SULFURES DE BISMUTH

On a signalé dans quelques localités le sulfure simple, répondant à la formule BJ'S', et des sulfures assez complexes, contenant du bismuth, du plomb, du cuivre, etc.

Sulfure simple. — Ce minéral a été trouvé à CcddbeckfeU (Cumberland) et dans quelques autres localités de l'Angleterre, près

de Redruthy près du Lands'end^ etc., en Saxe et en Bohème, en Suède, au Chili, etc., accompagné de minéraux du cérium et du molybdène. Il est en petits cristaux aciculaires ou en petites masses à texture compacte^ foliacée ou fibreuse. Les cristaux paraissent dériver du prisme rhomboïdal droit, dont l'angle est de 91* 30'.

Le sulfure de bismuth est d'une couleur un peu variable^ du blanc d'étain au gris de plomb; il a Téclat métallique, mais cet éclat se ternit à Tair humide, et la surface du minéral présente alors des irisations. Il est assez tendre, et on peut le couper au couteau. Sa densité varie de 6,40 à 6,549. Il n'est pas facilement attaqué par l'acide chlorhydrique étendu; l'eau régale et l'acide azotique le dissolvent promptement.

Mous citerons la composition de quelques échantillons prove* nant des localités suivantes :

Uddarhjtlao. RotilMaja. Orawica. Comoiuillet.

Soafre 1S,72 iS,28 19,46 i8,42

Bismuth 80.98 80,96 74,55 78,00

Fer > > 0,40 1,04

Gnifre > » 3,13 2,42

Or > > 0,53 >

Plomb » > 2.26 »

Sulfures multiples. — Nous désignons sous ce nom les divers sulfures à texture cristalline, ou même en cristaux assez nets, qui contiennent du bismuth, du plomb, du cuivre, etc.

Le sulfure de cuivre et de bimuUh^ provenant des mines de co« balt du grand duché de Bade, est en prismes imparfaits, qui paraissent dériver du prisme rhomboïdal droit ; il a l'éclat métaU lique ; sa couleur est le gris d'acier ; sa densité est de S,00.

Le sulfure de bismuth, de plomb et de cuivre a été trouvé près à*Ekatherinefiberg (Sibérie) et dans le Maine (Etats-Unis d'Amérique), n est en petits cristaux prismatiques, qui paraissent se rapporter au prisme rhomboïdal droit ; il a l'éclat métallique ; sa couleur est le gris de plomb foncé; sa densité varie entre 6,10 et 6,80.

Le sulfure de bismuth et de plomb a été trouvé au Pérou, accompagné de pyrites et de sulfate de baryte ; il est en petites

646 MÉTAUX PROPIIBIIENT, DITS.

masses foliacées d'un gris de plomb; il a Téolat métalUqoe; ss densité est de 6,93.

La composition de ces divers sulfures est indiquée par les st»* lyses suivantes ;

Taoneobium. B«de. Sibérie.

Soafr« 18,83 12,58 16,05 18,00

Bismttth 6i,16 47.S4 34.02 60,96

Gaine 18.73 34,66 11.79 2.42

Plomb 9 » 35,69 16,73

Fer f > > 1,02

taigM.., » » » ».... 0,50

Tous ces sulfures sont attaquables par l'acide azotique et par l'eau régale ; ils résistent à Tacide chlorbvdrique étendu; ils ne dégagent que très-lentement de Thydrogëne sulfuré quand on les traite par l'acide oblorbydrique concentré.

TELLUEUaC DE BUMUTB.

Le tellurure de bismuth a été signalé dans plusieurs localités : à Schubkau (Hongrie), à Tellemarke (Norwége), à San José (Brésil), dans diverses exploitations d'or de TAmérique, etc. D est en petits cristaux ou en peittes masses lamellaires, foliacées, grenues; il est accompagné d*or natif, de pyrites de fer et de cuivre, de fer ozydulé, etc. Les cristaux ont pour forme primitive le rhomboèdre, dont Tangle est de 118^38' : ils se clivent aisément et les lamelles sont un peu élastiques. Le minéral est d'un gris d'acier pâle ; sa densité varie do 7,20 à 8,44.

Ces différences de densités dans les divers échantillons qui ont été examinés correspondent à des différences notables dans la composition.

