PRODUCTION DU GAZ SULFUREUX AU MOYEN DES

pyrites. — L’emploi des pyrites de fer (pyrite martiale) pour la fabrication de l’acide sulfurique est dû à MM. Perret, de Lyon, dont l’alné, M. Michel Perret, en a fait la première application industrielle, suivie d’un succès sérieux, vers 1837 [Ann. de Chim. Phys., t. II, p. 479].

Depuis lors cet emploi s’est extraordinairement répandu, surtout depuis une vingtaine d’années. On a réussi à utiliser aussi les produits gazeux des pyrites cuivreuses, de la blende (ZnS) et de la galène (PbS).

Les principaux gisements de pyrites actuellement exploités sont ceux :

D 'Espagne et de Portugal, constituant une zone qui s’étend de la province espagnole de Huelva, à travers la partie méridionale du Portugal, jusqu’à la mer. Ces pyrites renferment de 46 à 50 % de soufre, 3 1/2 à 4 1,2 % de cuivre et très-peu d’arsenic. L’exportation de ces pyrites, pour l’Angleterre seule, s’est élevée à 437 ,'760 tonnes en 1872.

De Norvège, contenant 44 de soufre, faciles à concasser. L’exportation, pour l’Angleterre, a été en 1872 de 72,000 tonnes.

De France, mines de Chessy et de Saint-Bel, près de Lyon, d’Alais. Le minerai de Chessy et de Saint-Bel renferme de 45 à 48 °/0 de soufre, avec très-peu d’arsenic et do sélénium; celui de Chessy renferme en même temps 1 à 2% de cuivre et de zinc. Le cuivre est extrait à l’usine de MM. Perret, à Chessy; à cet effet, le minerai, après avoir été grillé dans des fours alimentant un grand système de chambres de plomb, est étendu à l’air et arrosé avec de l’eau ou des liquides faibles en degré. Le minerai occupe une immense surface sur une profondeur do plus d’un mètre ; les liquides

ui s’écoulent renferment du sulfate de cuivre et

e zinc dont on retire le cuivre par cémentation. Los fabriques de produits chimiques de France tirent presque tous leurs minerais de ces deux mines ; il n’y a que celles du Gard et de Marseille qui en tiront d'Alais, et quelques rares usines du Nord qui font usage de minerais belges. La production des mines de Chessy et Saint-Bel, cédées aujourd’hui à l’administration de Saint-Gobain, a été en 1874 de 120000 tonnes.

Le minerai d’Alais et du département du Gard renferme de 38 à 42 % de soufre.

De Belgique, avec 44 à 48 °/„ de soufre. Les minorais belges renferment souvent beaucoup d’arsenic. La production belge est d’environ 45,000 tonnes.

D 'Allemagne. Les plus renommées sont celles de YVestphalie, de Meggen (pays de Siegen) ; 35 à 48 % de soufre. Production 128,140 tonnes en 1873.

D'Italie, du Val d’Aosto, 48 à 50 % de soufre; très-arsenicales et très-fusibles. Celles de Pallanza renferment 0,5 à 1 °/„ de nickel, de l’oxyde ferrique et seulement 30 à 35 % de soufre.

Dosage du soufre des pyrites. — La détermination du soufre dans les pyrites se fait généralement par la pesée du sulfate de baryum obtenu après dissolution dans l’acidoazotiqucetprécipitation par un sel bary tique. Mais quand on ne tient pas à une très-grande précision, on se sert de la méthode alcalimétriquc de Pelouze, qui donne, quand elle est bien employée, des résultats suffisamment exacts. On fond au rouge 1 gramme de pyrite réduite en poudre fine, avec 5sr,3 de carbonate de sodium sec et pur, 5 grammes de sol marin des-

éché, pour modérer la réaction, et 7 grammes de hlorate de potassium. CIO3 K convertit le soufre n S O3, qui sature une quantité proportionnelle le l’alcali en donnant naissance à SO'Nu5. La nasse fondue est dissoute dans l’eau bouillante, titrée, lavée et on détermine le titre alcalimérique de la liqueur liltréc. La différence entre le itro alcalimétrique du carbonate do sodium employé et celui de la dissolution filtrée permet de :alculer la quantité de soufre qui a été transformée jn acide sulfurique, et qui se trouvait renfermée lans la pyrite soumise à l’analyse.

Il faut remarquer que ce procédé suppose l'absence de sulfates dans la gangue.

