'en détache alors facilement. Onel-

HËTALLURGIE DU zmc.

qneTois même, on lui fait subir un véritable débourbage. qui ealève presque complètement l'argile. On distingue deux classes de minerais, d'après leur aspect et leur composition chimique : la mine blanche et la mine rouge La seconde contient plus de fer que la première ; elle est moins riche en zinc, mais son traitement est plus facile. Voici la composition moyenne de ces deux espèces de minerais ;

Miae blanche. Mine rouge.

Oxyde de zinc. .

(Zinc

(Oxygène . .

Silice et ai^ile

Eau et acide carbonique. . .

Sesquiosyde de fer

Le minerai débourbé est calciné dans des fours coDtques, analogues 3ax fours à chaux. Ces fours (Rg. 5^3), sont chauffés par deux foyers latéraux recouverte d'une vuûte terminée par un canal qui débouche dans le four par 30 ouvreaux

disposés suivant 4 ou S rangées en hauteur Chaque ouvreau a ) décimèlreuarréde section. A la partie inféeure du four, sont pratiquées deui i\erlures reclanguUires A. destinées la sortie du minerai grillé. Deux plaques de fontes (, /inclinées à iK", diligent la colonne descendantede miai et facilitent sasortie du four. La calcinatLOn eat continue. Lemineraiesl chire^ par le haut; on mélange le gros et le menu de manière a ré^lei convenablement le passage de la flamme Le minerai perd, pendant sa calcinalion, son eau et son acide carbonique; le déchet est d'environ 25 pour 100. Le chauffage des fours se fait à la houille.

Le minerai calciné est réduit eu poudre fine sous des meules verticales, puis tamisé, et envoyé à l'usine de réduction.

Le fourneau de réduction se compose de i foure accolés. Chacun de ces fours a la forme d'un berceau cylindrique A (âg. 524 et 525) dont l'arôte supérieure se trouve à 2'", 60 au-dessous de la sole, La partie postérieure du four est formée par un mur hd, incliné vers l'arrière ; la partie antérieure oc est, au contraire, complètement puverte. Le foyer F se trouve au-dessous de la sole, et la flamme

pénètre dans le fourpariouvreaux o, o. AuBommet de lavoùlese trouvent deux carneaux U, U, qui débouchent dans une cheminée

]l I pour les fours 1

ili I I \ , I I I j 1 - I 1111 d'un registre

partiiiilier J Un (lisj"uso d iQs tliaquc luui ii cornues en terre réfractdire Ces t,ornue» se composent de grands tuyaux cylindriques en terre 6fi [hg b2b] fermés a un bout d, de (",<0 de longueur, et

, y Flg, sa. ,

BO^.IBdediamètre intérieur. On engage dans chacun de ceslitbe tuyau conique en fonte od {Bg. 5î7j, de 0"',iO de longueur; fi iT ce tuyau, qui fait I office de condeu-eur, on adapte uu secoïKi tirvau conique en lôlef^lfig 528), qui ne présente en /" qu'une mi-

le 2 centimètres. Les LuyauK en lerre sont dispcK^B dans le

S rangûes dans le scds de la bauleur. A cet effet., lu paroi le bd du four (Gg. Sii] présente S banquettes saillantes, elles s'appuient les fonds fermé^des tubes. Sur lafaceantè-

du four, qui est ouverte, sont disposées 3 plaques de fonte, les par des briques, et qui sont destinées à recevoir les par- 'ieures des tubes. On donne aux tubes une petite inclinaison ant. Le chauffage des fours a lieu d'une manière continue t mois, au bout desquels on est ordinairement obligé d'ariir réparer les fours.