. Les minéraux qui sont compris sous le nom de tellurure de bismuth contiennent du soufre et du sélénium en proportion trèsvariables.

Nous citerons quelques exemples numériques :

Schubkia. Virginie. Garoline da Sord. Brésil.

Tellure 54,60 35,77 35,84 i5,93

8eifk« 4,a0 > 5,97 3,15

SéléuioB > 6,S1 traon 1;4S

Bismuth 60,00 51,65 61,35 79,15

Per » 1.25 > ...

Qoftrtx. » 8,S6 » »

Les tallorures de bismuih contiennent asseï fréquemment de For et de l'argent. Us sont inattaquables par les acides non oxydante : Tacide azotique et Teau régale les dissolvent rapidement.

▲mstanimE db nigmatm.

Cette espèce minérale est assez peu connue ; on ne Ta signalée que dans une seule localité, à Marienberg (Saxe), disséminée dans l'arsenic natif.

La proportion de l'arsenic natif est considérable ; on n'a pas trouvé plus de 3 pour 100 de bismuth dans les divers échantillons qui ont été analysés.

L'aspect de la masse minérale est celui de l'arsenic natif; on ne peut reconnaître la présence du bismuth que par des opérations chimiques.

8IUCATE DE BISMUTH.

Le silicate de bismuth a été signalé seulement en Saxe, à Schneeberg et à Brâumsdorffy en petites masses à texture compacte ou cristalline, et en très-petits cristaux tétraédriques, engagés dans une gangue quartzeuse. Sa couleur varie du jaune paille au brun foncé ; son éclat est résineux : il est assez tendre et 11 se laisse pulvériser avec facilité. Sa densité est comprise entfe 0,912 et 6,006. Il est facilement attaqué par les acides.

Sa composition est complexe ; il renferme de l'acide silioique, de l'acide phosphorique, uû peu de fluor, des oxydes de bismuth, de fer et de manganèse.

Nous biterons un seul exemple numérique :

Oxyde de blsMotti 60,BS

Silice. 22.23

Acide phosphorique. , 3,31

Oxyde de fer 2,40

Oxyde de Mangauëse 0,50

Eau et fluor 1,01

Anài^tss, — L'analyse du minerai exige plusieurs séries d'opérations :

1" On détermine Veau par calcination dans un cieuset de porcelaine : la perte de poids ne donne pour l'eau qu'une approxi-

mation douteuse, parce que la vapeur d'eau entraine certainement une partie du fluor et même un peu de silicium : la perte étant très-faible, environ de 1 pour 100, il n'y a pas lieu de chercher à obtenir plus d'exactitude.

2* On fait la recherche du fluor, en suivant la marche que nous avons tracée dans notre premier volume : le résultat est seulement qualitatif. Dans les analyses qui ont été faites, on n'a trouvé qu'une proportion indosable de fluor ; peut-être s'est-on contenté de constater la présence de ce métalloïde sans chercher à le doser approximativement,

3* Pour déterminer la silice, l'acide phosphorique et les oxydes métalliques, on doit opérer sur 2 grammes, ou même sur 3 grammes du minéral lorsqu'il est possible d'en consacrer un poids aussi fort à cette série d'opérations.

On attaque le silicate par l'acide azotique concentré ; on maintient le résidu exposé à 98 degrés pendant vingt-quatre heures ; on traite ce résidu par l'acide azotique un peu étendu. On lave la partie insoluble par décantations, d'abord avec de l'eau acidulée par l'acide azotique, ensuite avec de l'eau pure.

Les liqueurs décantées contiennent l'acide phosphorique et la majeure partie des oxydes de fer et de manganèse. La matière indissoute par l'acide azotique contient presque toujours, avec la silice, une petite quantité d'oxydes de fer et do manganèse, et de peroxyde de bismuth.

Traitement du résidu. — On traite cette partie insoluble par l'acide chlorhydrique, afin de dissoudre les oxydes métalliques et d'obtenir de la silice pure. On lave la silice à l'eau bouillante ; on la fait sécher à 100 degrés et on la calcine au rouge. Le poids de la silice peut être obtenu suffisamment exact.

On conserve la liqueur acide pour la réunir ultérieurement à celle qui contiendra les oxydes métalliques qui ont été dissous par l'acide azotique.