Le procédé de Pelouze, que nous venons de

Ï [écrire, est surtout employé avec avantage pour 'essai quotidien des résidus provenant du griilage le la pyrite dans les fabriques d’acide sulfurique, lans ce cas, au lieu de i gramme de pyrite, il :onvicnt de prendre 10 grammes de résidu, et on >eut supprimer l’emploi du sel; la réaction est aite dans une cuiller à projection en fer; on obtient une masse non fondue qui se dissout jromptement; l’essai complet peut être achevé în très-peu de temps. Comme il importe de connaître la quantité maxima de soufre qui reste lans les résidus et que toute perte, pendant l’expérience, tend à augmenter et non à diminuer la teneur apparente en soufre, ce procédé se recommande à l’emploi des industriels. Toutefois les résultats obtenus ne sont jamais aussi jxacts que ceux fournis par la détermination au moyen du sulfate barytique.

Les fours il pyrites sont de formes et de dimensions différentes, suivant qu’il s’agit de brûler du minorai en morceaux, en grenaille ou en poudre line.

Fonas a griller la pyrite en morceaux. — Les premiers fours qui furent employés pour le grillage des pyrites d’Irlande, et qui sont connus en (Angleterre sous le nom de kilns, étaient des fours là section carrée ou rectangulaire, sans grille, et là solo inclinée, espèce de fours coulants; ce sont les premiers fours de M. Perret., qui s’était servi, dans ses expériences, d’un four à chaux. Dans les kilns, la paroi antérieure présentait cinq ouvertures, munies de registres et placées verticalement l’une au-dessus de l’autre. L’ouverture inférieure servait à l’extraction de la pyrite grillée, les quatre autres étaient destinées à l’entrée Ide l’air dans le four, et aux manipulations nécessaires pour la descente régulière du minerai. Les ipyrites fraîches étaient introduites par une ouverture pratiquée dans la voûte du four et qui pouvait être close hermétiquement. On associait généralement six kilns, dont l’acide sulfureux se réunissait dans un canal commun se rendant aux chambres de plomb. On obtenait ainsi un courant i d’acide sulfureux gazeux, assez régulier. Les marmites à azotate de sodium étaient placées dans le canal commun.

De nos jours, on a modifié les kilns en diminuant la hauteur, en réduisant la largeur à i l mètre, et on plaçant à la partie inférieure une grille mobile servant en même temps au passage H de l’air et au décrassage du minerai grillé.

Les figures Ü85 et 080 représentent dos fours à pyrites plus modernes que les kilns, et qui sont «(encore employés dans certaines usines.

Les pyrites sont entassées dans la partie A du four, située au-dessus de la grille G. L’acide sulfureux se dégage par l’ouverture et le canal S et «arrive dans une chambre S appelée chambre à poussière dans laquelle la poussière se dépose; de là il passe dans le canal qui l'amène aux chambres de plomb. Au-dessous de la grille G est la cave G (formée par une porte) où tombe le minerai grillé et d’où on le retire de temps à autre.

L’air nécessaire à la combustion arrive sous la grille soit par l’ouverture E qu’un registre permet d’agrandir ou de diminuer, soit par de petits trous pratiqués dans la porte de la cave G. Un regard r permet d’observer la température du four sans avoir besoin d’en ouvrir la porte. Les pyrites peuvent être

Fig. 685. — Four à grosses pyrites. — Élévation de soclion verticale.

introduites dans le four soit par la porte D, soit par la porte B ; on les égalise à la pelle, et on les exhausse de quelques centimètres contre les parois des murs pour opposer au passage de l’air, qui tend à suivre les murs, une légère résistance, et le forcer à se distribuer dans la masse.

Fig. 686. — Four à grosses pyrites. — Section horizontale.

Les fours modernes pour le grillage de la pyrite en morceaux ne sont plus construits en sections coniques comme ci-dessus; de plus, afin d’éviter des introductions d’air irrégulières, la grille ellemême est fermée par une plaque en tôle percée de trous à registres, et qu’on enlève chaque fois que les barreanx doivent être manœuvrés. Ceux qui donnent les meilleurs résultats se composent d’une série de fours, à parois verticales et parallèles, ayant 1 mètre carré de section horizontale, et environ lm,50 de hauteur. La hauteur du minerai sur la grille est variable suivant la nature de celui-ci, mais généralement elle ne dépasse pas

SULFURIQUE (ACIDE). — IftO — SULFURIQUE (ACIDE).

