III.'DICT. DB CBIMIB INDUSTRIBLIB
Ces miuerais peuvent être classés de la manière suivante :
Oxyde de fer magnétique, FeW=:FeO + Fe*0».
Peroxyde de 1er anhydre, Fe*0*, qui se sous-divise en fer oligiste, fer micacé, hématite rouge , et fer oxydé rouge compacte, granulaire ou terreux. Ces minerais sont un peu difficiles à traiter, mais fournissent généralement un fer excellent, très-pur, très- tenace et très-ductile.
Peroxyde de fer hydraté, qui présente les variétés suivantes : hématite brune et noire (cette dernière renferme du peroxyde de manganèse hydraté) ;
Oxyde de fer hydraté brim et jaune, compacte, granulaire, oolithique, en grains, minerai des prairies, simonite.
Ces minerais renferment souvent du phosphore, du soufre et de Tarsenic, quelquefois du cuivre. Ils sont faciles à réduire et fournissent souvent une fonte excellente pour le moulage, mais le fer qu'on en retire est généralement impur et de quahté inférieure.
Cabonate ferreux, CO*FeO. — Lorsqu'il est assez pur, il constitue le fer spathique. La variété fibreuse et sous forme de rognons est appelée sphérosidérite. Ce sont d'excellents minerais, très-riches, très-purs, accompagnés sd;uvent de manganèse et très-propres à la production de fontes aciéreuses.
Dans le terrain houiller, on trouve le fer carbonate lithoïde ou fer carbonate des houillères, le minerai de fer par excellence de r Angleterre {coal measure iron stones, blackband). Ce minerai est généralement accompagné de calcaire, quelquefois d'argile et se rencontre souvent mélangé à la houille, ce qui a permis de donner à son exploitation un développement immense. Mais comme il renferme fréquemment des phosphates et des sulfures, la fonte et le fer qui en résultent sont souvent de qualité très-inférieure.
Silicates de fer. Pistacite, amphibole, pyroxène* — Ces minerais sont rarement exploitée seuls, mais on les ajoute quelquefois comme fondants.
Les minerais, au sortir de la mine, sont ordinairement triés et concassés, s'ils ne sont diiéjà dans un état de division convenable ; quelquefois on les sounîet au lavage après les avoir pulvérisés ou bocardés, pour les sépUrer d'un excès de gangue. Souvent on les grille pour les rendre plus friables et plus poreux et pour améliorer leur qualité, lorsqu'ils contiennent des pyrites ferrugineuses ou cuivreuses. Une partie du soufre se dégage pendant le grillage, et les minerais étant ensuite exposés à Tair et à Thumi-
dite, l'eau peut entraîner une autre partie de soufre et de cuivre à l'état de sulfates de fer et de cuivre solubles. •
Pour le traitement des minerais dans le haut fourneau, il est de la plus grande importance d'être parfaitement renseigné :
1" Sur la richesse du minerai en fer : des minerais renfermant moins de 15 pour 100 de fer ne valent pas la peine d'être exploités, et des minerais contenant plus de 50 pour 100 de fer présentent trop de difficultés pou^E* être fondus avantageusement. Dans ces cas, on mélange les minerais pauvres avec les minerais trop riches, de manière à obtenir un mélange renfermant de 30 à 40 pour 100 de fer;
2® Sur la nature des gangues ou substances terreuses et siliceuàes accompagnant le rainerai de fer proprement dit.
Dans le haut fourneau, ces gangues doivent être amenées à l'état de fusion ou de scories, pour que les globules de fonte puissent se réunir et s'en séparer. Or, la silice, la chaux, Taliunine, la magnésie sont infusibles ; les silicates et bisilicates calcique , aluminique, magnésique sont excessivement peu fusibles, tandis que les silicates ou bisilicates doubles ou tiiples sont très-fusibles. L'expérience a démontré que le bisilicate double d'alumine et de chaux, Ca*Si*-|-AlSi', constitue la scorie la plus favorable dans laquelle une partie de la chaux peut être remplacée par de la magnésie. Il importe donc de mélanger des minerais de fer siliceux avec des minerais calcaires et argileux ou magnésiens dans des proi)ortions telles, que la composition des matières terreuses du mélange se rapproche le plus possible desproportions indiquées. Les minerais de fer siUceux et alumineux étant les plus abondants , on est ordinairement obhgé d'ajouter ime certaine proportion de chaux ou de calcaire (castine) pour obtenir une scorie ou \m laitier convenable ;
3** Sur les proportions de soufre, de phosphore et d'arsenic, de cuivre ou de titane que peuvent renfermer les minerais. Toutes ces substances, surtout les quatre premières, exercent généralement une action nuisible. Le soufre se rencontre à l'état de pyrite ferrugineuse »u cuivreuse, de galène, de blende, ou de sulfate de baryte ou de chaux. On le combat par une forte soufflerie, par remploi de l'air surchauffé, par une haute température et une forte addition de chaux. Le phosphore se rencontre à l'état d'apatite, de phosphate ferrique et de fossiles incrustés dans le calcaire. On a cherché à l'éliminer, tantôt par l'emploi d'une température basse, tantôt par une température surélevée^
dans les deux cas avec addition de chaux, et quelquefois de sel marin ou de peroxyde de manganèse. L'arsenic se rencontre et se comporte d'une manière analogue au phosphore. Le fer litané étant très-difficile à carburer et à fondre, on ajoute à la fois de la silice et de la chaux, ou d'après Scheerer, des composés renfermant des alcalis fixes.
Il ne faut point perdre de vue que l'oxyde ferreux peut remplacer la chaux et donner naissance conmie elle à des silicates doubles très-fusibles. Si donc Ton n'ajoute pas assez de chaux à des minerais de îex siliceux et argileux, on obtient encore des scories très- fusibles, mais c'est aux dépens du rendement en fonte ; une partie du minerai de fer se retrouve, dans ce cas, dans les scories, qui sont vertes, bleues ou même presque noires', et qui sont constituées par des silicates doubles d'alumine et d'oxyde ferreux. Le fluorure de calcium est souvent employé avec grand avantage dans le traitement de minerais peu fusibles, puisqu'il contribue puissamment à former des scories très-fluides et trèsfusibles.
L'expérience a démontré que, pour 100 parties de fonte, il est utile que les scories présentent les proportions suivantes :
Poiir les hauts fourneaux au charbon de bois, produisant des fontes destinées à être affinées, 120-170 parties de scories; pour ceux produisant de la fonte grise démoulage, 230-280 parties; pour les hauts fourneaux au coke, produisant de la fonte blanche ou de la fonte truitée, 137-201 parties de scories; pour ceux produisant de la fonte grise, 259-298 parties de scories'.
Essai des minerais de /er.— Dans les usines, on essaye souvent les minerais, en les réduisant dans des creusets brasqués avec une addition convenable de fondants. Le minerai, ou le mélange de minerai et de castine, est satisfaisant lorsqu'on obtient un culot de fonte cassante, d'un gris foncé, bien réussi, sous une scorie bien fondue d'un gris clair ou ayant Tapparence de l'émail.