Traitement de la liqueur azotique. — On sature l'acide par l'ammoniaque; on ajoute du sulfhydrate en faible excès. Le fer, le manganèse et le bismuth sont entièrement précipités à l'état de sulfures : l'acide phosphorique reste dissous. On lave le précipité par décantations avec de l'eau chargée de sulfhydrate.

Pour doser l'acide phosphorique dans les liqueurs décantées, on décompose le sulfhydrate par l'acide chlorhydrique; on

expulse l'hydrogène sulfuré par la chaleur ; on sépare le soufre par filtration ; on ajoute de l'ammoniaque et ia sulfate de magnésie anmioniacale; on pèse l'acide phosphorique à l'état de phosphate de magnésie calciné.

On dissout les sulfures insolubles dans le sulfhydrate, en les traitant par l'acide chlorhydrique faible, additionné d'un peu d'acide azotique ; on réunit la liqueur acide à la liqueur chlorhydrique qui contient le reste des oxydes métalliques.

Liqueurs chlor hydriques. — On précipite le bismuth à l'état de sulfure par l'hydrogène sulfuré ; on lave le précipité par décantations ; on le fait passer dans une petite capsule de porcelaine exactement pesée; on l'attaque par l'acide azotique faible; on ajoute un peu d'acide sulfurique ; on évapore lentement à sec et on fait chauffer progressivement au rouge sombre. On pèse le sulfate neutre de bismuth dans la capsule.

Les liqueurs acides décantées contiennent le fer, le manganèse et de l'hydrogène sulfuré. On les porte à l'ébuUition pour expulser le gaz ; on filtre pour séparer le soufre. On fait ensuite passer le fer à l'état de peroxyde ; on précipite les deux oxydes par l'ammoniaque. Le manganèse est en proportion assez faible pour être entièrement entraîné par l'oxyde de fer. On pèse ensemble les deux oxydes calcinés.

On procède enfin soit à la séparation des deux oxydes, soit seulement à la recherche qualitative du manganèse.

Le bismuth livré aux fabriques de produits chimiques est le bismuth natif débarrassé aussi bien que possible par des moyens mécaniques des gangues et des minéraux qui l'accompagnent. On le purifie par fusion au contact de l'air, ou bien par fusions successives avec de petites quantités de nitro. Les deux procédés de purification conduisent au même résultat, l'oxydation d'une partie du bismuth et l'oxydation de la totalité des corps étrangers (à l'exception de l'argent).

Les scories obtenues sont assez riches en bismuth, mais elles n'ont pas d'applications industrielles ; le bismuth purifié est seul livré au commerce, ou bien employé à la préparation des sels de bismuth et des produits pharmaceutiques.

eSO MÉTAUX PROPREMENT DITS.

Le bismuth brut contient, en proportions variables, des ma* tiëres terreuses,, du soufre, de Tarsenio, du fer, du cuivre, du plomb, de l'argent, etc. Le bismuth purifié ne renferme ordinal* rement que des traces de corps étrangers : il est rarement assex argentifère pour qu'il y ait intérêt à faire l'extraction de l'argent.

Examen analttiqub. — Nous citerons comme exem]de Texarmen d'un échantillon de bismuth brut contenant du soufre, de l'arsenic, du fer, du cuivre et du plomb ^

L'analyse exige deux séries d'opérations : dans la première on dose seulement le soufre ; dans la seconde on détermine l'ar* senic et les différents métaux,

l"" Dosage du $Qufre. — * On attaque 3 grammes de bismuih par l'acide azotique ; on étend d'eau ; on igoute de la potasse pure en excès ; on fait chauffer à 100 degrés, et on fait arriver un courant de chlore jusqu'à peroxydation totale du bismuth et du plomb. On lave par décantations les oxydes insolubles ; on les reçoit sur un filtre et on achève le lavage à l'eau bouillante.

On verse progressivement de l'acide chlorhydrique dans les liqueurs alcalines ; on chauffe doucement pour expulser le chlore; on précipite l'acide sulfurique par le chlorure de barium ; on pèse le sulfate de baryte, après l'avoir lavé, purifié et calciné.

