S ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE
qui ne constituent pas des espèces chimiques ou minéralogiques spéciales. Nous aurons peut-être l’occasion d’y revenir plus loin, en traitant de la métallurgie de l’argent; mais, pour le moment, nous pouvons les considérer comme des minerais riches (sulfures, chlorures, bromures d’argent), mélangés à des doses considérables de gangues argileuses, calcaires ou ferrugineuses.
1” Galènes argentifères.
En énumérant les minerais rares et riches et les minerais courants et riches, nous avons cité, à côté du sulfure d’argent, qui contient presque constamment des traces d’autres sulfures, des combinaisons d’argyrose avec d’autres sulfures. Ces minerais, qui contiennent des doses notables des sulfures étrangers, principalement du sulfure de plomb, ont reçu des noms différents. Nous avons déjà cité, parmi les minerais courants et riches :
La schirmerite, dont la formule chimique est voisine de
2(AgS-t-BiS3)-l-PbS;
La castillite, contenant environ 5 pour 100 d’argent et correspondant à peu près à
(Gu2,Ag)S-f (Pb,Zn,Fe)S;
La polybanite, moins riche en plomb et dont la formule est encore plus variable ;
La brongniardite, contenant environ 25 pour 100 d’argent et dont la formule paraît être AgS -}- PbS -f SbS^ ;
La freieslebenite, dont la composition est voisine;
La polytelyte, 4(Ag,Pb,Zn,Fe),S-|-SbSL
Tous ces minerais contiennent encore au moins de 2 à 3 pour 100 d’argent. Mais leur association et la complication même de leur formule indique que tous ces sulfures métalliques ont une grande tendance à cristalliser ensemble, ce qui est dû certainement en grande partie aux circonstances qui ont accompagné la cristallisation de ces minerais, mais aussi et surtout à l’isomorphisme du sulfure d’argent et de plusieurs autres, principalement le sulfure de plomb. La conséquence de cet isomorphisme est qu’il est difficile de rencontrer du sulfure d’argent complètement exempt de sulfure de plomb, et qu’inversement le sulfure de plomb contient toujours quelques traces d’argent. Les anciens connaissaient déjà ce caractère de la galène, et les alchimistes l’avaient utilisé pour répéter une de leurs plus belles expériences. La galène ou le plomb lui-même étaient fondus et grillés dans des vases en terre qui absorbaient peu à peu la litharge, et lorsque le plomb était complètement oxydé et que son oxyde avait disparu dans les pores du vase, on montrait au fond du creuset un petit bouton d’argent, très petit, il est vrai, mais qui servait de base à la prétendue démonstration de la transmutation du plomb en argent.
Nous ne devons nous occuper ici que des galènes argentifères, c’est-à-dire de
L’ARGENT ET SES COMPOSÉS
celles qui ne contiennent que moins de 1 pour 100 d’argent. Ou peut encore très utilement les exploiter pour en retirer le métal précieux, jusqu’à un titre minimum de 0,1 pour 100 et même au-dessous, la limite étant sans cesse reculée à mesure que les procédés métallurgiques se perfectionnent.
Il est difficile de savoir exactement à quel état se trouve l’argent dans ces galènes. Cependant il est très naturel de supposer que le sulfure de plomb en cristallisant a entraîné quelques traces de sulfure d’argent et que ce dernier métal y est contenu, soit à l’état de sulfure simple, soit à l’état de sulfure composé.
Quoi qu’il en soit, la faible quantité d’argent que contiennent les galènes argentifères ne peut enlever au sulfure de plomb ses propriétés caractéristiques. Nous devons d’abord les décrire.
La galène pure contient :
Plomb. 86,55
Soufre. 13,45
Elle est d’un gris métallique très brillant, surtout dans les cassures fraîches. Les plus beaux échantillons forment des cubes parfaits qui ont souvent plusieurs centimètres de côté, ou des cubes modifiés par les facettes naissantes de l’octaèdre. Quelqnefois l’octaèdre domine. Les petits cristaux ont souvent aussi une grande netteté et portent fréquemment les faces du dodécaèdre rhomboïdal. Dans tous les cas, les cristaux possèdent trois clivages égaux et rectangulaires qui conduisent à la forme primitive, c’est-à-dire au cube. Ces clivages peuvent, jusqu’à un certain point, renseigner sur la pureté de l’échantillon ; lorsque la galène est à peu près pure, les clivages sont nets et éclatants ; lorsqu’elle contient des sulfures de fer ou d’antimoine, les surfaces sont ondulées ou chagrinées; enfin, lorsque la proportion de ces sulfures augmente, les clivages sont de plus en plus courts et peu à peu la galène devient grenue, moins éclatante et présente la cassure que l’on nomme à grains d’acier.