Om,50 à 0m,60. La grille est mobile et formée do I barreaux il section carrée pour la partie IK (fig. 687) qui supporte le poids dos pyrites dans le four. L’extrémité H et la partie I L sur lesquels reposent les barreaux eux-mêmes sont cylindriques et s’adaptent à des supports en fonte ; la tête G qui est hors du four est également carrée pour pouvoir être saisie par une clef en fer à assez long levier, au moyen duquel on peut faire tourner les barreaux à droite ou il gaucho. Lorsque les barreaux sont dans la position AB, l’intervalle entre eux est le plusgrand possible, et permet, par conséquent, l’ac-

Fig. 687. — Barreaux des grilles mobiles.

cès du plus grand volume ; tandis que dans la position CD la distance qui sépareles barreaux se trouve réduite à son minimum. Or sur les barreaux repose la pyrite grillée, dont FeS2 a été transformé en Fe203; cette transformation est accompagnée d’un gonflement de la pyrite qui, à mesure qu’elle perd son soufre, se fissure et devient friable. En tournant donc les barreaux, on brise les résidus de la pyrite grillée et on lui permet de passer à travers l’intervalle des barreaux, pour tomber dans la cave; c’est de cette manière que s’opère chaque jour l’enlèvement de la matière grillée, sans qu’il soit besoin d’ouvrir la porte supérieure du four. Les têtes G, au lieu de dépasser le four en saillie extérieure, sont un peu moins longues que le four lui-même, et recouvertes de portes en tôle, bien lutée avec de la terre glaise, pendant la plus grande partie de la journée; on ne les ouvre que toutes les 12 heures pour enlever les résidus et les faire tomber dans la cave.

Pour mettre un four en train, on le remplit de pyrite déjà grillée, ou si l’on n’a pas de cos résidus à sa disposition, de pierres communes, de dimensions convenables pour qu’elles puissent traverser les barreaux, sans toutefois tomber d’ellesmêmes dans la cave. On met sur les résidus ou les pierres du combustible ordinaire, qu’on allume. Lorsque les parois du four ont acquis la température rouge, on charge la pyrite fraîche sur une hauteur de 0'",10 avec 50 à 100 kilogrammes de minerai. Pendant le chauffage du four avec du combustible ordinaire, il est bon de supprimer la communication avec les chambres de plomb, sauf à la rétablir lorsqu’on commence à charger la pyrite.

Échauffée par la température du four, la pyrite ne tarde pas à s’enflammer en fournissant un abondant dégagement d’acide sulfureux. On continue à introduire de nouvelles charges de pyrites jusqu’à ce qu’elles remplissent le four à la hauteur du gueulard. On maintient alors une hauteur appropriée à la nature des pyrites en réglant le remplissage et le décrassage, qui doivent se faire à intervalles déterminés et réguliers. Elle est plus grande pour les pyrites, peu sujettes à se fritter et difficilement inflammables; pour les pyrites poreuses, qui s’enflamment et brûlent aisément, la hauteur de la couche est moindre.

Le grillage doit être conduit de manière à réaliser les conditions suivantes :

1° Envoyer dans les chambres de plomb des gaz aussi riches que possible on acide sulfureux, et accompagnés seulement do l’excès d’air néces^ saire pour le reste des réactions ;

2° Éviter la distillation du soufre par suite du manque d’air, ou la formation de sulfure de fer FeS, qui, en fondant, retient une grande quantité de soufre et obstrue les passages des gaz (Scheurer- Kestner et Rosenstiehl) ;

3° Griller la pyrite le plus parfaitement possible, de manière à ne laisser subsister dans les résidus que 2 à 3 centièmes do soufre;

4° Opérer les chargements et déchargements de manière à perdre le moins d’acide sulfureux possible, par dégagement dans l’atmosphère;

5° Éviter de même une rentrée inutile d’air pendant ces opérations.

On réalise ces conditions : en employant des fours assez petits (1 mètre carré), aflu de permettre à l’ouvrier une surveillance facile sur toute la surface du minerai enflammé; en ne laissant s’introduire dans le four que la quantité d’air voulue, quantité qu’on règle par l’ouverture ou la fermeture des registres ; en maintenant le four à une température convenable : ni trop élevée, ce qui donnerait lieu à la distillation du soufre et à la fusion du composé FeS; ni trop basse, ce qui laisserait subsister dans les résidus une trop grande quantité de soufre; enfin, en ayant soin de munir chaque four d’un registre placé à sa partie supérieure, à l’orifice du canal do sortie, registre que l’ouvrier peut fermer ou ouvrir au moment des chargements, de manière à éviter à la fois des rentrées d’air et un refoulement des gaz trop excessif.

