Annales de Chimie et de Physique, 1S
SALPÊTRE
Exploitation du caliche — On pratique en quinconce dos trous de mine do 0''’,40 environ de diamètre, écartés de 10 à 15 mètres, suivant la nature du sol : ces trous descendent jusqu’au terrain stérile. On les charge avec une poudi'e lente composée d’un mélange grossier de nitrate de soude, do soufre et de charbon. Ces mines, pouvant recevoir de 150 à 200 kilos de poudre, soulèvent, sans projections, la masse et la divisent en morceaux volumineux, que l’on concasse ensuite, soit à la main, soit mécaniquement; en triant, autant que possible, les fragments stériles dé costra et de cora.
Le lessivage, nécessaire pour la purification du sel, se fait dans les points de la concession où l’on peut le mieux se procurer de l’eau. C’est une opération trèssimple, basée sur l’énorme différence de solubilité que possède à chaud et à froid le nitrate, et le peu de variation de solubilité du chlorure de sodium.
D’après Maumené, il faut, pour dissoudre à différentes températures un kilogramme de nitrate de soude pur, les quantités suivantes d’eau ;
La solubilité du nitrate de soude est diminuée par la présence du sel marin ; ainsi, à 20“, 100 parties d’eau pure additionnées de 25 de chlorure de sodium, ne dissolvent plus, d’après Anthon, que 52.8 parties de nitrate au lieu de 88 parties.
La dissolution saturée de nitrate de soude bout à 122°.
En se basant sur ce phénomène de solubilité, le salitrero sature à chaud l’eau de nitrate de soude, et obtient par cristallisation un nitrate titrant de 94 à 96 pour 100. Le chlorure de sodium reste en partie avec les matières terreuses, en partie en dissolution avec les nitrates et les iodures.
Dans quelques établissements, où il existe dans le caliche du nitrate de chaux, on décompose celui-ci par du cai’bonate de soude obtenu en faisant déflagrer, avec du charbon, du nitrate de qualité inférieure.
Les appareils employés pour cette dissolution sont très-variés, mais se rapportent à trois types :
1° Les Paradas; ces appareils primitifs comportent deux chaudières en tôle de 1 à 2 mètres de diamètre, chauffées à feu nu par un foyer central unique communiquant avec deux petites cheminées montées aux deux extrémités du fourneau. Ces appareils consomment une quantité considérable de combustible.
Les chaudières pleines de liqueurs faibles à l’ébullition reçoivent des charges successives de caliche concassé. Il se forme une quantité considérable d’écumes que l’on enlève, et on extrait les matières insolubles et le sel qui se déposent {ripia). La satu-
ÔOÜ ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE,
ration obtenue, la liqueur est décantée dans dos cristallisoirs en bois, de 2 mètres de long sur 1 mètre de large, et 20 centim. de profondeur, où le nitrate se dépose par refroidissement pendant 24 heure's.
On retire 40 parties de cristaux et 60 d’eaux mères.
Les eaux mères servent à la dissolution d’une nouvelle quantité de caliche; mais, comme elles s’enrichissent peu â peu en iode et en acide libre, elles ne peuvent êti’e employées qu’à un nombre limité d’opérations, pour éviter une destruction rapide du matériel.
Les résidus sont souvent assez riches pour être traités dans les nouveaux appareils.
2" Les maquinas, employées depuis dans les grandes exploitations, produisent de -1000 à 5000 quintaux de salitre par 24 heures. Leur installation comprend des chaudières de dissolution chauffées par la vapeur, des cristallisoirs et des appareils accessoires pour le traitement des eaux mères.
Les chaudières de dissolution consistent en grands cylindres verticaux de 8 à 10 mètres de haut et de 4 à 5 mètres de diamètre, portant deux trous d’homme pour l’introduction du caliche, et une soupape de vidange pour l’extraction des résidus insolubles. Latéralement sont, à des hauteurs différentes, des robinets servant à extraire les dissolutions saturées. Ces chaudières sont installées dans des massifs soigneusement maçonnés.
Les chaudières étant chargées d’eaux faibles, on y descend la quantité convenable de caliche concassé, dans des caisses perforées, et l’on donne la vapeur. La dissolution une fois opérée, on arrête le barbotage, et on laisse déposer les résidus non dissous, puis on soutire la liqueur, que l’on envoie à un bassin de clarification, puis aux cristallisoirs, formés de bassins carrés en tôle de 4 à 5 mètres de côté, profonds de 0"’,5ü. La cristallisation dure do trois à quatre jours. On introduit une nouvelle quantité d’eau pour laver les résidus, puis on ouvre la soupape de vidange, et on conduit les boucs dans des bassins de décantation. Ce lavage fournit les eaux faibles pour la dissolution.
La cristallisation terminée, le salitre est desséché au soleil et ensaché.
Les eaux mères sont tantôt employées à la dissolution de nouvelles quantités de caliche, tantôt évaporées dans des paradas. Le salitre impur est soumis à un nouveau traitement à la vapeur, et la solution obtenue fournit du salitre de second jet.
La pratique assigne une durée de cinq à six ans à ces appareils.
