FER. 4OT

cides phosphorique et arsénique. Nous ne pouvons pas exposer ici tous les cas particuliers, nous considérerons seulement le cas lo plus simple, celui qui se présente le plus ordinairement : nous admettrons que le minerai contient des quantités tellement faibles de sulfures, sulfates, phosphates, arséniates, qu'il est permis de ne pas tenir compte de leur présence pour les séparations et pour les dosages des oxydes. Les considérations que nous avons pré-» sentées dans les paragraphes précédents suffisent pour faire comprendre de quelle manière il faudrait procéder pour des mi* nerais plus impurs, dans le cas où leur analyse à peu pràs exacte paraîtrait avoir quelque intérêt.

Nous admettons que le minerai contient seulement : oxydes de fer, de manganèse et de zinc; carbonates de chaux ou de zinc; dolomie ; quartz ; argile ; sulfate de baryte ; alumine et silice hydratées. L'argile est partiellement attaquable par les acidcs%

On attaque S grammes du minerai par Tacide azotique concentré s lorsque l'oxyde de fer parait être entièrement dissous^ on évapore à sec ; on laisse le résidu exposé pendant vingt*quaire heures à une température voisine de 100 degrés ^ on reprend par l'acide azotique.

Comme il est assez difficile de redissoudre par cet acide la totalité des oxydes de fer et de manganèse, la partie insoluble est presque toujours colorée en rouge ou en brun . Après avoir lavé cette partie insoluble avec de l'eau acidulée par l'acide azo« tique, en procédant seulement par décantations, on l'attaque par l'acide chlorfaydrique, on évapore de nouveau à siccité, on re» prend par l'acide chlorhydrique.

On reçoit sur un filtre le nouveau résidu, on lave d* abord avec da Teau chargée d'acide chlorhydrique, ensuite avec de Veau pure ; ou sèche, on calcine et on pèse. On réunit les deux liqueurs acides. On examine ces deux matières.

Le résidu peut contenir : quartz, argile inattaquée, sulfate de Résida, baryte, silice existant dans le minerai à l'état d'hydrate, ou bien provenant de la portion de l'argile que les acides ont décom^ posée.

On met cette matière dans une dissolution faible de pot^se pure \ on chauffe pendant plusieurs heures à 50 ou à 60 degrés au plus ; on reçoit sur un filtre la partie indissoute ; on la lave & l'eau bouillante ; on sèche, on calcine et on pèse.

468 MÉTAUX PROftlÉMÊNT ftîtâ.

La liqueur alcaline trës-étendue n*attai)ue pas sensibletuènt Targile et le sulfate de baryte ; elle dissout assez bien la silice i la différence entre les deux pesées doit représenter assez exacte^ ment la silice. Le nombre obtenu n*a aucune signification abso-* lue : alors même que, l'analyse étant terminée, on peut le comparer au poids de l'alumine soluble dans les acides, on est fort embarrassé pour avancer à quel état se trouve dans le minerai la silice qui a été ainsi déterminée. De plus, lorsqu'on peut présumer que cette silice provient exclusivement de l'action des acides sur l'argile , et que le minerai ne contient pas une proportion appréciable de silice libre, on ne peut trouver aucune relation convenablement motivée entre la silice, évaluée comme nous venons de l'indiquer, et la proportion de silicium que renfermeront les fontes provenant du minerai.

n y a cependant un grand intérêt, au point de vue métallurgique, à faire dans l'analyse l'évaluation de la silice soluble dans la liqueur alcaline. D'après un assez grand nombre d'expériences, les minerais qui abandonnent le plus de silice aux agents analytiques sont ceux qui donnent dans les hauts fourneaux les fontes les plus chargées de silicium. Ces expériences ne sont pas encore suffisantes, et d'ailleurs les causes de la présence du silicium dans les fontes sont trop diverses, pour qu'on puisse dire d'une manière absolue que de deux minerais, traités de la même manière dans un haut fourneau, celui-là donnera la fonte la plus siliceuse, qui abandonne le plus de silice à la liqueur alcaline, dans l'analyse. Mais, sans aller aussi loin dans l'interprétation des résultats, il est permis de faire la comparaison approximative des minerais, et de considérer la proportion de silice soluble dans la potasse comme représentant, jusqu'à un certain point, la tendance des minerais à produire des fontes siliceuses.

La matière insoluble dans la liqueur alcaline peut contenir : quartz, sulfate de baryte, argile. Ordinairement l'examen minéralogique du minerai permet de constater très-nettement la présence ou l'absence du sulfate de baryte : lorsque le minerai n'en contient pas, il est généralement peu utile de déterminer la proportion du quartz et celle de l'argile. En examinant la gangue à la loupe, en la triturant entre les doigts, on reconnaît assez bien laquelle des deux substances est dominante, et cette indication est suffisante.

Lorsque le minerai renferme du sulfate de barjrte , il est essentiel d'évaluer approximativement sa proportion : on met la matière dans une dissolution concentrée de carbonate de soude ; on fait chauffer à 100 degrés pendant vingt-quatre heures ; on filtre , et on lave longtemps à l'eau bouillante la partie insoluble. Lorsque le lavage est terminé, on traite cette matière par l'acide chlorhydrique très-étendu, lequel dissout seulement le carbonate de baryte : on lave de nouveau le filtre avec de l'eau bouillante ; dans la liqueur acide on précipite la baryte par l'acide sulfurique. On reproduit ainsi le sulfate de baryte contenu dans le résidu : on pèse ce sulfate ; de son poids on déduit par différence le quartz et l'argile.

Cette détermination n'est pas tout à fait rigoureuse, car la dissolution concentrée de carbonate de soude attaque un peu l'argile ; cette action n'a cependant que très-peu d'influence sur le poids du sulfate de baryte : les nombres obtenus donnent une approximation bien suffisante.

Pour lé quartz et l'argile on peut obtenir des résultats approximatifs en fondant au creuset de platine avec 4 parties de carbonate de soude, en attaquant la matière fondue par l'acide chlorhydrique, évaporant à sec, reprenant par l'acide chlorhydrique, et en pesant la silice insoluble^ ainsi que l'alumine dissoute par l'acide chlorhydrique. Ces opérations ne sont pas très-longues, mais elles sont très-délicates : de plus, elles donnent seulement la silice et l'alumine, sans indiquer d'une manière certaine les proportions du quartz et de l'argile.

Les liqueurs acides, azotique et chlorhydrique, contiennent : Liqueun les oxydes de fer, de manganèse, de zinc ; un peu d'alumine ; la chaux et la magnésie. Nous avons exposé précédemment les procédés qu'il convient d'employer pour analyser des liqueurs analogues; nous ne donnerons ici que l'énoncé succinct de la série des opérations, dans le but de faire connaître comment on peut évaluer approximativement l'oxyde de zinc.

On traite la liqueur acide par l'ammoniaque : il ne reste en dissolution qu'une partie de l'oxyde de zinc, de la chaux et de la magnésie. On sépare le précipité par filtration ; après l'avoir bien lavé, on le sèche à 100 degrés, on le calcine fortement et on le pèse. Son poids P comprend : le peroxyde de fer, l'oxyde rouge de manganèse, l'alumine, une. partie de l'oxyde de jsinc,

de la chaux et de la magnésie. On le soumet à Taction de Thydrogène pur et sec, au rouge vif; on laisse refroidir dans l'hydrogène, et on pèse ; le poids F' comprend : le fer métallique, le protoxyde de manganèse, la chaux, 1* alumine et la magnésie. La différence F — F' se rapporte à Foxyde de zinc et à Toxygène ahandonné par le peroxyde de fer et par l'oxyde rouge de manganèse.

