MÉTHODE DU PAYS DE GALLES

Les minerais que Ton traite dans le pays de Galles sont en général très-riches : ils contiennent 75 à 80 pour 100 de plomb; leur teneur en argent est faible.

L.es fours à réverbère employés sont de très-grandes dimensions; ils ont 3 à 4 mètres de longueur et 2 à 3 mètres de large, im exemple en est indiqué par les fig. 4 17 et 41 8. F est le foyer, p le pont de chauffe. Les portes P sont au nombre de six. La sole S, formée par un mélange de sable et de scories pauvres, a une inclinaison générale vers le bassin intérieur B. Le bassin extérieur

Fig. 417 et 418.— Traitement de la galène par la méthode anglaise.

V est en brasque ou en fonte. Les produits de la combustion se rendent par deux rampants dans un conduit horizontal commun pour tous les fours, et qui mène les gaz à la cheminée générale de l'usine. Ce conduit est supporté par des arceaux en maçonnerie.

Le chargement se fait au moyen de la trémie T, placée à peu près au milieu du four : on étend uniformément le minerai sur la sole. Le four est très-chaud au moment du chargement, Toxy-

dation est très-rapide; au bout de deux heures, le grillage est convenable. On ferme les portes du four, on donne un coup de feu et on brasse fortement les matières; le plomb s'écoule dans le bassin intérieur. On poursuit le traitement par alternances de grillages et de coups de feu. La température monte graduellement pendant ces opérations. Cinq heures après le chargement, toutes les matières sont en fusion et se sont réimies dans le bassin intérieur. — Les produits obtenus sont le plomb, une petite quantité de matte et les oxysulfures. On rejette sur la sole les oxysulfures mêlés à de la chaux, on leur fait subir le ressuage; cette opération dure une heure. Les crasses sont retirées du four, puis on procède à la coulée. La matte obtenue rentre dans le traitement des minerais; le plomb est purifié comme à l'ordinaire, puis coulé en * lingots.

On traite, par jour, dans un réverbère, quatre charges de 1 tonne chacune ; on brûle deux tonnes de houille et on emploie 160 kilogrammes de chaux.

Une tonne de minerai contenant 80 pour 100 de plomb donne 630 kilogrammes de plomb d'œuvre et 250 kilogrammes de crasses contenant encore 100 kilogrammes de plomb environ. Les rrasses sont traitées dans des fours à cuve qui ont 0»,60 à 1 mètre de hauteur (fig. 419). Les parois latérales de ces fours sont en grès, la face de la tuyère T et la poitrine P sont en fonte, ainsi que la sole S. Une hotte surmonte chacun des fours et communique avec un conduit horizontal aboutissant aux appareils de condensation.

Le vent est lancé dans le four par la tuyère T. La sole est recouverte d'une couche de brasque.

On ajoute aux crasses, pour former les lits de fusion, différents débris de fours et des scories riches des opérations précédentes. Les crasses contiennent le plomb à l'état d'oxyde et de sulfate; ces composés sont réduits par les gaz carbures, le charbon et les parois métalliques. Le plomb produit est conduit par une rigole r, ménagée dans la plaque de sole, au bassin de réception B. Les Bcories coulent sur la plaque de sole et se déversent dans une bâche B^ contenant de Teau. Le bassin de réception est une cbau-

Fig.419et4^.— Fouràcuve pour la fonte des crasses.

75 CHAPITRE m. — PLOBIB. MET

dière en fonte chauflFée à feu doux ; le plomb recueilli est coulé

en lingots, quand le bassin est plein.

Les scories contiennent une assez grande quantité de grenailles

de plomb que l'on en retire par la préparation mécanique. On traite en vingt-quatre heures trois tonnes de crasses, qui

produisent environ une tonne de plomb.

