Méthodes d’incorporation de l’argent dans Je plomb
En métallurgie, les principaux dissolvants en usage pour l’argent sont le plomb à chaud et le mercure à froid ; si donc on veut ramener l’argent à être incorporé dans du plomb métallique, c’est-à-dire faire du plomb argentifère, il faut opérer forcément par voie de fusion avec des matières plombeuses.
L’argent et le plomb sont des compagnons presque toujours inséparables. Ainsi, dans les filons métalliques, il est très rare de trouver des minerais de plomb absolument pauvres en argent 1 : il est fréquent au contraire de trouver l’argent seul.
1. Celte association constante du plomb et de l’argent dans la nature, et qu’on retrouve à chaque instant dans la métallurgie et la chimie, n’a jamais été bien expliquée. Nous allons essayer de le faire.
Les deux métaux ont une densité presque identique . 10,60 pour l’argent; 11,20 pour le plomb , de plus, la densité d’aucun des 64 corps simples connus ne s’intercale entre ces deux chiffres. Qu’on admette la théorie du feu central de la terre, ou celle, qui est assez eu '«vue en ce moment, d’un noyau pâteux, il faut — pour l’équilibre de la croûte solide que nous habitons et qui recouvre les matières pâteuses, fondues ou en vapeur, qui en occupent le noyau —que les couches constitutives qui composent la planète soient rangées par ordre de densité : ainsi que l’huile surnage à l’eau, l’eau
Cette incorporation de matières plombeuses se fait assez facilement : c’est généralement la litharge, le carbonate de plomb ou céruse, moins souvent le minium,
surnage au sulfure de carbone, le sulfure de carbone au mercure, l'eau à la pierre, etc., les couches de métaux semi-liqucfiés ou liquides à l’intérieur du globe, doivent former des sphères concentriques classées par ordre.
Cet ordre de densité doit aller en décroissant, du centre de la terre à la surface; et, comme la croûte ne pèse, comme [on le verra ci-après, à peine 2, tandis que le globe pèse 4,55, d’après les expériences de Cavendish, Coulomb et les récents calculs des astronomes, il faut que le noyau pèse bien au delà de 4,55, afin que la moyenne de la planète arrive a ces 4,55 indiqués.
Si on admet l’hypothèse de la constitution d’un noyau terrestre, formé de substances semi-fondues ou liquides, avec des interstices plus ou moins profonds et de formes variées, et contenant les vapeurs de ces mêmes substances, le tout rangé par zones sphériques et par densité, absolument comme ces boules ou joujoux chinois en ivoire, évidés les uns dans les autres, et qui font l’admiration de tous ceux qui apprécient l’habileté de ce travail, il est clair que, par exemple, l’iridium, [qui pèse 22,38 et le platine qui pèse 21,30, devront occuper les régions les plus proches du centre ; que les régions, voisines de celles-là, devront être occupées par l’or, qui pèse 19,26 — le tungstène, qui pèse 17,60, — le mercure, qui pèse 15,59 (à 0°), etc. ; que le plomb, qui pèse 11,37 et l’argent 10,60 viendront ensuite, en remontant vers la surface de la terre, et que la série de ces zones métalliques, s'approchant successivement de la surface, devra être à peu près dans l’ordre suivant de densités décrois-
Bismuth.dr= 9,82
Cuivre. 8,85
Cadmium. 8,69
Nickel. 8,57
Cobalt. 7,81
Étain. 7,29
Fer. 7,25
Zinc. 7,19
Antimoine (à 15»). 6,72
Arsenic. 5,69
Titane. 5,50
Iode (à 17»). 4,95 La densité de l’eau étant supposée 1.
Sélénium (à 15»). 4,80
Carbone (Diamant). 3,53
Brome. 3,00
Bore. 2,69
Aluminium. 2,67
Silicium. 2.65
Graphite (carbone;. 2,20
Soufre. 2,07
Phosphore. 1,83
Magnésium. 1,74
Calcium. 1,58
Eau (liquide).1,00
Sodium. 0,97
Potassium. 0,86
Lithium. 0,59
Chlore. 0,00518 \
Oxygène. 0,00145 J
Air atmosphérique. 0,00129 (
Azote. 0,00125 ( (Gaz).
Vapeur d’eau. . . . 0,00080 1
Hydrogène. 0,00008 ]
En jetant les yeux sur cette échelle de densités, on rencontre comme compagnons et voisins immédiats, non seulement le plomb et Yargent, mais encore le cuivre et le bismuth, le nickel et le cobalt, l’antimoine et l'arsenic, le soufre et le phosphore, tous précisément trouvés fréquemment
ensemble et parallèlement, dans les minerais ou produits naturels.
