Rapport sur l’Exposition de

lumer les caîcarelli en dehors de la période annuelle comprise entre la moisson et les semailles.

Il serait difficile d’imaginer un procédé industriel plus imparfait; mais, d’une part, les déplorables conditions économiques du pays, l’indolence et l’ignorance des habitants ; d’autre part, la richesse et l’abondance du minerai, ainsi que son prix minime, concouraient à maintenir ces traditions de travail désastreuses, mais paraissant économiques. Aussi l’usage des calca?*e//t persista jusqu’en 1850 dans les Romagnes et la Sicile.

Calcaroni. — On prétend qu’en 1842 le hasard mit les ouvriers siciliens à même d’introduire un important perfectionnement. Un incendie ayant été allumé par malveillance dans un approvisionnement considérable de minerai, les habitants accourus cherchèrent à sauvegarder leurs récoltes en étouffant le feu, et couvrant le brasier avec des ginesse, de la terre, etc. Le feu ne s’éteignit pas, mais on vit, au bout d’un mois, sortir de la base du tas du soufre de très bonne qualité, et en quantité double au moins de celle qu'eût produite la fusion au caZcare/fe. On comprit qu’il y avait grand intérêt à opérer sur de grandes masses, et à préserver le minerai, au moyen d’une couverture quelconque, du contact de l’air atmosphérique en excès.

Une commission nommée par le gouvernement napolitain étudia la question et réglementa l’extraction du soufre par fusion directe , par une instruction promulguée le 31 janvier 1851.

Pour construire ces grandes meules ou calcaroni (fig. 6) , on établit une grande fosse circulaire ou elliptique en maçonnerie, dont le fond est incliné de 10 à *15 degrés et dont la profondeur moyenne est 1/4 à 1/8 du diamètre, qui varie entre 5 et même 20 mètres. La maçonnerie en moellons et plâtre est induite intérieurement d une couche lisse de plâtre. Dans la partie antérieure du muraillement qui correspond à la région la plus profonde, on ménage une ouverture rectangulaire, dite la morte, qui a 1 mètre à 1"',50 de hauteur sur 0“,25 à 0“,50 de largeur, et que l’on bouche par une maçonnerie légère percée de petites ouvertures lutées

SOUFRE

avec de l’argile. En avant de la morte, on aplanit et on tasse le sol pour conduire le soufre à une fosse, où on le moule, et on élève un appentis pour abriter les ouvriers (arditori) chargés de la conduite du calcarone.

La sole est formée, dans les installations soignées, par une assise de maçonnerie recouverte d’une couche de ginese très [fin et fortement battu. Elle devient ainsi imperméable au soufre. Souvent on supprime la sole de maçonnerie.

On donne aux calcaroni des dimensions très variables, suivant le genre de travail adopté. On trouve en effet des calcaroni de 25, 50, 400 et même 1200 mètres cubes. Les petites dimensions sont principalement adoptées là où l’on peut fondre toute l’année, les plus grandes dans les régions où le voisinage de terrains cultivés oblige à ne travailler que l’iiiver. On considère comme les plus favorables les calcaroni ayant une capacité totale de 200 à 300 mètres cubes.

Pour charger un calcarone, on commence par disposer en avant de la morte une muraille en pierres sèches formée de gros blocs calcaires, puis on étend sur la sole un lit de minerai en gros morceaux. Par dessus on étend le minerai, en y ménageant des interstices aussi réguliers que possible, et réservant les gros morceaux pour le centre et les petits fragments pour l’extérieur. On élève ainsi le tas jusqu’au niveau de la fossé, puis on le continue en lui donnant la forme d’un tronc de cône dont la base a pour section celle du calcarone, et dont les génératrices sont inclinées suivant le talus naturel des terres. Le volume du minerai ainsi chargé est donc égal au volume de la fosse {il fosso), augmenté du tronc de cône supérieur {la colmatura).

Pendant la construction, on ménage vers la circonférence, tous les 70 à 80 centimètres, des cheminées formées de gros blocs, et on remplit le reste de minerai menu. On recouvre le tout par une couche de 0"’,06 à 0™,25 de ginese. Cette couverture est d’autant plus épaisse que l’humidité est plus grande et lèvent plus fort. L’influence du vent est naturellement très grande sur ces appareils installés en plein air. Ainsi, lorsque souffle le sirocco, le côté exposé au vent risque fort de brûler sans rien produire.

Dans les Romagnes, les calcaroni sont protégés contre la pluie par une toiture. En Sicile cette précaution est généralement considérée comme inutile, à cause de la sécheresse du climat.