On traite cette matière par l'eau froide, acidulée par quelques gouttes d'acide chlorhydrique : le fer, l'oxyde de manganèse, la chaux et la magnésie se dissolvent ; l'alumine seule reste indissoute : on la pèse après calcination. Dans la liqueur acide on précipite le fer et le manganèse à l'état de sulfures par l'hydrogène sulfuré et par l'ammoniaque ; on sépare les sulfures par filtration ; on conserve la liqueur sulfhydrate, qui ne renferme plus que les terres alcalines, mais qui contient seulement une partie de ces hases.

Les sulfures de fer et de manganèse sont dissous dans l'acide chlorhydrique; le fer est peroxyde par l'acide azotique, après expulsion de l'hydrogène sulfuré et séparation du soufre ; les deux oxydes sont précipités ensemble par l'ammoniaque, calcinés et pesés. Il faut ensuite traiter ces oxydes par l'acide chlorhydrique, évaluer le chlore qui se dégage, et calculer la proportion de l'oxyde de manganèse. Le peroxyde de fer est évalué par différence.

Ces nomhres étant obtenus, on calcule l'oxygène que les deux oxydes ont dû perdre dans la réduction par l'hydrogène, et on fait l'évaluation de la portion de l'oxyde de zinc qui a été entraînée par l'alumine, par les oxydes de manganèse et de fer, dans la précipitation par l'ammoniaque.

11 reste à examiner la liqueur ammoniacale, qui contient une partie de l'oxyde de zinc, de la chaux et de la magnésie. On l'acidulé par l'acide acétique ; on y fait arriver un courant rapide d'hydrogèae sulfuré ; le zinc seul est précipité à l'état de sulfure. On recueille le précipité, et on le transforme en oxyde par grillage sous le moufle ; on pèse l'oxyde calciné, ce nombre donne seulement une partie de l'oxyde de zinc. On obtient la totalité de l'oxyde que renferme le minerai, en ajoutant au poids obtenu la proportion do l'oxyde de zinc qui a été déterminée par différence dans l'autre partie des opérations.

On ajoute un peu d'ammoniaque à la liqueur filtrée, on la réunit avec la dissolution qui contient le reste des terres alcalines ; et on précipite successivement la chaux par Toxalate d'ammomiaque, et la magnésie par le phosphate de soude.

Observations. — Dans cette longue série d'opérations la présence des acides sulfurique, phosphorique, arsénique, introduit des difficultés et des complications, mais seulement dans le traitement du précipité produit par l'ammoniaque. Au lieu de calciner et de réduire par l'hydrogène, il faut commencer par séparer les acides arsénique et phosphorique.

On doit appliquer la métnode que nous avons indiquée pour la recherche de ces deux acides ; traiter par l'acide sulfurique, par le sulfate d'ammoniaque et par l'alcool ; chercher une partie des oxydes de fer, de manganèse et de zinc dans la liqueur alcoolique; analyser les sulfates insolubles, et pour cela les décomposer d'abord par le carbonate de soude en dissolution concentrée. Les opérations sont bien plus longues, et on ne peut pas espérer d'atteindre le même degré d'approximation.

GABBOHATBS DE FEll.

Le fer carbonate est très-abon4ant, et se trouve en masses considérables dans un grapd nombre de localités, Il se présente sous des aspects très-divers ; on le connaît eu cristaux très-nets, m masses lamellairesi en couches h texture cristalline colorées en noir par des matières bitumineuses , en rognons, en plaquettes à texture compacte, également colorés par i,e% matières charbonneuses ou bitumineuses.

On désigne sous le nom de fer carbonate spathique toutes les variétés à texture cristalline qui ne renferment pas de matières organiques ; les noms de fer carbonate des houillères et de fer carbonate lithoïde sont appliqués aux minerais colorés on noir ou en brun foncé qui existent dans les terrains houillers.

Fer carbonate spathique. — Le fer spathique se présente rarement en cristaux isolés ; il est ordinairement en masses lamellaires ou à texture simplement cristalline. La forme primitive, et en même temps la plus habituelle des cristaux est le rhomboèdre de 107 degrés; on a signalé dans une seule localité des

cristaux d'une forme dififérente, dérivant d'un prisme rhomboïdal droit, dont l'angle est de 108^,26' ; ces cristaux sont octaédriques ; ils possèdent trois clivages très-nets, parallèles à la base et aux faces du prisme. Les cristaux rbomboédriques et les masses lamellaires ou cristallines présentent également trois clivages faciles et très-nets, parallèles aux faces du rbomboèdre. Les faces de clivage sont miroitantes et très-fréquemment courbes.

La densité du fer spathique est un peu variable ; elle est généralement comprise entre 3.80 et 3.8S. Le minerai, lorsqu'il n a pas été altéré par les agents atmosphériques, est d'un blanc un peu grisâtre, ou légèrement blond. Au contact de l'air, par Taotion des eaux venant de la surface, le fer carbonate s'altère assez rapidement; il devient d'abord blond, ensuite d'un brun de plus en plus foncé, ou bien rougeâtre. Dans certains minerais spathiques, complètement altérés, renfermant la totalité du fer à l'état de peroxyde, la forme lamellaire ou cristalline persiste encore avec beaucoup de netteté ; dans d'autres gisements, au contraire, le minerai est devenu en grande partie terne et terreux ; les clivages ne sont plus discernables que dans les parties les plus compactes des minerais.

Le fer spathique existe en filons et en couches puissantes dans des terrains assez anciens, au Stahlberg (près de Siegen^ Prusse rhénane) , à Eisenerz , près de Vordemberg (Styrie) , dans les Pyrénées, dans l'Isère, etc.... Il est la gangue principale d*un grand nombre de filons de galène argentifère, de cuivre pyriteux, de cuivre gris, de blende. Les sulfures métalliques forment ordinairement des veines ou des veinules, ou bien seulement des colonnes irrégulières, traversant le fer carbonate. Dans quelques parties des filons, les diverses matières minérales sont partiellement mélangées ; mais en général l'aspect des filons semble presque toujours indiquer que les sulfures sont postérieurs au fer spathique, et qu'ils sont venus remplir des fentes continues et de simples fissures. Dans les gisements exploités pour minerai de fer, le fer carbonate spathique contient toujours des lamelles, des nids ou des mouches de pyrite de fer, de cuivre pyriteux, quelquefois même de blende et de galène ; il est mélangé assez irrégulièrement avec du quartz et, très-rarement , ; avec du sulfate de baryte.

Le carbonate lui-même contient ordinairement plusieurs bases,

les protoxydes de fer et de manganèse, la magnésie et la chaux ; leurs proportions sont très-variables dans les diverses parties du même filon ou de la même couche. Le plus bel exemple de cette variation se trouve dans une couche très-puissante de fer spathique exploitée dans les environs de Murzzuschlag , en Styrie ; une partie de la couche renferme du minerai très-riche, contenant seulement quelques centièmes de protoxyde de manganèse, de chaux et de magnésie ; dans d'autres parties, distantes des premières d'une vingtaine de mètres à peine, la matière minérale présente la même forme lamellaire^ à clivages courbes, mais ne contient plus que IS à 16 pour 100 de protoxyde de fer.

Les minerais carbonates ne contiennent jamais d* acide phosphorique ; ils donnent presque tous des fontes très-pures, douées de la propension aciéreuse à un très-haut degré. Ces fontes sont rarement sulfureuses, bien que les minerais contiennent tous des mouches de pyrites ; elles renferment assez fréquemment un peu de cuivre et d'arsenic.

