AU MOYEN DE LA BEAUXITE
La beauxite est un minéral d’une très grande importance pour la préparation de l’alumine et de ses composés. Sa composition est très variable, mais elle est intermédiaire entre le diaspore, qui est de l’alumine hydratée, et l’hématite rouge.
Ce minéral a été découvert dans le midi de la France, près du village des Baux. Il en existe de nombreux gisements dans les départements du Var et des Bouches-du-Rhône qui s’étendent sur une longueur de 150 kilomètres entre Tarascon et Antibes.
M. Augé, industriel à Montpellier, en a récemment découvert un gisement considérable à Villevayrac, localité située dans le département de l’Hérault. La beauxite forme là un affleurement en forme de fer à cheval d’environ 9 kilomètres de longueur, sur une largeur de 10 à 12 mètres, autour de la colline sur laquelle est bâti le village de Villevayrac ; l’épaisseur de la couche de beauxite n’est pas encore connue, mais elle est sans doute considérable. Ce gisement de beauxite est donc d’une très grande importance.
Pour l’exploiter, la Société Augé et C‘* a acheté une partie des terrains qui
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recouvrent la beauxite ; pour le reste, elle a acquis le droit de fouille moyennant une redevance payée aux propriétaires.
L’extraction du minerai se fait au moyen d’excavations creusées à ciel ouvert, ou bien par des galeries souterraines. L’attaque du terrain encaissant aussi bien que l’abatage de la beauxite se font à la poudre.
La teneur en fer de la beauxite extraite à Villevayrac est très variable en des points souvent très rapprochés. Les fortes teneurs s’accusent par des colorations rouges plus ou moins prononcées. Dans la belle qualité, la beauxite pâle, la teneur en fer ne dépasse pas 2 pour 100. Néanmoins certains échantillons, blancs à l’extérieur, contiennent des rognons rougeâtres de peroxyde, ou de petites veinules d’ocre jaune. D’autres échantillons offrent une gradation parfaite du rouge au blanc. Mais en général il n’en est pas ainsi, et la séparation du rose et du blanc est brusque et nettement marquée. En outre, un grand nombre de morceaux présentent dans leur cas.sure une surface rose, en- général régulière, entourée d’une couche blanche dont l’épaisseur varie de 5 à 10 millimètres.
La beauxite brute, extraite de la mine, est triée à la main, et séparée en trois qualités distinctes suivant la teneur en fer ; c’est ainsi qu’on obtient : la beauxite pâle, la beauxite rose et la beauxite rouge ; les trois analyses suivantes exécutées au bureau d’essai de l’École des Mines, donnent la composition de ces trois variétés.
Silice.
Alumine.
Peroxyde de fer.
Chaux.
Magnésie.
Perte par calcination...
Voici encore deux analyses portant sur des variétés extrêmes :
Alumine.
Fer.
Eau.
Silice, cliaux et magnésie....
On peut aussi séparer du premier choix une beauxite très friable, sans aucune trace de rognons de fer, un peu pisolithique, qui donnerait jusqu’à 92 pour 100 d’alumine hydratée.
En général les exploitants garantissent aux acheteurs un minerai contenant 60 pour 100 d’alumine ; ils arrivent à satisfaire â cette condition en mélangeant des teneurs de 52 à 55 triées à la main avec des teneurs de 72 à 75, de sorte que la composition moyenne reste toujours au-dessus de la teneur garantie.
La beauxite est livrée au commerce sous deux états différents, correspondant
aux différents usages de cette substance : elle est vendue en blocs, ou en poudre; pour l’amener à ce dernier état, on la broie sous des meules verticales et on la tamise ensuite.
Applications industrielles de la beauxite. — La beauxite est actuellement utilisée pour la préparation de l’alumine, du sulfate d’alumine et des aluns, et enfin pour la fabrication des produits réfractaires.
1» Alumine. — Pour extraire l’alumine contenue dans la beauxite, il faut d’abord transformer cette alumine en aluminate de soude, dissoudre ensuite ce sel dans l’eau, et en précipiter l’alumine par un courant d’acide carbonique.
On a fait connaître un très grand nombre de procédés pour faire de l’aluminate de soude.
I. —Morin a conseillé de dissoudre la beauxite pulvérisée au moyen d’une solution de soude causti'que, en chauffant le tout à une température convenable.
Mais ce même chimiste est arrivé à de meilleurs résultats en remplaçant la solution de soude caustique par du carbonate de soude. Nous avons exposé avec détails, page 14, toutes les parties de cette remarquable industrie, il n’y a donc pas lieu d’y revenir ici.
II. — On a essayé de remplacer le carbonate de soude par le sulfate, et on a constaté que le mélange d’alumine et de sulfate de soude peut être exposé à la chaleur rouge sans qu’il y ait réaction, mais qu’en présence de la vapeur d’eau il y a formation d’aluminate de soude.
L’expérience a montré également que ce sel se forme beaucoup plus facilement lorsque, avant la calcination, on ajoute au mélange de sulfate de soude et d’alumine une certaine quantité de charbon. Mais alors la solution d’aluminate de soude obtenue par le lessivage de la masse calcinée est souillée par une combinaison de sulfure de sodium avec le sulfure de fer que l’on connaît déjà depuis longtemps et qu’il est très difficile d’éliminer.
