CARBONATES DE POTASSE ET DE SOUDE

La détermination du carbonate pur contenu dans ces produits industriels se fait par la méthode des volumes, en cherchant la quantité d’un acide titré nécessaire pour détruire complètement le carbonate, la fin de la réaction étant marquée par le changement de coloration de tournesol ajouté à la liqueur. Nous décrirons, à propos de l’analyse volumétrique, la préparation de la liqueur acide employée ainsi que la manière d’opérer.

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Les carbonates alcalins industriels renferment fréquemment du carbonate de chaux avec des traces de carbonate de magnésie; des chlorures et des sulfates, parfois en quantité considérable; de la silice avec un peu d’alumine, et des traces de manganèse. Pour déterminer ces impuretés, on dissout une certaine quantité de la substance dans très peu d’eau ; les carbonates de chaux et de magnésie restent insolubles, on les lave sur un filtre, on les dissout dans l’acide nitrique étendu, puis dans la liqueur on dose : 1° la chaux et la magnésie, comme nous l’avons indiqué (p. 122); 2° l’acide sulfurique par le nitrate de baryte; 3» le chlore à l’état de chlorure d’argent.

Pour déterminer la silice et l’alumine, on dissout une certaine quantité de substance, on évapore à sec la liqueur filtrée et on reprend par une dissolution d’azotate d’ammoniaque. Le résidu insoluble est formé par de la silice, de l’alumine et de l’oxyde de manganèse; on le traite comme nous l'indiquerons à l’analyse des silicates (p. 260).

CALAMINES

Les calamines sont des minerais très complexes contenant presque toujours du fer et du manganèse à l’état de protoxyde ; du plomb, surtout à l’état de sulfure; du cadmium, des phosphates, sulfates, carbonates de chaux, de magnésie, de baryte; de la blende; du silicate de zinc avec du quartz et de l’argile. Leur analyse complète est longue et délicate, elle s’effectue par des procédés variables suivant la nature du minerai, et qui ne donnent jamais de résultats certains. Cette analyse est d’ailleurs inutile, et si un peu plus de rigueur qu’on n’en apporte actuellement dans l’industrie du zinc semble nécessaire, elle ne doit guère porter que sur la détermination du zinc.

Dosage flu zinc. — Méthode de M. Riban. — Dans la plupart des usines, on dose le zinc par la méthode volumétrique de Schaffner, que nous avons indiquée à propos de l’analyse de la blende et sur laquelle nous ne reviendrons pas ici. Mais cette détermination du zinc n’est qu’approximative; elle exige de la part de l’opérateur une grande habitude de ce genre d'essai et la connaissance approximative de la teneur en zinc; et de plus elle oblige à prendre journellement le titre de la liqueur dont on fait usage, et qui s’altère rapidement.

La méthode proposée par M. Riban permet au contraire d’effectuer rapidement et d’une manière rigoureuse le dosage du zinc dans ces minerais complexes, sans que la présence du fer qui avait fait renoncer à la méthode pondérale, soit un obstacle a son application. 11 fallait en effet précipiter d’abord le fer, et comme il entraîne toujours une quantité notable de zinc, redissoudre le précipité pour le précipiter de nouveau, c’est-à-dire faire deux lavages pénibles sans aucun profit, la détermination du fer n’étant en général qu’un accessoire dans l’analyse des calamines.

La méthode de M. Riban permet aussi le dosage du zinc en présence de la chaux qui entre dans la composition de la gangue de nombreux minerais.

Son principe repose sur ce fait que le zinc, en présence des hyposulfates alcalins, donne par l’hydrogène sulfuré un précipité dense, grenu, facile à laver, insoluble dans la liqueur où la précipitation s’est faite et qui contient de l’acide hyposulfurique libre, tandis que dans les mêmes conditions le fer n’est pas précipité, le sulfure de zinc n’en entraînant que des traces.

