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Le grillage altère proroiidémeot les propriétés ModiHcoUooo physiques et ta compositioii chimique de la motle porlegrumatté bronze. Les grains de matte grillée ont ^^' généralement un moindre volume que ceux delà raatte brute : ils se trouvent mêlés d'une quantité considérable de poussière qui manquait corn* plétement dans celle*ci. La couleur générale du produit est le noir foncé avec un léger reflet brun :
33a S 5. Ut OPÉRATION.
tout en conservant à peu près la forme des grains de matte brute , beaucoup de grains sont devenus complètement friables et s'écrasent par un léger cboc ; beaucoup d'autres présentent, au milieu d'une enveloppe friable , un noyau -dur et compacte formé de matte entièrement intacte ; cette matte est essentiellement différente de la matte brute, et présente toujours, au lieu de la cas<sure terne qui caractérise cette dernière après le grenaillage, un éclat métallique très- prononcé: ces fragments offrent ordinairement les nuances bronzes, jaunes, bleues, rougefttres, panachées, etc. On rencontre assez souvent dans les mattes les mieux grillées de petits fragments, formés de fagglomération de grains de matte brute et qui ont, en quelque sorte, la structure oolitique. Leur cassure montre toujours la couleur de la matte bronze ; elle décèle donc un grillage incomplet, et explique l'importance que les grilleurs attachent à prévetiir cette agglomération. On observe dans le produit des opérations mal conduites des masses ayant la grosseur du poing, tandis qu'il est rare d^ trouver des fragments de la grosseur d'une noisette dans les mattes grillées par des ouvriers soigneux*
La densité de la matte diminue considérablement par le grillage, car bien que la matière remplisse mieux les vases où on l'introduit, j'ai constaté que la matte brute dont la densité est 4*56 et dont le mètre cube pèse a.'iao kilogrammes donne une matte grillée dont lé mètre cube ne pèse plus que i8io kilogrammes.
Le manque de dépôts spéciaux pour la matte grillée ne permet point de constater facilement par un pesage direct la perte éprouvée au grillage ;
GAILLAGE Dt LA MATT£ BRONZE. 2i'i
la multiplicité des détails de la méthode galloise m*obligeant d^ailleUrs de concentrer sur des points plus essentiels, le temps et les dépenses que de telles recherches exigent, je me suis borné à déterminer directement la teneur en soufre. de la matte grillée , au moyen de prises d'essai faites pendant quinze jours avec les précautions déjà indiquées. J'ai ainsi constaté que la même matte bronze qui, avant le grillage, tient 0,295 de soufre, n'en retient plus, lorsqu'elle est grillée «
a ne 0,164. J*en ai conclu que la perte de poids ue au grillage est seulement de o,oa6, et que la matte grillée présente approximativement la composition indiquée ci après :
Composition d'une maiU bronze peu grillée. CompMiiioû chi-
miqae d'une mat-
(JuiTre. . : 0,346 le p( u griitôe.
Fer 0,351
MéUux divers . r-r. . . . 0,01S
Soufre 0,164
Oxygène 0,1 13
Seone méUDgée w . 0,011
Malle brome intacte. ... 0,549
Oxyde cuivriqoe. . ..... 0,f95
Oxyde ferriqae 0,325
Oxydes divers 0,020
Scorie mélangée. ...... 0,011
Il est essentiel de remarquer que celte matte était destinée à des lits de fusion moins riches en soufre que ceux qu'on élabore souvent dans le pa^s deGalleSi Une analyse faite plus récemment sur une matte convenablement grillée, destinée h un lit de fusion où entre une plus forte proportion de mattes cuivreuses importées du Chili , a indiqué o, 1 17 de soufre ; les parties sulfurées examinées à la loupe présentaient rarement la couleur bronze^ mais plutôt les couleurs bleues et rougeàtres de mattes évidemment enrichies par la réaction de la matte bronze sur l'oxyde cuivreux formé par le grillage. L'analyse 4.e c^^ grains de
a34 S ^- '^* OPÉRATioir.