Un plus ou moins grand nombre de fours semblables sont réunis par groupes, accolés l’un à l’autre, pour constituer un système dont tout l’acido sulfureux se réunit dans un canal commun. Les registres inférieurs dos fours sont, do plus, pourvus de petits registres que l’on a soin de fermer au moment des chargements, afin de diminuer les refoulements.

Founs A GRU.LER LES PYRITES EN POUDRE. — Nous n’avons parlé jusqu’ici que du grillage de la pyrite en roche ou en morceaux. Mais l’industrie a souvent à tirer parti de sulfures métalliques en poudre plus ou moins grossière et même en poussière. Or les fours que nous avons décrits ne conviennent qu’à la combustion des morceaux; la poussière, mélangée aux morceaux , traverse les grilles sans être brûlée, ou du moins après une combustion imparfaite ; de plus, elle bouche les intervalles qui séparent les morceaux et intercepte l’arrivée de l’air.

Les procédés les plus anciens pour brûler les sulfures en poudre consistent dans l’emploi de moufles chauffés extérieurement par un feu de houille ordinaire ou dans celui de boules de terre glaise dans lesquelles on a agglutiné la pyrite menue. Certaines terres glaises ont un pouvoir agglutinant si marqué qu’il suffit d’en introduire 10 70 dans le mélange pour obtonir, après dessiccation, une masse compacte qui résiste assez bien et qui est brûlée dans les fours à morceaux comme la pyrite en roche elle-même; mais les résidus retiennent toujours une quantité de soufre bien supérieure à celle qui reste dans les pyrites menues grillées dans les fours spéciaux.

Dans les fours à moufle, lo sulfure métallique est introduit dans l’intérieur du moufle chauffé au rouge par la flamme d’un foyer placé à l’une des extrémités du four, lorsque celui-ci n’est pas trop long, ou par plusieurs foyers répartis sur toute sa longueur. Toutefois les fours à moufle no sont plus employés pour la fabrication de

Fig. 6SS.

l’acide sulfurique quand cet acide est l’objet principal de la fabrication : ils ne servent plus que lorsque l’acide est un produit accessoire du traitement des minerais sulfurés au point do vue de la métallurgie. La description de ces fours appartient donc à la métallurgie plutôt qu’à l’industrie chimique.

La blende (sulfure de zinc) et certains sulfures de cuivre, riches en cuivre, sont grillés dans dos moufles, dans le but de les désulfurer afin de pouvoir procéder à l’extraction du métal; 1 acide sulfureux résultant de cette opération est utilisé pour la préparation d’acide sulfurique; mais c’est l’acide qui, dans ce cas, est le produit accessoire.

Pour le grillage de la pyrite en poussière on a fait bien des tentatives avant d’obtenir un résultat satisfaisant; mais aujourd’hui, en France surtout, on est arrivé, moyennant l’emploi de fours spéciaux, à utiliser le soufre du minerai à tel point que le grillage en est plus parfait que celui de la pyrite en roche, et qu’on trouve des résidusqui renferment moins de 1 % de soufre.

Les premiersessais decombustion de la pyrite en poussière ont été faits, comme nous l’avons dit, dans des fours à moufle, chauffés extérieurement. M. Spence a fait construire un certain nombre de ces lours, dont l’emploi s’est répandu en Angleterre. Le four Spence se compose d’un moufle en briques réfractaires qui a 10 à 15 mètres do longueur, et qui est chauffé en dessous au moyen d’un foyer à combustible ordinaire. Le minerai est répandu sur la sole, sur une épaisseur de 0"',05 àü"',08.

L’air arrive dans le moufle par une ouverturo et un canal pratiqués au-dessus de la voûte du foyer; c’est par ce même canal qu’on retire le minerai grillé. Le minerai est introduit à l'autre extrémité du four par un canal vertical. Des ouvertures latérales, en plus ou moins grand nombre, permettent à l’ouvrier de pousser le minerai dans le moufle et de lui faire parcourir ainsi toute la longueur du four. Par suite de cotte opération, la pyrite avance peu à peu dans le four, à mesure qu’elle s’appauvrit en soufre et passe successivement des parties les moins chaudes aux parties les plus chaudes du four. Lorsque l’opération est bien conduite, on obtient des résidus qui sont exempts de soufre. Dans des fours qui ont 10 mètres de longueur, on peut griller de la sorte 6,1)00 kilogrammes de minerai, par portions de 500 kilogrammes introduites toutes les deux heures.