lettre. en feu unfoumeau neuf, on commence par fermer la irte du four, avec des débris de briques et t!e creusets reliés Bortier. On chauffe pendant plusieurs jours, en commenunfeutrès-faible, et élei-ant successivement la température a chaleur blanche. Après i jours de ce cbauffage prélimi-

introduit les tubes dans le four. Â cet effet, on démolit ement la paroi antérieure mobile, et l'on place les tubes té préalablement chauffés au rouge dans un fourneau par- Oa lute, avec du mortier, les interstices qui restentlibres tube et le compartiment aulérieur qu'il traverse; enfin, te à chaque lube son allonge conique en fonte. e les creusets sont disposés dans le four, on y introduit une petite quantité de mélange de minerai et de charbon; Ente ces charges successivement, et ce n'est qu'au bout de

jours que le fourneau a pris sa marche normale. C'est •> ni senlement que nous considérerons l'opération, lerai est apporté dans une caisse en bois, où on le mélange barbon, en ajoutant un peu d'eau. On emploie, pour un int des fours, 500 kilogr. de calamine calcinée, et 250 kilogr. I sèche, préalablement pulvérisée; on mêle intimement ces avec une pelle en fer. La chargement commence h 6 heures . On a enlevé préalablement de chaque tube les résidus de inte distillation, et on a nettoyé, avec un ringard en fer, r des tubes et des récipients en fonle. On charge d'abord inférieurs. Le mélange est introduit à l'aide de pelles en

|?Ji ^c forme demi-cyiindrique, et fixées à l'eitrémité

ttSe fer. Lorsque le chargement est terminé, on pousse ™tôt il SB dégage une grande quanlilé d'osyde de carbone avec une flamme bleue à l'orifice des récipients de fonte.

Au bout de quelque temps, cette flamme prend plus d'écbl; elle devient d'un blanc verdâtre, et dégage des fumées blanches. La distillation du zinccommence alors ; ou adapte aussi tdt^ur les tubes de fonte les allonges en tôle. Qmtlquce suins que l'un donnei h conduite du feu pour que les diverses parties du four acquièrent i peu près la même température, la ctiRleur est toujours moins furls dans les régions supérieures du four; aussi a-l-on soin de nerhai^ dans les tubes supérieurs que le minerai plus facile à réduire, c'eslà-dire la mine rouge; tandis qu'on charge Ifs tubes inférieur» eï mine blanche. Au bout de 1 heures de feu, l'ouvrier ilétacliB lesa^ longes de tûle, et les secoue au-dessus d'un vase en tôle. Il s'en û'y tache une pou.isière de zinc et d'oxyfe rie zinc, appelée cadmie, que l'on ajoute au minerai destiné aux opérations suivantes. Un aide approche alors de l'ouverture de chaque récipient de fonte un grande cuiller en ldle(lig. 53 Oj, appelée poêlon, tandis que le malin ouvrier y introduit un racloiren fer, à l'aide duquel ii failBortirlt zinc distillé, qui s'est accumulé h l'état liquide au bas de l'allonge; il détache de même les gouttelettes qui soûl restées adhérentes aui PI jjg parois. Le zinc liquide, recueilU dans les po^

j^fjT ^:,!-....^. I, ions, est recouvert do crasses métalliques,

^P^^^^ formées principalement d'oxyde de zinc. Oo

^BI^^ les enlève avec soin, puis on coule le îiM

daus des lingotières qui lui donnent la forme de plaques reclangn* ' laires, du poids de 30 à 36 kilogr. On replace de suite les BUonpv eu télé, et on conlînne le feu. Au bout de i heures, ou feût un ic cond tirage, et ainsi de suite jusque vers S heures du soir, heuR I laquelle l'opération est terminée.

On procède alors inmiédiatemen tau nettoyage des tubes, pourlu disposer à recevoir une nouvelle cliarge de min< rai, et l'on remplicc ceux qui se sont altérés dans la précédente opération. On fait dont en Si heures deux opéralioi^s qui fournissent ensemble euvin» 300 kil. de zinc et 1S à35 kil. de poussier métallique. LacalaaiÎH donne, dans ce traitement, environ 31 pour 4 DO de zinc; il enresU de 1< 3 13 pour 100 dans le résidu. En prolongeant plus longtemps la chauffe, et en élevant davantage la température, celte dernière portion de métalsedégageraitpresque complètement; mais les lubn de terra se déformeraient et seraient mis hors de service.