Les calcaroni doivent être au moins à 200 mètres des agglomérations d’habitations, et à 100 mètres des maisons isolées.

Allumage du calcarone et direction de l'opération. — On met le feu en faisant tomber par les cheminées du bois résineux allumé ou de la paille imprégnée de soufre. Au bout de huit à douze heures, le feu s’est suffisamment étendu dans les parties voisines ; on bouche alors avec soin les ouvertures, et l’on abandonne le calcarone à lui-même. Le feu se propage peu à peu de haut en bas. Au bout de sept à huit jours, on voit se produire de petits dégagements d’acide sulfureux et de vapeur à travers la chemise. Dès lors il faut suivre la marche de l’opération avec le plus grand soin, de façon à laisser pénétrer assez d’air à travers la couverture pour entretenir la combustion, et à ménager une issue suffisante à la vapeur d’eau et à l’acide sulfureux. C’est en variant l’épaisseur de la couverture que l’arditore règle la marche du feu. Lorsque ce feu est trop énergique, on augmente l’épaisseur; on la réduit dans le cas contraire, de façon à activer la combustion dans les points

OÙ elle est en retard. On charge la couverture du côté d’où souffle le vent, on brise les agglomérations produites, soit par les pluies, soit par un excès de température intérieure ; on bouche les crevasses. Si l’opération se ralentit, on active la combustion en ouvrant quelques trous dans le mort; on est quelquefois obligé d enlever une partie du dessus, et d’épingler la masse au moyen de ringards. Lorsqu au contraire la combustion devient trop active, malgré les surépaisscurs ajoutées à la couverture, on est obligé d’injecter de l’eau dans la masse. Si l’on ne prend pas tous ces soins minutieux pour la construction et la surveillance du calcarone, il est rare que l’opération arrive à bien: un calcarone s’éteint, un autre brûle complètement, ou bien bouillonne et déborde.

Dans une fusion bien menée, la morte doit toujours rester relativement froide, et la chaleur doit se propager régulièrement de haut en bas et d’arrière en avant. De cette façon, le soufre, qui échappe à la combustion dans les régions supérieures, descend dans les couches inférieures où il se solidifie, et n’est plus exposé à brûler. A mesure que l’opération avance, le soufre descend ainsi de couche en couche, sans qu’on en perde une trop grande quantité. Si, au contraire, les couches inférieures sont trop chaudes, le soufre fondu brûle en partie, et celui qui échappe à la combustion devient noir et visqueux. Si la température est trop basse, le soufre se fige, bouche les interstices des pierres sèches qui garnissent le devant de la morte; alors le soufre fondu reflue à l’intérieur, et peut brûler.

On conçoit que la nature du minerai et la façon dont le chargement est fait doivent également exercer une grande influence sur la marche de l’opération.

Les minerais calcaires compactes et convenablement divisés sont les meilleurs ; viennent ensuite les calcaires poreux, qui ont l’inconvénient de retenir beaucoup de soufre; les plus désavantageux sont les blocs marneux, argileux et gypseux. Quand il y a beaucoup de menus, le rendement est moins bon et le produit moins pur. Malheureusement les parties riches de la roche sont les plus fragiles ; pour ne pas perdre ces débris ayant une teneur élevée {sterri-richi) , on les fond parfois à part, ou on les agglomère pour les utiliser dans le calcarone.

Le gypse qui contient 21 pour 100 d’eau de constitution gêne la marche du calcarone en absorbant une grande quantité de chaleur pour sa déshydratation. Dans les parties très chaudes, il peut donner du sulfure de calcium qui noircit le produit. L’argile ne joue pas un rôle aussi nuisible, parce quelle ne perd son eau qu’à une température très élevée. Les matières organiques ou bitumineuses altèrent également la qualité du soufre.

Enfin il y a grand intérêt à ne pas employer de minerai humide, car la chaleur nécessaire pour vaporiser l’eau avant que le soufre fonde est forcément empruntée à la combustion du soufre ; il faut donc en brûler davantage sans aucune compensation si le minerai est humide.

Il est difficile de se rendre compte de la température à l’intérieur du calcarone, sauf par l’aspect du soufre fondu. Lorsque l’opération marche bien, il sort de la morte du soufre clair et limpide {zoifo olio) ; mais, si la température dépasse 160», le soufre est brun, grumeux et épais, aussi retient-il plus d’impuretés.

