‹ Description des procédés métallurgiques employés dans le pays de Galles pour la fabrication du cuivre et recherches sur l'état actuel et sur l'avenir probable de la production et du commerce de ce métalChapitre 74 sur 86 · S '^* ÉTUDES CHIMIQUES · texte numérisé non relu

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moniaque, et dont les nitrates et les sulfates sont d ailleurs déconiposables par la chaleur : ce procédé est incomparablement plus exact que celui qui consiste k précipiter ces oxydes dans des liqueu va plus ou moins étendues; 3* enfin pour rapprocher des liqueurs trop étendues : cette précaution , par exemple, est indispensable pour le dosage de la magnésie qui reste presque toujours en dernier lieu dans des liqueurs étendues par une série de lavages successifs.

Certaines difficultés pratiques restreignent beaucoup dans les laboratoires Tusage de ce moyen danalyse. L'évaporation à feu nu entrdine une surveillance très-assidue : si celle-ci se dément un seul instant y l'opération sarréte faute de combustible, ou se trouve manquée par suite d*un feu trop vif qui, portant le liquidée l'ébullition, amène des projections de matières. Les bains de sable employés pour cet usage dans quelques lalK>ratoires offrent sans doute une température plus régulière : ils ne sont pas exempts toutefois des inconvénientsque je viens de signaler; on y trouve d'ailleurs dans la pratique des inconvénients d'un autre genre, et ceux-ci sont tels que plusieurs chimistes allemands renommés par la tenue soigneuse de leurs laboratoires ont cru devoir proscrire complètement ce moyen d'appliquer aux liquides Faction de la chaleur. U est moins dange* reux de modérer l'évaporation que de la trop hâter. Dans la pratique, cette opération traine ordinairement en longueur et le vase évaporatoire se charge des matières charbonneuses , des cendres et des matières pulvérulentes de toute nature qui sont toujours en suspensioil daus l'air des laboratoires; la présence de ces matières nuit toujours à

Texactitucle et surtout à la netteté des opérations.

J'ai Tait beaucoup de tentatives pour trouver des méthodes d evaporation exemptes de tous ces inconvénients : parmi celles qui m'ont le mieqx réussi je recommande particulièrement les suivantes.

Dans la première méthode , je me sers simplement des fourneaux construits dans la paillasse de mon laboratoire : j'y établis Fappareil d evaporation indiqué PL ff^^fig. 2. Je place sur la grille h h du fourneau quelques charbons embrasés, et, par* dessus, du charbon de tourbe gazeux , concassé en fragments formant une couche a a , épaisse de 5 à 6 centimètres. Dès que toute la masse comnience à s'embraser, j'étends doucement au-dessus une nouvelle couche b b, épaisse de 3 centimètres, formée de la cendre l^ère que donne la combustion même du charbon de tourbe. La capsule cc^ qui contient la liqueur à évaporer , est placée sur un triangle à l'orifice du fourneau , à o"*, lo environ au-dessus du niveau du combustible. Autour de la capsule est disposée une sorte de tambour en cuivre composé de Aeux parties : Tune cylindrique^ (3^, dont la hauteur est proportionnée à la profondeur delà capsule; l'autre circulaire ee servant de couvercle, affleurant à peu près au niveau de la capsule et dont le bord intérieur n'est séparé de celle-ci que par un vide d'un à trois millimètres. Sur ce couvercle enfin est posé un entonnoir de verre ff qui recouvre entièrement la capsule et le vide circulaire. Toutes les pièces d et e employées dans le laboratoire ont le même diamètre ; seulement on fait varier la hauteur des cylindres d^ et le diamètre de l'échancrure. centrale des couvercles e, pour que les uns et les autres s'adaptent exactement aux deux ou trois grandeurs

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de capsules usuellement employées. La dimension la plus ordinaire convenant aux analyses opérées sur I gr. de matières est la capsule de Sèvres , dont le diamètre intérieur esto™, 1 35. Une telle capsule

! pleine d*eau, placée à la fin de la journée sur un burneau ainsi disposé, est toujours évaporée complètement le lendemain matin sans aucune intervention de l'opérateur. Cette disposition trèssimple réunit presque tous les avantages qu'il est possible d'attendre d'un appareil d'évaporation : elle n exige de l'opérateur que lesquelques minutes nécessaires pour monter le feu et pour régler l'ouverture g ménagée pour l'adniission de l'air; la capsule est chautfée très -économiquement par le rayonnementdel^cendrechauftéeàu rouge sombre et par lesgàz chauds produits dans le foyer» amenés en totalité au contact de la capsule. Bien que la tempéra turedu liquide n'approcnejamaisdu terme de lébullition, levaporation est néanmoins trèsrapide : l'activité qui lui est imprimée vient surtout de ce que le courant du gaz chaud et sec débouchant avec vitesse par le videannulaire qui entoure la capsule vient se rabattre à la surface du liquide avant d'être soutiré par l'entonnoir. Ce dernier préserve d'ailleurs le liquide contre la chute des matières qui peuvent se trouver en suspension dans l'air du laboratoire.