mette soigneusement débarrassés par un long frottement de toute matière oxydée, a prouvé que ces grains tiennent moyennement o,56 de cuivre; ceux-ci se rapprochent donc, par leur composition, de lamatte bleue, produit de la cinquième opération. En admettant que la partie sulfurée ait en effet la composition de la raatte bleue, on trouve que la matte grillée type perd o,o53 par le grillage et présente la composition suivante :
Goopoéiiioii chi- Cofnoofilioii if fine maUe bronjte compUêemmi grillée. aiqoed'anenai
le eotnplétemeol Malte Meoe o,irr
ciillée. Oiyde CttîTriqae ê,0S6 |
Oiyde ferriqae o.SM
Oxydef divert 0,01 4
Seorie oiélaDgée 0,01 3
i«ooo
Caiwn •,«!•
Fer. 0,MI
Mèun dlTWi Mia
Soufre 0»iiT
Oxygène a,i3a
Sc«ne mélaiitée e,ait
i.aaa
On ne saurait admettre toutefois que dans ^ensemble de l'atelier de grillage on arrive à œ résultat : j'ai lieu de penser que la composition de la matte grillée, vu les irrégularités ordinaires de ce travail , be rapproche plus du terme moyen d'abord indiqué ; i*ai adopté ce dernier dans I ensemble des calculs du § i3 (tableaux III, IV et V).
Ç 6/ — IV* OPÉRATION. — Fabrication de la matte blanche ordinaire ou fonte de la matte bronze grillée avec les minerais riches.
Bal et priDdfie Considérée dans son plus grand état de pureté de ropéradoD, (Voir ci-après , p. !i5o, les résultats de l'analyse
chimique), la matte blanche du pays de Galles correspond exactement au sulfure cuivreux Cu'Su des chimistes. C'est Tun des produits caractérisa
FONTE POUA MATTS BLANCHE. 235
tiques de la méthode galloise et qui , è ma counaissance, ne se retrouve point dans les usines à cuivre des autres contrées* Sur le continent euro* péen, j ai vu obtenir une seule fois cette sorte de matte dans des essais qui n'ont point^encore donné lieu k un procédé régulier.
Le principe de l'opération, où se produit la matte blancne, consiste à associer à la matte kronase grillée^ matière première principale de cette fonte, des minerais cuivreux à peu près exempts de sulfure de fer, contenant principalement du sulfure de cuivre , des oxydes dé cuivre et du quartz, en proportion telle que le sulfure de fer du lit de fusion soit oxjdé par Toxygène des oxydes; que la totalité du cuivre se comibine au soufre excédant pour former la matte, tandis que Toxyde de fer se combinant à la silice passe en totalité dans les scories.
Dans la pratique , on ne peut obtenir régulièrement des réactions aussi tranchées, scHt parce qu'il est impossible d'établir entré les oxydes et les sulfures du lit de fusion une proportion constante , soit parce que, dans les fours où l'on opère, on né peut jamais mettre en contact les dernières parcelles de deux réactifs rigoureusement équiva* lents. Pour rendre les réactions aussi complètes que possible , il faudrait prolonger considérablement la durée des fontes, d'où résulterait un accroissement considérable sur les frais, de main-d'œuvre et la consommation de combustible. L'expérience a prouvé que pour obtenir le résultat le plus avantageux , il faut laisser une certaine quantité de fer dans la matte' et faire passer dans la scorie une
Eroportion as^ez considérable d'oxyde cuivreux, 'enrichissement de la scorie n'a peint ici l'in*-
convénient qui ^e manifeste lors de la fonte pour la ma ite bronze : cette scorie n^est jamais rejetée, et les métallurgistes gallois ont même trouvé nioyen de tirer du cuivre qui y est contenu un parti fort avantageux (voir § 8). On pourrait sans inconvénienty et même avec un certain avantage, en ce qui concerne Temploi ultérieur de cette scorie, augmenter dans le lit de fusion la proportion des oxydes. En enrichissant davantage la scorie, on parviendrait sûrement à expulser les dernières traces de sulfure de fet* et à produire la matte blanche type; c'est précisément ce qui arrive dans un petit nombre d'opérations. Hais pour atteindre ordinairement celte limite, il faudrait souvent s'exposer à la dépasser^ ce qui offrirait un grave inconvénient. Dans ce cas, en effet, les oxydes^en excès agiraient sur le'sulfure cuivreux et produiraient, aux dépens de la matte, une certaine quantité de cuivre métallique; or, ainsi que je Yej.^^ pliquerai plus loin, le métal produit dans ces con* ditions est toujours de qualité inférieure : le principe fondamental de la fusion pour matte blanche est donc d'éviter autant que possible cette production de cuivre, et pour atteindre ce but dans les conditions ordinaires, il faut laisser de 4 ^ ^ pour ioo^e fer dans la matte, etde3 à 5 pour loo de cuivre dans la scorie.
Maiièrn pre- Les matières premières de la fonte jpour matte poru intériean. blanche sont assez nombreuses : à la matte bronze
erillée qui forme toujours plus de moitié du lit de fusion, on associe les minerais bruts de 4* classe, composés comme il a été dit ( p. 1 09) , et provenant pour la plupart de minesctrangères: du Chili, du Pérou, de Toscane, d'Australie, etc. On y fait