La condensation des fumées est produite en Angleterre dans

des cheminées traînantes dont la section est de 2 mètres sur ln»,50,

et qui ont un développement de 4 à 5 kilomètres. On emploie aussi un autre système de condensation : il consiste

à faire arriver les gaz dans une chambre divisée en compartiments séi>arés par des cloisons alternantes. Les gaz, en descendant dans chacun des compartiments, reçoivent une pluie d'eau froide ; pour passer des uns dans les autres, ils sont obligés de barbotter dans Teau,, dont le niveau est maintenu un peu plus élevé que le bord inférieur des cloisons descendantes. Une machine aspire les gaz et les refoule dans la cheminée de l'usine. Les boues qui se forment dans l'appareil en sortent par des trop-pleins ; on les laisse déposer; les fumées recueillies sont traitées comme il a été indiqué. Cet appareil de condensation, meilleur que tous ceux qu'on emploie généralement, n'est applicable que dans les usines très-importantes, à cause des dépenses que sa construction entraine.

Le plomb obtenu en Angleterre est généralement argentifère , nous verrons plus loin quelle est la méthode employée pour en retirer l'argent.

MÉTHODE DE VIALA8 (lOZÈRE) *.

Le traitement se fait au four à manche, par la seconde méthode.

Le minerai traité contient 45 à 50 pour 100 de plomb et 190 grammes d'argent par 100 kilogr., en moyenne.

Le grillage du minerai est opéré dans des fours à réverbère dont la disposition est indiquée par les flg. 421 et 422. La sole plane du four B est en brique; elle a 3°>,50 de long sur 2°» ,60 de large ; il y a deux portes de travail FF, et deux canaux OO', aux angles du pont, permettant l'accès de l'air pendant le grillage. La charge du four est de une tonne de minerai; la charge précédente étant

* Le fond de la description de cette méthode, ainsi que les figures qui rtceompagnent, est emprunté au deuxième volume de l'ouvrage si connu «t si estimé, intitulé Traité de métaUurgie théorique et pratique, par M. Rivot.

MET

MÉTAUX USTJELS.

retirée, le registre placé dans le rampant du four est fermé pour arrêter complètement le tirage ; Touvrier répand alors régulière-

Fig. 421 et 422. —Traitement de la galène à Vialas (Lozère). (Four de grillage.)

ment la charge sur la sole ; les portes sont ensuite fermées, le registre ouvert, et la température portée lentement au rouge sombre. On n'ouvre les canaux d'accès d'air qu'au bout de deux heures.

L'ouvrier commence à travailler les matières lorsque le courant gazeux ne les entraîne plus pendant Faction des outils : c'est après quatre heures de chauffe environ que ce résultat est atteint. Le travail au rdble dure six heures; il doit être conduit de manière que le grillage soit aussi régulier que possible . Le grillage proprement dit terminé, le minerai ne contient plus que trè&-peu de sulfure, mais il contient beaucoup de sulfate. La deuxième période de l'opération a pour but de décomposer le sulfate formé et de produire l'agglomération des matières; on ne doit pas pousser le chauffage assez loin pour que la fusion soit complète : les portes du four et les canaux d'accès d'air sont fermés; on élève la température au rouge vif. Lorsque la matière voisine du pont est agglomérée, on la retire du four, puis on approche successivement les. diverses autres parties de la charge pour leur faire subir la même opération.

MET

Les matières retirées du four sont très-poreuses; cela tient au dégagement d'acide suKureux provenant de la décomposition du sulfate.

L'opèratioii totale du grillage dure seize heures; elle consomme environ 350 kilogr. de houille.

Le minerai grillé est cassé, puis on en forme les lits de fusion pour les fours à manche ; la composition de ces lits est la suivante :

Minerai griUé et aggloméré 1,000

Sulfate de baryte 40

Minerai de fer 35

Abstrichs et fonds de coupelles 179

Scories de l'opération 400

Les fours à manche employés à Vialas sont de petites dimensions; ils ont lm,50 seulement de hauteur; leur disposition est indiquée par les figures 423 et 424. La chemise intérieure de ces fours est construite en micaschistes. La cavité du creuset

et de Tavant-creuset est pratiquée dans une masse de brasque A, qui est soutenue en avant du four par des plaques de fonte. La brasque est fortement inclinée sur un des côtés pour que les scories puissent s'écouler facilement. Le canal de coulée part de la partie inférieure du creuset; il aboutit à un trou percé dans ime des plaques de fonte, audessus du bassin extérieur B. Ce bassin est en brasque ; il est ménagé dans le sol.

