SV

est uu peu moins incertain, parce que ces combustibles peuvent u litharge. être facilement réduits ei^ poussière très-fine, et par suite mélangés très-intimement avec l'oxyde de plotmb. De plus, leur distillation ne commence qu'à une température plus élevée; on n'a pas autant à craindre de perdre par distillation une partie des matières qu'on veut faire agir sur la litharge.

U f^ut avoir soin de choisir ppur cette expérience des fragments de charbon bien exempts de pyrites et d'autres sulfures métalhques, car ces composés réduisent également l'oxyde de plomh, et le poids de métal obtenu ne se rapporterait pas au combustible lui-même.

En désignant par P le poids de plomb obtenu, le rapport -*

i26 MÉTALLOIDES.

donne le pouvoir calorifique, c'est-à-dire la proportion de carbone pur à laquelle équivaut le combustible proposé* En reÉrimchant de ce nombre Iq poids du carbone fixe, déterminé comme cela a été indiqué plus baut, on a la -proportion de oarbcme à laquelle équivalent les matières volatiles.

On obtient de cette manière des indications utiles sur le pouvoir calorifique du combustible lui-même et des produits de sa distillation. On n'est cependant pas en droit de conclure de ces m>mbres que tel ou tel combustible pourra produire dans les foyers, ou sur les soles des fours, une chaleur 'plus élevée- que tel ou tel autre. Les expériences faites en grand dans les usines sont nécessaires pour confirmer, ou pour infirmer, tes inductions qu'on serait porté à tirer des résultats obtenus au laboratoire.

Exemples numériques, — Nous terminerons les explications relatives à l'examen des combustibles destinés au chauffage par quelques exemples numériques des résultats obtenus pour un certain nombre de lignites, de bouilles niaigreSj^ de fiQuilles grasses et de houilles antliracitemes , Il ne faut pas prendre les nombres xîonsîgnés dans ces tableaux comme se rapportant à des types^ représentant à peu près les diverses classe» de combustibles minéraux. Chaque couche de lignitcfj ou de houille a, pour ainsi dire, ses caractères spéciaux, et on peut citer plusieurs bassins carbonifères, dans lesquels on trouve à divers étages le^ combustibles les plus différents, les uns se rapprochant des anthracites, les autres donnant du coke parfaitement aggloméré, d'autres enfin se rapportant aux houilles maigres, Les exemples suivants sont tirés en partie de Touvrage de M. Berthier, et en partie des registrei^ du bureau d'essais,

VUMITIBA,

Carbone fixe 0.590 0,484 0,5â6 0,410

Cendres 0,110 0,056 0,100 0,010

Matières volatiles 0.500 0,460 0,574 0,580

Plomb avec la lilharge 17 20,300 22,80 24,80

GarlmiiQ équivalent 6,800 6,000 0,670 0,790

Carbone équivalent aux matières

volatiles 0,110 0,116 0,344 0,320

(1) Lignite A'Edon (Charente) • — Il est d'un beau noir, en pla-

CARBONE. It7

qnettet ernnpactos, à cassure oonchoï^e : il brûle, avec une flamme longue et asseï brillante, en répandant une odeur peu prononcée ; par calcination dans un creuset fermé il donne du coke faible-* ment aggloméré .

(2) Lignite de Saint^Lon (Basses-Pyrénées). «— - En couche peu puissante dans le grès vert. H est d'un noir teme et assee eom« pacte ; il brûle avec une flamme assez vive ^n produisant une odeur forte et désagréable. Il ne s'agglomère pas par oalci- Mition.

(8) Lignite de Minerve (Aude). **n En couche exploitable dans le calcaire d'eau douce : il est d'un beat; noit , compacte, à cassure conchoïde ; il contient par places une assez grande quantité de pyrites. D brûle avec une flamme très-longue et briUante, presque sans odeur désagréable. Par calcination au creuset il s'agglomère un peu et donne du ooke poreux, peu boursouflé, mais trèscbargé de cendres. Le pouvoir calorifique des matières volatiles est coqgidérable, et il est. probable que ce combustible pourrait être employéravec succès dans les fours à réverbère.