Ce procédé, oui a l’avantage de fournir des résidus à peu près désulfurés, présente l’inconvénient d’être coûteux, par suite du combustible dont il nécessite l’emploi. La grande quantité de chaleur perdue dans les fours à pyrite en roche où l’on avait remarqué, depuis longtemps, que ce minerai pouvait être brûlé commo les combustibles carbonés, par combustion spontanée, avait engagé les industriels à chercher à griller la poussière en se servant précisément de la chaleur produite par la combustion de la pyrite elle-même. C’est ce que fit un des premiers M. Usiglio, directeur de la fabrique de produits chimiques de MM. Merle et C” à Alais. M. Usialio prit un brevet pour le chauffage d’un moufle à poussière, au moyen de la chaleur produite par la combustion

de la pyrite en roche. Le premier pas dans la nouvelle voie était fait. Mais l’usage de ce four ne se répandit pas.

Le grillage de la poussière était trop imparfait ; il aurait été nécessaire d'agiter la masse du minerai afin d’en renouveler les surfaces, ce qui forçait à de fréquentes ouvertures des portières et à des introductions d’air trop répétées.

Four Perret-Olivier. — MM. Perret, de Lyon, auxquels on doit, outre la découverte de l’emploi de la pyrite pour la préparation de l’acide sulfurique, la majeure partie des progrès accomplis

Four Perret-Olivier.

Fig. CS9.

dans la combustion de la pyrite en roche, avaient sur le carreau de leurs mines des quantités énormes de pyrite en poussière, provenant du triage de la roche et de la poussière ; il était extrêmement important pour eux de trouver un procédé qui permit de l’utiliser avantageusement. Après un grand nombre d’essais, ils parvinrent, avec leur associé M. Olivier, à construire le premier four mixte capable de brûler d’une manière suffisante, et sans emprunter de chaleur extérieure, de la pyrite en roche et de la pyrite en poudre. Ce four porte le nom de M. Perret-Olivier, et l’usage s’en est beaucoup répandu. Il permet l’emploi d’une quantité de menu en poussière égale à la quantité de pyrite en roche consommée.

11 se compose d’un four à pyrites en morceaux, surmonté de plusieurs étages en maçonnerie, au nombre de six, sur lesquels on brûle la pyrite menue. La flamme de la pyrite en roche passe successivement sur les six étages de pyrite menue, avant de se rendre dans le canal conducteur des gaz à la chambre de plomb.

L’observation qui a conduit à la construction de ces fours est de M. Michel Perret. Nous avons vu que la combustion de la pyrite en poussière est imparfaite lorsque, soumise à la chaleur rouge, on n’en renouvelle pas les surfaces. M. Michel Perret a remarqué que, lorsqu’on ne donne à la couche de pyrite menue qu’une épaisseur de 0"',02, l’oxydation a lieu pour ainsi dire par cémentation et gagne peu à peu touto la masse jusqu’à la couche qui repose sur la sole. C’est sur ce principe qu’est basée la construction des fours mixtes à morceaux et menus, de MM. Perret et Olivier.

Les figures 688 et 6S9 représentent un de ces fours : la figure 688 le représente en coupe dans le sens de la largeur et la figure 689 dans le sens de la longueur.

On forme des groupes de quatre fours pareils accolés les uns aux autres; un four isolé, par suite

du refroidissement, ne donne pas do résultats satisfaisants. A la partie inférieure existe un four à morceaux A, ayant 1 mètre de largeur sur 2 mètres do longueur. Une grillo mobile B, pareille à colle que nous avons décrite, retient le minerai, dont le chargement se fait par le gueulard à gauche (fig. 089). L’air arrive sous la grille par une porte trouée qui ferme le cendrier et qui porte de petits registres à coulisse.

La grille est inclinée de 0m,08 à 0m,10 de l’arrièro à l’avant, afin d’égaliser l’introduction de l’air qui, par suito de la moindre épaisseur de la couche de minerai à l’arrière, traverse plus facilement cette partie de l’appareil, ce qui compense la différence du tirage, qui est naturellement plus puissant à l’avant.

Les gaz sulfureux, provenant du four à morceaux, arrivent par le côté (fig. 088) à l’étage c, qu’ils traversent horizontalement, passent de c en c', puis en c", c", c* et c5, sur lesquels on a étendu, par les ouvertures g, du minerai en poussière sur une hauteur de 0"',02.