Remarquons, en passant, que la croûte terrestre est surmontée d’une atmosphère gazeuse (azote et oxygène), mélangée de vapeur d’eau, terminée, d’après toutes les probabilités, en hauteur, par une zone immense d'hydrogène, et couverte, à la base, sur les 2/5 environ de sa surface, d’eau. Tout cela, du moins en ce qui nous apparaît tangible, est conforme exactement à cette échelle dos densités.
MÉTALLURGIE DE LA DESAttGENTATION DES PLOMBS ARGENTIFÈRES. 65
et très fréquemment le plomb pauvre en grenaille ou en feuille qu’on emploie comme flux, pour dissoudre l’argent d’une matière argentifère. On y arrive par deux
Si l’on analyse la croûte solide terrestre, on arrive à la décomposer en huit corps simples principaux, et avec l’oxygène, qui en forme près de la moitié du poids, en 9 corps simples : les 55 restants, connus des chimistes, ne s’y trouvent qu’accidentellement et par portions très petites, les unes même infinitésimales, comme le gallium, cæsium, etc.,par exemple, révélés par l’analyse spectrale.
Les chiffres qu’on donne pour la constitution chimique du globe terrestre varient avec les géologues comme suit :
Oxygène combiné Silicium Aluminium Fer
Calcium
Magnésium
Sodium
Potassium
de
44 pour 100 22,8
tno
à 48.7 pour 100
La densité de la croûte terrestre, d’après ces chiffres, serait donc 1,78, chiffre qu’on obtient en multipliant les proportions ci-dessus par les densités respectives des corps simples correspondants. Le chiffre 2, indiqué comme poids spécifique de la croûte, est donc exagéré en plus. Il est très digne de remarque que précisément la cioûte terrestre, c’est-à-dire la partie la plus éloignée du centre delà planète, soit composée de combinaisons chimiques opérées entre les corps les plus voisins de la surface, les plus légers de l’échelle, sauf le fer (1). Si la densité totale du globe terrestre est, comme l’indiquent les calculs des astronomes, de 4,55 en moyenne, la croûte n’ayant qu’une densité de 1,78, il est clair que le noyau central devra se composer de corps beaucoup plus lourds que la moyenne de 4,55. Si l’on admet le système ci-dessus indiqué des sphères concentriques rangées par ordre de densité croissante, à mesure qu’on s’approche du centre de la terre, on conçoit que cette condition sera facilement remplie par des sphères métalliques de poids spécifique considérable comme l’argent, le plomb, l’or, etc., c’est-à-dire pesant plus que la moyenne dé 7, qui est le chiffre qu’on peut admettre pour densité moyenne du noyau. Voici comment on arrive à ce chiffre de 7. Si on cherche quelle doit être la densité du noyau pâteux, liquide ou gazeux de la terre, pour que son volume, ajouté à celui de la croûte composée comme ci-dessus (c’est-à-dire ayant une densité do 1,78) donne le poids moyen de 4,55, admis pour la planète, on trouve le chiffre : 7,19, eu faisant l’hypothèse d’un rayon solide égal seulement aux 20 0/0 du rayon terrestre total.
Avec une autre hypothèse, le chiffre varierait évidemment.
Soit V = 4,1888R 3 le volume du globe terrestre (V, volume, R, rayon) ; V'=4,1888 R' 3 (V' volume, R' rayon), celui du noyau pâteux ou liquide ; la croûte (V — V') = 4,1888 (R 3 — R' 3 ) =
=4,1888 (1—0,512) R 3 , en faisant R'=0,80 R. La condition 4,55 V=l,78 (V—V') + \x Y,
x désignant la densité du noyau, donne :
19,059R 3 = 1,78x2.044 R 3 +æx2,144 R 3 , ouz= ’ ~ = 7 ’ 19 -
Ces hypothèses admises, si, pour une cause quelconque : rotation, déplacement d’axe ou de pôles, variations de tension calorifique ou électrique, il se produit un mouvement interne des masses sphériques provoquant une rupture de la croûte supérieure terrestre, c’est-à-dire une éruption ignée, on comprendra que : 1» si la croûte est faible, à une époque géologique ancienne par conséquent, la marée de matières expulsées, traversant seulement les couches supérieures métalliques, amènera des gaz ou des liquides ou des pâtes métalliques correspondant à de faibles densités (schistes, calcaires, etc.); 2° si la croûte est plus épaisse, la tension devant être plus grande à l’intérieur, le soulèvement devra venir de plus bas : le fer, le zinc, l’arsenic, l'antimoine pourront alors venir au jour, en se combinant entre eux et avec les matières préexistantes de la croûte ou de l’atmosphère gazeuse'; 3° si la croûte est plus épaisse encore, l’onde de soulèvement pourra prendre naissance par exemple’dans la zone de l’argent, et l’amener seul à la surface; 4» mais si l’onde de soulèvement prend naissance dans la zone du plomb, elle devra soulever, pour se présenter à la surface du globe par une crevasse, les couches supérieures et immédiates de l’argent, du cuivre, etc. C’est alors ainsi que tant de métaux divers se trouvent associés dans ces émanations, qui constituent les
1. Les calcaires, les marnes, les argiles, les schistes, les silicates (mica, feldspath), qui avec le quartz (silice) forment le granité et constituent la majeure partie de l’écorce terrestre, sont composes quasi exclusivement de ces quelques cléments.
