PROCÉDÉ DD PATIO

C’est au. milieu du seizième siècle que Bartholomé de Médina imagina une méthode à’amalgam,acion por patio y crudo. Elle fut appliquée au Mexique dès 1557, puis au Pérou, en 1561, où elle a été introduite par Fernandez de Velasco.. Ce qui la caractérise, c’est qu’il n’est nullement besoin de chaleur artificielle, ni d’un traitement chimique préalable du minerai.. Le travail se fait à froid et après un simple bocardage. Les minerais mexicains sont ou bien des eolorados, qui contiennent des chlorures, bromures et iodures d’argept, et qui sont traités de préférence par les procédés d’amalgamation à chaud, ou bien des negros, masses quartzeuzes dans lesquelles l’argent se trouve disséminé à l’état d’argent natif et de sulfure avec un peu de chlorure. Ce sont surtout les negros, que l’on traite au patio. Ils contiennent presque toujours de 2 à3millièmes d’argent, rarement de 4 à 6 millièmes. Mais, de loin en loin, on signale, dans l’exploitation de ces mines mexicaines, l’apparilion de veines d’une.riclmsse bien supérieure. Ces événements, bien que fort rares, suffisent, lorsqu’ilsae produisent, pour enrichir en peu de temps les exploitants et porter très haut la réputation des mines. C’est là surtout ce qui attire le mineur, bien plus quel® rendement normal des exploitations, qui n’est guère sMpérieur aux hais, à oame des nombreuses imperfections des procédés et de la richesse moyenneasseziadle du minerai..

Le minerai est d’abord bocardé à sec, au moyen, d’un des nombreux appafflib que nous avons précédemment étudiés. Le bocard estmis en mouvemeufsoit par des mules, soit par des roues hydrauliques.

Le produit ainsi obtenu est ensuite broyé avec de l’eau dans des espèces ê meules de forme et de dimension spéciales, que l’on nomme des arrastres arrastras. Ces appareils se composent d’une sole fixe,, qui reçoit le minerai, ®

L’ARGENT ET SES COMPOSÉS

(fe pwrres mobiles qui soûl fixées à un axe vertical et tournent avec lui en broyant la matière.

La sole est en pien-es de grandes dimensions, disposées en forme de dalles, de manière à fournir une surface unie et ne présentant pas de joints. Ces pierres doivent être très dures.

. Le diamètre des arraslres varie beaiucoup,, tout en restant compris généralement entre 3 et 6 mètres.

Les pierres roulantes ou broyeurs doivent être d’un poids considérable et aussi en pierre très dure. Elles sont fixées aux quatre brancards de l’arbre vertical, de manière à traîner sur la sole, et les brancards .sont mus liabituelle-

FlC.

méat par des mules. Deux de ces animaux suffisent pour un arraatre. Dans certaines usines, on remplace les mules par une chute d’eau ou par la vapeur.

Chacun de ces appareils travaille environ 0,25 à G,.60 tonne de minerai paa‘ jour, qu’ils rédiuisent sous l’eau à l’état de poudre très fine,.'C’est là une con.- ;üti»u indispensable pour le succès de l’opération; si la, porpkyrisatinin est itteomplèle, l’amalgamation ne réussit pas, et le mioerai ne cède pas au mertout l’argent qu’il conitienl.

Eu sortant des meules, la matière est amenée en bouillie dans des bassins de 'lépôt, où elle reste exposée au soleil jusqu’à ce qu’elle ait pris, par la dessiccabflo,,ane ceiasi^ance analogue à celle de la boue.

On étend ensuite le minerai ainsi préparé dans de grandes cours dallé ordinairement circulaires, de 15 à 18 mètres de diamètre. Ce sont ces cour; ' dallées que l’on appelle des patios. Le minerai y forme une couche de 25 ' 30 centimètres. On peut en accumuler plus de 1000 tonnes dans un seul patio.

Une fois le minerai étendu sur la surface dallée, le traitement chimique cüij. mence.

On ajoute d’abord de l’eau pour humecter de nouveau la matière, puis du sel marin, dans la proportion de 2 à 3, quelquefois 5 pour 100 de minerai. On amène ensuite dans la cour un certain nombre de mules ou de chevaux qui piétinent le tas pendant plusieurs heures. Le mélange devient peu à peu homogène. On arrête aloi’s le travail des meules et on laisse reposer la matière pendant une journée. Après vingt-quatre heures, on ajoute le magistral.