Les étages sont espacés entre eux de 0m,10, et les dalles au moyen desquelles ils sont construits ont 0"‘,08 d’épaisseur. Le déchargement des résidus des morceaux se fait comme dans les fours ordinaires à morceaux; celui du menu, en le retirant au moyen de ringards et en le faisant tomber dans un canal vertical cg, c' g, elc., pourvu à sa partie inférieure, et au-dessous du gueulard, d’un orifice d’écoulement. Ce canal, pendant la marche de l’appareil, doit toujours rester rempli de menu grillé, qui s’y refroidit lentement. Lorsqu’on veut vider les étages, on commence par faire couler par l’orifice inférieur la poussière grillée et à moitié refroidie qui se trouve dans le canal vertical ; puis on fait tomber dans ce canal le menu grillé du premier étage c; on charge c do minerai frais; puis on vide c' dans dans le canal vertical et on le charge de minerai frais. Lorsque cette opération a été répétée pour chaque étage, le four est non-seulement chargé, mais le canal vertical se trouve en môme temps rempli, comme il doit l’ètre, des résidus retirés des étages. Les résidus de la pyrite grillée dans le four Perret retiennent généralement encore 4 % à 5 % de soufre, tant dans le menu que dans les morceaux. Au sortir du dernier étage j les gaz se rendent, par un canal commun aux I quatre fours, dans les chambres de plomb. Les fours peuvent être surmontés de chaudières, comme l’indiquent les figures 688 et 689; on y évapore de l’eau ou de l’acide sulfurique, suivant qu’on préfère produire de la vapeur pour alimenter les chambres de plomb, ou concentrer l’acido. Toutefois les réparations assez fréquentes auxquelles ces chaudières donnent lieu, ont engagé beaucoup do fabricants à les placer non sur les fours, mais à côté de ceux-ci; les gaz sulfureux passent sous ces chaudières avant de gagner les chambres. «

Lorsque les appareils sont bien montés et qu’on a disposé des chaudières en plomb pour l’évaporation de l’acide sulfurique, la chaleur perdue de ces fours suffit pour évaporer non-seulemont tout l’acide sulfurique produit par les pyrites, de manière à l’amener de 52° à 60°, mais encore tout l’acide nécessaire à la condensation des composés nitreux dans les tours Gay-Lussac. Du moins, tels sont les résultats auxquels on est arrivé avec les pyrites de Cliessy dans la fabrique do Thann.

Depuis que le four Perret-Olivier a été introduit dans l’industrie, de nouveaux progrès ont été réalisés. On a trouvé le moyen de brûler le menu seul, par combustion spontanée et sans avoir recours à la chaleur produite par la combustion de la pyrite en roche.

Il existe aujourd’hui, en effet, des fours à menu

pur, dont l’un est dû à un Allemand, M. Gcrstenhoefer, et l’autre à un Français, M. Juhel, qui en a fait les premiers essais dans l’usine de M. Maletra à llouen. Le four de M. Gorstenhoefer avait fait naître de belles espérances lorsqu’il parut : on espérait enfin avoir trouvé le moyen de consommer les énormes quantités do pyrite menue qui se trouvent partout où l’on a procédé à l’extraction de la pyrite en roche ; mais on ne tarda pas à lui reconnaître de grands inconvénients : il est fort compliqué de constructions, sujet à des obstructions, lorsqu’il n’est pas mené avec le plus grand soin ; quoi qu’il en soit, il continue à être employé surtout pour le grillage de certains minerais spéciaux.