moyens : en oxydant la matière, ce qui exige généralement le four à moufle, ou en la réduisant, ce qui demande le creuset, au four à vent ou au four à calcination, quoique cependant on puisse simultanément oxyder et réduire dans les deux appareils.
97. La fonte au moufle s’appelle scorification. On opère dans des petits vases en terre réfractaire, ayant la forme des coupelles (fig. 25), et appelés scorificatoires.
Fig. 25.
On charge, en général, pour 10 grammes de matière argentifère à essayer, 25 grammes de litharge, 5 grammes de charbon en poudre et un peu de borax. Le charbon n’est chargé qu’après fusion de la masse et on ajoute au besoin de nouvelles quantités de borax, s’il est nécessaire, pour la fluidité de l’essai.
Lorsqu’au lieu de litharge on emploie du plomb en grenaille ou en feuille, on le charge également après fusion. Il est nécessaire que ce plomb soit absolument pauvre d’argent ou tout au moins qu’on sache le titre qu’il pôssèdc, pour le déduire du résultat final en argent obtenu.
Les scorificatoires s’introduisent dans le moufle chargés d’avance, à l’aide d’une pince spéciale (fig. 26), composée de deux branches, l’une à fourche qui em-
Fig. 26.
brasse les côtés du scoriücatoire, et l’autre, supérieure, qui le maintient à l’aide d’une pression sur les bords du godet, ce qui permet de le renverser pour le vider.
La manipulation consiste en trois opérations :
1° Le scorifieatoire est introduit dans le moufle et porté au rouge cerise ; une fusion assez rapide a lieu, si les matières en présence sont bien mélangées
gisements métalliques, d’origine ignée ou créés hydrologiquement ; 5° si la crevasse se produit à une époque relativement récente et moderne, c’est-à-dire en brisant une croûte encore plus épaisse, l’onde de soulèvement, plus profonde, pour arriver jusqu’au jour, amènera des matières métalliques plus profondément situées : l’or, le platine, le palladium, etc., qui sont en effet contemporains des éruptions ignées tout à l'ait récentes et modernes (basaltes, etc.). Ces rapprochements que nous venons de faire ne laissent pas que de donner une interprétation assez plausible, avec les hypothèses de densités rangées par ordre des phénomènes d’association nalurelle de certains métaux et métalloïdes.
métallurgie de la désargentation des plombs argentifères. 67
et dans de bonnes proportions. On estime qu’un poids égal de litharge ou de plomb grenaille suffit, pour des matières très fusibles ; qu’il convient de prendre deux fois le poids, pour des essais très riches en argent; cinq fois le poids, pour des matières quartzeuses, siliceuses et argileuses. Pour des matières excessivement réfractaires, il faut exagérer la quantité de litharge ou de plomb, en proportion des éléments qui offrent une fonte ou une scorification difficile : le zinc, par exemple, à l’état de métal ou d’oxyde ou de sulfure (blende), exige dix fois son poids de plomb pour se scorifier.
Lorsque les matières sont sulfureuses, antimonieuses ou arsenicales (pyrites, galènes, fahlerz, bournonites, etc.),il faut griller préalablement, c’est-à-dire chasser le soufre à l’état d’acide sulfureux, sur un tèt ou dans un seorificatoire à fond plat. Quelquefois, si la quantité de matières sulfureuses, etc., est faible, la première période de travail de la scorification comprend ce grillage préalable : alors il faut que le moufle soit très bas de température (au rouge sombre), et on ne charge le plomb et le borax qu'après cette opération.
2° Lorsque la fusion est complète, il faut obtenir la liquidité de la scorie. A l’aide d’un crochet en fer, on amène peu à peu les parties terreuses au contact des flux; la scorie doit être très fluide et couler facilement de la pointe de l’outil ou crochet dans le bain : cette seconde période de l’opération est caractérisée par une température du moufle rouge cerise et un dégagement de fumées blanches provenant du plomb volatilisé; il faut éviter de les développer autant que possible et surtout de les transformer en fumées rouges, par un excès de chaleur: on pense que la rutilance de ces fumées est due à de l’argent entraîné à l’état de vapeur par le plomb volatilisé. Il est aisé de voir, par ces circonstances, que les exigences de température du moufle, pour la coupellation et la scorification, sont différentes et que, par conséquent, il est très difficile, à moins de circonstances tout à fait spéciales, de mener de front les deux opérations dans le même appareil.