(4) Lignite exploré en Caramanie. — Il est d'un noir brillant; il brûle avec une flamiiie très-longue et presque sans odeur désagréable; par" calcination il s'agglomère, et doorie ui\,coke assez dur et d'une pureté très-remarquable.

HOUIXXES HAioass.

Garboneflio -0,446 0,600 0,4B7 0,566 *

Cendres .- 0,144 0,130 0,400 0,040

MtU^ws volatiles 0.410 0,570 0,443 0,305

Qçmb avec la llUiarga 114 81 88,70 85

Ç«r^çQe 4auW>l9nt 0,70 0^68 0,661 0,7»)

Carbone équivalant aux matières

' volatac» 0,854 0,18 0,804 0,171

(1) Houille de Saint^Geayfft^'âe^Lavenças (Aveyrou) daas le liaa. •* Elle est d'un noir luisant, à cassure conchoïde. Elle s'en^ flamme iacileneni^.mais produit uv flAmn^e longue et pesais^ tante ; par cakination au creuset ell^ ne ehange pas de forme, se ramollit peu, et ne donne pas de coke.

128 Métalloïdes.

(2) Houille des environs de Salins (Jura), dans les marnes irisées. — Elle est d'un assez beau noir; elle brûle assez difficilement en produisant une flamme qui dure longtemps ; elle ne se ramollit point par calcination.

(3) Houille delà Virginie (Amérique du Nord). — Elle est noire et très-brillante ; elle brûle avec une flamme très-longue ; calcinée dans un creuset, elle s'agglomère notablement.

(4) Houille provenant du bassin de la Catalogne (Espagne). — L'échantillon soumis au bureau d'essais contient une faible pror portion de cendres argileuses. Cette houille brûle avec une flamme très-vive, et s'agglomère peu par calcination.

HOUIXXE8 GHAS8E8.

Carbone fixe 0.611 0,680 0,702 0,806

Gendres 0,069 0,104 0,040 0^130

Matières volatiles 0.500 0,216 0,258 0,266

Plomb par la litharge 36,90 27,60 29,30 26,08

Carbone équivalent 0,791 0,815 0,862 0,767

Carbone équivalant aux matières

volatiles 0,120 0,136 0,160 0,172

(1) Houille de Decize (Nièvre). — Elle est assez ordinairement mélangée de pyrites; elle brûle avec une flamme très-persistante, et convient parfaitement pour le chauffage des fours à réverbère; par calcination, elle s'agglomère un peu et donne du coke dont la résistance n'est pas ti^s-grande.

(2) Houille de la mine de Rochebelle (Gard). — Elle est d'un noir brillant, et très-friable ; elle brûle avec une flamme trèslongue et en produisant beaucoup de chaleur ; elle s'agglomère en brûlant et peut être employée pour le chauffage des fours à réverbère ; par calcination au creuset, elle donne du coke assez résistant.

(3) Houille de la Grand -Combe (Gard), provenant du banc intermédiaire de la couche des Trois-Mâchoires, — Elle est d'un noir brillant, friable, peu pyriteu^e. Elle brûle avec une flamme trèsvive et en se boursouflant; par calcination dans un creuset,* elle donne du coke volumineux et friable.

(4) Houille de la Gran^-Cambe (Gard), i»*oveiiant du baHC supérieur de la couche de la Grand'-Beaume, mine Luce. — Cet échantillon est d'un beau noir, très^friable, exempt de pyrites : il doime en brûlant une flamme très^vive et très-longue ; il se boursoufle par calcination et donne du coke peu consistant.

HOmuaS SlKIHM AMTBKACITBOflES.

