EXTRACTION DD NICKEL DES MINERAIS CUIVREUX ET ARGENTIFÈRES

Quand ces minerais ne contiennent pas d’argent, on les grille à basse température, puis on les fond avec du sable, un alcali et du spath fluor. Ce traitement repose sur ce fait que le cobalt s’oxyde plus facilement que le nickel ; quand le grillage est bien conduit, c’est-à-dire d’autant plus avancé que la teneur en cobalt est plus grande, ce métal passe presque entièrement dans la scorie avec une faible proportion de nickel, tandis que la malte qui se produit contient plus de la moitié de son poids de nickel, avec un peu de cobalt, de soufre d’antimoine, de cuivre, et 40 pour 100 d’arsenic. Elle a donc la composition du speiss et peut être traitée par un des procédés qui viennent d’être décrits.

Minerais argentifères.

On enlève d’abord l’argent en ajoutant de la litharge au lit de fusion des minerais grillés. Le plomb d’œuvre constitue une matte argentifère que l’on soumet plusieurs fois au même traitement, jusqu’à ce qu’on arrive à un speiss à peine argentifère. Le speiss qu’on obtient de. la sorte contient du plomb.

Quand on veut préparer le nickel pour un alliage, on peut faire subir au minerai un traitement uniquement basé sur la voie sèche; dans ce cas, on n’élimine pas le cuivre.

On grille d’abord le minerai dans un four coulant, puis on le fond dans un four assez peu élevé pour ne pas réduire l’oxyde de fer. La matte poreuse qui se forme contient tout le cuivre et le nickel. On la bocarde et on la grille dans un four à réverbère, puis on la fond. Elle contient alors de 34 à 50 pour 100 de cuivre et de 27 à 33 pour 100 de nickel. On la raffine dans un petit foyer chauffé au coke et garni intérieurement de matières siliceuses. La matte fondue tombe en gouttelettes sous lé vent de la tuyère ; les oxydes qui n’ont pas été réduits par le cokeforment une scorie avec la silice avant d’arriver au fond du creuset. On obtient ainsi une matte blanche qui ne renferme que 0,5 pour 100 de fer. On la grille de nouveau et on la réduit dans un four à manche. L’alliage de cuivre et de nickel qu’elle fournit est gris d’acier ou blanc d’argent.

On perd ainsi une certaine quantité de nickel qui passe dans la scorie.

EXTRACTION MJ NICKEL DES SILICATES NICKÉLO-MACNÉSIENS ' I)E LA NOUVELLE-CALÉDONIE.

Le minerai calédonien est constitué par une roche tendre, de formation aqueuse, qui fournit un métal absolument exempt de cobalt, de soufre et d’arsenic. On ne trouve le fer que dans quelques veines ou nodules isolés, à l’état advonlif, mais non combiné; quelques nodules renferment aussi du cobalt.

Cette roche possède une teneur en nickel très variable, comme le montrent les analyses suivantes :

Silice et gangue. 47,28

Magnésie. 21,59

Oxyde de nickel. 23,96

Alumine et oxyde de fer.. 1,55

Eau. 5,21

Chaux . traces

traces

indét.

traces

On peut classer le minerai en trois catégories :

1° Un hydrosilicate vert-émeraude, compacte et dur contenant 18 à 20 pour 100 de nickel et 5 pour 100 d’eau ;

2° Un hydrosilicate vert jaunâtre plus friable contenant 12 à 15 pour 100 de nickel ;

3“ Un hydrosilicate blanc bleuâtre très friable, ne contenant que 6 à 8 pour 100 de nickel.

Ces minerais sont ordinairement expédiés en France après avoir été mélan gés; ils donnent ainsi à l’analyse la composition moyenne suivante:

Eau. 22 pour 100.

Silice. 38

Oxyde de fer. 7

Oxyde de nickel. 18

Magnésie. 15

Ouïes traite soit par la voie sèche, soit par la voie humide, ou même parun procédé mixte.

Les premiers brevets relatifs aux procédés-d’exlraction du nickel sont ceux de M. Garnier (n" 111.532, 15 février 1876), de MM. Christolle et Bouilhet (n* 111.591, 22 février 1876; n» 112.182, 1 er avril 1876, et n" 112.379, 11 et avril et 10 mai 1876).

Procédé Garnier; fonte de nickel. —La réduction du minerai est opérée par voie sèche dans un four à manche ; mais la silice des silicates donne un laitier très fusible, qui coule entraînant avec lui le métal ; il est donc nécessaire de réunir d’abord celui-ci dans une fonte de nickel. On suit pour cela un procédé dont le principe a déjà été indiqué au sujet des minerais cuprifères: on mélange le minerai pulvérisé avec un fondant composé de cryolithe, de manganèse, etc., et du poussier de charbon. On agglomère le mélange avec du goudron et le façonne ainsi en briquettes. Ces briquettes, réduites dans un haut fourneau, donnent une fonte grenaillée qu’on sépare par lévigation ou à l’aide d’un aimant et que l’on fond de nouveau dans un creuset brasqué.

Le plus grave inconvénientde cette méthode résulte de la présence du fer. Ce métal présentant pour le charbon une plus grande affinité que le nickel, empê-

2itt ; ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE.

che ainsi la fonte de nickel de se former. Il faut donc conduire l’opération de telle sorte que le fer reste toujours à l’état d’oxyde. Pour une raison analogue la présence du soufre des sulfures ou des sulfates n’est pas moins désavantageuse que celle du fer, car il se combine également au carbone et se volatilise sous forme de sulfure de carbone.