Nous citerons seulement quelques exemples numériques de la composition des fers spathiques :

Protoxyde de fer 56,30 53,00 44,90 53,60

Protoxyde de maogaDëse.. 3,30 2,50 10,30 1,70

Chaux » f 1,00 1,60

Magnésie 1^ 5^ 1,60 3.00

QuarU » > 4,30 3.20

Acide carbonique 38,90 40,00 38,00 37,20

(1) Minerai spathique, en lamelles d'un blond violacé, à'Eisenerz (Styrie); il est en couches puissantes dans les micaschistes ; Téchantillon analysé a été choisi bien exempt de pyrite de fer et de quartz ; ces deux minéraux sont disséminés en mouches dans la masse du minerai.

(2) Minerai spathique à*Allevard (Isère) ; l'échantillon soumis à l'analyse est lamelleux, d'un blond un peu grisâtre ; il ne contient pas de pyrites et de quartz ; le minerai spathique d'Allevard se présente en filons assez puissants ; il renferme des nids et des mouches de cuivre pyriteux.

(3) Minerai spathique du Stahlberg, près de Miisen (pays de Siegen, Prusse); il est à grandes lames d*un blond très-clair ; ce

minerai forme un filon extrêmement puissant, dans lequel se trouvent, par places, des colonnes exploitables de divers sulfures métalliques. Dans la partie qui est exploitée pour minerai de fer se trouvent des mouches et des nids de cuivre pyriteux et de galène argentifère. Ce minerai contient une proportion très-forte d'oxyde de manganèse ; il donne dans les hauts fourneaux de la fonte blanche à grandes lamelles , tenant jusqu'à 4 pour 1 00 de manganèse et un peu de cuivre ; cette fonte produit d'excellent acier.

(4) Minerai spathique^ de Pierre- Rousse, près de Vizille (Isère) ; il esta gi'andes lames, d'un blond légèrement violacé; le minerai forme des filons peu puissants dans un gneiss talqueux et micacé; on trouve quelques mouches de galène et de pyrite dans la masse minérale.

Fer carbonate des houillères. — Ce minerai se présente en couches, en plaquettes, en rognons, avec la texture cristalline ou bien tout à fait compacte, colorés en noir ou en brun plu9 ou înoins foncé par des matières organiques bitumineuses. Les principaux gîtes exploités se trouvent dans le terrain houiller, mais on a signalé des rognon^ de fer carbonate lithoïde jusque dans les lignites du terrain crétacé.

Fer carbonate cristallin^ et en couches. — Cette variété n'est connue que dans un très-petit nombre de localités, et peut être considérée comme formant la transition entre les minerais spathiques et les minerais lithoïdes proprement dits. Les plus beaux gisements se trouvent dans le terrain houiller du Gard, à Palmesalade^ dans les concessions de la Grandc-Combe de Comberedonde, de Portes, etc.. Le minerai forme plusieurs couches, d'une puissance variable, comprise entre 0™, 33 et 2 mètres. Elles accompagnent, à de faibles distances, les principales couches de houille.

Le minerai a la texture cristalline très-prononcée, une couleur presque noire ; il est mélangé d'une manière très-intime avec du sable quartzeux, avec un peu d'argile; il contient quelques mouches, presque imperceptibles, de pyrite de fer, de blende, de galène ; il est traversé par des veinules de fer carbonate spathique, de couleur blonde, et par des veines peu puissantes de sulfate de baryte. Le carbonate de protoxyde de fer contient une

proportion trës-faible de carbonates, de protoxyde de manganèse, de chaux et de magnésie. Les échantillons les plus riches rendent à l'essai de 44 à 4S pour 100 ; dans les bancs qui renferment du sable quartzeux, le rendement en fonte ne dépasse pas 35 pour 1 00; la proportion des matières organiques est comprise entre 3 et 5 pour 100.

Fer carbonate compacte ou lithoîde. — Les minerais lithoïdes se présentent en rognons ou en couches très-minces, dans les schistes noirs des terrains houillers proprement dits, dans les schistes bitumineux qui accompagnent les couches de lignites, dans les bancs de grès houiller.

Lc^ rognons ont les dimensions les plus diverses ; leur texture est généralement compacte, très-rarement un peu fibreuse ; leur couleur est variable du gris ou du brun foncé au noir. Leur composition est souvent assez variable : ils contiennent Tespëce minérale, carbonate de fer, tenant, comme dans les minerais spathiques, une proportion plus ou moins appréciable de carbonates de protoxyde de manganèse, de chaux et de magnésie ; ces carbonates sont intimement mélangés avec du sable quartzeux, avec de Targile, avec du calcaire, avec des phosphates d'alumine et de chaux. Les rognons renferment presque toujours des sulfures métalliques divers, notamment des pyrites de fer, des pyrites arsenicales, de la blende, de la galène, quelquefois même du cuivre gris et du sulfure de mercure .

Les sulfures et les phosphates sont parfois en proportion tellement faible que les minerais peuvent donner des fontes d'assez bonne qualité ; d'autres fois, au contraire, les phosphates et les sulfures sont en quantité très-notable, bien que la présence des matières bitumineuses empêche de les reconnaître ; ,les minerais produisent alors des fontes sulfureuses, arsenicales et phosphoreuses. Les minerais en plaquettes ou en couches minces, diffèrent un peu des minerais en rognons ; ils contiennent ordinairement une proportion beaucoup plus forte de sable quartzeux, et ils sont quelquefois imprégnés de sulfate de chaux; ils renferment d'ailleurs, comme les rognons, des phosphates, des pyrites et des sulfures divers. Us donnent presque tous des fontes de trèsmauvaise qualité.

La densité des minerais carbonates cristallins et lithoïdes ne peut pas être indiquée d'une manière générale ; elle varie

beaucoup avec la proportion des gangues terreuses; elle est ordinairement comprise entre 3.00 et 3.3S, au moins dans les minerais assez riches pour être traités dans les hauts fourneaux.

Nous citerons quelques exemples de la composition de ces minerais :

l'roloxyde de fer 54,00 52,00 35,00 25,00

Protoxyde de manganèse. . . i ,10 1,00 traces. 2,40

Chaux 0,00 2,25 1.60 3,50

Magnésie traces. 0,75 • 5,00

Alumine i 1.15 2,75 1,2>

silice 1 2,10 4,55 2,60

Acide phosphorique • 1 ,50 0,f 0 0,55

Arsenic p 0.13 0,05 0,15

Argile 6,00 3,00 10,60 14,65

Qnartz 2,10 » 20,00 16,00

Acide carbonique 34,60 34.00 23,00 24,70

Eau, maliëres organiques. . 1 ,60 2,10 2,45 3,60

Ces diverses analyses ont été faites sur des échantillons choisis de manière à ce qu'il fût inutile de tenir compte des sulfures métalliques.

(i) Minerai cristallin de la mine de Palmesalade (Gard) ; le minerai fonne une couche de près de 2 mètres de puissance, dans les grès du terrain bouiller. On exploite dans la mine plusieurs couches difTérentes; l'échantillon analysé provient de celle qui fournit le minerai le plus riche. Il est presque noir, à texture cristalline très-prononcée, analogue à celle des calcaires saccharoïdes ; les lamelles ont un certain éclat ; on ne peut distinguer dans la couche que des mouches très-rares de pyrites ; le minerai peut être considéré comme ayant à peu près la même valeur, au point de vue de la qualité des fontes, que les fers spathiques les plus purs, mais contenant peu de manganèse.