Four Gerstenhœfcr. — Le four Gerstenhœfer se compose d’une chambre en maçonnerie (fig. 690) rectangulaire, ayant (mesures intérieures) 5m,20 de hauteur, lm,30 et 0m,80 de longueur et de largeur et renfermant des prismes en terre réfractaire. Lorsqu’on veut mettre en marche un four pareil, il faut préalablement le chauffer au rouge blanc. A cet effet, on place dans le four une grille en fonte ou en- fer a, sur laquelle on entretient un feu intense. Le combustible est introduit par l’ouverture c, qui est munie d’une portière. Pendant le chauffage, il faut interrompre la communication entre le four et les chambres; les gaz de la combustion se rendent dans une cheminée d’appel au moyen d’un canal provisoire. Lorsque la température du four a atteint le rouge blanc, on commence à y introduire le minerai en poudre. 11 faut qu’il soit bien sec et forme une poussière exempte de morceaux, afin que l’alimentation puisse se faire bien régulièrement au moyen du mécanisme F, qui se compose de deux cylindres cannelés mus par un engrenage qui dépend d’une transmission faisant un tour en 5 minutes. Il faut 7 heures pour remplir le four. Le minerai tombe d’abord sur le grand piisme distributeur du haut H, puis successivement sur tous les prismes inférieurs placés par rangées régulières de 6 et de 7, en commençant par les quatre prismes supérieurs. Il y en a 16 rangées, dont 8 de 6 prismes et 8 de 7 prismes. Lorsque le minerai est arrivé à la treizième rangée, on arrête le feu de la grille a, on enlève les barreaux de grille et on maçonne les vides qu’ils laissent, de manière à former une cave dans laquelle doivent tomber les résidus de la pyrite grillée, lorsque le four est en pleine marche; et on rétablit la communication interceptée avec les chambres de plomb, en bouchant le canal provisoire; des entrées d’air sont réservées dans le haut de cette cave pour l’alimentation du four. Lorsque le minerai est difficile à brûler, comme l’est, par exemple, la blende, on sa sert d’air chaud pour l’alimentation; mais pour la pyrite ordinaire l’air froid est suffisant. Les gaz sulfureux provenant do la combustion s’échappent par les canaux O, qui traversent entièrement la maçonnerie du four afin de pouvoir être soumis à un décrassage facile; de là ils passent, au moyen d’un canal plus large dans lequel les deux courants se réunissent, dans une chambre en maçonnerie, appelée chambre à poussière, destinée à retenir les particules les plus ténues qui ont été emportées par le courant gazeux. Cette chambre est également disposée do manière que le nettoyage puisse en être fait à tout moment et sans grandes difficultés. La partie supérieure de ce canal, couverte de plaques on fonte, sert à la dessiccation de la pyrite avant son emploi. Enfin, on ménage sur la paroi de devant du four des regards K qui se trouvent placés entre chaque rangée de prismes. Ces regards servent à observer la température intérieure du four et à dégager les intervalles entre les prismes

.u moyen d’un outil en fer, lorsque des obstrucions se produisent. Cette opération se fait toutes es trois heures.

Dans un four aux dimensions que nous avons ndiquées, on brûle environ 3000 kilogrammes le pyrite par 24 heures. La cave doit être ridée toutes les six heures.

Lorsque la marche dos fours est normale, la

température intérieure varie du rouge blanc, qui est celle de la partie médiane du four, jusqu au rouge sombre, qui règne dans le haut. Les dernières rangées de prismes sont sombres. Lorsque l’alimentation d’air est très-variable, on remarque dans le four Gerstenbcefer ce qui se passe dans tous les fours à pyrite, à, quelque type qu’ils appartiennent. Avec une alimentation d’air trop

Fig. eao. —

Four Qerstenliœter.

forte, la température s’élève dans la partie supérieure du four, tandis qu’elle s’abaisse vers le milieu: le four est trop froid; avec uno alimentation insuffisante, la température la plus élevée descend aux étages inférieurs : le four est trop chaud. L’examen de ces variations de température permet de régler l’admission de l’air d’une manière assez exacte. Pour refroidir lo four lorsque la température s’y est trop élevée, on mélange au minerai frais une quantité plus ou moins grande de résidus, do manière à diminuer la quantité de pyrite brûlée dans l’unité de temps.

Lo four que nous venons de décrire s’est répandu surtout en Allemagne. En France, on se sert depuis quelques années de fours beaucoup plus simples et qui conduisent aux mêmes résultats. Les premiers de ces fours ont été construits dans l’usine de MM. Maletra à Roiun par leur chimiste, M. Juliel; depuis, ils ont été perfectionnés et l’on en obtient des résultats tels qu’il est difficile de croire qu’on fera encore beaucoup de progrès dans le mode de combustion de la pyrite. Ce sont des fours à étages analogues aux fours Perret que nous avons décrits, mais dans lesquels il n’y a pas de foyer pour les morceaux ; ils se

composont d’une série d’étages montés en quinconces, surmontant une cave qui reçoit les résidus. La pyrite menue est introduite sur l’étage supérieur et poussée successivement, et d’heure en heure, sur l’étage inférieur. La combustion s'y fait beaucoup mieux que dans le four Perret, par suite du maniement que subit la pyrite et qui en renouvelle les surfaces. Pour mettre ces fours en marche, on fait un feu assez vif dans la cavo destinée it recevoir les résidus, et on chauffe chaque étage avec du charbon de bois ou du coke qu on y répand. Lorsque l’intérieur du four est porté au rouge, on commence les charges, qu’on pousse successivement du haut en bas. Lorsque ces fours s^ut convenablement montés et bien conduits, la combustion y est si parfaite qu’il reste à peine 1 % de soufre dans les résidus. Ordinairement leur teneur en soufre est comprise entre 1 °/o et 2 %•