Pour dégager le nickel de sa fonte, on emploie les mêmes procédés que pour la fonte de fer :

1° Par cémentation dans l’oxyde de fer en poudre ;

2° Par puddlage;

3° Par grillage en four à réverbère.

Procédés Christofle et Bouilhet. — MM. Christofle et Bouilhet ont soin de faire disparaître le principal inconvénient de la méthode précédenie, en éliminant le fer dès le début. Dans la réduction du minerai par voie sèche, ce métal reste associé au nickel réduit, et on ne peut le séparer ensuite par un procédé pratique, soit le puddlage, soit la scorification, sans une perte considérable de nickel. Ils éliminent le fer par voie humide.

Pour cela, le minerai est bocardé et soumis à une lévigation qui entraîne des boues ferrigineuses très pauvres en nickel. On trie ensuite mécaniquement les fragments de minerai de nickel riches, faciles à distinguer, et on les traite par l’acide chlorhydrique. L’action de cet acide se porte d’abord sur le silicate et l’oxyde de fer. Cette attaque continue jusqu’au moment où l’on voit le silicate double de nickel et de magnésie apparaître avec sa belle couleur verte - on décante alors l’acide, on lave le minerai à l’eau et on le sèche.

Il est ensuite réduit dans un creuset ou dans un four à réverbère au moyen du charbon de bois et d’un fondant composé de :

Silice.

Chaux.

Soude.

Magnésie. ...

, Oxyde de fer

Les solutions chlorhydriques sont réunies aux boues ferrugineuses, et le tout est traité comme il suit :

On commence par faire passer à l’état de peroxyde le fer qui se trouve dans la solution chlorhydrique, en employant pour cela, soit l’acide azotique soit le chlorure de chaux, qui ne précipite pas le nickel en présence de l’acide chlorhydrique libre. On opère ensuite la concentration, de manière à amener la solution à contenir 20 pour 100 de nickel, et on y ajoute 50 à 00 grammes d’acide oxalique par litre. Le nickel se précipite sous forme d’oxalate. Ce dernier sel soumis à la fusion avec de la chaux dans un creuset brasqué, laisse le nickel pur. Pour le décarburer, on emploie soit l’oxyde de nickel, soit l’oxyde de zinc. Dans ce dernier cas, le zinc réduit se volatilise.

Au lieu d’employer l’acide oxalique, on peut précipiter l’oxyde de fer et l’alumine par le carbonate de chaux (craie), l’acide sulfurique, qui pourrait se

08 parties.

NICKEL

trouver, par le chlorure de baryum, et le nickel à l’état de sesquioxyde par le chlorure de, chaux, en présence d’un excès de chaux.

Le métal obtenu par ces procédés est de très bonne qualité. On peut le marteler sans le briser, avantage que ne présentent pas certains produits étrangers. Il contient 98 pour 100 de nickel pur, comme le démontrent les analyses de M. Riche, communiquées par MM. Christofie et Bouilhet :

Nickel .

Nickel.

Tnivre

Charbon.

Silicium.

Manganèse....

Fer .

L’analyse I est celle d’un échantillon de nickel obtenu par voie humide et fondu, l’analyse II d’un échantillon obtenu par voie mixte et fondu.

Procédé Mason et Parkes (brevet français, n“ 112,661). — Le procédé suivant consiste à transformer les minerais silicatés de la Nouvelle-Calédonie en minerais sulfurés et arsenicaux, auxquels on applique des procédés analogues à ceux qui ont été précédemment exposés. On ajoute pour cela aux minerais du soufre natif, des sulfures alcalins ou alcalino-terreux, des charrées de soude, de la pyrite et du mispickel, ou plus simplement encore on les mélange avec les minerais européens.

Mason et Parkes obtiennent du sulfure de nickel en fondant le minerai avec du soufre ou un mélange de sulfate calcique et de charbon; ce sulfure est ensuite grillé et traité par voie sèche ou par voie humide.

Hessel calcine le minerai silicaté avec de la charrée de soude. Il obtient ainsi une matte qu’il additionne de quartz et grille de nouveau au four à réverbère pour l’enrichir. A la fin du grillage, on ajoute du chlorure de sodium, qui transforme le nickel en chlorure soluble que l’on enlève par un lessivage de la matte. Le résidu non transformé en chlorure est de nouveau passé au four à réverbère de la même façon.

Procédé Rousseau (brevet n° 112,735). — On élimine d’abord le fer de la solution chlorhydrique, puis on précipite l’oxyde de nickel par la magnésie. La calcination du chlorure de magnésium régénère la magnésie nécessaire pour une nouvelle opération.

Procédé Kamienski (brevet n° 113,903).— Le nickel est précipité par le carbonate de soude et soumis à la calcination dans un creuset. Cette opération le donne sous forme d’éponge.

Dans ce procédé, on précipite d’abord partiellement le nickel, puis, par une nouvelle addition de carbonate, on précipite du carbonate de magnésie contenant un peu de nickel. C’est ce carbonate de magnésie qui est utilisé pour précipiter le peroxyde de fer dans une nouvelle opération.

Procédé de Bcndorf (brevet n“ 28,989, du 15 janvier 1884).— A Bendorf, dans la Basse-Autriche, pour obtenir le nickel à l’état de métal ductile, on réduit à une température modérée de l’oxyde de nickel ; on imprègne la masse d’une solution de manganate ou de permanganate de potasse ou de soude à 4 pour 100, puis on dessèche et l’on fond au creuset. Le manganate rend inoffensil's les gaz carbonés, et le métal obtenu est compact et malléable.