(2) Minerai lit/ioîde, en rognons, de Bezenet (Allier). Le minerai est compacte, très-lourd, d'un brun très-foncé, presque noir. Les rognons sont dans les schistes bitumineux, à une faible distance de la grande couche de houille ; les schistes renferment une proportion considérable de phosphates de fer et d'alumine ; certains échantillons, grillés sous le moufle, donnent encore de 11 à 12 pour 100 d'acide phosphorique, bien que le grillage fasse

perdre beaucoup cie phosphore. Los roguons donnent de l.SO à 6 pour 100 d'acide phosphorique, et malgré leur richesse en for, il est presque impossible de les traiter dans les hauts fourneaux ; mélangés dans les charges avec 90 pour 100 de minerais de bonne qualité, ils produisent encore des fontes trës-phosphoreuses. Les rognons contiennent des mouches de pyrite arsenicale, disséminées très-irréguliërement .

(3) Minerai lithoide^ en rognons, des mines à'Anzin (Nord). Les rognons sont compactes ; leur surface est noire et présente Téclat de la houille ; à la cassure, la texture du minerai est compacte et terne; on distingue par places des grains de sable quartzeux, de la grosseur des grains de millet. Ces rognons sont bien moins chargés de phosphates que ceux de Bezenet; ils donnent, dans le traitement aux hauts fourneaux, des fontes qui contiennent seulement quelques millièmes de phosphore.

(4) Minerai lithoîdey en plaquettes, du Mouillon, près de Rivede- Gier {Loir e). Use présente en couches minces, assez continues; leur texture est presque compacte, un peu grenue ; leur couleur est le gris foncé. Ce minerai contient une proportion assez forte d'acide phosphorique; il renferme des mouches de pyrite arsenicale. Il n'est pas assez riche en fer pour être traité dans les hauts fourneaux ; il donne, à l'essai, de la fonte très-cassante, contenant beaucoup de soufre, de phosphore, d'arsenic et de silicium.

Analyse. — Il nous parait peu utile d'insister sur l'analyse des minerais. carbonates ; elle n'offre un intérêt véritable que dans des cas très-rares, par exemple lorsqu'on veut déterminer la composition des cristaux isolés, ou bien celle du minerai spathique, bien exempt de gangues terreuses et de sulfures métalliques ; au point de vue industriel l'essai par voie sèche donne toutes les indications désirables. En outre, s'il était nécessaire de faire l'analyse un peu exacte des minerais lithoïdes, il faudrait suivre une marche analogue à celle que nous avons exposée pour l'analyse des minerais hydratés.

Nous nous bornerons à quelques explications sommaires pour deux cas différents :

1*" Pour l'analyse des cristaux ou pour celle des fers spathiques les plus purs ;

Hf" Pour l'examen des minerais litholdes contenant une forte proportion de phosphates.

Fer L'analyse exige trois séries d'opérations :

s^Uiiquc. *° Détermination de t acide carbonique. — On attaque 2 grammes du minéral par l'acide chlorhydrique concentré ; on reçoit l'acide carbonique dans une dissolution ammoniacale de chlorure do barium ; on pèse le carbonate de baryte. L'opération ne demande aucune précaution particulière autre que l'emploi de l'acide chlorhydrique concentré : le fer carbonate est attaqué lentement par l'acide étendu; avec cet acide l'opération durerait trop longtemps, on n'éviterait pas complètement l'absorption de Tacide carbonique de l'air par la dissolution ammoniacale.

2!" Calcination. — On calcine B grammes du minéral sous le moufle, en élevant progressivement la chaleur au rouge vif; après refroidissement, on imprègne la matière d'acide azotique; on chauffe de nouveau très-lentement jusqu'au rouge vif; on pèse. Le poids obtenu donne la somme des quatre oxydes : peroxyde de fer, oxyde rouge de manganèse, chaux et magnésie; il doit servir seulement de vérification aux dosages.

On porphyrise la matière calcinée, on la traite par Tacide chlorhydrique concentré ; on recueille le chlore dans une liqueur acidulée par Tacide chlorhydrique^ contenant de l'acide sulfureux et du chlorure de barium. D'après le poids du sulfate de baryte on calcule la quantité d'oxyde rouge de manganèse, et par suite la proportion du protoxyde de ce métal, que contient le minéral proposé.

3"^ Dosages des oxydes. •— On attaque 3 grammes du minéral par l'acide chlorhydrique ; on sépare et on pèse^ s'il y a lieu, la gangue indissoute ; dans la liqueur acide on précipite les deux métaux à l'état de sulfures par l'hydrogène sulfuré et par Tammoniaque. On dose la chaux et la magnésie dans^ la liqueur.

On traite le précipité de sulfures métalliques comme s'il contenait seulement du sulfure de fer ; on pèse ensemble le peroxyde de fer et l'oxyde rouge de manganèse.

Il faut de plus chercher à faire la séparation des deux métauï toutes les fois que la première évaluation du manganèse indique que le minéral contient une proportion appréciable de ce métal. La séparation du fer et du manganèse est faite par Taction de la litharge sur la dissolution chlorhydrique des ox}'deS5 on pèse

litboldes.

FER. 4Td

seulement l'oxyde de manganèse : l'oxyde de fer est déterminé par difTérence.

Dans l'examen des minerais spaihiques au laboratoire, il faut opérer sur des échantillons ne contenant pas de sulfures métal* lîques; la nature et la proportion de ces sulfures ne peuvent être déterminées utilement que par Tobservation attentive de la masse du minerai.

L'évaluation de l'acide carbonique n'offre aucun intérêt; on doit se borner aux deux dernières séries d*opérations que nous venons d'indiquer. Au contraire, la détermination du manganèse doit être faite avec autant de soins que s'il s'agissait d'une ana-^ lyse minéralogique ; car la proportion de ce métal a une très* grande importance dans le traitement métallurgique.

L'analyse des minerais lithoïdes est faite très-rarement d'une MjneraU manière complète ; lorsque, dans des cas particuliers, cette analyse présente quelque utilité, on doit la conduire comme celle deê minerais hydratés. Les difficultés sont un peu plus grandes, les opérations sont plus compliquées, en raison de la proportion généralement plus forte d'acide phosphorique, et à cause de la présence des matières bitumineuses. Nous signalerons les prin* cipales différences dans les difficultés et dans la marche des opérations.

Le minerai peut contenir : Une très-petite quantité de sulfures métalliques les plus divers ; pyrite de fer, pyrite arsenicide, cuivre pyriteux, blende, galène, cuivre gris, sulfure d' arsenic ; des car» bonates de fer, de manganèse^ de chaux, de magnésie; de l'alu-» mine et .de la silice ; du sulfate de chaux, du sulfate de baryte ; du quarte, de l'argile^ des phosphates et des arséniates, de l'eau combinée, des matières organiques bitumineuses.

1^ RBcasacHS w ctuvate, du plomb, du zinc, m MsactmE. --^ Les sulfures sont toujours très-irrégulièrement disséminés dans les minerais lithoïdes ; il s'agit donc seulement de recherches qua^^ litalives ; il importe cependant de constater que ces sulfures sont en quantité trè»-petite, et alors on peut négliger leur présence dans les autres opérations de l'analyse ; dans le cas contraire il est tout à fait inutile de continuer l'examen du ritinerai, U ne peut pas être employé en métallurgie.

On attaque 18 grammes par l'acide chiorhydrique, auquel oH

480 MÉTAUX PROPREMENT Dtf d.

ajoute quelques gouttes d* acide azotique ; la liqueur acide filtrée contient une certaine proportion de matières organiques ; elles ne peuvent avoir aucune influence sur la recherche du cuivre, du plomb et du zinc. On traite la liqueur acide par l'hydrogène sulfuré, et le précipité de sulfures par le sulfhydrate d'ammo-niaque; on cherche, dans les sulfures insolubles dans le sulfhy-^ drate, le cuivre, le plomb et le zinc, sans se préoccuper du mercure.