3° Lorsque la scorie est tout à fait fluide et qu’en sondant la masse fondue on ne trouve plus aucun corps dur, on amène le seorificatoire au bord du moufle, on laisse le bain se reposer, de manière à ce qu’aucune molécule de plomb ne nage à la surface de la scorie, mais au contraire rejoigne le bouton qui occupe le fond du seorificatoire, et on verse en bloc le contenu dans un moule circulaire en fer forgé, en fonte ou en tôle, de capacité suffisante pour recevoir tout l’essai.
La fbure 27 représente cette lingotière, disposée pour recevoir le contenu de quatre scorifications.
Fig. 27.
Lorsque la matière est figée et refroidie, elle se détache facilement du moule en deux morceaux; un bouton de plomb aplati et mie scorie plus ou moins vitreuse, dans laquelle se trouvent dissoutes les gangues qui retenaient l’argent.
On fait toujours deux essais pour contrôler les résultats. Les paillons de plomb sont aplatis et martelés sur une enclume d’acier, puis pesés et coupellés.
Le scorificatoire peut servir plusieurs fois, à la condition qu’il reste parfaitement vitrifié à la suite de la fonte précédente, c’est-à-dire qu’il ne présente aucune rugosité pouvant receler de l’argent. On a l’habitude, dans quelques usines, de frotter les scorificatoires neufs avec de la sanguine ou de la craie blanche, pensant éviter ainsi que l'oxyde de plomb n’attaque la terre réfractaire du scorificatoire : cela n’est pas indispensable. Nous avons déjà indiqué (23) que lorsque le plomb obtenu par l’essai de scorification pèse trop pour être coupellé directement et que l’on ne veut point faire de calculs proportionnels, une addition de nitre scorifie une partie du plomb sans perte d’argent. On estime qu’un gramme de plomb exige 0® r ,25 de nitrate de potasse pour s’oxyder.
98. Dans la scorification, on cherche à produire une oxydation des matières argentifères, oxydation que l’on obtient à l’aide de l’oxygène de l’air passant par le moufle et des réactifs oxydants incorporés dans l’essai. La litharge est dans ce cas ; elle cède son oxygène, se transforme en plomb métallique qui dissout l'argent en présence, soit que ce dernier se trouve à l’état métallique, ce qui est fréquemment le cas, soit qu’il sorte à l’état naissant d’une combinaison avec le soufre, le chlore, l’antimoine, l’arsenic, etc. Le nitre est un autre oxydant. Quelquefois on introduit du carbonate de soude ou de potasse, ou les alcalis eux-mêmes, dont l’action est également oxydante. L’introduction du charbon sous forme de poudre ou de flux noir, etc., donne lieu à une réduction. Lors donc qu’on fait intervenir les oxydants et le réductif charbon dans la scorification, c’est que les matières à essayer pour argent exigent l’oxydation préalable et une réduction ultérieure. Lorsque les matières n’ont besoin que d’une simple réduction, on se sert plutôt du creuset : toutefois, à cause de la facilité que donne le moufle de suivre et de surveiller toutes les phases de l’opération, et surtout à cause de la rapidité (on peut faire 7 à 8 essais à la fois dans un seul moufle, et l’opération ne dure pas plus d’un quart d’heure sur 5 grammes de matière essayée), on préfère souvent la scorification, même avec réduction au charbon en poudre, toutes les fois, bien entendu, qu’il ne s’agit pas de doser le plomb en même temps que l’argent 1 .
99. L’opération au creuset ou la réduction : l°de matières plombeuses argentifères, 2° de matières argentifères non plombeuses, et 3° de matières simplement plombeuses sans argent, peut se faire dans les fours à double effet que nous avons indiqués plus haut, (66) et (67), ou dans un fourneau de calcination ordinaire, composé d’un cendrier, d’une grille et d’un corps de foyer ou espace suffisant pour que le creuset, placé au milieu du charbon, soit bien entouré de combustible et puisse arriver facilement à la température de 800 à 950 degrés. Un chapeau de tôle, pour aider le tirage, complète au besoin cet appareil très simple.
On se sert de creusets en terre réfractaire et de creusets en fer : ces derniers ont l’avantage de pouvoir servir indéfiniment, jusqu’à fracture ou rupture par corrosion ; ils donnent des résultats très précis, mais exigent un nettoyage soigrfé à chaque fonte : ce nettoyage, au besoin, se fait à l’acide chlorhydrique.