Les campagnes des fours à manche durent de huit à treize jours; elles sont conduites comme il suit :

Le four à manche étant réparé depuis plusieurs jours, à la suite de la campagne précédente, on y met le feu; on monte progressivement le combustible ; après cinq à six heures de chauffe, le bas du four est au rouge et le niveau du combustible est aux deux tiers à peu près de la hauteur que doivent occuper les charges; on commence alors à donner un peu de vent, on charge des scoriescontre la warme. On emplit progressivement le four de coke et de sco-

Fiff. 4S3 et 434. — Fours de rédaction employés à l'usine de Vialas.

ries; aussitôt que celles-ci arrivent fondues devant la tuyère, on essaye de former le nez. La formation du nez, qui doit avoir 20 cent. de long, demande de quatre à cinq heures; lorsque ce résultat est atteint, on commence à charger les Uts de fusion contre la warme, le coke étant chargé contre la poitrine.. Les scories que Ton passe d'abord échauffent le creuset et Tavant-creuset; elles se déversent de celui-ci sur la brasque.

La première coulée du plomb a lieu douze heures après le commencement de l'opération. Jusqu'à ce que la marche normale soit atteinte, la quantité de vent lancé va en augmentant, ainsi que le nombre des charges. La proportion de vent lancé atteint 7 à 8 kilogr. par minute.

Pendant les trois premiers jours de marche, les coulées se font de quafïe en quatre heures ; du quatrième jour au huitième, elles se font de trois en trois heures, et du huitième jour à la fin de la campagne, elles ne sont plus séparées que par un intervalle de deux heures.

La marche du four doit avoir heu à gueulard sombre; lorsque le nez de la tuyère est percé ou détruit, on ne peut plus maintenir le feu à une hauteur convenable , le gueulard est trop chaud et l'avant-creuset s'engorge ; il faut mettre hors feu, si on ne peut pas réparer promptement le nez.

Lorsque le nez reste en bon état, la fin de la campagne est amenée par la détérioration des parois du four qui sont progressivement rongées par les matières en fusion. La mise hors feu s'exécute en passant des scories au lieu de minerai et laissant tomber peu à peu le niveau des charges.

Dans le traitement que nous venons de décrire, la presque tota- Uté du plomb est produite par l'action du charbon sur le minerai grillé.

Les produits de l'opération qui ont été recueillis dans le bassin extérieur sont du plomb, parfois tme petite quantité de matte et des scories. Les scories rentrent dans les hts de fusion, la matte est grillée avec le minerai; le plomb d'oeuvre est moulé en lingots; il est ensuite coupelle par la méthode allemande.

ÎII.— COUPELLATION DU PLOMB D'OEUVRE.

Le plomb d'œuvre, obtenu par lés diflFérentes inéthbdes que nous avons décrites, doit être traité de façon à en retirer l'argent contenu. On obtient ce résultat pour des plombs sufilsamment

MET

riches par la coupellation immédiate. Si les plombs sont pau- Tres, et si on en a une gi*ande quantité à traiter, il y a un grave intérêt à faire précéder la coupellation de renrichissement préalable du plomb au moyen de la cristallisation ou pattinsonage.

La coupellation peut se faire par deux méthodes : la méthode allemande et la méthode anglaise.

COUPELLATION ALLEMANDE.

Les fours que l'on emploie dans ce procédé sont des espèces de fours à réverbère dont les dimensions varient, mais dont la disposition générale est toujours la môme. La sole S est concave et ronde : elle a de 2°»,50 à 3ra,50 de diamètre; la voûte est formée

par un couvercle ou chapeau mobile en tôle C, revêtu intérieurement d'argile.

La paroi circulaire du four est percée de plusieurs ouvertures : la première correspond au foyer F, la seconde est la porte de travail P; la troisième P^ qui fait face au foyer, sert à la sortie des gaz et au chargement du four; enfin, une ou deux petites ouvertures VV, con-espondent aux tuyères qui lancent Tair nécessaire à l'oxydation du plomb.