Pour ce dernier métal il faut une opération spéciale : on mélange intimement 100 grammes du minerai avec SO grammes de chaux sodée ; on chauffe dans une cornue de grès, en élevant peu à peu la chaleur au rouge vif ; le mercure est amené à l'état métallique et volatilisé ; on condense les vapeurs dans l'eau, ainsi que nous l'indiquerons dans le quatrième volume, en décrivant les essais par voie sèche des minerais de mercure. La présence du métal dans le minerai est démontrée par la condensation de globules de mercure au fond de la capsule. Ce procédé n'est pas extrêmement sensible, mais il est bien suffisant, car le mercure ne peut avoir aucune influence sur le traitement métallurgique des minerais de fer; le soufre du sulfure de mercure ne passe luimême qu'en faible partie dans la fonte; il n'est donc utile de constater la présence du mercure que dans le cas où le minerai contient une quantité un peu notable de cinabre.

La recherche spéciale de l'antimoine n'a pas d'intérêt ; ce métal se comporte comme l'arsenic, et il suffit d'évaluer ensemble l'antimoine et l'arsenic, d'après l'intensité des taches obtenues par l'appareil de Marsh ; on doit examiner ces taches, et il est facile de reconnaître si elles sont dues à l'arsenic seul, ou si elles renferment une certaine proportion d'antimoine.

2^ Recherche du sulfate de chaux. — La présence des matières bitumineuses ne gêne en rien la recherche du sulfate de chaux. Ordinairement les minerais lithoïdes renferment seulement des traces de ce sulfate ; il faut opérer sur 50 ou 60 grammes de minerai pour obtenir des indications suffisamment nettes.

On laisse en digestion dans l'eau, pendant deux ou trois jours; on filtre, on «épare la liqueur en deux parties égales; dans l'une on précipite la chaux à Tétat d'oxalate ; dans l'autre on détermine Vacide sulfurique. lies deux nombres obtenus doivent répondre

à la formule du sulfate de chaux^ car les minerais lithoïdes ne contiennent pas, eu général, d'autres sulfates solubles. Les deux précipitations, de la chaux par Foxalate d'ammoniaque, et de Tacide sulfuriquo par le chlorure de barium, sont plus lentes, mais encore fort nettes, dans des liqueurs qui renferment des matières organiques.

On voit que la recherche du sulfate de chaux est plus simple dans le cas actuel que pour les minerais hydratés. Nous supposerons que le minerai proposé contient seulement des traces de sulfate de chaux ; dans le cas contraire il faudrait opérer, pour les recherches suivantes, sur la partie insoluble dans l'eau.

3** Recherche du soufre. — La présence des matières organiques oblige à employer la potasse et le chlore pour la recherche du soufre. On attaque S grammes de minerai par l'acide azotique concentré, préalablement chauffé à 75 ou à 80 degrés ; on laisse l'acide agir pendant deux ou trois heures à cette température ; on étend d'eau ; on ajoute un grand excès de potasse pure ; on fait ensuite passer du chlore jusqu'à ce que la matière organique ait eotièrement perdu sa couleur noire. On lave alors à l'eau bouillante, et par décantations, la partie insoluble; on détermine l'acide sulfurique dans les liqueurs décantées.

On doit prendre pour la pesée du sulfate de bciryte toutes les précautions que nous avons indiquées ; il faut surtout avoir égard à la présence probable de la silice dans la liqueur qui contient Tacide sulfurique.

i"" Recherche de l'acide phosphorique , de l'arsenic et de l'antimoine. — Les opérations peuvent être faites en présence des matières bitumineuses ; cependant il est préférable do les décomposer avant de procéder aux recherches.

On attaque 5 grammes du minerai par l'eau régale ; on étend d'eau; on ajoute de la potasse en excès; on fait passer du chlore jusqu'à décoloration des matières bitumineuses. On acidifie légèrement par l'acide chlorhydrique, et on chauffe très - doucement pour expulser le chlore; on filtre. La liqueur filtrée contient toutes les bases du minerai, de la silice, de la potasse en grand excès, les acides du phosphore, de l'arsenic et de l'antimoine. On sature par Tammoniaque ; le précipité, très-complexe et vo-

Wi MÉTAUX PROPREMENT DITS.

lumineux, contient la totalité des acides phoaphoriqoe^ arsémqae et antimonique. On le lave longtemps par décantations; on le traite ensuite par Tacide sulfurique, par le sulfate d'ammoniaque et par F alcool.

Âpres avoir séparé par filtration les sulfates insolnbieS) après les avoir lavés avec de l'alcool, on ajoute beaucoup d'eau à la liqueur alcoolique; on chasse l'alcool par la chaleur; on fait arriver de l'hydrogène sulfuré, et on sature par l'ammoniaque* On filtre de nouveau ; on lave le sulfure de fer avec de l'eau chargée de sulfhydrate. Dans les liqueurs filtrées, on décompose le suifhydrate par l'acide chlorhydrique ; dans le précipité^ composé principalement de soufre, on cherche l'arsenic et l'antimoine, en se servant de l'appareil de Marsh. On recherche l'acide phosphorique dans la liqueur acide.

5"" Calcination. -^ On grille B grammes du minerai sous le moufle, et dans une capsule de porcelaine, en chauffant un peu au-dessus du rouge sombre; on fait passer la mattëre dans une capsule de platine, et on chauffe au rouge vif; on laisse refroidir, on imprègne le minerai grillé avec un peu d'acide azotique ; on recommence la caldnation^ et on pèse après r^reidîssement.

Le poids obtenu ne donne aucune indication, même approximative, pour l'eau, l'acide carbonique^ pour les matières lutumineuses ; on obtient seulement la somme des poids des matières fixes, non pas telles qu* elles existent dans le minerû^ mais teUes qu'elles ont été modifiées par le grillage; le fer étant amené à l'état do peroxyde et le manganèse à l'état d'oxyde rougn.

Le nombre donné par la posée n'est lui-4nème qu'une approximation ; il y a perte appréciable de soufre^ de phosphore, d'ar^ senic , etc. , et cette perte est variable aveo la conduite du grillage.

Lorsque le minerai contient du sulfate de baryte et du quarts ou de l'argile, le sulfate de baryte est toujours partiellement décomposé. La somme des poids des matières fit es ne peut donc fournir qu'une vérification un peu douteuse pour les dosages des oxydes et des gangues du minerai i

La détermination séparée de l'acide carbonique peut être faite, 1 lorsque cela est jugé convenable, en ti^aitiAit le minerai par \%iA%»

chlorhydrique, et en recueillant Tacide carbonique dans une dissolutîoii ammoniacale de chlorure de barium.

6" Oxydes métalliques et gangues terreuses. — Avant de procéder à la recherche des oxydes métalliques, de la chaux, etc., il est indispensable de se débarrasser des matières organiques ; on doit chercher en même temps à expulser le plus possible le phosphore, l'arsenic, eto... A cet effet, on calcine 5 grammes du minerai dans im creuset de porcelaine, en chauffant seulement un peu au-dessus du rouge sombre; on place ensuite la matière dans une capsule de platine, et on chauffe sous le moufle à ce même degré de chaleur, un peu au-dessus du rouge sombre, température suffisante pour la combustion du charbon. Le minerai grillé est attaqué par l'acide azotique, on évapore à sec, et on reprend par le même acide .

Le résidu, lavé à Feau bouillante, et seulement par décantations, ost traité par Tacide chlorhydrique ; il faut encore évaporer à sec, et reprendre par le même acide. On pèse le second résidu^ et on l'analyse ; on détermine le sulfate de baryte, la silice et ralnmine.