On commence par traiter le minerai réduit en poudre fine par de l’acide chlorhydrique dans une capsule de porcelaine. On chauffe longtemps a l’ébullition en recouvrant la capsule d’un entonnoir de façon à éviter toute perte, puis on évapore au bain-marie jusqu’à siccité de façon à rendre la silice insoluble, on humecte avec de l’acide chlorhydrique, on reprend par l’eau et on fait bouillir, puis on filtre pour séparer la silice, qu’on calcine et qu’on pèse. On

étend alors la liqueur avec de l’eau, de manière à ce quelle contienne au plus 1 gramme de zinc par litre; on précipite par l’hydrogène sulfuré le plomb et le cadmium, et dans la liqueur débarrassée de ces métaux on ajoute une dissolution de carbonate de soude jusqu’à apparition d’un léger précipité qu’on redissout par quelques gouttes d’acide chlorhydrique dilué. On fait enfin passer dans le liquide froid un courant d’hydrogène sulfuré.

Quand la majeure partie du sulfure du zinc est déposée, on ajoute à la liqueur un excès d’hyposulfate de soude tout en continuant à faire passer l’hydrogène sulfuré pour assurer la précipitation totale du zinc; le sulfure est quelquefois grisâtre par suite de la présence d’un peu de fer; on le lave par décantation avec de l’eau chaude chargée d’acide sulfhydrique, puis on termine le lavage sur un filtre. Le précipité séché est alors calciné avec du soufre dans un courant d’hydrogène, en.se servant, par exemple, de l’appareil de Rose{fig. 34),

et on pèse le mélange de sulfures de zinc et de fer; on le dissout ensuite dans de l’acide chlorhydrique auquel on ajoute quelques gouttes d’acide nitrique pour peroxyder le fer. La liqueur additionnée d’un grand excès de chlorhydrate d’ammoniaque est traitée par l’ammoniaque, qui ne produit pas en général de précipité à froid, et qui donne à l'ébullition quelques flocons seulement d’oxyde de fer qu’on peut séparer, laver à l’eau chargée de sel ammoniac et peser, mais dont le poids atteint rarement 1 milligramme. Le poids du sulfure correspondant est retranché de celui du mélange, et l’on a ainsi, par une méthode rigoureuse, l’élément important du minerai.

On peut d’ailleurs rechercher dans la liqueur les autres métaux, en particulier le fer, le manganèse et le calcium. Toutefois, dans ce cas, il est préférable d’effectuer les opérations précédemment indiquées en se servant de carbonate d’ammoniaque et d’hyposulfate d’ammoniaque au lieu des sels de soude correspondants,' Toxyde de fer précipité entraînant toujours un peu de ces sels alcalins. La liqueur est alors concentrée et traitée par l’ammoniaque après qu’on y a fait passer un courant de chlore pour pero.xyder le fer et le manganèse; les sesquioxydes de fer, de manganèse et d’aluminium se précipitent, on les redissout dans de l'acide chlorhydrique après les avoir lavés, et on ajoute à chaud de l’ammoniaque qui sépare l’alumine et le fer. On filtre ces deux oxydes, on les lave, on les sèche et on les traite par la méthode de Deville, c’est-à-dire successivement par un courant d’hydrogène et d’acide chlorhydrique; on obtient ainsi le fer et l’alumine (cette dernière provient surtout de l’attaque de l’argile de la gangue par l’acide chlorhydrique). Enfin, dans la liqueur filtrée on dose le manganèse.

Dans la dissolution qui contient la chaux et la magnésie, on précipite la première par l’oxalate d’ammoniaque, et, après séparation de Toxalate de chaux, la magnésie par le phosphate de soude et l’ammoniaque.

Remarque I. Nous avons dit que certaines calamines contiennent de notables proportions de silicate de zinc. On peut déterminer approximativement la proportion de silicate en calcinant le minerai réduit en poudre fine et le faisant ensuite digérer avec un mélange d’ammoniaque et de carbonate d’ammoniaque qui dissout le carbonate de zinc en laissant le silicate inattaqué.

Remarque IL Une partie du minerai se trouve fréquemment à l’état d’hydrocarbonate ; il est alors indispensable d’évaluer l’eau. On y parvient : i° par une calcination qui donne à la fois l’acide carbonique et l’eau; 2° par un dosage d’acide carbonique.