Dans les mines de galène argentifère, on a constamment remarqué que le minerai en gros cristaux est très pauvre en argent; la teneur en métaux précieux y varie de 0,1 à 0,01 pour 100 et même moins, tandis qne les petits cristaux sont plus riches (souvent plusieurs millièmes).
Ladensité de la galène pure varie de 7,4 à 7,6. Sa dureté est 2,5.
Elle est ordinairement accompagnée de pyrite, de blende, de quartz, de barytme, de calcite, de fluorine, et quelquefois de minéraux provenant de son altération, tels que l’anglésite et la cérusite. Les filous de galène argentifère sont exploités, le plus souvent, dans les terrains schisteux et de transition ; il existe aussi des gîtes de contact au voisinage du granité, et des dépôts de nodules ou tie grains dans les grès et les calcaires secondaires.
Le sulfure de plomb fond au rouge; il se volatilise lentement au rouge blanc. 0*1 peut à cette température le distiller dans un courant d’azote; la vapeur se condense en cristaux sur les parois froides. Chauffé en présence de l’air, il s oxyde en donnant de l’acide sulfureux et de l’oxyde de plomb.
Voici quelques analyses publiées par Jagnaux (1) de plusieurs galènes de Sar- '
99,95 100,00 99,97 100,00 99,98 99,99 100,00 ÏÔÔ#
daigne :
G"'®"®- i Soufre.
Soufre.
Blende.. 1 Soufre....
Sulfure d’antimoine...
Sulfure de cuivre.
Silice.
Quant à l’argent, il atteint à peine quelques millièmes, comme l’indiquent les analyses suivantes dues à Percy et Smith :
des minerais.
Texture. PI
iombp.IOO.
Argent p. 100.
Yorkshire.
Grain grossier.
Northumberland..
Durham.
Minerai préparé.
Derbyshire.
Grain grossier.
Somersetshire....
Gros grain.
Shropshire.
Devonshire.
Leicestersbire....
Cornouailles.
Ile de Man.
Minerai préparé.
Espagne.
Grain serré et très fin.
Portugal.
Gros grain.
Grain grossier.
France.
Gros grain.
— (Bretagne).
Grain grossier.
Sardaigne.
Grain fin.
Grain fin légèrement laminé.
Suisse.
Suède (Sala).
Gros grain.
La plupart de ces échantillons contiennent, en outre, quelques traces d’or. Dans les gîtes français de la Lozère, on trouve (2) des minerais dont la richesse est un peu plus grande, et qui contiennent 100, 200,400, et quelquesuns de 500 à 600 grammes d’argent par 100 kilogrammes de plomb d’œuvre-
(1) Traité de minéralogie, p. 639.
(2) Lan, Ann. mines 15|, t. VI, p. 401
suiv. (1854).
L’ARGENT ET SES COMPOSÉS
Les galènes qui renferment moins de 0,1 pour 100 d’argent ne peuvent être e,vploitées avantageusement que dans certaines conditions industrielles exceptionnelles. On les désigne souvent sous le nom â’alquifoux.
La galène est très commune en Espagne, où elle a été longtemps exploitée par les Romains qui en retiraient l’argent. Elle est aussi très abondante dans un grand nombre de comtés d’Angleterre, en Hongrie, en Belgique, en Prusse, en Hanovre, en Bohême, en Sardaigne, au Chili et aux États-Unis. En France? on cite les gîtes du Finistère (Poullaouen et Huelgoat); de Pontpéan, près de Rennes; de Saint-Sauveur, en Languedoc; de Vienne, en Dauphiné ; de Pontgibaud, dans le Puy-de-Dôme ; de Villefort et de Vialas, dans la Lozère. On a peu à peu abandonné les exploitations de Giromagny, de Lacroix-aux-Mines et de Sainte-Marie-aux-Mines.
2“ Blendes argentifères.