1. Voir plus loin les fourneaux à moufle à gaz ou au pétrole.
Le creuset en terre réfractaire, au contraire, ne sert qu’une fois : lorsqu’on l’a tiré du feu, secoué la masse fondue à l’aide de petits chocs, qui ont pour but de rassembler le plomb obtenu au fond du vase en un seul bouton, on le laisse bien refroidir, et on le casse, dans le but d’isoler le culot de plomb de la couche de scorie qui le surmonte. Dans le creuset en fer, on peut aussi laisser refroidir l’essai, mais la conquête du paillon de plomb est alors plus difficile : aussi préfère-t-on généralement couler toute la masse bien fondue, dans une lingotière ou dans un moule creux, frotté, avec de la sanguine ou de l'huile et représenté figure 28.
Fig. 28.
La forme des creusets est empruntée à un des trois types suivants représentés figure 29. Le n° 1 est le creuset de Saxe, de forme ovoïde ; le n° 2 est le creuset dé Paris (Baufay) ; le n° 3 est le creuset de Hesse, à trois becs pour la coulée. On
Fig. 29.
installe ces creusets sur les barreaux de la grille au-dessus d’un fromage, morceau de terre réfractaire cylindrique 5) et on les recouvre d’un couvercle 4).
L’outillage est le même que celui de la coupelle, mais beaucoup plus fort.
Les mélanges employés sont les suivants :
100 grammes de minerai de plomb pulvérisé, grillé ou non;
300 grammes de carbonate de soude ou de potasse ;
10 grammes de charbon de bois en poudre fine.
On chauffe le creuset qui a reçu ces proportions de matière, graduellement, jusqu’à fluidité complète : on remue la masse en fusion avec une baguette en fer; d’abondantes fumées de plomb s’échappent. Aussi y a-t-il toujours une perle de 5 à 6 pour 100 de plomb.
11 convient de griller préalablement les matières à essayer pour plomb ou pour plomb et argent, lorsqu’elles sont sulfureuses, antimonieuses et arsenicales; si l’on a affaire à des blendes, c’est-à-dire à des sulfures de zinc, l’essai sans grillage est très réfractaire : on peut l’éviter toutefois, en faisant une addition de plomb oxydé, qui permettra de scorifier le zinc : il est entendu que dans ce cas la teneur en plomb que l’on obtient n’est plus exacte.
Le grillage se fait dans des plats en 1er, qui ne résistent guère, ou mieux, en terre réfractaire, représentés figure 30, et qui reçoivent le nom de têts ou rôtissoirs : ces plats s’installent sur un foyer quelconque à air libre, mais on préfère en général faire l'opération du grillage dans un moufle. Le principal soin, en grillant, c’est d'éviter l’agglomération de la masse, en ne forçant pas la température.
Fig. 50.
Comme le grillage est une opération assez longue, beaucoup d’essayeurs la négligent : cela n’a d’inconvénient réel que dans le cas de minerais blendeux.
Le creuset est tiré, aussitôt que la fusion, d’abord très agitée et souvent accompagnée de boursouflements, est devenue tranquille : la scorie fondue doit ne plus présenter à sa surface de globules de plomb métallique, mais au contraire l’aspect d’une roue, rouge clair, dont les rayons, un peu plus sombres, très mobiles, vont s’absorbant vers les bords du creuset, pour se reconstituer sans cesse. Lorsque ce phénomène se produit depuis quelque temps, et que l’on est bien sûr que toutes les matières sont fluides, il faut enlever le creuset du feu : si l’on attendait davantage, on risquerait de le voir se percer. Tous les fondeurs savent qu’il n’y a rien de plus corrosif au rouge clair que le plomb ou la litharge pour les matières argileuses ou siliceuses qui ne sont pas toujours des plus réfractaires, malgré leur nom.
Plusieurs fondeurs ajoutent au mélange cité ci-dessus une petite couche de borax, des clous en fer, des plaques de tôle, et ils remplacent le carbonate de soude par du flux noir : tout cela est très pratique.
Le fer, surtout quand il y a des sulfures en présence (galène, blende), active la désulfuration et par suite la réduction du plomb, tout en favorisant la formation d’une scorie très ferrugineuse et par conséquent très fusible.
Le creuset en fer a toutes les formes indiquées figure 29, mais surtout celle du creuset de Hesse : il a toujours au moins un bec, sinon trois, pour couler facilement la fonte dans une lingotière.
Quand on se sert du creuset en fer, on évite l’introduction de fer en morceaux ; comme le vase fournit alors le réactif aux dépens de sa substance, il s’use au fur et à mesure de son emploi.
On opère en chauffant d’abord le creuset au rouge sombre, sans chargement ; avec une cuiller en fer ou en cuivre, on y introduit ensuite le mélange suivant :
100 grammes minerai pulvérisé, grillé ou non ;
100 grammes de carbonate de soude fondu ;
50 grammes de potasse perlasse ou d’Amérique;
15 graînmes de tartre brut.