Carbone fixe. .. ; 0,770 0,780 0,7SB 0,780

Gendres..- 0,060 0,074 0,096 0,066

MaUëres voktnes 0,170 0,146 0,146 0,166

Plomb par U litharge 28,70 29 27,98 28,90

Carbone é<iiiWalent 0,844 0,854 0,823 0,850

Carbooe équivalant aux matières

imlatfles. 0,074 0,074 0,065 0,0^

(1) flouille du bassin à*Hinarejo (Espagne). — Elle est noire, brillante, un peu friable. Elle brûle avec une flamme courte et en produisant beaucoup de chaleur ; elle s'agglomère à peine par calcination : cette houille conviendrait parfaitement à la fabrication des agglomérés.

(2) Houille des concessions de la Grand-Cambe (Gard), mine Thérond. — Elle est d'un beau noir, très-brillante, assez dure et peu pyriteuse. Elle brûle en produisant beaucoup de chaleur, avec une flamme courte et persistante ; elle ne décrépite pas au feu et ne s'agglomère point par calcination.

(3) Houille de la Grand ^Combe (Gard), le dur-Gazay. — Houille compacte, peu pyriteuse. Elle brûle difficilement et en produisant peu de flamme ; elle ne décrépite pas au feu et ne s'agglomère point par calcination.

(4) Houille de ^owrj'-Lasn'c (Puy-de-Dôme) . — Elle est d'un noir très-éclatant, très-friable et un peu pyriteuse; elle brûle assez difficilement et sans aucune agglomération; projetée sur un feu très-vif, elle décrépite un peu.

Houilles destinées â la fabrication du coke. — La qualité du coke dépend de la nature de la houille soumise à la carbonisation, et en même temps de la forme et des dimensions des fours em-

i3o Métalloïdes.

ployés ; ell« dépend aussi de la durée de Topération et du mode de refrmdissement adopté. Cette qualité ne peut donc pas être indiquée, même approximativemwit, par des essais faits au laboratoire sur de petites quantités de matières. On peut seulement déterminer le poids maximum de coke qu'il sera possible d'obtenir en grand, évaluer la proportion des cendres et en faire l'analyse. Quant à ce qui e&t relatif ^u^ QWdT^> U m faut pas perdre de vue que les matières étrangères, terreuses ou métalliques, sont en grandie partie dissénunées très-irrégulièrement dans les couches de bouille, et qu'on ne peut s'occuper au laboratoire que de la partie de ces matines qui se trouva m mélange intime «^vec 1q combustible.

Un échantillon de houille destinée à la fabrication du coke doit être soumis aux opérations suivantes :

1° Une calcination au rouge vif, h, l'abri du contact de Tair , donnât la proportion d«^>cok«, «tpar dilFâcencaiîâUfiLdaa-matîères volatiles ;

2* L'incinération du coke obtenu et l'analyse des cendres.

La détermination du pouvoir calorifique, par fusion avec la litkarge, ne donnerait aucun renseignement utile pour le but proposé, même dans le cas spécial où l'on cherche, dans la carbonisation en grand, à utiliser les produits de la distillation de la houille. Premiëre La oalcination se fait ordinairement sur 8 grammes de combusopération. ^jj^j^ pulvérisé : OU opère dans un creuset de platine assez grand Calcination. pour que le boursouflement, produit par la décomposition des substances organiques, ne fasse pas sortir une partie de la matière du creuset. Généralement on chauffe rapidement jusqu'au rouge vif, et on retire le creuset après une demi-heure de feu. Cependant il y a lieu d'opérer un peu différemment dwis quelques cas spéciaux.

Quand l'échantillon proposé contient des pyrites, il est prudent de remplacer le creuset de platine par im creuset de porcelaine, parce que le platine serait plus ou moins attaqué par le soufre des pyrites; cette précaution est indispensable quand on reconnaît la présence de la pyrite arsenicale, ou même seulement quand on la soupçonne.