Le poids obtenu pour le sulfate de baryte est probablement trop faible : une partie de ce sulfate a pu être décomposée pendant la oalcination par Faction du quartz et de Targile.

On peut espérer cependant que le sulfate de baryte a été préservé par l'oxyde de fer, qui se trouve en proportion bien plus forte, et sur lequel le quartz et l'argile agissent avec une facilité plus grande; on peut donc admettre que l'évaluation du sulfate de baryte est faite avec une approximation suffisante.

Le poids de la silice comprend l'acide silicique qui existe dans le minerai sons divers états : à l'état de sable quartzoux, k l'état d'argile, à l'état de silice hydratée. Nous reviendrons tout à l'heure sur l'estimation du quartz et de la silice.

Pour l'alumine, on n'obtient qu'un dosage partiel^ mais on est certain que cette portion de l'alumine se trouve dans le minerai à l'état d'argile. Les liqueurs acides, azotique et chlorhydrique contiennent l'alumine hydratée du minerai, et de plus une partie de l'alumine de la gangue argileuse.

On réunit les deux liqueurs acides, on les traite par l'ammoniaque* Dans la liqueur ammoniacale il ne peut rester qu'une

partie des terres alcalines. On opère de manières différentes sar le précipité, suivant que les acides phosphorique et arsénique sont en proportion appréciable ou négligeable : dans les deux cas, la série des opérations est celle que nous avons indiquée pour les minerais bydratés, avec cette différence que les minerais lithoîdes renferment très-rarement une quantité appréciable de zinc.

T Quartz et arg^e. — Su.ice. — Alumine. — Pour se rendre compte des proportions de sable quartzeux, d'argile, de silice et d*alumine hydratées , il faut entreprendre de nouvelles expériences.

On attaque par F acide chlorhydrique un peu faible 15 grammes du minerai pulvérisé grossièrement; on cherche à employer Tacide à un degré de concentration tel qu'il puisse dissoudre, à l'aide d'une douce chaleur, de 40 à SO degrés, la totalité des carbonates, sans attaquer sensiblement l'argile ; on ajoute quelques gouttes d'acide azotique quand le minerai contient des sulfures.

La partie insoluble, lavée à l'eau bouillante, séchée et grillée sous le moufle au rouge sombre seulement, contient : le suUate de baryte, le sable quartzeux, l'argile et la silice. On pèse cette matière, on la met dans une dissolution faible de potasse, et on laisse la liqueur alcaline agir pendant quelques heures, à environ 40 degrés. On lave la partie insoluble avec de l'eau bouillante, et on la pèse de nouveau après calcination au rouge sombre. La différence entre les deux poids donne approximativement la silice qui se trouve à l'état libre dans le minerai ; le nombre obtenu est un peu incertain, parce qu'il est bien difficile d'éviter l'action partielle de l'acide chlorhydrique sur l'argile.

Il conviendrait peut-être mieux de négUger la silice libre, et de chercher seulement à apprécier la facilité avec laquelle la gangue argileuse est attaquée par l'acide chlorhydrique concentré. Il faudrait alors attaquer le minerai par l'acide concentré, évaporer à sec, reprendre par l'acide chlorhydrique, laver la partie insoluble, la calciner et la peser; il faudrait ensuite traiter par la dissolution faible de potasse, laver, calciner et peser de nouveau. La différence entre les deux pesées, considérée comme représentant la silice de la partie de l'argile que l'acide a décomposée, donnerait un terme de comparaison pour les divers minerais. Nous avons exposé pour les minerais hydratés dans

quel sens il faut attacher quelque importance à cette proportion de silice rendue soluble par les opérations analytiques.

La matière insoluble dans la liqueur alcaline contient : sulfate de baryte, sable quartzeux, argile. On sépare d'abord le sulfate de baryte en faisant chauffer la matière à l'ébullition, et pendant douze heures, dans une dissolution concentrée de carbonate de soude, en lavant à Teau bouillante, et traitant ensuite par Tacide chlorhydrique étendu. Le résidu, quartz et argile, est traité par lévigation; on arrive à séparer assez nettement, par des décantations répétées , le sable quartzeux, qui tombe assez rapidement au fond du liquide, de Targile, qui reste plus longtemps en suspension. On pèse le quartz lorsque l'argile a été entièrement enlevée. On précipite la baryte qui a été dissoute par l'acide chlorhydrique, et on pèse le sulfate de baryte.

On obtient donc dans ces opérations les poids du quartz , du sulfate de baryte et de la silice ; on calcule celui de l'argile par différence.

Pour compléter l'examen du minerai, il faut encore chercher s'il contient de l'alumine hydratée et du phosphate d'alumine ; mais cette question ne peut être résolue d'une manière convenable, il est seulement possible d'évaluer quelle proportion d'alumine est dissoute par Tacido chlorhydrique un peu étendu.

On n'obtient cette évaluation qu'en répétant sur la liqueur chlorhydrique toute la série des opérations qui ont déjà été faites pour les dosages des oxydes; on n'arrive à peser l'alumine qu'après avoir fait toutes les séparations. II faut donc beaucoup de temps et beaucoup de peines pour obtenir cette évaluation, qu'il est toujours très-difficile d'interpréter. D'un côté, on ne peut pas affirmer que l'argile n'a pas été partiellement décomposée ; d'un autre côté, l'alumine dissoute par l'acide faible peut provenir aussi bien du phosphate que de l'alumine hydratée. Enfin la détermination de l'alumine est tellement difficile, qu'on a seulement une approximation douteuse pour la petite quantité de cette terre qui se trouve dans la liqueur chlorhydrique.

Le nombre obtenu doit être discuté ; il faut se rendre compte des pertes qui ont pu être faites dans l'analyse, de la proportion des acides phosphorique et arsénique, de la quantité de silice qui a été dissoute dans la liqueur alcaline faible. Il faut de plus comparer tous ces résultats à ceux qui sont obtenus , pour la

silice et pour l'alumiiie, en traitant le minerai par Tacide chlorhydrique concentré. Cette discussion complexe peut seule coih stater la présence ou l'absence probable de Talumine hydratée. Lorsqu'il s'agit de résoudre une question scientifique et de reconnsdtre si réellement les minerais lithoïdes contiennent de Talumine libre, on ne doit reculer ni devant la longueur des opérations ni devant Tincertitude possible des résultats : en multipliant les expériences on arrivera toujours à démontrer la présence ou l'absence de l'alumine. Au point de vue industriel, au contraire, ces recherches ne sont pas motivées, on doit se borner à chercher approximativement la proportion du quartz, da sulfate de baryte et de l'argile.

SIL1CAT£8 DE PROTOZTDS ET Pfi PEROXTDS DE rEE.

Presque tous les silicates renferment une proportion notable de protoxyde ou de peroxyde de fer; plusieurs de ces miaéranx silicates contiennent l'un de ces deux oxydes comme base principale. L'examen détaillé de ces minéraux ne peut trouver sa place dans un traité de docimasie; leur étude intéresse seulement les minéralogistes. Nous citerons ici, et seulement à titre d'exemples, la composition de divers échantillons de silicates, apporte* nant à des espèces minérales très-répandues dans la nature, ou bien accompagnant les minerais de fer^ Yhyper$thène^ lea grtnaU et les chlorites.

Hypersthène. — Ce minéral appartient au groupe de minéraux qu'on désigne sous le nom de pyroxène ; ce sont des silicates contenant comme bases : les protoxydes de fer et de manganèse, la chaux et la magnésie ; ils renferment presque tous de l'alumine, dont il est bien difficile de reconnaître le véritable état chimique. La formule générale de ces minéraux parait être la suivante : 2SiO'-|- 3R0. En discutant les résultats des nombreuses analyses qui ont été faites^ on arrive ordinairement & les faire accorder avec la formule précédente, en considérant l'alumine comme remplaçant une quantité correspondante d'acide silicique, ce qui revient à admettre que les minéraux contiennent à la fois des silicates et des aluminates.

