ACTION DES ALCALIS

Berlllicr, dans ses remarquables travaux sur les sulfures des métaux utiles, a trouvé qu’ils sont tous décomposés par les alcalis. Les carbonates alcalins exercent sur eux une action analogue, quand on les a au préalable mêlés à du charbon ; il se forme des sulfures alcalins, qui se combinent à une partie du sulfure métallique pour donner naissance à un sulfure double. Berthier attribue la réduction à l’état métallique de la portion de l’alcali qui se combine au soufre, soit à l’action du sulfure métallique quand le métal est peu oxydable, soit à l’action du métal lui-même quand celui-ci est très oxydable. Quand on ajoute du charbon au mélange, le sulfure métallique ne peut plus être oxydé, et c’est le charbon qui exerce l’action réductrice sur l’alcali.

Si l’on chauffe dans une cornue un mélange à équivalents égaux de galène et de carbonate de soude, on obtient une quantité de plomb qui représente environ 0,53 du poids primitif de la galène, et la scorie contient beaucoup d’acide sulfurique. En opérant dans un creuset ouvert, le rendement en plomb est de 0,63 ; avec un scorificatoire chauffé dans un moufle, il peut atteindre jusqu’à 0,80 : ceci tient à la transformation partielle du sulfure en oxyde par le grillage et à la réaction consécutive :

PbS-[-“21W=3Pb-|-SOh

Quant au sulfate de plomb, qui se forme en même temps, il est réduit à l’état d’oxyde par le carbonate de soude, et donne ainsi naissance, par sa réaction sur une autre portion de la galène, à une nouvelle quantité de plomb métallique.

Quand on opère en vase clos, en évitant autant que possible l’accès de l’air, le phénomène peut se représenter par l’équation suivante :

7 PbS -B 4 KO = 4 Pb -(- KO,SO^ + 3 (PbS,KS).

L’addition de nitre au mélange de galène et de carbonate de soude, en proportion strictement nécessaire pour oxyder tout le soufre, donne des rendements en plomb aussi élevés que la méthode de grillage. La réaction peut s’exprimer par l’équation :

2 PbS -B K0.\z03 = 2 Pb + KOSO-* -B SO^ -B ki.

La présence du charbon détermine la réduction à l’état métallique d’une partie de l’alcali, qui tend à former un sulfure alcalin avec le soufre de la galène; aussi par l’emploi du flux noir, réussit-on à séparer presque complètement le plomb; le rendement est 0,75 à 0,78 du poids de la galène soumise à l’expérience.

Les carbonates alcalins sont sans action sur le sulfure de cuivre. Les alcalis le réduisent partiellement à l’état de cuivre rouge. En ajoutant du charbon au carbonate alcalin et le chauffant à très haute température, on obtient une réduction presque complète du sulfure.

Le cinabre, chauffé au rouge avec du carbonate de soude, se réduit complètement. La réduction est également totale quand on remplace le carbonate alcalin par un mélange de chaux vive et de charbon.

Le sulfure de zinc, chauffé avec du carbonate de soude, donne une masse fondue contenant un polysulfure alcalin, du sulfure de zinc, et de l’oxyde de zinc.

L’addition de charbon au carbonate de soude détermine, ainsi qu’on devait s’y attendre, la réduction de l’oxyde de zinc à l’état métallique. Un mélange de chaux et de charbon peut aussi servir à désulfurer la blende, dont les cinq sixièmes sont réduits à l’éiat de métal.

Le sulfure d’étain est décomposé de la même façon par le carbonate de soude ; une partie se transforme en oxyde.

Le sulfure de fer, chauffé avec les carbonates alcalins, donne une masse contenant un sulfure double de fer et d’alcali, et du protoxyde de fer retenant un excès d’alcali. En ajoutant du charbon au mélange, les quatre cinquièmes du sulfure de fer se transforment en fer métallique. La baryte et la chaux, en présence du charbon, exercent une action réductrice analogue.

En général, la présence de l’acide silicique ou de l’acide borique s’oppose à cette réduction des sulfures par les alcalis ou les terres alcalines en présence du charbon.

Les silicates, mêlés à un grand excès de terre alcaline, peuvent néanmoins réduire partiellement les sulfures métalliques, additionnés de charbon. En mélangeant, au contraire, un sulfate alcalino-terreux au silicate et au charbon, l’oxyde métallique réductible est transformé en sulfure.

Aussi dans la métallurgie du cuivre, on ajoute souvent aux charges du sulfate de baryte ; on obtient ainsi des mattes plus riches, et des scories moins ferreuses ; cette action est d’autant plus marquée que la proportion de silice est plus considérable.