Le sulfure de zinc pur contient :
Zinc..
Soufre
Il cristallise soit dans le système cubique, soit dans le système rhomboïdrique; on le désigne par le nom de blende ou de wurtzite. La blende seule est assez commune pour être considérée comme un minerai courant et pauvre d’argent. Elle est cubique.
La blende est jaunâtre et transparente, rarement blanche ou incolore ; le plus souvent, elle est assez impure pour devenir brune et translucide, et même noire et opaque. Sa cassure est brillante. Sa dureté est 3,5, et sa densité de 3,9 à 4,2.
La blende cristallise dans le système cubique et présente ordinairement la forme dominante du tétraèdre. Habituellement, ce solide porte à ses quatre sommets des facettes uniques qui conduiraient au tétraèdre inverse. Dans beaucoup de cristaux, les faces du tétraèdre dominant sont pyramidées. Quelquesuns sont maclés parallèlement à u'ne des faces de l’octaèdre.
La blende se rencontre aussi à l’état laraelleux, à l’état saccharoïde, et sous forme de concrétions composées de couches ondulées de différentes nuances.
On trouve la blende :
B Dans les terrains de cristallisation, où elle se rencontre dans les filons qui traversent le gneiss, le micaschiste, les stéaschistes et les schistes argileux ;
2° Dans les terrains de transition, où elle est surtout abondante;
3“ Dans les terrains de sédiment inférieur, disséminé en petites parties dans les grès du terrain houiller et dans la houille elle-même; au milieu des arkoses et dans le calcaire pénéen.
Les minéraux qui l’accompagnent habituellement sont la galène, la fluorine, labarytine, la pyrite et un grand nombre de sulfures simples et composés.
Presque tous les gisements que nous avons indiqués plus haut pour la galène argentifère pourraient être cités ici comme gisements de blende argentifère.Les deux sulfures sont, en effet, très fréquemment associés, et il est rare de trouver [ des blendes complètement exemptes d’argent. Comme il arrive pour la galène, ; ces minerais ne peuvent être traités avec avantage que lorsque leur richesse en argent dépasse un certain titre minimum variable d’ailleurs avec les conditions de l’exploitation.
S» Pyrites cuivreuses et cuivres gris argentifères.
Le cuivre pyriteux est un des minerais de cuivre les plus abondants. Lorsqu’il contient quelques millièmes d’argent, on retrouve ce métal dans les mattes.
La formule de la pyrite de cuivre pure est (Cu,Fe),SL Sa composition est
Fer..
Cuivre Soufre
On la rencontre le plus souvent en masses compactes ou concrétionnées, et plus rarement en cristaux octaédriques ou tétraédriques d’un jaune d’or foncé, reconnaissables à leurs reflets verdâtres, souvent irrisés. On la désigne souvent sous le nom de chalcopijrite. Elle dérive d’un prisme quadratique.
Sa dureté est de 3,5 à 4, et sa densité de 4,1 à 4,3.
On rencontre ce minerai :
En Angleterre, dans des schistes argileux, mélangé avec de la pyrite de fer;
En Suède et en Norvège ;
En Allemagne, dans le Hartz et à Freiberg (Saxe) ;
En Toscane, dans le gîte de Monte-Gatini ;
En France, dans un grand nombre de gîtes indiqués plus haut pour la galène argentifère ;
Aux États-Unis, au Mexique, et surtout au Chili.
Il est fréquemment argentifère.
On peut joindre au cuivre pyriteux un sulfure triple désigné sous le nom de bournonite et qui contient :
Soufre. 19,46
Antimoine. 26,01
Plomb. il,77
Cuivre. 12,66
et souvent un peu de fer, de zinc et des traces d’argent. Nous devons enfin ajouter à 1 énumération précédente les cuivres gris argentifères que 1 on désigne encore sous le nom de fahlerz ou de panabase.
L’ARGENT ET SES COMPOSÉS. 93
Ces minerais sont des sulfures composés d’un grand nombre de métaux. Bien que leur composition soit très variable, on peut cependant la rapprocher d’une formule type qui paraît être :
iRS + MS^,
le symbole R désignant le cuivre, l’argent, le mercure, le zinc ou le fer, et le symbole M l’arsenic ou l’antimoine. Ces cuivres gris sont assez voisins d’un autre minerai beaucoup plus riche en argent que nous avons appelé polybasite et dont la formule générale serait 5 jRS -J- il/S®.
