CHAPITRE II,— CUIVRE

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Fig. 402. — Demi-haut fourneau servant k fondre les mattes.

alors ces fourneaux fourneaux à lunettes. Dans les demi-hauts

fourneaux, la hauteur varie entre 2 et 5 mètres, Tespace entre les coslières enti-e 0n»,50 et 0^,80, et de la poitrine à la rustine entre 0»n,65 à 1 mètre. Les hauts fourneaux portent trois tuyères et ne diffèrent guère des demi hauts fourneaux que par la hauteur, qui peut atteindre 7 mètres. La hauteur des tuyères, dans ces deux derniers genres de fourneaux, au-dessus du creuset, varie entre 0"»,40 etOm,70.

Dans tous les cas, les tuyères sont légèrement inclinées et dépassent de quelques centimètres la paroi intérieure du fourneau. La quantité d'air envoyée par minute varie entre 5 et 9 mètres cubes pour les fourneaux à manche; 10 et 12 mètres cubes pour les demi hauts fourneaux ; 15 et 20 mètres cubes pour les hauts fourneaux.

La pression du vent est généralement faible et est comprise entre 2 et 5 centimètres de mercure.

Dans l'opération de la fonte on se propose : t** de réduire ; 2*» de fondre. Au commencement de Topérafion, on charge seulement du combustible, et quand le four est chaud, on charge des scories sur la rustine. Ces scories fondent, et, en arrivant à la tuyère, se figent ; l'ouvrier fondeur fait avec un ringard ce que Ton appelle un nez. Ce n'est autre chose que le prolongement de la tuyère. Ce nez sert à empêcher le vent de se rendre directement au travers du minerai.

En effet, on charge d'habitude le minerai sur la rustine, et le vent est forcé, dans ce cas, de traverser d'abord le charbon incandescent. Il se forme de Toxyde de carbone qui, passant dans le minerai, le réduit, et, en brûlant, fournit la température nécessaire pour le fondre.

L'aspect du nez et Texamen des scories sert de guide pour la marche du fourneau. Si le nez fond, cela indique que la température augmente et que la charge en minerais est trop faible. S'il s'allonge, la tuyère s'obscurcit, la température baisse, la charge en combustible est trop faible. Ainsi, pendant le travail, on peut, au moyen de l'examen du nez, guider Topération de la fonte en changeant convenablement les quantités de charbon et de mine-

nX.--DICT. DM CHIMIB INDUSTRIBLLS.

rai. L^examen des scories est aussi très-important. Ainsi, des scories rouges indiqueraient la scorification d'une partie du cuivre ; si elles étaient pâteuses, elles annonceraient un dosage trop réfractaire et rendraient difficile leur séparation d'avec la matte. Il faut ne préparer le lit de fusion, qui doit contenir tout ce qu'il faut pour composer de bonnes scories, qu'après avoir fait des analyses exactes, et par voie humide, des minerais que Ton doit fondre. Dans ces minerais sulfurés, le peroxyde defer est Toxy de métallique qu'on doit scorifier. Les autres gangues sont, selon la nature des minerais, tantôt quartzeuses, tantôt terreuses. Il faut donc, suivant la composition des minerais, fournir au mélange des produits acides ou basiques tels qu'ils forment, avec ceux contenus dans les minerais, des silicates fusibles. Les scories neutres, les scories acides provenant d'autres opérations, le quartz, le spath fluor, la chaux, sont les fondants qu'on emploie le plus généralement. Il faut faire bien attention que le lit de fusion contienne assez de soufre pour rassembler le cuivre qui se réduit, sans quoi une partie passerait dans les scories, une autre serait réduite et donnerait du cuivre noir très-impur. Pour éviter ces inconvénients, on ajoute du minerai cru au lit de fusion, s'il ne contient pas assez de soufre ; s'il en contient trop, on a la ressource de le griller une seconde fois.

Les produits de la fonte pour mattes sont : les scories, les mattes et les gaz combustibles. Les scories ont Taspect des scories de forge.

Quand les minerais ne contiennent pas beaucoup de fer, ces scories ont l'aspect de celles des hauts fourneaux à fer (siUcates de chaux, d'alumine et de magnésie).

Les gaz sont moins combustibles que ceux des hauts fourneaux ; ils contiennent moins d'oxyde de carbone et on y trouve des quantités assez notables d'acide sulfureux. Pour les utiliser, il faut qu'ils contiennent au moins 20 pour 100 d'oxyde de carbone.

On a essayé d'employer l'air chaud : la température augmentait à la tuyère et baissait au gueulard ; il y avait économie de combustible et une production plus considérable.

Les minerais de cuivre de la troisième classe sont traités comme les cuivres sulfurés ; mais le travail est plus difficile, et les produits moins purs. S'ils contiennent du soufre, on les grille; dans le cas contraire, on les fond directement; une partie de l'arsenic et de l'antimoine sont volatilisés, et on obtient des mattes qu'on

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mélange avec les autres quand elles doivent être traitées pour cuivre.