La sole du four est formée de marne ; cette matière doit être humectée d*eau bien uniformément, puis travaillée de façon à ce qu'elle fasse pelote à la main. Le four étant froid, on brise l'ancienne coupelle, puis la marne, préparée comme il vient d'être dit^ est pilonnée dans le four au-dessus du fond fixe en brique B. Cette opération doit être faite avec beaucoup de soin; sans cela, la coupelle se gerce au feu. — A défaut de marne, on emploie un mélange de calcaire et d'argile dans la proportion

Fig. 425 et 426. — Coupellation allemande.

de 7 parties de la première matière pour l de la seconde; ce mélange doit être aussi intime que possible.

L'épaisseur de la sole au centre est de 0^,15 au moins.

Le combustible que Ton brûle dans ces fours est quelquefois de la houille maigre, le plus souvent du bois en fagots. Ce dernier est de beaucoup préférable, parce que la flamme qu'il donne est plus oxydante.

Le chargement du plomb étant opéré, on replace le couvercle, on le lute, puis on commence à chauffer. Le plomb n'est entièrement fondu qu'au bout de plusieurs heures. Le bain est alors recouvert d'une croûte pâteuse, formée principalement par les oxydes des métaux étrangers. Ces matières portent le nom d'abzugs ; on les fait sortir avec un râble par la porte de chargement. La température du bain est portée au rouge sombre ; on retire du four des crasses de plus en plus riches en oxyde de plomb et qui portent le nom à'abstrichs. Au bout d'im certain temps, les produits oxydés sont assez riches pour couler d'euxmêmes, hors du four, par la porte P. Ces produits sont les litharges sauvages.

Ce n'est que lorsque les Utharges qui coulent sont à peu près pures que Ton doit donner le vent ; la température est montée alors jusqu'au rouge vif.

Le vent a pour efiet d'oxyder plus rapidement le plomb et de chasser la litharge produite vers la rainure de sortie pratiquée dans la coupelle. La rainure doit être descendue en même temps que la surface du bain descend elle-même ; le bord inférieur de la rainure doit être maintenu entre la surface du plomb et celle de la litharge.

Les litharges qui coulent du four se soUdiflent sur la paroi et sur le sol, ou bien elles sont reçues dans des pots en fonte.

Vers la fin de Topéralion surtout, il devient difficile d'empêcher ime petite quantité du métal de couler avec les litharges ; leur teneur en argent augmente ; on met de côté ces litharges riches.

L'opération se termine par l'édair; on doit en ce moment arrêter le vent et cesser de chauffer; on verse de Teau sur le gâteau d'argent pour le solidifier, puis on le retire du four avec un ringard par la porte de travail.

La durée totale de l'opération varie; pour tme charge de 5,000 kilogrammes, elle est de trente heures; pour une charge de 8,000 kilogrammes , de cinquante heures , et pour une charge de

10,000 kilogrammes, qui correspond au four que nous avons indi- (jué, elle est de soixante-dix heures.

Les produits de l'opération sont : l'argent brut dont le titre est de 930 à 980 millièmes , les litharges pauvres qui sont vendues ou revivifiées , puis les litharges riches, les litharges sauvages, lesabstrichs, les abzugs, qui rentrent dans le traitement des minerais.

Targent brut est raffiné par fusion dans une coupelle en os calcinés ou dans des creusets de plombagine. Dans le premier cas, la htharge formée est absorbée par la coupelle ; dans le deuxième, elle est scorifiée par du quartz que Ton ajoute à la matière fondue.

Les Utharges pures sont vendues à cet état, si cela est possible ; sinon elles sont revivifiées par une fonte simple avec addition de charbon , dans des fours à cuve très-bas , ou mieux encore dans des fours à réverbère. Le plomb fourni par la reviviflcation est du plomb pur, car la plupart des métaux étrangers sont passés à l'état d'oxydes dans les abzugs, les abstrichs et les litharges sauvages.

COUPELLATION ANGLAISE.

Dans les usines anglaises, où Ton traite d'énormes quantités de plomb souvent assez pauvre, on n'a pas de débouché pour les litharges; il fallait donc autrefois, avant la découverte du i)attinsonage, revivifier de très-grandes masses de litharges. Maintenant cet inconvénient a disparu, comme nous allons le voir.