Quand le bas du calcarone est plein de soufre, ce que l’on constate en débouchant les ouvertures de la morte, on procède à la coulée, et on reçoit le produit dans des moules en bois {gaviti] ayant la forme d’un tronc de pyramide. Chaque pain ou

SOUFRE

hàlata pèse de 50 à 60 kilogrammes. On reconnaît la fin de l’opération par l’arrivée du feu jusqu’à la morte, et par la coloration firune que prend le soufre réchauffé et souillé d’impuretés.

D’après M. Ledoux, un calcarone de 230 mètres cubes environ a demandé de la à 25 jours pour la fusion et de 14 à 17 pour la coulée.

Un calcarone de 823 mètres cubes, 26 jours pour la fusion et 9 jours pour la coulée ;

D’après M. Parodi, la durée de l’opération serait eiT moyenne :

Pour un calcarone de 125 à 150 mètres cubes . 50 à 33 jours

Par suite, en tenant compte du tem[)S assez long exigé pour le refroidissement, la vidange et les réparations urgentes, et des retards occasionnés par les pluies :

Un calcarone de 1225 mètres cubes, coûtant 5000 fr., fera 1 fusion par an, et traitera 1225 mètres cubes.

Un calcarone de 500 à 625 mètres cubes, coûtant 1700 fr., fera 5 fusions par an et traitera 1500 à 1800 mètres cubes.

Un calcarone de 230 mètres cubes, coûtant 800 fr., fera 6 à 8 fusions par an, et traitera 1800 mètres cubes.

L’eipploi du calcarone a permis de traiter des minerais pauvres, qui n’eussent donné qu’un résultat dérisoire avec les anciens calcarelli.

Toutefois le rendement en soufre est encore très faible.

Rendement des calcaroni. — Dans les exploitations soignées où l’on traite du minerai à 23 pour 100 de soufre, et où l’on apporte tous les soins nécessaires au chargement et à la conduite des calcaroni, la perte est de 50 à 35 pour 100 de soufre environ. Elle atteint souvent 40 pour 100 et, dans les opérations mal conduites, faites sur des minerais pauvres ou de mauvaise nature, elle atteint jusqu’à 70 pour 100.

l’héoriquement le rendement du calcarone devrait être bien supérieur. En effet, la chaleur spécifique du soufre étant 0,205 jusqu’à 111“, point de fusion, et 0.,254 au-dessus, sa chaleur latente de fusion étant 9,57, la chaleur spécifique d’une gangue calcaire ordinaire étant 0,210 environ, le calcul suivant indique la quantité de chaleur absorbée pour fondre une tonne do minerai titrant 23 pour 100 de soufre, 70 pour 100 de calcaire et 5 pour 100 d’eau, et porter le tout de

250 (96 X 0,205 -f- 9,57 4- 14x0,254) = 5553 calories

X700xll0x0,210 = 16170 —

Or la combustion d’un kilogramme de soufre dans l’oxygène dégageant 2200 calories, et déterminant le dégagement d’un mélange de 2 kilogrammes d’acide sulfureux et de 5'‘,056 d’azote dont la chaleur spécifique moyenne est 0,244, si les gaz de la combustion s’échappaient à la température de 125“, c’est-à-dire si la chaleur était

parfaitement utilisée, la quantité de soufre à brûler pour déterminer la fusion du reste serait donnée par la solution :

a; (2220 — 5,056 x 0,224 x H 0) = 52953 d’où x= 25,4 kilogrammes.

La perte serait donc = g environ.

La différence entre cette perte théorique et la perte réelle provient de ce que les gaz de la combustion s’échappent à une température très élevée en entraînant du soufre volatilisé qui lirûle au dehors sans effet utile, de ce que le soufre se liquéfie imparfaitement et reste en partie dans la gangue, de ce qu’une grande partie de la chaleur produite est perdue par conductibilité et par rayonnement, et enfin de ce que la température est, en beaucoup de points de la masse, supérieure à celle qui est strictement nécessaire pour la fusion.

On conçoit qu’avee des minerais pauvres le rendement devient tout à fait insignifiant. Aussi ne traite-t-on généralement pas les minerais qui contiennent moins de 12 à 15 pour 100 de soufre.

Si l’on évalue, avec M. Ledoux, aux trois cinquièmes la perte de minerai due aux vices d’exploitation des mines en Sicile, on voit que dans les solfares où la fusion ne fait perdre que 35 pour 100 du soufre contenu dans le minerai extrait, on ne produit que le quart du soufre que renferment les gîtes.