A. RECHERCHE ET DOSAGE DE L'OR TOTAL

Les procédés de recherche et de dosage de l’or sont extrêmement nombreux et varient nécessairement avec la nature et la richesse des matières à essayer. On peut les grouper sous les sept chefs distincts suivants :

a. Pi’océdés par la voie sèche;

b. Procédés par la voie humide;

c. Procédés par la voie mixte ;

d. Procédés colorimétriques ;

e. Procédés pyrognostiques ;

f. Procédés spectroscopiques;

g. Procédés électrolytiques.

Les procédés qui rentrent dans les trois premières catégories sont à la fois des procédés de recherche et de dosage, et l’on peut dire que, jusqu’à présent, ils ont été employés à l’exclusion de tous les autres dans les analyses des matières aurifères.

Les procédés colorimétriques ont été indiqués récemment comme conduisant facilement à des résultats précis : il est vraisemblable qu’ils prendront bientôt, dans la docimasie de l'or, l’importance légitime qu’ils ont déjà acquise dans les recherches analytiques relatives à quelques autres métaux tels que le fer, le cuivre et le cobalt.

Les procédés pyrognostiques, qui peuvent également servir à la recherche et au dosage de l’or, et les procédés spectroscopiques, qui sont plus spécialement des procédés de recherche, ont une importance beaucoup plus limitée, mais constituent quelquefois, dans les recherches délicates du laboratoire, des auxiliaires extrêmement précieux.

a. PROCÉDÉS PAR LA VOIE SÈCHE.

La voie sèche peut s’appliquer à la recherche et au dosage de l'or dans les substances les plus variées, telles que : minerais métalliques, composés métallurgiques, produits d'art les plus divers; elle conduit presque toujours à des résultats d’une grande exactitude. Dans quelques cas particuliers, cependant, cas sur lesquels nous aurons à revenir ultérieurement, l'emploi de la voie sèche ne permet pas d’atteindre, dans le dosage de l'or, une approximation suf-

L’OR

Usante, cl l’on est obligé d'avoir recours aux procédés de la voie humide ou de la voie mixte. D’une manière générale, on peut dire que la voie sèche est particulièrement précieuse dans l’analyse des substances aurifères pauvres et qu’elle permet de déceler et de doser dans ces dernières, avec une exactitude suffi sante, des quantités d’ôr si minimes qu’elles échapperaient certainement aux procédés ordinaires d’investigation de la voie humide.

Toutefois la voie sèche seule est rarement suffisante pour terminer une analyse et conduire directement à la détermination de la teneur en or de la substance à analyser.

Les matières dans lesquelles ou est appelé à faire la recherche de l’or renferment, en effet, presque toujours de l’argent et quelquefois des métaux de la mine de platine, et les opérations de l’analyse par voie sèche sont conduites de telle sorte quelles concentrent finalement dans un bouton métallique non seulement tout l’or de la prise d'essai, mais aussi tout l’argent et des proportions variables des autres métaux de la série noble.

La voie sèche est impuissante à séparer l'or des métaux auxquels il est ainsi associé, et pour effectuer cette séparation il devient nécessaire d’avoir recours aux procédés de la voie humide.

Quoi qu’il en soit, l’analyse, par voie sèche, d'une substance aurifère comprend, on général, deux séries d'opérations : dans la première, on soumet la substance à une fonte plombeuse, de manière à concentrer dans un culot de plomb tout l’or et l’argent qu’elle contient; dans la seconde, on soumet le culot de plomb à une coupellation pour en séparer l’or et l’argent.

Dans quelques cas spéciaux que nous indiquerons ultérieurement, la fusion plombeuse est supprimée et l'analyse se réduit à une seule coupellation. Nous nous bornerons actuellement à étudier dans leurs caractères généraux ces deux opérations fondamentales de la presque totalité des analyses par voie sèche :

1° La production du culot de plomb;

2 U La coupellation.

1° Production du culot de plomb.

Théorie de la méthode. — Toute fonte plombeuse d'une substance aurifère doit, d’une part, concentrer dans un culot de plomb la totalité de l’or et de l’argent renfermés dans la prise d'essai et, de l’autre, rassembler dans Une scorie l’ensemble des métaux étrangers et des gangues.