Les gaz qui se dégagent des fours sont refroidis avant d’être introduits dans les chambres de plomb. Pour cela on leur fait traverser une colonne en plomb entourée d’eau froide qui sa renouvelle, ou bien on les fait passer sous des chaudières en plomb dans lesquelles on évapore l’acide sulfurique, ou encore on les dirige sur une tour en plomb remplie de briques inattaquables ou de morceaux de silex, ou enfin de sphères en poterie. Cette tour, appelée tour Glower, du nom de son inventeur, chimiste anglais, reçoit à sa partie supérieure un filet d’acide sulfurique sortant des chambres, et ayant par conséquent 52° Baumé. Les gaz arrivant dans le bas, la traversent en sens inverse, pour s’échapper par la partie supérieure, suffisamment refroidis. La chaleur qu’ils ont abandonnée dans l’intérieur de la tour sert à évaporer l’acide sulfurique, qui s’écoule à 01° au bas de la tour. On y fait aussi couler l’acide sulfurique nitreux provenant du condenseur Gay-Lussac afin de l’y dénitrer.

Cetappareil, dont l’emploi s’est considérablement développé depuis quelques années, présente sur les autres réfrigérants l’avantage de durer plus longtemps et de n’exiger que fort peu de réparations. En effet, le plomb qui forme l’enveloppe de la tour, n’est en contact qu’avec do l’acide sulfurique liquide, porté à une température relativement peu élevée, et avec des gaz qui sont promptement refroidis. La vapeur d’eau provenant de l’évaporation de l’acide est entraînée par le courant gazeux, et sert par conséquent à l’alimentation des chambres; il y a de ce fait une certaine économie. Au contraire, dans les appareils réfrigérants ordinaires, les réparations sont fréquentes, des arrêts en sont la conséquence et la fabrication en souffre. Lorsqu’on évapore de l’acide dans des chaudières placées sur des murs en maçonnerie, les vapeurs d’acide sulfurique qui accompagnent toujours les produits gazeux de la combustion des pyrites se condensent dans les parois en maçonnerie et les détériorent assez promptement; toutefois il y a des usines dans lesquelles on est arrivé à diminuer ces détériorations par des dispositions d’appareils convenables, en employant des matériaux réfractaires à l’action de l’acide, et on trouve aujourd’hui l’un ou l’autre de ces systèmes adoptés.

Nous avons dit déjà que, pour fournir aux chambres de plomb les gaz azotiques nécessaires aux réactions qui doivent transformer l’acide sulfureux en acide sulfurique, on introduit dans les fours à soufre, lorsque l’acide sulfureux est produit par la combustion du soufre, des marmites en fonte renfermant un mélange de nitrate de soude et d’acide sulfurique. L’acide azotique qui se dégage de la marmite se mélange aux gaz de la combustion du soufre et est entraîné avec eux dans les chambres.

Dans les fours à combustion de la pyrite l’emploi de ce procédé est moins facile; on plaro les marmites dans le canal qui fait suite au four à pyrites, ou bien ou fait arriver les gaz chauds de la combustion, avant de les refroidir, sur des appareils spéciaux dans lesquels on décompose le salpêtre par l'acide sulfurique. Mais généralement on préfère, à cause de la plus grande facilité du travail, et notamment pour éviter la grande détérioration des maçonneries par les gaz sulfureux mélangés de gaz azotiques, introduire directement l’acide azotique, en dissolution et tout préparé, dans la chambre de plomb ellemême.

En général, les gaz provenant de la combustion de la pyrile sont plus corrosifs que ceux qui proviennent de la combustion du soufre. M. Scheurer-Kestner a montré ( Compt . rend, de l'Acad. des sciences du 1Ü mai 1875) que la combustion de la pyrite produit une grande quantité d’acide sulfurique anhydre ; c’est pour cette raison que les gaz de la pyrite sont remplis de vapeurs blanches d’acide sulfurique; ils renferment aussi beaucoup d’acide hydraté à haut degré. Les appareils en métal soumis à l’action de ces gaz échauffés sont vivement attaqués ; le plomb des réfrigérants, par exemple, souffre beaucoup plus que celui des mêmes appareils servant à refroidir les gaz de la combustion du soufre ; les maçonneries s’imprègnent aussi plus promptement, par suite de la présence d’une pluf grande quantité d’acide hydraté. La tour de Glotver ne présente pas ces inconvénients; mais elle introduit dans les chambres une grande quantité de vapeur d’eau en même temps que les gaz sulfureux, ce qui peut-être n’est pas sans certains inconvénients au point de vue de la marche régulière des chambres de plomb.

Lorsque les gaz sulfureux sont introduits dans la chambre de plomb, on les y met en présence de vapeur d’eau et d’acide azotique ou hypoazo» tique.