La calcination rapide donne toujours moins de coke qu'on n'en obtiendrait si on élevait lentement la température ; le poids obtenu est cependant supérieur au rendement pratique donné par les

fours les plus ordinairement employés, dans lesquels on introduit une quantité limitée d'air sur le combustible : la chaleur produite par la combustion partielle est le principal agent de la carbonisation. Dans ces conditions, la distillation se fait lentement dans la masse de combustible, mais une partie de la houille est brûlée : il ne peut donc y avoir aucune relation entre les poids de coke obtenus au laboratoire dans un creuset, et en grand dans des fours. Dans l'essai fait au creuset on n*a aucun intérêt à chauffer lentement ou rapidement, puisque toujours on doit obtenir phis de coke que dans le traitement industriel. H suffit, pour la comparaison des différentes qualités de houille, de conduire la caleination de la même manière pour toutes.

D n*en est pas de même quand la carbonisation industrielle doit être faite en vases clos, dans le but d'utiliser les produits de la distillation ; dans ce cas, l'opération en grand et la caleination dans un creuset peuveaiétr^renâuéâ comparables, l'essai en petit peut indiquer, au moins approximativement, la proportion de coke qu'on doit produire en grand; il devient très-important de conduire la caleination avec la plus grande lenteur, dans le but de se rapprocher autant que possible des conditions de la pratique. Cependant il est utile d'observer qu'il est difficile de porter une masse un peu considérable de combustible k une température aussi régulièrement élevée que lorsqu'on opère dans un creuset sur S grammes ; il résulte de là que, pour le cas spécial considéré maintenant, l'essai au laboratoire doit donner moins de coke que les fours industriels.

L'incinération du coke et l'analyse des cendres n'exigent au- Seconde

•^ . , - opération.

cune observation nouvelle. La composition des cendres permet — de rétablir approximativement la constitution des matières terreuses et métalliques qui existent dans le coke; il faut faire cette interprétation des résultats de l'analyse des cendres, toutes les fois qu'on tient à se rendre compte de l'influence f&cheuse que les matières étrangères, contenues dans le coke, pourraient exercer sur les qualités des métaux à produire.

Quand, au contraire, on cherche seulement à déterminer la composition des litg de fusion dans l'opération métallurgique, on n'a besoin de considérer que l'analyse des cendres elles-mêmes. C'est là le cas qui se présente le plus généralement, et pour ce motif les chimistes ajoutent ordinairement au tableau de l'essai la composition des cendres, en laissant aux métallurgistes qui .

132 Métalloïdes.

emploient le coke le soin d'interpréter les résultats suivant qu'ils en ont besoin.

Le coke est obtenu presque partout avec les combustibles, lavés ou non lavés, exploités dans le terrain houiUer proprement dit ; cependant on connaît un petit nombre de coucbes de lignites propres à la fabrication du coke de bonne qualité; de plus, dans quelques usines, on produit du coke en carbonisant des mélanges intimes de houilles anthraciteuses avec du brai, avec du goudron, ou avec des houilles très-coUantes.

Les lignites doivent être examinés au laboratoire absolument de la même manière que les houilles grasses. Quand il s'agit de fabriquer du coke aveô des mélanges divers, on peut obtenir par des essais en petit des indications à peu près exactes sur les proportions de brai, de goudron ou de houille grasse, qu'il convient de mélanger avec la houille anthraciteuse proposée, pour obtenir du coke résistant. Il convient de faire -e^a-ofisais par calcination, dans des creusets un peu grands, en faisant varier les proportions des diverses matières. Il faut en outre incinérer toutes ces matières, faire l'analyse des cendres et déterminer les pertes éprouvées par calcination. Ces renseignements ne peuvent faire connaître la proportion et la qualité du coke qu'on obtiendra dans les fours, mais ils permettent d'éviter bien des t&tonnements dispendieux dans la fabrication elle-même.