Il arrive cependant quelquefois que quelques poussières charbonneuses, extrêmement ténues, enlevées au foyer et entraînées par le courant de gaz chauds, pénètrent dans l'entonnoir et se déposent dans la capsule. On évite complètement ce dernier inconvénient , et Ton épargne encore le temps employé dans la disposition précédente pour le montage du feu , au moyen de l'appareil

figuré PL If^^fig. '6\ on Y évile aussi robligalioii de faire souvent nettoyer le couvercle de cuivre e e {PL IVyfig* a), lequel s'oxyde sous l'influence des vapeurs acides qui se dégagent de la capsule. Ce second appareil , qu'on pourrait nommer fourneau-veilleuse^ se compose des cinq pièces suivantes, assemblées comme l'indique la figure citée. a a y fourneau dans l'intérieur duquel se produisent les phénomènes calorifiques. bb^cCy rondelles mobiles partiellement échancrées sur lesquelles repose la capsule d d remplie de liquide. Les écbancrures y soiU disposées de manière à empêcher Tascension trop direc.te des gaz chauds. ee<, rondelle supérieure mobile reposant sur le fourneau ; un vide circulaire, large de i à 3 milli-^ mètres y est réservé pour le passage des gaz chauds, entre cette rondelle et la capsule, yy, entonnoir de verre rempli de gaz chauds, déterminant le tirage au travers du vide 6 c/, et préservant la capsule contre la chute des poussières en suspen-. sion dans Tair du laboratoire. La chaleur nécessaire à l'évaporation est développée très-simplement à la partie inférieure du fourneau , au moyen de mèches placées sur un bain d'huile » d'un bec de gaz, etc. On r^le par expérience la dimension de l'ouverture g b réserver à la partie inférieure du fourneau pour l'admission de l'air ; on détermine aussi facilement la quantité d'huile h ou l'ouverture du bec de gaz qui sont nécessaires pour évaporer en une nuit la totalité du liquide contenu dans la capsule.

Ces sortes d'appareils, qui substituent à peu près complètement au travail personnel de l'opérateur l'action des agents physiques, augmentent singulièrement le nombre des analyses qu'un chimiste

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peut exéculer dans un temps donné : sons ce rapport , ils me semblent devoir exercer une utile influence su rie progrès de la métallurgie théorique.

Formoiet prinri- Je terminerai ce paragraphe en Indiquant somiMor Tanaiyre mairement les formules d'aoalyse dont j'ai fait le i'^ éîiiod'^ ^J^plus fréquent usage à l'occasion de mes études sur lôise. ^ ^* les matières premières et les produits de la méthode

galloise. Ces descriptions partielles seront rangées sous des numéros d'ordre correspondant aux dîirers renvois que j'ai faits dans le cours des §^ i à 1 3 , en citant les résultats fournis par l'analyse. On remarquera quel usage fréquent a du être fait, dans le cours de ces nombreuses recherches, des deux moyens expéditifs qui viennent d'être décrits.

I Sur ta proportion de soufre chassée par le grillage des minerais de \^ et ûfe a* classe , (S 5, p. iSg).

La difficulté de cette recherche git surtout dans l'embarras qu'on éprouve à recueillir des matières d'essai qui puissent être adoptées comme types soit des minerais bruts, soit des minerais convenablement grillés. Pour surmonter autant que possible cette difficulté, j'ai fait prendre pendant quinze jours un échantillon de chaque charge, avant et après le grillage ; chacun de ces échantillons était lui-môme la moyenne de six prises d'essai faites dans toutes les parties de la masse au moment de Tintroduction dans le four, et de la reprise dans le réservoir inférieur. Sur chaque échantillon ainsi recueilli et soigneusement mélangé, on prenait environ i kilogr. de matière qne l'on pulvérisait dans un mortier pour le faire passer en totalité au travers d'un tamis de crin.