Toutefois, bien que l’on s’efforce, dans la série des opérations, à réunir dans le culot de plomb la totalité des métaux précieux, il est bien évident qu’on s’attache surtout à éviter toutes les causes de perte d’or. Nous ajouterons que les précautions prises â cet effet sont telles qu’en général elles assurent, en uiême temps, un dosage suffisamment exact de l'argent. Pour quelques minerais spéciaux, cependant, certains procédés par voie sèche conduisent à une détermination exacte de la teneur en or, mais sont complètement insuffisants pour le dosage de l’argent.

Nous montrerons que, dans ces cas particuliers, et principalement lorsqu’il

ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE, s’agit d’une recherche scientifique, il convient de substituer à la méthode par fonte plombeuse la méthode par voie mixte, méthode qui conduit toujours à une séparation et à un dosage rigoureux de l’or et de l’argent.

Les procédés qui permettent de concentrer dans un culot de plomb la totalité de l’or et de l’argent contenus dans une substance à essayer, se divisent en trois groupes distincts: la scorification; la fusion avec divers réactifs; \e grillage suivi de fusion avec divers réactifs.

Mais, quel que soit le procédé dont on fasse usage, on doit toujours conduire la série des opérations de manière à satisfaire à un certain nombre de conditions générales qu’il convient d’énoncer tout d’abord, avant de passer à l’élude particulière de chaque groupe de procédés.

Il faut, en premier lieu, s’attacher à obtenir un culot de plomb dont le poids ne soit pas trop considérable. Nous verrons, en effet, qu’à la coupellation les pertes en métaux précieux augmentent avec le poids du plomb à coupeller, et bien qu’à la vérité ces pertes soient moins à craindre avec l’or qu’avec l’argent, des expériences nombreuses ont montré qu’elles sont plus sensibles que ne le croyaient les anciens essayeurs. On doit donc s’astreindre à conduire les opérations de manière à obtenir un culot de plomb d’un poids relativement faible, bien que supérieur cependant à celui qui, dans les mêmes circonstances, conviendrait à un essai d’argent. Pour fixer les idées, nous dirons qu'un culot de plomb de 30 à 40 grammes remplit, en général, les conditions désirées. Il est impossible, toutefois, de formuler, à cet égard, une règle précise, car la quantité de plomb qu’il convient d’obtenir varie également avec la nature du minerai et, pour être certain d’entraîner la totalité de l’or, on est obligé parfois d’augmenter la quantité de plomb au delà des proportions ordinaires.

Il y a donc des conditions contradictoires à remplir et l’habileté de l’essayeur pourra seule, dans ces cas spéciaux, lui indiquer dans quelle mesure il doit satisfaire aux unes et aux autres.

En deuxième lieu, il faut que le culot de plomb obtenu soit pur, c’est-à-dire aussi exempt que possible des métaux étrangers tels que le fer, le zinc, le cuivre, l'étain, le nickel, le cobalt, l’arsenic, l’antimoine, qui accompagnent fréquemment l’or dans les minerais où l’on est appelé à faire sa recherche. Ces métaux ont une tendance à passer dans le culot de plomb, et nous verrons que, lorsqu’ils atteignent dans ce dernier une certaine proportion, ils gênent la coupellation, rendent sa conduite difficile et provoquent presque toujours des pertes sensibles en métaux précieux.

Enfin, én troisième lieu, on doit s’attacher à obtenir une scorie essentiellement basique et ne renfermant que des éléments oxydés. On connaît, en effet, l’affinité spèciale de l’or pour les silicates acides et pour les sulfures; si donc la scorie était acide ou si elle renfermait des traces d’éléments sulfurés, elle serait susceptible de retenir une certaine proportion d'or, et les résultats de l'analyse seraient erronés.