Les symboles R ei M désignant les mêmes métaux.
La principale différence entre les deux espèces est due à leur teneur en argent qui atteint 60 et 70 pour 100 dans les polybasites, tandis qu’elle ne dépasse guère 15 à 20 pour 100 dans les falherz et même rarement quelques centièmes, de sorte que les polybasites doivent être classés parmi les minerais d’argent courants etriches et les fahlerz parmi les minerais courants et pauvres.
Bien que la composition chimique des fahlerz soit très variable, ils constituent cependant une espèce minérale bien définie, comme l’indique la constance de leur forme cristalline.
Les cuivres gris cristallisent dans le système cubique, en tétraèdres réguliers qui portent fréquemment les facettes du dodécaèdre rhomboïdal ou du trapézoèdre. Les cristaux sont souvent groupés et maclés, et les faces portent des stries parallèles aux arêtes.
Ce minerai est quelquefois cristallisé, ou bien en masses amorphes à cassure compacte ou grenue. Les variétés compactes ressemblent beaucoup à la bournonite, mais s’en distinguent par l’absence complète de plomb. La couleur ordinaire est le gris métallique plus ou moins éclatant ou le noir.
La dureté varie de 3 à 4,5 ; sa dureté de 4,5 à 5,H.
Certaines variétés très riches en arsenic (plus de 12 pour 100) cristallisent de préférence en dodécaèdres rhomboïdaux, et prennent le nom de tennantite.
Voici quelques analyses publiées par Jagnaux (1) et par le Dictionnaire de chimie de Wurlz (2) :
Provenances.
Soufre.
Arsenic.
Cuivre.
Fer.
Zinc.
Argent.
Kapnick .
Clausthal .
Wolfach.
Annaberg.
Dillenburg.
Gersdorf.
Poratsch .
mercure
Les Corbières ...
Markichen .
Algérie .
traces
Schwariz ....
(1) Traité de miné
(2) T. III, p. 733.
ralogie, p. 721.
mercure
traces
Les variétés très argentifères ont reçu les noms de freibergüe, polytéhti t weisgültigerz, grangüUigerz, schwartzgültigerz. La variété mercurielle dé ! Schwatz (Tyrol) a été appelée schwatzite, et d’autres spaniolite et herméüh | Le minerai de Copiapo (Chili), appelé stylotypite, est une espèce très voisine! »
Sa formule serait 3i{S-(-SbS®. Il contient : j
Argent. 8,30
Antimoine. 30,53
Cuivre. 28,00
Fer. 7,00
Soufre. 24,30
Percy, dans son traité Silver and Gold (1), a donné une analyse de fahlerz contenant 13,57 d’argent pour 100, une autre de polytélite de Freiberg contenant 5,78 pour 100 d’argent, et plusieurs analyses de minerais du Pérou, en général moins riches, dans lesquels il a trouvé :
0,0306 0,2755 0,5417 0,5815 1,3406 0,8508 0,6489 1,6530 1,1049 1,6316 pour 100 d’argent.
Le cuivre gris se présente quelquefois en lits, souvent en filons dans les terrains schisteux et les plus anciens terrains sédiraentaires. Il accompagne souvent le cuivre pyriteux, les sulfures de plomb, de zinc et d’argent. On le trouve dans presque toutes les régions où existent des filons métallifères.
Les gîtes les plus importants sont ceux de Hongrie, de Transylvanie, de Saxe, du Hartz, de Thuringe, de Nassau, de Westphalie et du duché de Bade. On cile encore le Mexique, le Chili et la Bolivie.
En France, on a trouvé et exploité le cuivre gris à Baigorry, à la Gardetteet aux Challanches-en-Oisans, à Alais, à Giromagny et à Sainte-Marie-aux-Mines, En Algérie, on connaît le gîte du cap Mouzaïa.
4“ Résidus argentifères et produits d’usine.
Au premier rang des produits d’usines argentifères, nous devons citer les mattes de cuivre qui retiennent souvent une proportion d’argent assez grande pour qu’il y ait avantage à l’extraire.