Le traitement complet du plomb d'œuvre est le suivant : le plomb est fondu dans un grand réverbère où la plus grande partie des métaux étrangers s'oxyde ; on obtient ainsi du plomb pur, que Tqn soumet à la cristallisation ou pattinsonage,

Paltinsonage.— Ce procédé est foudé sur ce fait, que lorsque du plomb argentifère est fondu et que sa température s'abaisse jusque vers le point de solidification , il se sépare de la masse de petits cristaux d'un plomb beaucoup moins riche en argent que celui qui reste liquide. Un atelier de pattinsonage est composé d'une batterie de chaudières C,G, au nombre de neuf ou de onze, disposées dans un même massif. Ces chaudières sont toutes semblables; elles sont en fonte, hémisphériques; chacune d'elles est chauffée par un foyer particuher. Entre les grandes chaudières, ily en a d'autres plus petites c, c, chauffées â la chaleur perdue des premières; on y maintient du plomb en fusion.

8,000 à 12,000 kilogrammes de plomb d'œuvre sont fondus dans

TIT. — DICT. DE CBTinE INDUSTRIELLE. 6

Fig. 427 et 428.— Cuves de pattinsonage.

MET MÉTAUX LSLLLS. ^2

la chaudière centrale, la fusion étant complète, on fait tomber le feu et on refroidit le plomb, soit en projetant de l'eau à sa surface,

soit en le rejetant sur les bords de la chaudière. Une écumoire sert à enlever les cristaux qui se forment successivement, on les dépose dans la chaudière de droite; la quantité que Ton peut séparer ainsi est des deux tiers du plomb employé. Le métal séparé contient moitié moins d'argent que le plomb d'œuvre ; le plomb resté liquide et que l'on transvase dans la chaudière de gauche a au contraire une richesse double.

Quand on a recueilli une quantité suffisante de ces deux plombs , oa opère sur eux comme sur le plomb primitif. Si on a une série de onze chaudières, on voit que le plomb destiné à la coupellation sera trentedeux fois plus riche que le plomb d'oeuvre , et que le plomb destiné à la vente sera trente-deux fois plus pauvre.

Pendant toute la durée des opérations, il est nécessaire de brasser le plomb , pour rendre la température du bain imiforme et la formation des cristaux régulière.

Les petites chaudières placées entre les grandes servent à nettoyer rapidement les écumoires au moment où on les emploie.

Les écumoires dont le poids est assez fort sont suspendues, pour faciliter les manœuvres , à des chariots mobiles sur des rails au-dessus de la batterie de chaudières.

Coupellation, — Le four de coupellation a la disposition indiquée par les fig. 429 et 430. La coupelle G est en os calcinés ; elle est maintenue

^''^- ' peUationlnS '' "°"" P"»^^ «^^dre en fer; ses dimensions

sont In», 50 de long et l» de large.

Des pièces de fer supportent la coupelle à la hauteur voulue dans

le foor. Le vent nécessaire à l'oxydation du plomb est lancé par une tuyère placée en t.

Le plomb est introduit fondu dans la coupelle , par les ouvertures 0, 0, lorsque la température du four a été portée au rouge sombre. Les litharges produites s'écoulent par la rainure r, pratiquée dans la coupelle; elles sont reçues dans des vases mobiles en fonte; on ajoute du plomb fondu de manière à maintenir le niveau du bain constant, car la hauteur de la rainure r est invariable.

On divise ordinairement la coupellation en deux parties : dans la première, on amène le plomb à tenir 8 pour 100 d'argent, dans la deuxième, on coupelle cet alliage, jusqu'à production de l'éclair . Cette double opération a pour but de produire une moins grande quantité de litharges riches.

Dans la coupellation anglaise, toutes les litharges sont revivifiées; on porte le plomb produit à l'atelier de cristallisation et à des chaudières différentes, suivant sa teneur en argent.

L'argent brut, qui provient de la deuxième partie de la coupellation, est rafllné comme il a été dit pour la méthode allemande.

E. LESIEUR.