2"" Détermination de f arsenic et des métaux. — On attaque 4 grammes de bismuth par l'eau régale ; on étend d'eau; on sature les acides par l'ammoniaque ; on ajoute du sulfhydratc en excès; on laisse le sulfhydrate agir pendant vingt-quatre heures. Le fer, le cuivre, le plomb et le bismuth sont entièrement précipités à l'état de sulfures : l'arsenic est dissous à l'état de aulfosel. On lave les sulfures par décantations avec de l'eau chargée de sulfhydrate ; on termine le lavage avec de l'eau pure.

La détermination de rarsenic dans les liqueurs décantées est faite par les procédés que nous avons décrits dans notre premier volume. Nous nous occuperons seulement du précipité des sulfures.

On attaque les sulfures par l'acide chlorhydrique un peu con-

1 On doit toujours faire la recherche de l'argent^ en passant à la coupelle 10 ot if grammes do blsmnth proposé. La coupellatfon est conduite comme celle do plomb argenlifëre> qui sera décrite dans ui antre chapitre.

BISMUTH. «Bl

centré ; on fait arriver dans la liqueur acide un courant d'hydrogène sulfuré, et on étend d'eau à mesure que le gaz est en excès. Le fer seul reste dissous; le bismuth, le plomb et le cuivre sont précipités en totalité à l'état de sulfures. Il est important de laver ces sulfures exclusivement par décantations ; le lavage est du reste promptement terminé, parce que le bismuth brut ne contient ordinairement que très-peu de fer.

Pour doser le fer qui se trouve seul dans les liqueurs acides, on expulse l'hydrogène sulfuré; on sépare le soufre; on fait passer le fer à l'état de peroxyde ; on verse de l'ammoniaque en excès; on pèse le peroxyde de fer après lavages et calcination.

La détermination du cuivre, du plomb et du bismuth offre plus de difficultés. On dissout les métaux en traitant les sulfures par l'acide chlorhydrique avec un peu d'acide azotique ; on sépare par filtration le soufre qui reste insoluble ; oii ajoute de l'acide acétique, de l'acétate de soude, et on sature à peu près complètement les acides par un alcali. On fait chauffer à 60 degrés environ la liqueur qui contient l'acide acétique comme seul acide libre, et on fait arriver un courant rapide de chlore. Le plomb et le bismuth sont bientôt précipités à l'état de peroxydes : le cuivre seul reste dissous.

On lave les peroxydes par décantations ; on les reçoit sur un filtre pesé d'avance; on fait sécher à 100 degrés et on pèse de nouveau. On obtient ainsi la somme des poids des deux oxydes.

On sépare les oxydes du papier ; on brûle le papier dans une petite capsule de porcelaine ; on réunit les cendres et les oxydes, et on traite par l'acide chlorhydrique un peu concentré ; on fait chauffer assez longtemps pour obtenir une dissolution contenant le protochlorure de plomb et le chlorure de bismuth. On étend d'un peu d'eau ; on ajoute un volume assez grand d'alcool concentré et d'éther ; on bouche la fiole et on laisse en repos pendant deux jours. Le chlorure de plomb se précipite, tandis que le chlorure de bismuth se dissout dans le mélange d'alcool et d'éther. On lave le chlorure de plomb par décantations, en employant pour ces lavages de l'alcool mélangé d'éther.

Lorsqu'on est certain d'avoir dissous la totalité du chlorure de bismuth, on ajoute de l'eau, et on chauffe jusqu'à l'expulsion totale de l'alcool et de l'étber ; on verse de la potasse en excès, et on fait passer du chlore, afin de transformer le chlorure de plomb

W3 MÉTAUX KIOPREMENT DITS.

en bioxyde. Après avoir bien lavé cet oxyde à Teau bouillante, on le reçoit sur un filtre pesé ; on fait sécber à 100 degrés et on pèse de nouveau.

On obtient ainsi le bioxyde de plomb, et on calcule par différence le poids du peroxyde de bismuth. De ces deux nombres on déduit la proportion du plomb et celle du bismuth.

Pour obtenir le cuivre, on traite la liqueur acétique par l'acide chlorhydrique ; on fait chauffer tant qu'il se dégage du chlore, on précipite le cuivre par l'hydrogène sulfuré et on pèse le sulfure de cuivre, Cu*S, calciné au rouge sombre, à l'abri du contact de l'air.

Ce mode de séparation et de détermination des trois métaux est long et délicat ; il ne donne pas des résultats très-exacts, mais le même reproche peut être adressé à tous les procédés qui ont été proposés jusqu'ici.