La plus grande partie du zinc fabriqué étant employée àl'éUt laminé, il est nécessaire, pour l'amener a cet état, de refondre de nouveau les lingots. Cette refonte a lieu dans un fourneau à révMbère, dont la sole est elliptique et un peu inclinée \ers l'arrière. A* point le plus bas de la sole, se trouve un creuset hémisphérjqutf

mEtallcrgie du zisc.

(tans lequel yienl se rassembler le zinc foadu. 1 a sole est en terre réfraclaire. On puise le zinc fondu dans le creu:-el, et on le coule dans de nouvelles lingotièrfs qui lui donnent la forme de plaques le épaisseur convenable pour le laminage. Ces plaques sont réchauffées dans un Eecond four, accolé au premier, etchuulTé par les ^z chauds qui sortent de celui-ci, Quand les plaques sont à une température qui ne dépasse pas 100°, on lesialroduit «itre dus lalinoirs en fonte. Lorsqu'elles ont acqu s I (■paiiseur convenable on « découpe en feuilles rectangula res de la d nens on demandée Les rognures sont mises à la refonte Ane ennement on refonda t le zinc dans de grandes chaud ères de fonte ma s ces chaud ères étaient percées promptement et le zinc ptrda t beaucoup de ses qualités en se combinant avec une pet tt qua t te de fer

§933. Les fourneaux et lestas s 1 st llato rcs ielablGsed tferent notablement de ceu:i qui sont cmplovi^sen Belgique. La figure 53t

Te|iréBente l aspett extérieur d un fouraesa silèsien et la figure 533 en montre uoe coupe verticale La disUtlation a lieu dan^des espèces

longueur, de 0",B3 de haut et de 0",22delarge. Lafaceanl^rieiire de ces mouûes est percée de'î ouvertures. L'ouverture inférieureo, qui sert à retirer le résidu de la distillation, est fermée pendant 1'»pération par une porte en argile, eiactement lutée. Dans I'outmture supérieure, on a engagé un tube en terre bcd, coudé à aogle droit, et qui est ouvert en d. Une ouverture c permet de charger le minerai, à l'aide d'une cuiller demi-cylindrique. Celte ouverlureal fermée pendant la distillation avec un bouchon en terre cuite. Vingt moufles de cette espèce sont disposées, sur deux rangs, dans un finir dont les deux parois latérales présentent des ouvertures destinées à laisserpasserlesmoufles, et fermées par des portes en tôle qui ^opposent à unrefroidissement trop rapide des allonges 6c(/. Ce four esl chautTê avec de la houille placée sur la grille G. On cliarge les moufles avec un mélange de volumes égaus de calamine calcinéeel de houille sèche menue. La calamine est employée sous forme de petits grains de la grosseur d'un pois. Le zinc distillé s'écoule par l'ouverture d de l'allonge, et est recueilli dans les espaces ( du ravneau. L'opération dure 21 heures. Les résidus forment une masse verdâtreà demi fondue, qui ne retient que ^ pour 100 de ïinc. L'avantage de la méthode silésienne sur la méthode delà Vieille-Montagne, tient à ce que, dans la première méthode, les vases distîD*' toires, étantsoutenus sur toute leur base, ne s'affaissent pas sout le poids de la chaîne, et peuvent être chauffés jusqu'à ce que toul le zinc se soit dégagé. Mais il y a une portion de zinc plus considérable qui brûlo au contact de l'air et se change en oxyde.

Le grillage de la calamine a lieu dans des fours à réverbère chauffés par la flamme perdue du fourneau de réduction. La Silésie fou^ nitlaplus grandepartiedu zinc que l'on consomme dans les arts.