Deuxième époque. Grillage de malles. Fonle powi' cuivre noir, — On peut considérer les mattes comme des minerais enrichis et débarrassés de toute matière terreuse ou siliceuse. Quand la matte est riche, on grille à mort ; les grillages, au nombre de quatre et quelquefois de vingt, se font entre murs. On soumet ensuite le produit à une fonte réductrice qui a pour but de réduire le cuivre, en donnant du cuivre noir, et de scorifler tout le fer que contenait la matte.

Quand les mattes sont pauvres, avant d'arriver à griller à mort, on a intérêt à faire une suite d'opérations de concentration. On grille donc imparfaitement. On recueille tout le cuivre dans une nouvelle matte, et Toxyde de fer formé par le grillage passe dans la scorie. Quand on juge que la matte est assez concentrée, on grille à mort et on fond pour cuivre noir. Quand on fait subir aux mattes plusieurs grillages, on les soimiet quelquefois à des lavages méthodiques qui enlèvent les sulfates que Ton fait cristaliser ou desquels on précipite le cuivre par le fer. La fonte pour cuivre noir se fait généralement dans des fourneaux peu élevés. Le nez doit être sombre, pour éviter, autant que possible, la réduction du fer. Les produits de la fonte pour cuivre noir sont les scories, la matte mince, le cuivre noir et les gaz combustibles. Les scories ont à peu près la même composition que celles des forges; seulement on y trouve toujours un peu de cuivre combiné ou entraîné; on les repasse à la fonte pour mattes. La matte mince est un sous-sulfure de cuivre très-riche. On la passe à la fonte pour matte. La partie de la matte qui a été en contact avec le cuivre noir est garnie de filaments brun très-foncé. Ces filaments contiennent de 70 à 95 pour 100 de cuivre et du soufre ; et, quand les minerais ne sont pas très-purs, du soufre, de Tantimoine, de Targent, etc. S'il y a de l'argent ou de Tor dans les minerais, ces métaux restent en totaUté dans le cuivre noir.

Quand on a des minerais oxydés, mélangés à des minerais sulfurés, on les passe à la fonte pour mattes; quand ils sont simplement oxydés, pourvu qu'ils aient au moins une teneur de 25 pour 100, on les passe à la fonte pour cuivre noir.

Pour séparer l'argent du cuivre, on emploie la liquation. On le

sépare aussi directement des mattes par l'amalgamation et la chlo-

ruration. (Freyberg.) (Voy. Métaux pm*ewx,chap. ii. Argent.UÈS,)

Liquation. — La liquation est fondée sur ce fait j que si oufcmd

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du plomb avec du cuivre argentifère, il y a mélange sans combinaison, et que si on soumet Talliage à une température capable de fondre le plomb et non le cuivre, Targent, ayant une afiSnité plus grande pour le plomb, fond avec ce dernier et se sépare du cuivre resté solide. Pour que l'argent ne soit pas retenu par le cuivre ou que le cuivre ne soit pas entraîné par le plomb fondu, il faut que le rapport du plomb au cuivre soit le suivant : cuivre noir 3, plomb il, et que, de plus, le poids du pain soit au moins 500 fois plus grand que celui de Tai'gent qu'il contient. On consomme beaucoup de combustible et de plomb par ce procédé, et il n'est applicable avantageusement que pour les cuivres contenant de 0,006 à 0,025 d'argent.

Le mélange du plomb avec le cuivre argentifère se fait dans un petit fourneau à cuve ordinaire. On fond ainsi des pains, que l'on dispose ensuite sur deux murs AA surmontés de plaques en fonte

(flg. 403). Ces pains sont entourés de plaques de tôle B , et sont maintenus à distance les uns des autres par des coins de bois placés préalablement. On verse entre les pains du charbon, et, en dessous, on allume un feu de bois. Le plomb argentifère coule et se rend dans le bassin D, d'où on le prend et on le coule en saumons bons à être coupelles.

Le cuivre tout crevassé est placé dans un four, dit four de resmage, où la température est plus élevée que sur Taire de liquation ; dans ce four, le plomb qui restait dans le cuivre est complètement séparé, et les disques sont soumis au raffmage.

Troisième epo^e.— Dans la méthode continentale, on affine au four à réverbère, au four à vent et au petit foyer. Le petit foyer est un creuset brasqué c qui a 15 à 20 centimètres de profondeur et 0m,50 à 0'n,60 de diamètre. Ce creuset porte une tuyère B et est entouré d'un rebord (fîg. 404), destiné à maintenir le charbon. La tuyère est légèrement inclinée de 15<'à20o. Une ouverture oo, pratiquée dans le rebord du foyer, laisse les scories s'écouler. On emplit le creuset de charbon, on y met le feu et on donne le vent graduellement. On place le cuivre noir sur les charbons, et préfé-

Fig. 403. — Aire de liquation.