Les divers échantillons à' hypersthène <][ui ont été examinée

présentent une texture cristalline très-prononcée, ou bien se trouvent en oristaus assez nets. Les clivages font admettre pour la forme primitive le prisme rhomboïdal droit, dont les angles sont de 83 degrés et de 98 degrés. La densité varie entre 3.30 et 3.60. La couleur est tantôt le vert bronzé, tantôt le gris presque noir; les faces de Rivage ont Téclat métallique.

Ces silicates sont à peu près inattaquables par l'acide cblorhydrique étendu } ils sont complètement, bien que difficilement, décomposés par l'acide chlorhydrique et par l'eau régale concentrés, à une température bien inférieure à 100 degrés,

Exemples d'analyses :

Canada* Labrador. Skye.

Silice 51,35 51,36 51,35

Alomine 3,70 0,37 »

Magnésie 9ij69 91,31 11,00

Cliau... 1,6S 3,00 1,84

Proloxydede fer 20,56 21,27 33,92

Protoxyde de mangAii^e.... » 1,32 »

Lies troi^ échantillons proviennent de l'Amérique du Nord, et peut être doîf-on attribuer à cette communauté d'origine la constance remarquable dans la proportion de la silice, bien qu'il y ait une différence très-grande dans celles des bases. Du reste, les échantillons d'hypersthène provenant d'Europe ont également donné à l'analyse de 51 à 53 pour 100 de silice.

Grenats. — Les grenats présentent une grande diversité de couleur et de composition chimique ; cependant ils peuvent être r epésentés par une formule générale : (R*0'-|-3RO)2S20*.

Les bases sont principalement l'alumine, le sesquioxyde de fer, le sesquioxyde do manganèse, la chaux et la magnésie; quelques variétés de grenats contiennent du protoxyde de fer ou in protoxyde de manganèse. La formule générale que nous venons d'écrire indique que la silice contient autant d'oxygène que toutes les ha^es réunies, et que pour les oxydes il y a égalité entre les proportions d'oxygène des protoxydes et des sesquioxydes.

La forme primitive des cristaux est le cube ; leur forme la plus habituelle est le dodécaèdre rhomboïdal « On connaît les grenats en masses cristallines, et même en masses presques compacte s,

dans lesquelles cependant les clivages sont encore distincts. La densité varie, suivant la composition, de 3.15 à 4.30.

Les grenats grossiUaires contiennent , comme bases principales, Talumine et la chaux ; ils sont blancs ou colorés en vert clair, en rouge plus ou moins vif, suivant qu ils contiennent du protoxyde ou du peroxyde de fer.

Les grenats almandins contiennent une proportion très-forte de protoxyde et de peroxyde de fer; leur couleur varie du brun presque noir au rouge violacé.

Les grenats mélanites renferment principalement du peroxyde de fer et de la chaux ; ils sont en général noirs ou d'un brun trèsfoncé.

Les grenats spessartines renferment beaucoup de manganèse ; leur couleur varie du rouge brun au rouge violacé.

On connaît, en outre, des grenats rhomboédriques , d'une belle couleur verte, qui contiennent une proportion très-forte d'oxyde de chrome ; la forme des cristaux diffère seulement en apparence de celle des grenats ordinaires, car on a pu la déduire, par dérivation, du dodécaèdre rhomboïdal.

Les grenats, parfaitement porphyrisés, sont attaqués complètement par les acides concentrés, par l'acide chlorhydrique et par l'eau régale. L'action des acides n'est pas très-rapide; il faut presque toujours faire chauffer pendant plusieurs heures dans l'acide chlorhydrique fumant pour obtenir la décomposition totale du silicate. On éprouve par suite une difficulté très-grande dans la détermination du protoxyde et du peroxyde de fer. Dans les analyses qui ont été publiées, les procédés employés pour cette détermination n'ont pas toujours été décrits ; cela est regrettable, car il y a quelque discordance entre l'état d'oxydation du fer et la couleur des minéraux analysés.

Nous citerons quelques exemples de la composition des grenats :

Grossulaire Almandio HéUniie SpesMrtine fl??^

de Ceylan. Groenland. Sala. Brodbo gi^riê

Silice 38,80 39,85 36,62.... 39,00...* 56.93

Alumine 21,20.... 20,60.... 7,53.... 14,30.... 5,68

Oxyde de chrome » .... » .... » .... » .... 21,84

Peroxyde de fer. 6,50.... » .... 22,18.... o .... 1|96

Protoxyde de fer » .... 24.85.... » .... 15,44. •',. »

Protoxyde de manganëse. . » .... 0,46. ... » .... 27,90. ... »

Chaux 31,25.... 3.51.... 3180..,. 2.30.... 51,66

ic p .... 9,93.... 1.95.... 0,70.... 1.54

Chlorite. — On désigne sous le nom de cklorite les silicates hydratés, d'un vert plus ou moins foncé, qui contiennent comme bases l'alumine, la magnésie et le protoxyde de fer. Ces minéraux se présentent quelquefois en cristaux isolés, dérivant du prisme hexagonal; mais ils sont plus ordinairement en masses schisteuses, en écailles, ou en grains lamelleux.

Cette espèce minérale forme des bancs assez puissants, les schistes chloritiques ; elle accompagne certains minerais de fer, les grenats, etc. ; elle existe en grains isolés, mais trës>nombreux, dans la craie. Sa densité est comprise entre 2.6S et 2.85. Elle est très-facilement attaquée par les acides un peu concentrés.

La composition de la chlorite cristallisée ou lamellaire est assez constante, tandis que celle des grains et des écailles qu'on trouve danslacraie^ ou qui accompagnent des minéraux divers, présente de grandes irrégularités ; elles sont dues probablement à des mé« langes qui n'ont pas été constatés par l'examen minéralogique. Nous citons, dans le tableau suivant, quelques-unes des nombreuses analyses qui ont été faites :

Chlorite critlalUne Graini chloriliqaes de la craie

de Ziuerihal. Ala. Parii. La llé?e.

Silice 31,47 30,01 40,00 49,70

Alumine 10,67 49,11 1,10 6,90

Magnésie 32,56 33,15 19.90 8,00

Protoxyde de fer 5,97 4,81 24.70 19,50

Alcalis » » 1.70 2,40

Eaa 12,42 12.52 12,60 12,00

ANALYSE. —Prenons pour exemple l'analyse de la chlorite, qui présente comme particularité l'évaluation de l'eau dans un silicate contenant du protoxyde de fer; l'analyse offre de l'intérêt seulement au point de vue minéralogique, et doit ^être faite, par conséquent, sur des cristaux, ou sur des lamelles séparées avec soin de tout minéral étranger.