III. — On sait que le premier procédé employé pour préparer l’acide nitrique consistait à chauffer le salpêtre avec de l’argile humide ; en s’appuyant sur cette réaction on a songé à faire de l’aluminate en chauffant de la beauxite avec du nitrate de soude ; les vapeurs nitreuses qui se forment pendant la réaction pourraient être utilisées dans la préparation de l’acide sulf^urique.
IV. — Mentionnons enfin, pour terminer, les essais qui ont été tentés pour attaquer la beauxite parle sel marin. Ces deux corps ne réagissent pas l’un sur l’autre, même au rouge, à moins qu’on ne fasse agir la vapeur d’eau sur le mélange. Déjà, en 1847, cette réaction a été appliquée à la préparation de la soude. Après la découverte de la beauxite, MM. Lechatellier et Jacquemart ont essayé de préparer à Nanterre d’abord, à Salindres ensuite, de l’aluminate de soude en faisant réagir, à une température élevée, dans un four à réverbère, de la beauxite, du sel marin et de la vapeur d’eau.
La température très élevée à laquelle il convient de faire cette réaction paraît être le principal obstacle à l’emploi de ce procédé.
En résumé l’attaque de la beauxite par le carbonate de soude, est la seule méthode employée aujourd’hui pour préparer l’aluminate de soude.
2° Sulfate d'alumine. — La Société Augé et G'”, qui exploite les gisements
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de Villeveyrac, a fondé, en 1874, une usine à Sorgues près d’Avignon pour la préparation du sulfate d’alumine au moyen de la beauxite.
Voici les détails du procédé suivi à l’origine de cette fabrication (1) :
I. — On mélange environ 40 parties de beauxite pulvérisée avec 50 parties d’acide sulfurique à50 degrés Baumé et 10 parties d’eau pure.On chauffe doucement le mélange, soit au four à réverbère pavé en grès, soit dans des chaudières en tôle plombée, jusqu’à ce que l’acide sulfurique soit bien saturé. On décante le sulfate d’alumine boueux ainsi formé, et on le coule dans des moules, ou bien on divise les blocs très solides provenant du refroidissement de la matière, en morceaux parallélipipédiques, qui sont livrés au commerce, ou servent à la fabrication ultérieure des dérivés de l’alumine.
Ce produit, appelé le sulfate d'alumine brut, contient 80 pour 100 de sulfate d’alumine neutre et 20 pour 100 de silice gélatineuse ou de sels de fer. Il a pu être employé tel quel dans la fabrication des papiers ordinaires, car la silice s’incorpore facilement à la pâte du papier.
Pour pouvoir servir à la préparation de l’alun, ce produit doit être traité par l’eau, qui laisse la silice à l’état insoluble et qui dissout le sulfale d’alumine. Mais cette dissolution contient la majeure partie du fer contenu dans la beauxite, et on sait que ce métal est nuisible à la plupart des applications du sulfate d’alumine et de l’alun.
II. — Pour éviter cet inconvénient, MM. Augé et C"' ont modifié la fabrication primitive du sulfate d’alumine de la manière suivante (2) :
Le sulfate d’alumine brut ayant été traité par l’eau pour précipiter la silice, on introduit dans la dissolution des lames de zinc en quantité convenable. Ce métal sature d’abord la petite quantité d’acide libre contenu dans la liqueur, puis il précipite le fer en poudre noire. Comme ce précipité se dépose avec la silice, l’épuration ne nécessite qu’un seul lavage. Le dépôt total ayant été séparé par décantation, il suffit de concentrer la dissolution pour obtenir le sulfate d’alumine à l’état solide.
Le traitement par le zinc est insuffisant pour précipiter tout le fer contenu dans la liqueur, mais il ramène le reste du fer à l’état de protoxyde; et, sous cette dernière forme, ce métal est sans inconvénient pour les applications du sulfate d’alumine.
III. — Enfin, en dernier lieu, MM. Augé et C‘‘ sont parvenus à séparer tout le fer contenu dans leurs dissolutions de la manière suivante :
Si dans une dissolution de sulfate d’alumine contenant du sulfate de fer ramené par une méthode quelconque au minimum d’oxydation, on sature avec précaution à l’aide d’une base telle que potasse, soude, magnésie ou alumine, ou d’un sel tel que carbonate de potasse, de soude ou de magnésie, aluminate de potase ou de soude, on obtient à chaud ou à froid, au bout d’un temps plus ou moins long, la précipitation de l’alumine sous forme de sulfates basiques mélangés d’un peu d’alumine. Ce précipité contient une bonne partie de l’acide sulfurique, il est facile à laver. De plus, il est débarrassé de tous les sels
(1) Brevet Leur, 1874.
(2) Brevet Leur, 1" décembre 1876.
étrangers, car ceux-ci sont restés en dissolution, et, par décantation et lavage, on parvient à les éliminer complètement.
En ajoutant à ces sulfates basiques une quantité convenable d’acide sulfurique, on prépare ensuite des sulfates contenant les différentes teneurs en alumine réclamées par l’industrie. Ils peuvent en outre servir à la préparation des autres sels d’alumine, que l’on obtient ainsi à l’état d’une très grande pureté.