Les dernières eaux mères, non susceptibles d’utilisation directe, contiennent d’après
Reiebardt :
Eau de dissolution . 57.41
— combinaison. '. . 6.93
Nitrate de soude . 23.50
Chlorure de sodium . 8.59
lodate de soude . 0.44
Sulfate de magnésie . 2.21
Chlorure de magnésium . 1.12
La moyenne de cinq analyses d’eaux mères faites par M. Machattie indique une teneur de 0,56 pour 100 d’iode. Il est probable qu’on en trouverait davantage si on
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ÔOl
ajoutait aus liqueurs pendant l’évaporation un peu de carbonate de soude, car leurs vapeurs sont assez chargées d’iode pour exciter le larmoiement.
Ces dernières eaux mères sont traitées pour l’extraction de l’iode.
5» Actuellement, dans les grandes exploitations dirigées j)ar les Allemands et les Anglais, on a presque complètement renoncé à l’injection directe de vapeur, et on chauffe en faisant circuler la vapeur à 4 ou 5 atmosphères, soit dans des serpentins, soit dans des condenseurs formés de deux tuyaux verticaux, réunis par 7 à 1 0 tubes liorizontaux de 76 millimètres de diamètre intérieur. Le diamètre de ces tubes est assez faible pour que la vapeur soit obligée de les traverser tous. L’eau condensée est renvovée aux chaudières. Ces derniers condenseurs s’emploient de préférence quand on lait la dissolution dans des chaudières closes rectangulaires (ayant 11 mètres (le long, l'”,85 de hauteur et 1“,85 de largeur). On descend dans ces chaudières, sur des rails, six wagons en tôle perforée contenant environ 4000 kil. de la matière à traiter. Ces wagons restent dans les chaudières pendant toute l’opération, et contiennent, après la fin de la cuite, les parties insolubles. On les retire alors, et, en ouvrant une trappe qui en forme le fond, on fait tomlier leur contenu dans des wagons à deux roues traînés par des mules qui portent, les résidus hors de la fabrique. Avec cette disposition on trouve que les chaudières à vajieur se conservent beaucoup mieux que lorsqu’on les alimentait avec les eaux dures des puits; et d’ailleuvs, dans ces pays arides, l’économie d’eau est à considérer. La vapeur dégagée par l’ébullition dans les chaudières à dissolution est conduite, par un large tuyau, dans un condenseur placé dans les réservoirs d’eaux mères et les échauffe vers 60“. Pour faciliter, par l’agitation, la dissolution du salpêtre, on foule de l’air au moyeu d’un injecteur Siemens ou Kœrting par quatre petits tubes de 20 millim. sous chaque wagon. L’air est préalablement chauffé en circulant dans des tuyaux à la hase de la cheminée, pour éviter de refroidir la dissolution.
On obtient ainsi, pour le môme poids de caliche, des lessives plus riches, puisqu’elles ne sont plus étendues par la vapeur condensée, et aussi d’un rendement plus élevé en salpêtre riche, car, bien que plus concentrées, elles ne contiennent sensiblement pas plus de chlorure de sodium. En traitant les résidus encore chauds de la dissolution par de l’eau de puits chaude dans les mêmes chaudières avec injection d’air, on obtient encore une lessive assez forte qui sert à compenser les [lertes de volume des eaux mères, destinées à une nouvelle dissolution.
L’azotate de soude cristallisé que l’on trouve dans le commerce est d’une coloration brune, d’un aspect sale, et toujours humide (sans doute à cause de la jirésence de nitrates de chaux et de magnésie, et de chlorures de calcium et de magnésium). Les cristaux ont une grosseur comprise entre celle d’un grain de millet et celle d’un pois : ce sont des rhomboèdres tronqués se rapprochant beaucoup du cube (d’où le nom de salpêtre cubique). Diverses analyses de salpêtre du Chili ont fourni les résultats suivants :
Hoffstelter. Wagner. Locanu. Wiltstcin.
iXitrate de soude. . . .
Nitrite de soude. . . .
Nitrate de potasse. . .
Nitrate de magnésie. .
Nitrate de chaux. . . .
Chlorure de sodium. .
Chlorure de potassium.
Chlorure de magnésium Sulfate de soude. . . .
Sulfate de potasse. . .
lodate de soude. . . .
Acide borique .
Humidité .
Matières insolubles. .
■ lüü.üü 100. ÜO 100.00 100.00
Les trois premières analyses sont inférieures à la moyenne actuelle, car on ne trouve d’habitude que 0,5 à 0,75 pour 100 de chlorure. Dans les transactions commerciales, on dose d’habitude le nitrate par différence : on détermine l’eau, l’acide sulfurique et l’acide chlorhydrique par les méthodes ordinaires, on calcule la quantité de sels de sodium correspondant à ces deux derniers corps et en rctrancliant de 100 la somme de l’eau, des matières insolubles, des sulfate et chlorure de sodium, on a le taux de nitrate. La composition moyenne est la suivante :
Nitrate (avec nitrite, iodate, etc.). 95 à 96 pour 100
Chlorure de sodium . 0.5à 0.75 —
Sulhde de soude . 0.5 à 0.75 —
Humidité . 2.5à 5.00 —
Les sacs dans lesquels est expédié le salpêtre du Chili sont imprégnés de ce sel, ce qui les rend très inflammahlcs \ aussi convient-il de les laver soigneusement; on en retire ainsi environ 5/4 de kilogr. de nitrate par sac.