Première opératioii. — Caldnaiioti, — On calcine 3 grammes de chlorite dans une capsule de platine et sous le moufle; on chauffe au rouge pendant dix ou quinze minutes ; on laisse refroidir; on imprègne d'acide azotique, et on recommence la calcination, en ayant soin d'élever très-lentement la température jusqu'à l'expulsion totale de l'acide azotique. Cette seconde calcination est nécessaire pour faire passer entièrement le fer à l'état

4M MÉTAUX PROMIEMENT DITS.

de peroxyde ; elle oblige à peser d'avance la capsule, ear la matière s'attache partiellement aux parois. On pèse après refroidis* sèment. La perte de poids représente la différence entre l'eau contenue dans le minéral et l'oxygène absorbé par le protoxyde de fer. On ne peut donc utiliser le nombre obtenu, pour la déter* mination de l'eau, qu'après avoir terminé les autres opérations, et après avoir calculé la quantité d'oxygène absorbé par le fer*

Seconde opération. — Dosages de la silice et des bases. — On at« taque 3 grammes du minéral par l'acide azotique ; on évapore à sec ; on reprend par le même acide ; on lave le résidu par décantations. Dans le cas où l'aspect de la partie insoluble fait craindre que l'acide azotique n'ait décomposé qu'en partie le silicate, ou bien que l'oxyde de fer n'ait pas été redissous complétemmeit^ on traite le résidu par l'acide chlorhydrique, on recommence l'éva* poration à sec, et on reprend par l'acide chlorhydrique. On pèse la silice après calcination.

Dans les liqueurs acides, on procède aux séparations et aux dosages de l'alumine, de l'oxyde de fer, de la magnésie, en ne négligeant pas de constater l'absence de la chaux, et de la doser lorsqu'elle se trouve en quantité appréciable. Les détails de ces opérations ont été donnés précédemment; il est inutile de les exposer de nouveau.

La recherche des alcalis peut être faite dans la même lérie d'opérations, dans le cas seulement où il n'a pas été nécessaire de faire intervenir l'acide chlorhydrique. Cependant, même dans ce cas , il vaut mieux opérer cette recherche séparément , sur 6 à 8 grammes du minéral, car la proportion des alcalis est toujours très-faible.

Troisième opération. — - Recherche des alcalis. — On attaque le minéral par l'acide azotique; on évapore à sec; on reprend par le même acide très-étendu d'eau. Lorsque les opérations précé* dentés ont fait reconnaître que la chlorite n'est pas aisément décomposée par l'acide azotique, on doit traiter de nouveau le résidu par cet acide, recommencer l'évaporation à sec et la reprise par l'acide. On ne doit attacher aucune importance à redissoudre la totalité de l'oxyde de fer, mais il est essentiel que le silicate soit complètement décomposé par l'acide.

On verse de l'ammoniaque en excès dans la liqueur azotiquei ce qui précipite l'oxyde de fer, l'alumine, une partie de la mft-

gnésie et des alcalis. Le précipité est d'ailleurs très- volumineux, et son lavage est difficile. Pour limiter autatit que possible la perte d'alcalis, il convient de laver le précipité seulement une fois par décantation, de le redissoudre dans Tacide azotique, et de recommencer la précipitation par l'ammoniaque. Le second précipité est lavé, d'abord par décantation, ensuite sur un filtre. Toutes les liqueurs ammoniacales sont réunies, évaporées k sec ; le résidu est chauffé doucement jusqu'à décomposition totale de l'azotate d'ammoniaque. La matière calcinée est ensuite traitée à plusieurs reprises par l'acide oxalique. Lorsqu'on est parvenu à transformer les azotates en oxalates, on évapore à sec, et on calcine doucement; on traite par Teau, qui dissout seulement les carbonates alcalins. On évapore la liqueur à siccité, çt, si le résidu est un peu notable, on procède à la séparation et au dosage de la potasse et de la soude.

Quatrième opération. — État chimique du fer. — Pour déterminer le degré d'oxydation du fer, on attaque B grammes de chlorite porphyrisée par l'acide chlorhydrique concentré, en prenant les précautions nécessaires pour éviter l'introduction de l'air dans la fiole. On fait agir sur la liqueur chlorhydrique soit un barreau de cuivre pesé, soit un poids déterminé d'argent métallique, et on procède comme nous l'avons indiqué dans le paragraphe précédent. On obtient ainsi la proportion de fer qui se trouve à l'état de peroxyde. On calcule celle du protoxydo par différence. Il n'est pas nécessaire d'entreprendre une nouvelle série d'opérations, en se servant do chlorure d'or, pour déterminer dans quelle proportion le protoxyde de fer entre dans la chlorite.

L'état chimique du fer étant ainsi déterminé , on peut faire la correction du nombre obtenu dans la première opération, et ajouter à la perte de poids éprouvée par calcination l'oxygène absorbé par le protoxyde de fer. Avec cette correction, on obtient pour l'eau une approximation généralement suffisante.

PHOSPHATES &B FBB.

On trouve dans la nature divers minéraux qui renferment principalement de l'acide phosphorique, de l'oxyde de fer et de l'eau. Leur couleur est très- variable ; les uns sont blancs ; les autrea

494 METAUX PROPREMENT DÏTS.

sont bleus ou verts; d'autres en&n sont bruns. Ces derniers contiennent le fer à l'état de peroxyde, tandis que les autres renferment la majeure partie du fer à l'état de protoxyde. Les phosphates bleus sont ceux qui se présentent le plus ordinairement; on les connidt sous deux états : cristallins, terreux.

Phosphate bleu cristallisé. — Yiyianite. — Les cristaux un peu nets de phosphate bleu n'ont encore été rencontrés que dans un petit nombre de localités, dans le Camauailles, à Vile de France^ à Bodenmais^ etc. Ils sont d'un bleu plus ou moins foncé; ils sont hyalins, et présentent un éclat assez vif sur les faces comme à la cassure. Leur densité est do 2.66. La forme primitive est le prisme rhomboïdal oblique. L'angle des faces latérales est de 108 degrés. L'inclinaison des faces sur la base est de lOS"" 19\ La hauteur du prisme est au côté de la base dans le rapport de 29: 25. On trouve à l'tle de France du phosphate bleu qui a la texture fibreuse, avec des clivages très-nets. Ces minéraux sont facilement attaqués par les acides.

Phosphate bleu terreux. — Cette variété se présente en rognons, ou même en amas, dans les argiles, dans la tourbe, dans certains minerais de fer produits par l'altération des pyrites. On la trouve également à la surface de quelques bancs argileux, ou disséminée avec une certaine régularité dans la masse des argiles, qu'elle colore en bleu plus ou moins foncé. Les rognons contiennent ordinairement une faible proportion d'argile à l'état de mélange. Us sont peu colorés dans l'intérieur de la terre ; à l'air, ils deviennent d'un bleu de plus en plus foncé, par suite de la peroxydation partielle du protoxyde de fer. Us sont tous attaqués avec la plus grande facilité par l'acide azotique et par l'acide chlorhydrique.

Phosphate de fer vert. — Dufrénite. — Le phosphate de fer vert se trouve dans un petit nombre de localités, à Angleur (Belgique, dans le Limousin, en Westphalie, etc. Il se présente en rognons très-petits, d'un vert plus ou moins foncé, à texture fibreuse. Leur densité est de 3.23. Le phosphate vert contient moins d'eau que le phosphate bleu; comme lui, il parait contenir la majeure partie du fer à l'état de protoxyde. Il est très-facilement attaqué par les acides. Au contact de Tair, il devient lente-

PËR. ^93

ment bleu, et renferme alors une portion notable du fer à l'état de peroxyde.

Phosphate brun. — Kakoxène. — Delvauxine. — Le phosphate de peroxyde de fer se présente sous diverses fonnes : en petites masses très-fragiles, d'un brun marron assez foncé, d*un éclat résineux, d'une densité de 1.85 ; en fibres déliées, d'un brun jaunâtre, ou même d'un jaune paille, d'une faible densité. La variété brune a été trouvée dans une mine de plomb, près de Visé (province de Liège, Belgique). La seconde variété existe dans les fissures d'un minerai de fer argileux, à Stirbeck, en Bohême. Toutes les deux sont très-facilement attaquées par les acides.

Exemples de la composition des phosphates de fer :