MATIÈRES PREMIÈRES POUR LA FABRICATION DE L’ACIDE SULFURIQUE
SOÜFRE ET PYRITES.
On emploie pour produire l’acide sulfureux soit le soufre, soit certains sulfures métalliques naturels, et notamment la pyrite de fer.
Le soufre donne un acide pur, tandis que la pyrite amène toujours du fer et souvent de l’arsenic, du sélénium, etc. ; enfin la manipulation du soufre est plus facile.
I . Il est clair que ceci n’est qu’une imago, car le phénomène est continu et ne se passe pas par phases séparées et successives, comme on pourrait le conclure de la phrase ci-dessus : il est prohable que les deux phases d'oxydation et de réduction ont lieu simultanément en des points différents des chambres suivant les proportions de gaz en présence.
L'acide sulfurique au soufre, par suite de sa pureté plus grande, est préférable pour la fabrication de l’acide concentré, au moins quand il est destiné à certains usages. Celui qu’on obtient avec les pyrites est bien inférieur au point de vue de la pureté, mais convient parfaitement cependant pour la préparation des principaux produits formant la base de la grande industrie chimique, tels que le sulfate de soude, les superphosphates, etc.
Soufre brut. — Lorsqu’on fait usage du soufre, on emploie généralement celui de Sicile : en Autriche on fait également usage de soufre venant des environs de Cracovie. Il est probable qu’aux États-Unis d’Amérique, on utilise en partie celui qui provient des grands gisements situés dans le district de Humboldt.
Le soufre brut de Sicile est livré au commerce sous trois qualités différentes. On emploie généralement pour la fabrication de l’acide sulfurique la troisième qualité, la moins pure, présentant une coloration brunâtre, et renfermant une quantité sensible de poussières.
La seule épreuve à faire subir au soufre dans les nsines consiste à brûler un échantillon de quelques grammes, et à déterminer le taux des cendres qui ne dépasse généralement pas 2 pour 100.
Soufre provenant de l’épuration du gaz. — La houille employée à la fabrication du gaz est toujours plus ou moins pyriteuse, et le soufre, qu’elle contient, passe, en majeure partie, dans le gaz sous forme d’hydrogène sulfuré. Pour séparer ce composé, on fait traverser au gaz des caisses d’épuration chargées du mélange de Laming (mélange de sciure de bois, et de sesquioxyde de fer hydraté, ou de sulfate de fer); l’hydrogène snlfuré est absorbé et donne du soufre et du sulfure de fer; la formule suivante représente cette réaction : Fe-0% HO-t-5HS = 2FeS-|-S-|-4HO; le sulfure, exposé à l’air s’oxyde : 2FeS-|-30-+-I10 = Fe^(>, I10-1-2S; le soufre est remis en liberté, et la matière peut être utilisée pour une nouvelle opération. Elle va ainsi s’enrichissant en soufre. Après avoir servi 30 ou 40 fois elle arrive à en contenir de 40 à 65 pour 100 et devient impropre à l’épuration du gaz; mais, par contre constitue un bon minerai de soufre. Avant de l’utiliser à la fabrication de l’acide sulfurique, on commence par l’épuiser par l’eau pour en extraire les produits ammoniacaux et les sulfocyanures qui ont une assez grande valeur, puis la matière desséchée est brûlée dans des fours à étages.
La houille contenant environ 1 pour 100 de soufre, on conçoit que les usines à gaz d’une grande ville comme Paris ou Londres pourraient livrer à la fabrication de l’acide sulfurique une qnantité de soufre très importante.
Pyrites. — La pyrite dont on se sert dans l’industrie est un bisulfure de fer FeS^ mélangé d’une proportion plus ou moins grande d’autres sulfures, pyrite de cuivre, cuivre panaché, blende, galène, etc., et de quelques autres minéraux comme le quartz.
La pyrite de fer se présente sous deux formes principales ; la pyrite cubique ou pyrite jaune se trouve généralement en filons dans les roclies ignées. Elle ne s’effleuritpas à l’air; sa densité varie de 4,9 à 5,1, elle est ordinairement arsenicale.
La pyrite prismatique ou pyrite blanche existe le plus souvent à l’état de dépôts
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dans les terrains sédimentaires. Elle est d’une teinte blanchâtre tirant sur le gris : sa densité est un peu plus faible que celle de la pyrite jaune (4,65 à 4,9) : elle se recouvre à l’air d’efflorescences blanchâtres constituées par de petits cristaux de sulfate ferreux, imprégnés d’acide sulfurique.
A côté de ces deux combinaisons du soufre avec le fer, on rencontre encore la pyrite magnétique Fe7S®.
La.pyrite cuivreuse ou chalkopyrite FeCuS^ se rencontre assez rarement a 1 état pur; sous cette forme elle contient:
Fer . 30,55
Cuivre . • 54,58
Soufre . 34,88
Le plus souvent elle est mélangée à la pyrite ordinaire dont elle rehausse l’éclat. Elle se trouve généralement en masses cristallines; contenant rarement plus de 4 pour 100 de cuivre.
Chauffé au contact de l’air, le bisulfure de fer se transforme en sulfate basique, si la température est peu élevée, en oxyde rouge si elle atteint un degré convenable (Berzélius), et .dans les deux cas, dégage abondamment de l’acide sulfureux. Eu outre on observe, pendant toute la durée de la réaction, des fumées blanches qui indiquent la présence d’acide sulfurique anhydre. Cet acide provient de la combinaison de l’acide sulfureux et de l’oxygène atmosphérique déterminée par le contact de ces gaz avec l’oxyde de fer chauffé (Scheurer-Kestner.)