Sur ce chargement on place une légère couche de borax. Au rouge cerise, or brasse avee une spatule en fer, puis on pousse le feu au rouge brillant et, quand la masse sondée avec le ringard est bien fluide et est devenue tranquille, en présentant
la roue mobile à rayons sombres sur fond clair dont il a été question plus haut on coule la fonte dans une lingotière.
Avec de la galène pure (sulfure de plomb), on obtient 84 pour 100 de plomb : on devrait obtenir 86, il y a donc une perte da peu près 2 pour 100. Si le minerai ne tient que la moitié de son poids en plomb, l’essai au creuset de fer donne encore une perte plus forte (5 pour 100). Mais cette même galène pure ne donnerait à l’essai, dans un creuset de terre et sans fer, que 76 pour 100 au lieu de 86. Les essais au fer sont donc plus exacts que ceux faits sans ce réactif; mais ils ne sont pas encore rigoureux et exigent une correction, qui varie avec la matière et même avec l’essayeur.
100. Les essais de plomb par voie humide répondent mieux à ce desideratum. Voici la méthode que nous avons créée depuis plus de quinze ans, et qui permet d’essayer, avec une moindre perte de plomb et d’argent et avec une grande facilité, toute espèce de minerais de plomb et d’argent.
On pèse 25 grammes de minerai finement broyé, qu’on attaque à froid dans une capsule de porcelaine, avec 150 grammes d’acide chlorhydrique. On ajoute de l’eau bouillante et deux ou trois petits lingots de zinc 1 .
Aussitôt un précipité de plomb poreux, métallique, abondant si la matière est riche, avec fort dégagement d’hydrogène, se dépose sur les lames, qu’on a soin, chaque fois quelles sont couvertes suffisamment,de nettoyer, en enlevant, à l’aide d’un couteau et dans un verre à part contenant un peu d’eau acidulée, le métal floconneux expulsé et qu’il s’agit de recueillir : il faut éviter autant que possible la chute de grumeaux, surtout s’il y a un peu de gangue. Lorsque l’attaque paraît terminée, — ce que l’on vérifie aisément par l’introduction d’une plaque de zinc récemment décapée, qui alors reste intacte de taches plombeuses, ou par un essai de la liqueur à l’hydrogène sulfuré, — on décante les petites molécules de plomb flottantes dans le liquide, pour les réunir à celles contenues dans le vase ci-dessus indiqué. Lorsque tout le plomb est ainsi réuni, on le presse entre les doigts ou autrement, de façon à expulser l’eau acidulée et le chlorure de zinc, emprisonnés dans les pores : on lave à plusieurs reprises dans l’eau bouillante, on sèche sur papier-filtre et on pèse, après dessiccation sous entonnoir, à 150° environ. Le produit est fondu au besoin dans un scorificatoire, avec un peu de borax et du charbon en poudre, ou mieux, avec un petit morceau de soude ou de potasSe caustique et du charbon en poudre. Aussitôt que la fusion est faite, à la plus basse température possible, on coule le plomb, on le pèse à nouveau : on obtient ainsi un poids de plomb fondu qui est généralement les 68 à 75 pour 400 environ de celui que l’on a trouvé après dessiccation.
Lorsque l’essayeur est familiarisé avec cette méthode, fondée, comme on le voit, sur la réaction de l’arbre de Saturne (54), il peut éviter la fusion du plomb dessé-
1. Les lames de zinc faites avec du zinc laminé contiennent du plomb et de plus laissent, mélangées au plomb précipité en excès, des molécules de zinc métallique, détachées par la corrosion et qui par suite détruisent la pureté du plomb. On préfère remplacer les lames par de petits lingots. Pour cela, on fond du zinc pur et on le moule en baguettes d’environ 20 centimètres de longueur, 2 centimètres de largeur et 1 cent. Va d’épaisseur; on les remplace, avant qu’elles soient trop corrodées, pour éviter les chutes de molécules zingueuses dans le précipité.
ché, lorsqu’il a déterminé, par une série suffisante d’essais, la réduction constante qu’entre ses mains et avec un séchoir de construction ^donnée, le plomb poreux éprouve. On peut alors coupeller directement en plaçant le plomb poreux dans une coupelle rouge, avec une pincée de charbon en poudre, pour bien ramasser l'éponge plombeuse et faciliter le découvert.
101. L’essai que nous venons de décrire peut se faire également avee l’acide acétique, à 7 degrés Baumé ; mais dans ce cas l’addition d’eau bouillante n’a plus lieu.