En résumé, toute opération par voie sèche, ayant pour but de concentrer dans un culot de plomb la totalité de l’or renfermé dans une substance à analyser, doit satisfaire aux trois conditions suivantes :

1° Le culot de plomb doit être d’un poids modéré : ce poids peut d’ailleurs

L’OR

<Hre supérieur ù celui du culot de plomb qu’on obtiendrait dans les mômes conditions pour un essai d’argent;

2° Le culot de plomb doit être aussi exempt que possible de métaux étrangers ;

3“ Les scories doivent être très basiques et ne renfermer que des éléments complètement oxydés.

Ces règles une fois posées, nous allons successivement étudier les trois procédés de scorification, de fusion avec divers réactifs, enfin de grillage suivi de fusion, également avec divers réactifs.

Scorification. — Description de l’opération.— La scorification est une fusion oxydante de la matière à essayer au contact de plomb pauvre. Dans cette opération, le soufre, l’arsenic, l’antimoine, le tellure sont oxydés, eu partie sous l'influence de l’air, en partie sous l’influence de la litharge formée. 11 en est de même du fer, du cuivre, du zinc, du nickel, du cobalt et de l’étain dont les oxydes, combinés avec la litharge, scorifient le quartz et les gangues terreuses, s'il y en a : ces dernières exigent, en général, l'addition de borax et il est rare d'ailleurs que l’on n’ajoute pas une certaine quantité de ce fondant, sa présence augmentant notablement la fusibilité de la scorie. Quant aux métaux précieux, ils sont concentrés dans le plomb non oxydé, qui se rassemble sous forme de culot et qui sera ultérieurement soumis à la coupellation.

La scorification doit s’effectuer sous un moufle, où l’on peut régler en quelque sorte à volonté l’action oxydante de l'air, et non sur un feu de charbon, où cette action ne serait pas assez énergique.

La matière à essayer, réduite en poudre fine, est mise dans un petit vase en terre réfractaire appelé scorificatoire, figure 1, que l’on enduit intérieurement de sanguine, afin de le rendre imperméable aux matières fondues.

Ce scorificatoire doit pouvoir résister ù de très hautes températures, ainsi qu’à l'action corrosive de la litharge fondue et des oxydes de fer et de cuivre. Su forme intérieure est sensiblement évasée vers le haut, afin que la matière à essayer présente à l’action oxydante de l’air une surface plus considérable. On opère toujours sur un poids très faible, 5 à 6 grammes tout au plus de la substance aurifère, et on l'additionne de plomb granulé et de borax dans les proportions exigées par la nature de cette substance. En général, le plomb est toujours en très grand excès par rapport au poids de la prise d’essai, et la quantité qu’on en prend peut osciller entre 5 et 30 fois le poids de cette dernière.

Le plomb employé doit être chimiquement pur et, s’il ne l’était pas, il con-

viendrait d’en préparer soi-inéme en calcinant de l’azotate de plomb cristallisé et réduisant dans un creuset, avec du charbon de bois, l’oxyde ainsi formé.

Quant au borax, son addition n’est pas nécessaire si les gangues sont quartzeuses, mais elle est utile si les gangues sont terreuses; en tout état de cause, on se trouve bien de son emploi parce que, d'une part, il prévient l'action corrosive des oxydes sur les parois du scorificatoire et que, de l'autre, il permet d’amener toujours les scories à l’état de fluidité convenable. Les proportions dans lesquelles il convient de l’introduire ne sont soumises à aucune règle fixe et sont nécessairement subordonnées à la nature des gangues terreuses ou métalliques qui accompagnent les métaux précieux. II faut éviter pourtant d’en ajouter une quantité trop forte dès le début de l’opération, parce que le borax, en fondant, formerait au-dessus du plomb et de la matière à essayer une couche protectrice qui retarderait l’action oxydante de l’air.

L’opération elle-même doit toujours être conduite de la manière suivante :

On mélange dans le scorificatoire le minerai avec la moitié du plomb requis par l’essai, on étend au-dessus le reste du plomb et on recouvre le tout avec le borax.