Pyrites d'Angleterre. — Quand l’emploi des pyrites commença à entrer dans le domaine de la pratique, les usines anglaises n’utilisaient d’abord que des pyrites indigènes : mais ces pyrites sont généralement pauvres : celles de Cornouailles ont une teneur en soufre d’environ 27 à 50 pour 100, par contre elles contiennent de 1 à 4 pour 100 de cuivre : mais c’étaient surtout les pyrites très abondantes du comté de Wicklow, en Irlande, qui étaient employées, leur teneur en soufre varie de 34 à 40 pour 100. Cette pyrite est très dure, et difficile à tenir en feu. Actuellement les usines anglaises y ont à peu près toutes renoncé, sauf celles qui sont dans le voisinage des mines. La pyrite indigène n’entre plus guère que pour un dixième dans la consommation. On utilise aussi les pyrites provenant du lavage des houilles; elles sont généralement très riches quand on les a bien triées; mais on les réserve spécialement pour l’allumage des fours, ou bien encore pour réchauffer ceux-ci quand ils prennent une allure froide. C’est en Espagne et en Portugal que s’approvisionnent principalement les fabricants anglais.
Pyrites de Suède et de Norwège. — En Suède, il n’y a guère qu’à Fahlun que l’on trouve des filons considérables de pyrite; elle contient de 45 à 48 pour 100 de soufre et est cuivreuse.
La Norwège est plus abondamment fournie : les gisements sont généralement exploités par des maisons anglaises. La pyrite de Norwège est ordinairement très dure, assez pauvre eu cuivre, mais généralement riche en soufre.
Pyrites de la Belgique et des provinces rhénanes. - On trouve en Belgique de la pyrite dans les terrains carbonifères, elle est assez friable ; dans les provinces de Liège et de Namur on en exploite accessoirement dans les gisements de plomb et de zinc. La teneur en soufre varie de 45 à 50 pour 100.
En Allemagne, le gisement le plus important est celui de Meggen, district de Siegen, en Westphalie, découvert en 1852. Il court le long de la rivière de la Lenne, sur une longueur d’environ 4 kilomètres : il a une puissance de 1™,50 à 5 mètres. La pyrite est en masses compactes ou en rognons, brûle facilement, mais le zinc qu’elle contient l’empêcbe de céder tout son soufre : elle est peu arsénicale. Sa teneur en soufre est d’environ 45 à 47 pour 100.
Dans la même province, près de Schwelin, existe un autre gisement très important : le minerai est principalement en poussière, accompagné d’une gangue d’argile dont on le débarrasse par un lavage : il est peu arsenical, et contient environ 40 pour 100 de soufre.
Pyrites d'Espagne et de Portugal. — Les mines de pyrite de fer les plus considérables d’Europe sont en Espagne et dans le Portugal. Elles occupent une bande d’environ 170 kilomètres de longueur sur 20 à 50 de largeur parallèlement à la Sierra Morena dans la province de Huelva et la sierra de Tharsis' (Espagne) et dans l’Alcntejo (Portugal), où elles ont été reconnues jusqu’à la mer.
Los pyrites se présentent sous forme d’amas lenticulaires, d’une longueur de 500 à 500 mètres, sur une épaisseur de 40 à 60 mètres. Les roches encaissantes sont des schistes métamorphiques, et on trouve les gisements au voisinage des points oîi les granités et les porphyres ont refoulé les schistes. Tantôt le minerai indécomposé affleure la surface, tantôt il est décomposé jusqu’à une profondeur de 10, 20 ou 100 mètres. En certains points, le minerai est totalement dépourvu de cohésion; en d’autres, il est tellement dur qu’il faut l’exploiter à la poudre.
Ces gisements ont été déjà exploités par les Romains, et même par les Phéniciens qui en retiraient du cuivre : mais les anciens n’attaquaient que de petites veines verticales répandues dans la masse, et qui contiennent environ 10 pour 100 de cuivre, et. exceptionnellement jusqu’à 40 pour 100. ,
Les pyrites d’Espagne sont à peu près exemptes d’arsenic, elles renferment de 2 à 4 pour 100 de quartz, celles qu’on expédie en Angleterre contiennent de 5 à 4,5 pour 100 de cuivre, et 45 à 50 pour 100 de soufre.
Ces gisements sont entre les mains de quelques compagnies anglaises, dont la plus importante est celle de Rio-Tinto.
L’Italie, si riche en soufre natif, ne fournit pour ainsi dire pas de pyrites.
Pyrites de France. — En France les gisements les plus importants forment deux groupes : celui du Rhône et celui du Midi (Gard et Ardèche.)
Le groupe du Rhône existe dans les gneis et les granités, associés à des schistes siluriens. Il est orienté dans la direction S. S. 0. au N. N. E. Il se divise en deux bandes occupant une largeur de 6 à 8 kilomètres, et qui s’étendent parallèlement sur les deux rives de la Brevenne, un des derniers affluents de la Saône.
Le gisement de la rive gauche porte le nom de gisement de Chessy, il est long d’environ 10 kilomètres, il a mie puissance de quelques mètres. 11 fournissait autre-
fois une pyrite titrant de 4 à 5 pour 100 de cuivre, associée à des dépôts de carbonate et d’oxydule de cuivre. Ces derniers dépôts sont épuisés, et depuis le gisement est à peu près abandonné. La pyrite est très cristalline, très friable, et d’un jaune brillant.