Le procédé qui vient d’être décrit suppose des matières très riches en plomb et ne contenant par conséquent point de gangue ou très peu. Si la matière est sulfureuse, antimonieuse,etc.,il faut griller préalablement, pour qu’on puisse traiter avec l’acide acétique; on peut, sans griller, traiter à l’acide chlorhydrique, mais cet acide, eu présence du zinc métallique, n’attaque que les galènes et les blendes : les pyrites restent intactes; c’est mèuie un moyen excellent de séparer, dans l’essai,l’élément pyriteux des autres sulfures métalliques. Le grillage est convenable, s’il n’est pas indispensable, parce que souvent au plomb poreux précipité adhèrent des particules de soufre brut éliminé ; car, dans la réaction, le soufre n’est pas expulsé intégralement à l’état d’hydrogène sulfuré ; alors le plomb fondu ou à coupeller se sulfure de nouveau avec le soufre solide isolé, ce qui donne lieu à des mécomptes de teneur et à des embarras dans l’essai.
102. Le procédé par le zinc métallique s'applique également aux matières plombeuses très pauvres, c’est-à-dire très chargées de gangues : il est tout à fait général, très précis, si l’on emploie de la matière finement broyée et bien grillée, et si l’on* prend les précautions suivantes.
L’attaque se fait comme avant, sur 25 grammes, avec 150 grammes d’acide chlorhydrique pur, mais divisé en trois doses, ajoutées successivement, ainsi qu’il va être dit ; de plus, le zinc n’est pas introduit immédiatement, et il fonctionne à part dans une seconde capsule en porcelaine, qui reçoit les décantations de la première.
L'acide chlorhydrique bouillant, versé à raison de 50 grammes sur la matière, attaque le plomb et le transforme en chlorure : l’argent est également chloruré ; tous deux sont insolubles, mais deviennent réciproquement solubles à l’état de chlorures doubles : les chlorures métalliques ici en présence sont au nombre de trois : le chlorure d’hydrogène (ou acide chlorhydrique), les chlorures de plomb et d’argent *.
Ce phénomène de la solubilité des chlorures, individuellement insolubles, dans d'autres chlorures, n’est pas unique ; le chlorure d’argent, par exemple, insoluble dans l’eau, est cependant très soluble dans l’eau salée : le procédé d’extraction de l’argent, dit de chloruration, inventé par Augustin, est précisément fondé sur la solubilité du chlorure d'argent dans le chlorure de sodium.
1. Pour la plupart des chimistes, l’hydrogène est un métal gazeux; en tout cas, il en a toutes les propriétés : une des plus curieuses est, sans contredit, celle de former de vrais alliages avec d’autres métaux (le palladium, par exemple).
Revenons à l’essai : les cristaux de chlorure de plomb; blancs et en forme d'aiguilles, formés par l’action de l’acide chlorhydrique sur le plomb contenu dans l’essai, apparaissent bientôt dans la liqueur d’attaque et se déposent sur le fond de la capsule. Par l’addition d'un peu d’eau bouillante, ils se redissolvent : car le chlorure de plomb, insoluble dans l’acide chlorhydrique concentré, est soluble dans ce même acide à chaud, s’il est étendu de la moitié de son poids d’eau. La liqueur est décantée dans la seconde capsule, où elle est traitée par le zinc métallique, qui en précipite rapidement le plomb à l’état spongieux.
Une seconde attaque de la même matière, avee 50 nouveaux grammes d’acide chlorhydrique bouillant, donne une nouvelle quantité de cristaux de chlorure de plomb, qu’on redissout par l’addition de 50 nouveaux grammes d’eau bouillante, lesquels épuiseront en général la quantité de plomb contenue dans les 25 grammes de minerai en traitement. Cette liqueur, décantée rapidement et à chaud, est ajoutée à celle de la seconde capsule et également traitée par le zinc métallique, qui en précipite le plomb.
On exécute une troisième attaque, avec les derniers 50 grammes d’acide chlorhydrique et une troisième reprise d’un égal poids d’eau bouillante.
On a l’habitude de recueillir cette troisième liqueur à part, dans un verre à pied, où on la soumet spécialement à la réaction du zinc métallique, avec les eaux de lavage des gangues, — lavage qui doit être très soigné et fait à l’eau chaude. Les petites quantités de plomb obtenues sont ajoutées à la deuxième capsule.
On aura de la sorte séparé les gangues du minerai d’avec le plomb et l’argent, qui viennent ensemble, en compagnie, le chlorure d’argent s’étant dissous dans le chlorure de plomb. Les précautions pour le lavage, le séchage, etc., du plomb poreux, sont exactement les mêmes que celles indiquées précédemment.
On vérifie la netteté de l’essai, en introduisant au milieu des gangues, bien lavées, avec quelques gouttes d’acide chlorhydrique étendu d’eau, une lame de zinc, qui se couvrira de plomb noir, si les trois attaques n’ont pas complètement épuisé le plomb contenu. Des parcelles de plomb noir, disséminées dans la gangue, indiquent également un essai imparfait.