§92,1, Dans les procédés belge et silësien, la distillation du zinc a lieu per ascensum ; le procédé eniployo en Angleterre nous doone I un exemple de la distillation per descensam. Le four de réduction | anglais ressemble beaucoup, par sa forme, aux fours de verrerie, i' est circulaire {fig, 53S) ; le foyer F se trouve au milieu, à une ce^ laine distance au-dessous de la sole. Le minerai, mélangé de char-

MÉTALLCRGIE DU ZINC. 171

isl cbargé dans des creusets c, disposés autour du foyer. La est percée de plusieurs ouvertures qui servent à l'enfournedes creusets. Le fond de chaque creuset est percé d'une oure, dans laquelle on engage un tube IC en fer, qui traverse un ménagé dans la sole du fourneau, et va déboucher à l'exlé- . L'ouverture snpéiieure du tube est fermée, avant te cbarge- ., avec un tampon de bois qui, en se carbouisant pendant l'opén devient asoez poreux pour laisser passer la vapeur de zinc, en retenant le mmeni Chaque pot est recouvert d'un couvercle exactement lutéavecdel'argde Le zinc distillé se condense dans le tuyau en fer tf, et tombe sous forme de gouttelettes dans un récipient en tôle u placé dessous. De temps en temps, on introduit dans les tujaux une lige de fer pour en détacher le zinc qui s'y est solidifié, et qui pourrait finir par les boucher complètement.

§ 933 On extrait aussi une certaine quantité de zinc de la blende (|ue l'on trouve en abondance dans un grand nombre de localités. Â cet effet, on grillé la blende d'une manière aussi complète que possible.

. ** On commence par lui faire subir un T grillage en tas, qui enlève la plus grande partie du soufre, nd le minerai très-friable. On le grille ensuite dans un fourneau «rbère, pour achever l'oxydation. Le minerai grillé se compose fdede zinc et de sulfate. On le réduit parle charbon dans des i distilla toires, comme la calamine.

i72 CADMIUM.

CADMIUM.

Equivalent = 696,8.

§ 926. Le cadmium * est un métal encore plus volatil que le zinc ; il distille à la chaleur rouge. Cette distillation peut se faire dans des cornues de verre peu fusible. Pour obtenir du cadmium pur, on chauffe, dans une cornue, un mélange d'oxyde ou de carbonate de cadmium et de charbon ; le cadmium se sublime et vient se condenser en gouttelettes dans le col de la cornue. Les petites gouttelettes cristallisent souvent en se solidifiant, et il est facile de reconnaître que la forme cristalline du métal appartient au système régulier.

Le cadmium est un métal blanc, plus gris que rétain. Il jouit d'une malléabilité et d'une ductilité assez grandes; on peut le réduire en feuilles minces et retirer en fils très-fins; sa densité est 8,7 ; il fond longtemps avant la chaleur rouge. Le cadmium ne s'oxyde pas sensiblement à la température ordinaire ; diauffé, sa vapeur s'enflamme et brûle avec éclat. L'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique étendu dissolvent le cadmium, ayec dégagement de gaz hydrogène.

COMBINAISON DU CADMIUM AVEC L'oXTGlENt.

S 927. Le seul oxyde connu de cadmium s'obtient, soit en chauffant le métal au contact de Tair, soit en le traitant par l'acide azotique, et décomposant ensuite l'azotate par la chaleur. Cet oxyde forme une poudre brune, qui résiste à la plus haute température sans se volatiliser, ni se fondre. Il se combine très-bien avec les acides, et forme des sels, qui sont incolores, quand l'acide n'est pas lui-même coloré. Si l'on verse de la potasse ou de la soude caustique dans un sel de cadmium, on obtient un précipité blanc, qui est de l'oxvde de cadmium hvdraté.

L'ox\'de de cadmium est composé de :

Cadmium 87,45

Oxveène 4 2,55