Ces mattes proviennent du traitement métallurgique des minerais de cuivre les plus communs, c’est-à-dire des minerais sulfurés. Ces minerais sont ordinairement grillés, c’est-à-dire oxydés en partie en présence de l’air, à haute température, puis fondus avec un excès de silice; la matière fondue et séparée c es scories est une matte appelée quelquefois bronze, contenant environ
35 pour 100 de cuivre et 33 pour 100 de soufre. Cette matte bronze est de nou-
(1) T. I, p. 207 et 208.
L’ARGENT ET SES COMPOSÉS
veau grillée pour permettre l’oxydation d’une partie du soufre et du fer restant et de la totalité de l’arsenic et de l’antimoine retenue par la matte bronze. Après ce second grillage, la matière est de nouveau fondue avec des minerais quartzeux, et donne, après séparation des scories, une nouvelle matte désignée sous le nom de matte blanche et retenant 60 à 70 pour 100 de cuivre pour 22 pour 100 de soufre en moyenne. Enfin, la matte blanche est de nouveau fondue en présence de l’air à température élevée. C’est le rôtissage de la matte qui fournit le cuivre brut. Le cuivre brut contient de 98 à 99 pour 100 de cuivre, puis quelques millièmes de fer, d’étain, d’arsenic et de soufre; si le minerai employé était argentifère, l’argent se retrouverait en totalité dans ces différents produits obtenus successivement : matte bronze, matte blanche, cuivre brut.
D’après Roswag (1), les minerais sulfurés de cuivre les plus répandus sont des sulfures de fer contenant de 2 à 4 pour 100 de cuivre et tenant en argent seulement de 2 à 4 dix-millièmes. Le cuivre brut que fournissent ces minerais contient en moyenne de 0,07 à 0,15 pour 100 d’argent.
Suivant les conditions de l’exploitation et la teneur en argent, on peut avoir intérêt à retirer l’argent, soit des minerais eux-mêmes qui sont alors considérés comme de véritables minerais d’argent, soit des mattes bronzes, soit des mattes blanches, soit même du cuivre brut dans certains cas exceptionnels. En traitant de la métallurgie de l’argent, nous nous occuperons des procédés employés pour la désargentation des mattes.
Lorsque le minerai de cuivre est exceptionnellement riche en cuivre, comme il arrive pour le cuivre natif, il n’est pas rare que cette matière puisse être directement traitée comme minerai d’argent. C’est le cas du cuivre natif du lac Supérieur, qui contient, d’après Hautefeuille :
Cuivre. 69,280
■Argent. 5,452
Mercure. 0,619
Gangue. 25,2-48
A côté des mattes cuivreuses et des cuivres bruts argentifères, on doit évidemment citer les mattes plombeuses argentifères, les mattes mixtes, plombocuivreuses argentifères, les substances désignées sous le nom de speiss argentifères, qui sont des mattes contenant du nickel et du cobalt, et enfin les mattes que 1 on désigne sous le nom de mattes crues, que l’on obtient soit à Freiberg, soit en Amérique, et qui ne contiennent que du soufre (35 pour 100) et du fer (61 à 65 pour 100) sans autres métaux étrangers, et à peu près un demi-millième d argent. En Amérique, ces mattes sont ordinairement rejetées comme trop pauvres; on pourra peut-être un jour reprendre, par des procédés plus perfectionnés, l’exploitation de ces résidus.
Citons encore les résidus d’usines appelés purple ore ou blue belly, tous
(1) Métallurgie du cuivre {Encyclopédie chimique), p. 188.
riches en fer, à peu près exempts de soufre, qui contiennent encore plus dj
500 grammes d’argent à la tonne (1).
On peut encore ajouter les schlanms des laveries, les fumées de condensa tion des fours, les résidus de chloruration et de grillage, puis les fonds it coupelles que l’on détruit lorsqu’elles sont hors d’usage, pour en retirer far gent qu’elles retiennent, et d’une manière générale tous les débris de four et les matériaux argentifères. Ces minerais d’argent ne sont point négligeables dans une exploitation industrielle.
Enfin les regrets d’orfèvres ou de photographes qui sont souvent d’une exploitation facile et d’une grande richesse, ainsi que les résidus divers des essais industriels.
(1) V. Roswag, Métallurgie de l’argent {Encyclopédie chimique], p. 78.
L’ARGENT ET SES COMPOSÉS