En comprimant, entre les doigts ou autrement, ces molécules de plomb poreux excessivement légères, de façon à leur donner de la consistance et de la compacité, on peut, par un lavage à l’eau et à la sébille, les réunir, les séparer de la guangue, les recueillir et les ajouter au plomb des trois attaques précédentes. On observe que le plomb poreux provenant des attaques à l’acide chlorhydrique est plus amorphe, moins adhérent et moins compact que celui qui sort des acétates, lequel, quand la liqueur est concentrée, est plus cristallin et plus spongieux, toutes circonstances égales d’ailleurs : le précipité sortant des acétates est, par suite, plus facile à recueillir, raison pour laquelle on préfère l’acide acétique comme liqueur d’attaque, quand l’essai par voie humide ne requiert pas absolument un acide énergique. 11 est d’habitude de le faire simultanément avec les deux genres d’acides.
En négligeant même les dernières parcelles de la contre-épreuve de l’essai, le rendement en plomb est toujours au moins de 4 pour 100 en sus des rendements de la voie sèche et, même dans certains cas, de 8 pour 100. Comme 1 opération n exige qu’un peu d’acide, quelques lames de zinc et une lampe, cette méthode est très
économique, expéditive et de plus exacte ; ce sont des raisons qui devraient être suffisantes pour la faire adopter dans les laboratoires des usines à plomb et de désargentation. Jusqu’à présent, les idées préconçues contre la voie humide, en matière de plomb, dominent encore trop dans le monde des fondeurs et des désargenteurs : elles tendent cependant à disparaître h
103. Cette méthode d'essai par voie humide réussit également pour les matières argentifères non plombeuses. On incorpore, en même temps que l’acide chlorhydrique ou acétique, un poids connu d’acétate de plomb cristallisé (sucre de plomb) ou de Iilharge, de minium ou céruse. On opère alors comme avant : le poids du plomb introduit, déduit de celui trouvé, permettra même de déterminer les moindres traces de plomb par différence ; ce résultat n’est pas atteint par la voie sèche. Des scories plombeuses, argentifères, ne donnent par voie sèche aucun résultat, tant que la teneur n’atteint pas 3 à 4 pour 100 de plomb ; la voie humide donne ces 3 à 4 pour 100 : c’est même une manière très facile de comparer les deux procédés sous le rapport du rendement.
Il est utile de remarquer ici que, si l’argent se trouve à l’état métallique dans l’essai, la totalité de l’argent ne sera amenée par le plomb qu’en y mettant un grand excès d’acétate ou d’oxyde plombeux. Dans ce cas, il est même préférable de faire la précipitation par le zinc da:u le minerai même. Il s’exerce alors, dans un rayon très petit, entre le zinc et l’argent une attraction énergique, qui évidemment est de nature électrique; cette action varie, suivant l’acide employé. Avec l’acide chlorhydrique, l’argent métallique est transformé en chlorure, mais difficilement; avec l’acide acétique, l’argent reste complètement insoluble. Le métal argent ne peut donc, dans les deux cas, être amené au plomb métallique spongieux, qu’en obéissant à l’attraction magnéto-électrique du zinc et parce que le plomb vient à l’état naissant. En examinant à la loupe le précipité de plomb, formé dans ce cas, on remarque aisément de petits globules d’argent métallique attirés et empâtés par lui, mécaniquement sans doute aucun.
Il peut arriver alors que le dépouillement en argent de l’essai soit incomplet. Lorsqu’on a des doutes sur l’extraction totale de l'argent, il convient d’attaquer le résidu par un peu d’acide nitrique, qui, en présence de l’acide chlorhydrique ajouté, fournit un chlorure d’argent décomposé par le zinc ; en présence de l’acide acétique, c’est le nitrate d’argent qui est décompose par le zinc. Une scorification ou mieux un essai au chalumeau, sur une petite portion de la gangue, bien lavée des dernières molécules de plomb poreux, démontreront s’il y a de l’argent resté inattaqué. Deux essais simultanés doivent être entrepris parallèlement, afin d’acquérir toute sécuiité sur les teneurs
104. Nous n’insisterons pas davantage sur les moyens destinés à incorporer la matière argentifère au plomb, qu’elle en contienne déjà, mais insuffisamment, ou point, pour ramener l’essai à une coupellation (Voir Métallurgie du plomb, pour
1. Le traitement métallurgique des minerais de plomb même très blendeux (Mona, Anglesey,, par le zinc et l’aeide chlorhydrique, fonctionne en Angleterre, chez M. Maxwell Lvte, sur mes brevets (usine de Ripley) ; celui par le zinc et l’acide acétique a également reçu un commencement d’application à l’usine d’Aguilas (Espagne). (Voir Métallurgie du plomb.)
de plus amples détails). Il reste actuellement à traiter la seconde question, celle du dosage du plomb.