Nous donnerons comme exemples les résultats obtenus au bureau d'essais, pour quelques échantillons de houilles grasses propres à la fabrication du coke.

Carbone fixe 0,713 0,656 0,710 0,804

CendreBCofeMif.... 0,071 0,138 0.034 0,030

MaUteresYohtileg.... 0,216 0,206 0,256 0,166

Coke produit 0,784 0,794 0,744 0,834

La composition des cendres, rapportée à l'unité de poids de ces matières, est la suivante :

(i) « ffl W

ArgUe et table 0,550 0,540 j» >

Peroxyde de 1er..... 0,090 0,140 > »

Chaux 0,3D0 0,820 » »

Magnéflle 0,060 » » »

(1) Houille de la Granf'-Ccmbe (Gard), prise dans le banc de charbon nommé le Lard. — Elle est très-brillante, un peu friable; elle contient quelques lits de schistes et quelques mouches de pyrites; elle donne au creuset du coke très-boursouflé et d'une grande consistance.

(2) Houille de la Grand^Combe (Gard), prise à la mine Luce^ dans le banc inférieur de la couche de la Grand'-Beaume. — Elle est terne, un peu schisteuse et renfeime des pjrites. Par calcination dans un creuset, elle se boursoufle très-peu et donne du coke très-aggloméré.

(3) Houille de Ronchamp (Haute-Saône) . — Elle est brillante et d'une pureté assez grande ; elle donne du coke un peu boursouflé et très-consistant : les cendres se composent presque exclusivement de sable quartzeux.

(4) Houille An pays de Galles (Angleterre). — Elle est brillante et peu Mable, 4 peu^irès exempte de pyrites. Sa composition la rapproche des houilles anthraciteuses, cependant elle donne par calcination du coke parfaitement aggloméré : elle est aussi trèsestimée pour le chauflage des machines à vapeur.

CoUBUSTOItES DESTDfÉS A LA FABRICATION DU GAZ d'ÉCLAIRAGE. —

Le gaz d'éclairage est obtenu presque partout par la distillation de charbons minéraux très-chargés de matières bitumineuses, houilles grasses ou même lignites. La distillation se fait dans de grandes cornues en fonte ou en terre réfractaire, dans lesquelles le charbon est chauffé plus ou moins rapidement jusqu'au rouge vif. Les produits liquéfiables sont condensés dans des appareils spéciaux. Les gaz non condensables forment un mélange en proportions variables d'hydrogène, d'hydrogènes proto et bicarbonés, d'azote, d'oxyde de carbone, d'acide carbonique et de composés sulfuré^, provenant de la décomposition des pyrites que renferment presque tous les combustibles minéraux. On fait passer ces gaz sur de la chaux afin d'absorber l'acide carbonique et les composés sulfurés ; les gaz non absorbés sont ensuite conduits dans les gazomètres et livrés à la consommation.

Les produits utiles de la distillation sont : le gaz d'éclairage ; les goudrons ; les sels ammoniacaux et le coke. Au point de vue commercial, les seuls produits véritablement importants sont le gaz d'éclairage et le coke.

434 METALLOÏDES.

La qualité du coke et celle du gaz dépendent en même temps de la nature du combustible employé et de la rapidité de la distillation ; dans les diverses localités on détermine le choix du charbon et le mode de fabrication principalement d'après des considérations économiques, c'est-à-dire d'après les prix de la matière première et ceux des produits obtenus.

n est tout à fait impossible de se placer, dans un laboratoire, dans des conditions analogues à celles de la fabrication en grand : les produits, gaz et coke, obtenus en opérant dons une cornue de grès de petites dimensions diffèrent essentiellement, pour la quantité et pour la qualité, de ceux qu'on obtient dans les usines. On ne doit, par conséquent, jamais faire au laboratoire d'expé* riences en petit dans le but d'étudier ou de comparer divers com* bustibles destinés à la fabrication du gaz d'éclairage : il est seu« lement possible de reconnattro si un combustible spécial est susceptible d'être employé à cette fabrication, et s'il vaut la peine qu'on le soumette à des expériences en grand, qui seules peuvent en définitive fixer les industriels sur sa valeur véritable.