Ce réactif n’est autre chose qu’un sulfate de cuivre et de fer acide, oblenn par le grillage, dans un four à réverbère, des pyrites de cuivre ferrugineuses. Ce magistral renferme 8 à 10 pour 100 de sulfate de cuivre et un excès d’acide sulfurique. Sa composition est assez variable, de même que la quantité qu’on doit en ajouter au minerai, et qui dépend de la composition de ce dernier.

Dans la plupart des cas, les proportions sont de 1/2 à 2 de magistral pour 100 de minerai. On l’étend à la surface et l’on fait piétiner de nouveau le mélange par des mules ou des chevaux pendant plusieurs heures.

Lorsque le mélange est bien intime, on peut faire une première addition de mercure. Cette opération se fait en répandant le métal sur la surface en gouttelettes fines ; le mercure filtre à travers un morceau de drap ou un sac de coutil. La quantité de ce réactif à ajouter ainsi est d’environ 6 fois le poids d’argent contenu dans la totalité du minerai. C’est là la principale dépense du traitement.

On fait de nouveau piétiner la matière par les mules pendant trois à quatre heures, et on abandonne le mélange au repos.

Pendant ce temps, un essayeur est chargé de vérifier si les proportions des réactifs à ajouter sont convenables, et si la marche de l’amalgamation est régulière. Cet essai se fait en lavant dans une assiette une petite portion du mélange avec de l’eau ; en décantant au bout d’un instant les matières fines et légères, il reste au fond de l’assiette les matières métalliques et le mercure. D’après l’aspect de ces diverses substances, l’essayeur peut suivre la marche des réactions. Le jour même où l’addition du mercure a été faite, on ne découvre pas encore la moindre trace d’amalgame; mais, dès le second jour, le mercure en contient et devient de plus en plus gris et pâteux. Cette transformation doitse faire avec une vitesse déterminée. Si elle s’opère trop lentement, on fait de nouveau piétiner les mules et on ajoute de nouveau un peu de magistral. On dit que la tourte a froid. Si elle s’opère trop rapidement, ou si l’on voit le glol^^® de mercure diminuer très vite sans que la quantité d’amalgame formé augme"'® proportionnellement, la tourte a chaud; on ajoute alors de la chaux, des cen le® et des métaux très divisés (cuivre de cément), et on fait encore piétiner « mules.

Lorsque, sous l’influence des réactifs, le mercure liquide a à peu près coin

L’ARGENT ET SES COMPOSÉS

lètement disparu et est jeraplacé par des grains d’amalgame solide, on fait une nouvelle addition de mercure. Il est d’usage d’en ajouter à ce moment la moitié de ce que l’on avait mis au début, ordinairement les 3/8 de la quantité d’abord employée. On donne alors un nouveau repaso, c’est-à-dire qu’on fait encore piétiner les mules, et on continue les essais journaliers.

Il faut encore faire une troisième addition de mercure, qu’on emploie cette fois en quantité bien moindre, le huitième seulement de la dose primitive. L’incorporation se fait au moyen d’un nouveau repaso, et on laisse la réaction s’achever.

Habituellement, la seconde incorporation suit la première de quinze jours, mais l’opération n’est achevée que le troisième mois. Il n’y a pas d’ailleurs, à ce sujet, de règles fixes, la durée de l’amalgamation variant beaucoup avec la nature des minerais et.la température atmosphérique. Avec les minerais caliios, si la température extérieure est assez élevée et la tourte de petites dimensions, les trois phases de l’amalgamation peuvent être terminées en dix jours. Inversement, avec des minerais frios, une température basse et des iourtes très vastes, les réactions peuvent se prolonger pendant plus de trois mois, et il faut quelquefois faire une quatrième incorporation avec une quantité de métal moindre encore que pour la troisième.

La consommation du mercure nécessaire à l’amalgamation représente de neul à dix fois le poids d’argent contenu dans le minerai, c’est-à-dire, en tenant compte des pertes d’argent, qui n’est jamais extrait en totalité, de onze à treize fois le poids d’argent qu’on en retire. C’est donc la principale dépense de ce traitement. Aussi ne doit-on employer que la dose strictement nécessaire.

Lorsque l’opération est terminée, on ajoute de grandes quantités d’eau pour délayer les boues et les rendre fluides. On décante ces boues et on isole un amalgame uni à un excès de mercure. On le filtre à travers des toiles, et on obtient un amalgame solide.

Les boues, qu’on a séparées par décantation contiennent un peu d’amalgame; on les amène dans des appareils spéciaux appelés lavadores apuras ou apuraiores, dans lesquels on les lave; l’amalgame se rassemble au fond; on le réunit à celui qu’on a séparé par décantation.

L’amalgame solide, provenant de la filtration à travers des toiles, est au titre d’environ 20 pour 100 d’argent. On le moule en briques ou en gâteaux d’un poids de 15 à 30 kilegrammes, et on l’envoie à l’atelier de distillation pour volatiliser le mercure.

La flgure 69 représente l’appareil de distillation anciennement employé au Mexique; a, a'sont des murs circulaires construits en adobes (1); ils sont bâtis avant et détruits après chaque opération; on y ménage des orifices pour l’entrée de l’air. Y est la capellina, sorte de cloche en tôle, ou en cuivre, séparée du ®ur extérieur par un intervalle où l’on place le combustible. C’est à 1 intérieur de la cloché que l’on dispose les gâteaux d’amalgame. La cloche qui les recouvre repose sur une pierre D, qui est traversée par un entonnoir conique B, lequel

en argile séchées 'rottm de cheval ou de lama.

soleil et non cuites

i'; on mélange souvent l’argile avec du

206 ESCYGLeiPÉDiE CHIMTÇIüE.

coimmuniqfae avec ua dépôt d’eau G où le mercure se condense. La eapdU est fxée à la pierre B par nn luL **

La distillation a lieu per ieseensum.

Le poids de mercure reeneilli est toujonm-s moindre que'celui qni aéié iiHfj dult; avec l’appareil à distillation primitif que nous venioas de décrire, lapenè est d’environ 1,3 de mercure pour 1 d’argent.

Tig. 60.

' Si l’on emploie des appareils distillatoires plus perfectionnés, la perte , pen diminuer un peu, mais elle atteint toiujours 1 partie de. .mercure pour 1 d’argent.

L’argent obtenu conserve la forme des gâteaux (faBnalgaïne qu’nn a chaeffés dans le four. Il est boursouflé et retient toujours un peu de merenre. On liP" pelle au Mexique plata. pina. Il doit être affiné avant d’être livré au eoB' mer ce.

Avant d’indiquer les diverses mo.difîcations introduites dans le procédé primitif du patio, tel que nous venons de le décrire, examinons quelles sont les réactions qui s’effectuent dans la masse et qui ont .pour résultat de faire P*®*®*^ l’argent des minerais à l’état d’amalgame.

Sur ce point, les théories sont nombreuses ; on en trouvera le détail an l’article de Roswag (Métallurgie de l’argent, de VE.niCydopéciiechiWii0>‘

■L’ARGENT ET SES COMPOSÉS

Inditpons seulement les réRctiens suivantes qui ont été proposées :

période. CuO,SO^ + i\aCl + CuCl + NaO.SO^.

2' péi'iode. GuCl + AgS = CuS + AgCl.

3' pério.d£. AgCl -f- Hg = HgCl Ag.

L’argent isolé est alors amalgamé par l’excès de mercure. Dans tous les cas, on est d’accord sur un point : la transformation du sulfate de cuivré en chlorure de cuivre, sous l’influence du chlorure de sodium. C’est donc le chlorure de cuivre qui réagit sur le sulfure d’argent.

Avant de signaler les modifications importantes apportées à la méthode du patio, indiquons une modification de détail qui n’est pas encore très répandue, mais qui constitue cependant une amélioration notable.

Au lieu de faire piétiner la tourte par des chevaux ou des mules, ce qui offre toute espèce d’inconvénients, ces animaux étant fréquemment blessés aux pieds et estropiés par le magistral, et leurs excréments alcalins agissant d’une manière fkheuse sni' le rendement de la tourte, on a imaginé des chariots à roues, sortes de pétrisseurs, qui sont promenés au milieu de la tourte et produisent le mélange des réactifs. Le mouvement est communiqué à ces charioits de l’extérieur.

La figure 70 représente un de ces appareils appelés alacran.

Fig. 70.

La cour d’amalgamation est circulaire, formant manège et fermée par de petits murs; le chariot, à deux roues assez lourdes, est attaché à un levier' qui forme le rayon du manège et qui se déplace à l’aide d’un mécaraisme central qui lui fait faire un va-et-vient complet et occuper dans finifervalle d’une révolution diverses positions sur l’aire du patio.

L’alacran est mû de l’extérieur par deux chevaux ou par deux mules.

Le mouvement circulaire ainsi' produit donne lieu à un pétrissage en forme le spirales; en changeant le sens de la marche des mules, on pétrit en sens inverse. Cet appareil est pins efficace et plus économique que le piétinement des Ulules.

Indiquons maintenant les modifications principales apportées à la méthode patio. Deux seulement sont importantes :

^océSé norvégien. — On se servait autrefois à Kongberg, pour le traitenient des minerais riches, contenant : argent natif, amalgame, chlomre et un peu nn sulfure, d’un procédé d’amalgamation à froid qui s’est depuis répandu au “ili sous le nom de tina, et qui est plus rapide que la méthode du patio.

Il convient particulièrement pour les minerais peu sulfurés; ces mat" sont enfermées, après pulvérisation, avec de l’eau et du mercure dans des cuveen bois dont le fond est en fer.

Un agitateur en fer XX' à axe central, commandé par des roues d’angle A^V produit le malaxage. La diirée de l’amalgamation varie de quatre à six* heure!

Fig. 71.

pour les minerais très riches, de vingt à vingt-quatre heures pour les minerais un peu moins riches et un peu plus sulfurés.

La théorie des réactions paraît devoir être formulée de la manière suivante:

wHg -f AgS -f AgCl = Ag2(w — 2)ng -1- HgS + HgCl.

Le chlore et le soufre passant à l’état de chlorure et de sulfure de mercure, la dépense de mercure est considérable, parce que le traitement de ces composés, pour en retirer le métal, est impossible industriellement. 11 y a donc une perte de mercure plus grande; mais l’économie de temps est notable.

Le procédé norvégien était suivi en Norvège de temps immémorial pour le traitement des regrets d’orfèvre.

Procédé de Vamalgamation saxonne. — L’opération principale de l’amalgamation se fait encore à froid, mais elle est précédée d’une opération préliimnaire appelée chloruration, qui exige le concours de la chaleur.

Les minerais ainsi traités doivent contenir des traces seulement de plomb et de cuivre; ils sont formés surtout d’argent natif, de chlorure et de sulfure, avK de la pyrite de fer; souvent la gangue est argileuse. La teneur la plus favora e à ce genre d’exploitation est 2 iniliièmes et demi au plus d’argent; unetenf|a plus forte laisse des résidus qui retiennent de l’argent, et une teneur plus fai

I millième par exemple, occasionne des frais dépassant la valeur despio ui-

II est indispensable qu’il y ait 34 à 35 pour 100 de pyrite de fer dans le nnne rai; s’il en contient moins, on en ajoute.

La chloruration des minerais est souvent précédée d’un grillage à haute température. A cet effet, après les avoir réduits en poudre (me, on les étale sur la sole d’un four à réverbère. Ce grillage a pour but de transformer les sulfures en sulfates.

Lorsque la réaction est achevée, on ajoute du sel, et l’on chau.ffe de nouveau

Fig. 7-2. Fig. 73.

le mélange; les sulfates formés se transforment en chlorures métalliques parmi lesquels se trouve le chlorure d’ai’gent, et il se produit du sulfate de soude. C’est la chloruration proprement dite.

Enfin, dans une troisième phase de la chloruration, on donne un fort coup

Fig. 74.

'le feu pour permettre au chlorure d’argent fondu de se dissoudre dans le chlorure de sodium en excès.

Ces trois opérations peuvent se faire dans un four très simple à une sole, tel <106 celui représenté par les figures 72 et 73, mais dans beaucoup de cas on [ait le grillage sur une sole et la chloruration sur une autre, dans des fours à deux soles, comme ceux des figures 74 et 75, quelquefois même on dispose

ÏNCÏCIOP. CHIM. " 14

ENCYCLOPl

une troisième sole pour le coup de feu. On doit conduire avec beaucoup de soin cette dernière partie de l’opération, car une température trop élevée exposerait à des pertes de chlorure d’argent par volatilisation.

Le produit de ce premier traitement est ensuite pulvérisé et soumis à l’aciion des tonneaux.

Fig. 75.

La figure 76 représente une projection horizontale d’un de ces tonneaus dans lesquels s’effectue l’amalgamation.

Les figures 77 et 78 donnent, l’une une coupe verticale en hauteur de deus

étages de l’atelier, l’autre une projection horizontale avec l’arbre moteur.

Les tonneaux sont en bois, de 75 centimèlres de longueur, de 74 centimèt» de diamètre à la base et 80 centimètres au ventre; garnis à l’intérieur de fou ‘ en fonte, à l’extérieur de cerceaux en tôle. On voit en N (fig- 16)^ garnie d’un étrier avec vis de pression, et en S la roue dentee qui com ' nique avec l’arbre moteur. , .

L’étage supérieur représenté dans la figure 77 est occupé par des trem^^^ verticales cylindriques AA' dans lesquelles on -place le minerai avec du des fragments de fer. Elles communiquent avec les tonneaux par les e B et B' terminés par des tuyaux en cuir DD'. ,, ^

La charge ordinaire de chaque tonneau est de 150 kilogrammes e

L’ARGENT ET SES COMPOSÉS

500 kilogrammes de rainerais, 50 kilogrammes de fer, et 250 kilogrammes de mercure. Le fer est quelquefois remplacé par le cuivre.

On fait d’abord tourner les tonneaux sans; mercure pendant deux heures (dix à douze tours par minute); le mélange devient alors très homogène et

Bures, avec une vitesse de vingt à vingt-deux tours ,par minute.

On isole l’amalgame en remplissant les tonneaux avec de 1 eau, lorsque opération est achevée, et, après avoir fait tourner pendant deux ou trois oures, en faisant écouler les boues liquides. L’amalgame et l’excès du mercure istent au fond du tonneau. On les filtre dans des sacs de peau de chamois ou 0 coutil, et on distille le résidu solide d’amalgame.

il"2 ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE.

L’amalgamation saxonne, dont nous venons de faire connaître les opérations principales, a été suivie à Halsbrücke, en Saxe; à Huelgoat, en Bretagne;dans plusieurs mines de Hongrie; elle est aussi usitée à Reese-River, au Nevada et dans quelques exploitations du Mexique.

Les réactions chimiques produites dans ce traitement sont assez simples.

D’abord les sulfures donnent par le grillage des sulfates.

Ces sulfates, sous l’action du chlorure de sodium et de la chaleur, fournissent du sulfate de soude et des chlorures métalliques. Ces derniers se dissolvent dans l’excès de chlorure de sodium employé.

Fig. 78.

Puis le fer réduit les chlorures, notamment le chlorure d’argent à l’état d’argent qui se dissout dans le mercure à mesure qu’il se forme. Tous les chlorures métalliques subissant cette réduction (sauf ceux de nickel, cobalt manganèse, zinc), on doit retrouver dans l’amalgame, outre l’argent, du cuivre, de l’or, du plomb, de l’antimoine. Ces derniers métaux rendent l’argent brut obtenu plus impur; aussi ce traitement ne doit-il être employé que lorsqu ils sont en quantité peu considérable.

Ce procédé, en pénétrant en Amérique, y a subi quelques modifications e détail.

Ainsi à Reese-River, les tonneaux sont de dimensions bien plus grandeslargeur, 1"',60; diamètre, 1™,30. ,

A Pélican Mine (Colorado), ils atteignent 2 mètres de longueur et 1”, ^

diamètre. Dans d’autres exploitations, les tonneaux sont fixes, et les sont remuées à l’intérieur à l’aide de plaques de fer ou de cuivre formant a„ teur. , y

Enfin, au Chili, on opère d’une manière un peu différente (procédé IL on introduit dans les tonneaux avec la matière, une dissolution de sel mai

L’ARGENT ET SES COMPOSÉS. 213

une dissolution de chlorure de cuivre. On obtient ainsi un amalgame très cuivreux qu’on purifie ensuite par des traitements spéciaux avant de le distiller.

Les méthodes précédentes ont foutes ce caractère commun de ne pas exiger le concours de la chaleur, au moins pour l’opération principale de l’amalgamation qui se fait à froid. Examinons maintenant les méthodes d’amalgamation à chaud: parmi elles citons d’abord le procédé primitif du cazo ou chaudron, dont les autres ne sont que les variantes.