Lorsque le moufle est au rouge cerise, on y introduit le scorificatoire et on ferme la porte du moufle jusqu'à ce que la fusion soit complète. Pendant cette période, appelée période de premier grand feu, l’action oxydante de l'air est presque nulle, mais le plomb fondu entraîne la majeure partie des métaux précieux renfermés dans la substance aurifère. La fusion une fois complète, on ouvre la porte du moufle et la période de scorification commence. Sous l'influence de l'air qui pénètre vivement sous la voûte, le plomb, les sulfures, sulfo-arséniures, sulfo-antimoniures contenus dans le minerai s’oxydent rapidement. Dans les premiers instants de l’opération, la litharge formée agit ellemême comme oxydant et active la décomposition des sulfures, arsèniures et anlimoniures, puis, associée au borax, elle forme avec les oxydes métalliques et les gangues terreuses des composés fusibles qui, se combinant eux-mêmes avec la silice, donnent naissance à une scorie parfaitement fluide.

Cette scorie forme un anneau tout autour du plomb fondu, qui apparaît au centre sous forme d’un ménisque convexe. On pousse alors activement le feu, afin d'achever rapidement la scorification. Les dernières traces des métaux étrangers sont oxydées et, la litharge se formant en quantité croissante, la scorie augmente constamment de volume, tout en restant parfaitement fluide, et finit par recouvrir entièrement le plomb fondu. La scorification est alors terminée. Pour enlever à la scorie les dertiières traces de métaux précieux qu’elle pourrait encore retenir, on jette quelquefois à la surface du bain, enveloppés dans un papier de soie, 10 à 20 centigrammes de charbon de bois pulvérisé : on réduit ainsi une certaine quantité de litharge, et le plomb, sous forme de fines gouttelettes, traverse la scorie, entraînant avec lui tous les métaux précieux qui pouvaient y être disséminés.

On ferme alors le moufle et on donne un dernier coup de feu. C'est la période du second grand feu qui commence, et qui n’a d’autre but que d’amener le plomb et la scorie à un état de fluidité parfaite. Lorsque ce résultat est atteint, l'opération est définitivement achevée.

L’OR

On relire alors le scorificatoife du moufle et on verse la masse fondue dans on moule conique» en fonte (fig. 2) en se servant d’une pince spéciale qui permet de saisir latéralement le scorificatoire à l’aide d’une fourche ab (%■ 3) et l'empêche de s’échapper, lorsqu'on le renverse pour le vider, en le maintenant au moyen de la deuxième branche cd.

Fig. 2. Fig. 3.

Lorsque la matière est refroidie, elle se détache facilement du moule et l’on sépare la scorie du culot de plomb. On bat ce dernier avec un marteau, pour en détacher les particules de scorie encore adhérentes, puis on lui donne une forme grossièrement prismatique afin de le rendre plus facilement maniable dans les opérations ultérieures de la coupellation.

Ce culot de plomb doit satisfaire aux conditions que nous avons énoncées plus haut (p. 106) : il ne doit pas être trop lourd et doit être exempt de métaux étrangers. S'il était trop lourd, il faudrait le soumettre à une nouvelle scorification, de manière à ramener son poids dans les limites convenables. S'il était peu malléable ou cassant, c’est qu’il renfermerait du cuivre, de l’arsenic ou de l’antimoine, et il conviendrait également de le scorifier de nouveau avec une quantité additionnelle de plomb, jusqu’à ce qu’il fût suffisamment pur pour pouvoir être passé à la coupellation.

La température durant la scorification doit être surveillée avec soin. Si elle est trop basse au début, les métaux précieux peuvent être retenus en quantité variable dans la scorie, et n’en sont ensuite retirés qu’avec beaucoup de difficulté. La formation de taches blanches de sulfate de plomb à la surface de la scorie indique, en général, que la température a été trop basse.

Si, lorsque la température du moufle est convenable, la scorie parait néanmoins pâteuse, il convient d’ajouter par intervalles de petites quantités de borax : ces quantités, dont le poids est toujours compris entre O^O et 1 gramme, sont préparées à l’avance, enveloppées respectivement dans du papier de soie et projetées à la surface du bain liquide au moment opportun. Si, enfin, on s’aperçoit que, malgré l’emploi d’une température suffisamment élevée, il nage encore à la surface de la scorie quelques particules imparfaitement fondues, il convient de recommencer l’essai avec une quantité de plomb plus considérable