' Chaque charge donnait ainsi^ deux échantillons , Tun de minerai brut, Tautre de minerai grillé, et chacun d*eux était déposé dans une caisse. Chaque jour on introduisait dans chaque caisse deux échantillons ainsi préparés, provenant de deux charges élaborées dans les a4 heures précé-* dentés. Après deux semaines, on a ainsi obtenu dans chaque caisse 24 kilogr. de minerais. Sur ces masses soigneusement mélangées, on a pris deux échantillons de 1 kibgr., que Ton a considérés comme représentant la composition moyenne, Tune de^ minerais bruts, Tautre des minerais grillés. Cette longue manipulation a été répétée pour deux fours de grillage, élaborant, le premier des minerais pauvres destinés à la fonte II , le second des minet'ais de richesse moyenne destinés h la fonte Y.

On 8 suivi le procédé suivant pour rechercher le soufre dans chacun des quatre échantillons : attaque de i gramme de minerai porphyrisé, par un mélange aacide chlorhydrique et diacide nitrique concentrés; lavage du dépôt par décanta* tions successives , avec beaucoup d'eau ; rassemblement de ce dépôt sur un filtre pesé (après digestion dans i acide chlorhydrique, lavage et dessiccation); pesage du filtre et de la matière insoluble après dessiccation , puis dosage par gazéi* fication du soufre mélangé méeaniquenient au dépôt. Addition de chlorure de barium en excès k la liqueur acide contenant le reste du soufre et les éléments solubles du minerai; ébuUition de la liqueur; refroidissement et filtration par décantation ; addition à chaud de quelques gouttes d'acide chlorhydrique, puis de beaucoup d'eau ; ébullition pendant 5', refroidissement et filtration par

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décanUlion . Renouveler de la même manièrei à ciaq ou six reprises, ces lavages à Teau acidulée et par décaotatioD jusqu'il ce que la liqueur filtrée ne se trouble aucunement par l'addition d'acide sulfurique ; rassembler enfin la totalité du dépôt insoluble sur un filtre et laver ce dernier avec de Feau aiguisée d'acide chlorhydrique; calciner ce dernier au rouge et le peser. La matière ainsi obtenue est toujours d'un beau blanc, même lorsque la liqueur primitive est très*chargéede sels de fer ; elle a d'ailleurs été soumise è Fessai suivant. Fonte de la matière au creuset d'argent avec de la pousse caustique; mine en digestion dans l'eau ; traitement par un eicès d'acide chlorhydrique

{>ur ; filtration du dépôt; évaporation à sec de la iqueur acide; reprise par Feau acidulée. Celte dernière liqueur ne laissant aucun résidu insoluble , ou en a conclu que la matière blanche n'avait retenu aucune trace de la silice qui pouvait être en dissolution dans la première liqueur; qu'elle pouvait en conséquence être considérée comme du sulfate de baryte pur. On a réuni par le calcul le soufre dosé sous ces deux formes différentes.

a. Sur la perte de poids eue les minerais subissent par le grillage (§ 3, p. 1 69).

La diminution de poids produite par le grillage sur les minerais de la première et de la deuxième classe, a été déduite de pesées repétées successivement sur la même charge ayant et après le grillage : on opérait chaque ibis sur un quintal an- 3 lais; les chances d'erreur n'atteignant jamais une emi-livre, chaque pesée peut être regardée comme exacte à moins d'un demi-centième. Les difficultés qu'entraînent ces sortes d'estimations

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au milieu du roulemeni d'une grande u^ine n'ont pas permis de les répéter sur plus d'une charge de chaque espèce de mmerais.

3. Sur la présence constante de t acide sulfuriquc dans les gaz du grillage (§ 3 , p. 1 64).

Des étoupes neuves, liaivées avec grand ^in et fortement imprégnées d'eau distillée, ont ét^ pla* cées pendant quelque temps dans les vapeurs sulfureuses qui se dégagent des minerais souoiis au grillage; ces mêmes étoupes ont été ensuite de nouveau mises eh digestion dans l'eau. Celle-^ ci, chargée d'acide chlorbydrique pur, a toujours été Ibrtement troublée par racCdition du chlorure de barium. Le résultat a été le même à toutes les époques de l'opération. Il est digne de remarque que l'acide suli'urique abonde encore dans les va-* peurs qui se dégagent du nlinerai à la sortie du (ôur, bien que ce même minerai , essayé après le refroidissement, soit souvent exempt de sul&tes métalliques et n'en contienne que de simples traces. (Voir l'article suivant.)

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