MÉTHODES DE DÉSARGENTATION AU POINT DE VUE GÉNÉRAL

§ I COUPELLATION DIRECTE DES PLOMBS ARGENTIFÈRES. — ANALYSE DES PRODUITS. — § II. COUPELLE ALLEMANDE. — COUPELLE ANGLAISE. — § III. COMMENT LA CRIS¬ TALLISATION S’EST TROUVÉE PLUS ÉCONOMIQUE QUE LA COUPELLATION DIRECTE. — g IV. RAFFINAGE DE L’ARGENT.

§ I. COUPELLATION DIRECTE DES PLOMBS ARGENTIFÈRES. — ANALYSE DES PRODUITS.

251. Le procédé métallurgique diffère très peu du procédé du laboratoire (63 et suivant) : il s’agit de créer une coupelle poreuse, capable d’absorber, sous un vent oxydant, les oxydes de plomb et des autres métaux, c’est-à-dire les litharges de toutes sortes, et de laisser à la surface le plomb métallique non oxydé, dans lequel se concentre le métal précieux demeuré intact, c’est-à-dire non oxydé. Comme l’argent est inoxydable à la température de la formation des litharges (800-900°), et l'or également, s’il est présent dans le plomb, l’opératiou consiste à faire cette oxydation par filtration à la température indiquée jusqu’à élimination complète du plomb et des matières étrangères qui l'accompagnent, de manière à laisser sur le filtre ou coupelle les deux métaux nobles en question.

Les seules différences entre le procédé du laboratoire et celui des usines consistent :

1° En ce que la matière poreuse peut être d’os, de cendres de fougères, de cendres de savonnniers ou de marnes ;

2° Que la sole de matière poreuse est fixe, comme dans le four à laboratoire, où la coupelle se déplace et la voûte du moufle reste fixe, ou au contraire mobile, la matière poreuse servant de coupelle restant fixe et la voûte du moufle se déplaçant pour faire le chargement. Le premier appareil de coupelle est le four anglais, le second est le four allemand, et, chose assez singulière, c’est ce dernier, qui s’éloigne le plus de la forme usitée dans les laboratoires, qui est le plus ancien. On a construit récemment des fourneaux à sole fixe et à voûte seulement partielle-

MÉTALLURGIE DE LA DÉSARGENTATION DES PLOMBS ARGENTIFