SULFURES DOUBLES

Ils forment une importante série de minéraux et de produits d’art, obtenus dans le cours des diverses opérations que comporte la métallurgie du cuivre.

Nous ne parlerons ici que des sulfures de cuivre et de fer. Les sulfures doubles de cuivre et de bismuth, et les sulfures plus complexes (bournonite, cuivre gris, etc.), seront décrits au chapitre V.

Chalcopyrite (Cu®S,Fe®S^). — Octaèdres quadratiques, d’un éclat métallique, d’une couleur jaune de laiton. Dureté, 3,5 à 4. Poussière d’un noir verdâtre. Densité, 4,1 à 4,3. Au chalumeau, elle fond en un globule noir, magnétique. L’acide azotique l’attaque avec dépôt de soufre. C’est le minerai de cuivre le plus abondant.

Cuivre panaché, phillipsite (3 Cu®S,Fe®S®). — Cristaux cubiques à éclat métallique, d’une couleur variant du rouge de cuivre au brun tombac, s’irisant à l’air. Dureté, 3. Densité, 4,4 à 5,1.

Cuban (Cu^S,2FeS,Fe^S®). — Masses possédant un clivage cubique, d’une couleur bronzée ou d’un jaune-laiton. Dureté, 4. Densité, 4.

Les mattes et régules sont des combinaisons contenant des sulfures cuivreux," alliés à FeS ou à Fe®S®.

Voici leur composition approximative, d’après M. Leplay;

Malte bronze: 3Cu2S-t-Fe^S®-l-4FeS.

Malte bleue: 0,8Cu-|-3Cu^S-l-2FeS.

Malte blanche: 8Cu®S-|-FeS.

Malte régule: 0,2Cu-fCu^S.

SULFURE CUIVRIQUE (CuS)

État naturel. — C’est la covelline. On la rencontre dans la nature en masses compactes d’un bleu-indigo.

Modes de formation. — On l’obtient : 1° En précipitant les sels cuivriques par l’hydrogène sulfuré ou le sulfhydrate d’ammoniaque, lavant et séchant, à l’abri de l’air, le précipité floconneux éminemment oxydable ;

2" En triturant le sulfure cuivreux pulvérulent avec de l’acide azotique concentré ; il reste une poudre verte de sulfure cuivrique ;

3" En fondant le sulfure cuivreux avec du soufre. La masse a la couleur indigo de la covelline ;

4° Enfin on a vu plus haut que l’action de l’acide suIÎÏNçique sur le cuivre, à des températures comprises entre 170 et220 degrés, donne uA résidu insoluble, composé de sulfure cuivrique et de soufre.

PROPRIÉTÉS

La covelline cristallise en prismes hexagonaux. Sa dureté est de "1,5 à 2; sa densité, 3,8 à 4,6. La densité du sulfure précipité est de 4,1634 (Karsten).

Le sulfure cuivrique se dissout dans l’acide chlorhydrique bouillant, en dégageant de l’hydrogène sulfuré et donnant du chlorure cuivreux.

L’acide azotique l’attaque avec séparation de soufre. Il se dissout entièrement dans le cyanure de potassium, légèrement dans le sulfhydrate d’ammoniaque. Il est à peu près insoluble dans le sulfure de sodium, aussi recommande-t-on l’emploi de ce réactif, en analyse, pour la précipitation du cuivre à l’étal de sulfure.

M. Debray a reconnu que les sulfomolybdates alcalins peuvent dissoudre des quantités considérables de sulfure de cuivre, en donnant un sulfomolybdate défini, soluble dans le sulfhydrate d’ammoniaque. Quand on fait bouillir cette dissolution, elle laisse déposer un sulfomolybdate double de cuivre et d’ammoniaque.

A l’état humide, le sulfure cuivrique s’oxyde rapidement, en donnant du sulfate de cuivre.

Chauffé dans un courant d’hydrogène, il commence à dégager de l’hydrogène sulfuré vers 200 degrés. A 260 degrés, il se transforme intégralement en sulfure cuivreux. A 600 degrés, il se produit un nouveau dégagement d’hydrogène sulfuré, et le sulfure se réduit à l’état métallique.

En présence de l’oxyde de carbone, la transformation en sulfure cuivreux s’accomplit entre 130 et 150 degrés. La réduction du sulfure cuivreux commence vers 230 degrés avec dégagement d’hydrogène sulfuré ; elle n’est complète qu’après une calcination prolongée, à une température comprise entre 300 et 350 degrés.

Chauffé dans un gaz inerte, le sulfure cuivrique se transforme en sulfure cuivreux, en donnant un sublimé de soufre. M. Pickering, à qui l’on doit l’étude de ces réactions, propose de doubler la formule du sulfure cuivrique, pour expliquer le départ de la moitié du soufre à une température relativement basse.

POLYSULFDRES DE CUIVRE

Berzelius, en mêlant le bisulfure, le trisulfure ou le persulfure de potassium avec un sel cuivrique, a obtenu un précipité d’un brun hépatique, soluble dans les carbonates. La composition de ce composé mal défini dépend de la quantité de soufre contenue dans le sulfure de potassium. D’après Peltzer, les solutions cuivriques, en présence d’hyposulfite de soude et d’ammoniaque, donnent, par l’addition d’une petite quantité de sulfhydrate d’ammoniaque, un précipité soluble dans un excès de réactif, contenant le polysulfure CS®. En ajoutant à du sulfhydrate d’ammoniaque une solution ammoniacale de sulfate de cuivre, jusqu’à ce que le précipité ne se redissolve plus, puis filtrant, on obtient une

36 ENCYCLOPÉDIE CHIMIQBE.

liqueur qui, conservée à l’abri de l’air, laisse déposer de petites aiguilles d’un rouge grenat. Leur composition paraît correspondre à :

2CuS3,AzH*S.

Ce sel est très altérable; il s’oxyde à l’air. La potasse le décompose avec dégagement d’ammoniaque. Les acides en dégagent de l’hydrogène sulfuré.

OXYSULFDRES DE CUIVRE

M. Maumené a annoncé que, dans l’action de l’acide sulfurique sur le cuivre, il se forme un résidu noir, insoluble, contenant, à côté du sulfure de cuivre, les trois oxysulfures :

CuO,2CuSiS ou Cu^S^O,

CuO,“2CuS ou Cu^S^O,

CuOjCuS ou CtfSO.

Mais il n’a pu démontrer l’existence de ces trois corps, et ses analyses ne concordent pas avec les formules qu’il propose. Il opérait d’ailleurs sur de la tournure de cuivre impure et contenant une matière insoluble dans les acides, dont le poids s’élevait au vingtième de l’oxysulfure.

On a vu plus haut que, d’après les recherches approfondies de M. Pickering, le dépôt insoluble, provenant de l’attaque du cuivre par l’acide sulfurique, ne renferme que des sulfures de cuivre et du soufre libre.

D’après Pelouze, le sulfure de cuivre, obtenu par précipitation et bien lavé, décolore les dissolutions étendues des sels cuivriques. En présence de l’ammoniaque, l’absorption de l’oxyde de cuivre par le sulfure est beaucoup plus rapide. En opérant à 75 ou 80 degrés, en présence d’un grand excès d’ammoniaque et de sel de cuivre, la composition de l’oxysulfure est constante; elle correspond à 5 CuS,GuO. En chauffant plus haut, vers 95 ou 100 degrés, l’oxysulfure peut absorber une nouvelle quantité de cuivre et décolorer la liqueur bleue, qui retient en dissolution un sel de protoxyde de cuivre incolore.

SODS-CHLORDRE CUIVREUX

En additionnant d’ammoniaque en excès une solution de chlorure cuivreux dans le chlorure de sodium, il se forme, au bout de douze heures, un précipité d’hydrate d’oxyde salin. La liqueur filtrée laisse déposer, par exposition à Pair, un second dépôt bleu clair, très adhérent aux parois du vase, ayant pour composition Cu*Gl :

CusCl^ + tOHO =r Cu^Cl + CuGl + lOHO,

(Siewert.)