Un combustible minéral peut être considéré comme propre à la production du gaz d'éclairage quand il est notablement bitumineux, quand il donne par calcination une proportion considérable de matières volatiles, et quand ces matières sont riches en carbone et en hydrogène . On obtient des indications suffisantes à cet égard en soumettant le combustible à une forte calcination dans un creuset, et en déterminant son pouvoir calorifique par fusion avec la litharge.

La calcination donne la proportion des matières volatiles ; elle fait connaître, par le boursouflement du coke, si le combustible est chargé de matières bitumineuses.

Après avoir pesé le coke, on doit l'incinérer et peser les cendres, afin de calculer approximativement le poids de carbone fixe contenu dans le résidu de la distillation.

Par la fusion avec la litharge , on a le pouvoir calorifique du corn* bustible ; on en conclut la proportion de carbone pur équivalant aux matières volatiles, ce qui permet une appréciation de la richesse en carbone et en hydrogène de ces matières volatiles.

On obtiendrait peut-être des résultats plus directement applicables à la pratique en faisant l'analyse organique des combusibles proposés , et en prenant pour terme de comparaison l|i

eompothioii organique d'une houille dont leè qualitéê sont bien eonfttaté^s dans une usine à gae. Les èombuslibles les plus hydrogénés donnent trës^-prôbablement le gaz le plus éclairant. Mais ces analyses, de même que les expériences énoncées cinlessus, ne peuvent qu'indiquer s'il y a lieu de faire les dépenses qu'entraîne l'expérimentation en grand pour la fabrication du gaz d'é-. clairage.

ScHttnss BiTtruiNstri. -^ On exploite dans un grand nombre de localités, à Autun, à Buxiëre^la-Grue, etc., en France, et sur la côte de la Manche en Angleterre, des schistes imprégnés de matières oharbonneuses et bitumineuses, dans le but d'en extraire par distillation des huiles propres à l'éclairage; en Amérique, on traite dans le même but des goudrons minéraux. Les produits de la distillation h une température modérée, condensés dans des appareils convenables, août fractionnés : la partie liquide hydro-* oarhurée est purifiée par les actions successives de l'acide sulfurique et de la chau^^ et livrée ensuite au commerce sous le nom d'huile (h schistes ou A* huile minérale. Dans d'autres localités on cherche à extraire des schistes bitumineux, des goudrons minéraux ou d'autres matières analogues, naturelles ou artificielles, des composés solides, riches en carbone et en hydrogène, et capables de remplacer la cire des bougies.

Pour toutes ces opérations, le laboratoire du chimiste n'est généralement pas d'un grand secours à l'industrie : les produits qu'on cherche à obtenir n'existent pas dans les matières pre^^ miàres de la fabrication, ou bien ils sont mélangés avec dés substances de propriétés différentes; les transformations produites parla chaleur sont extrêmement variables, suivant qu'on chauffe plus ou moins fort ou plus ou moins rapidement. De tout cela il résulte qu'en opérant sur de petites quantités de matières on obtient des produits presque toujours bien différents de ceux qu'il est possible de produire dans une usine « Les essais en petit exposent à des erreurs graves quand on les prend comme point de départ d'une fabrication; il faut donc s'abstenir de les faire. Les fabricants ne peuvent chercher des renseignements utiles que dans des expériences en grand «

L'étude scientifique des produits de la distillation, lente ou ra^pide, des matières bitumineuses est, du reste, fort peu avancée, et

136 BIÉTALUHDBS.

les chimistes ont devant eux un vaste champ de recherches qui promet des découvertes extrêmement intéressantes, principalement au point de vue des applications industrielles.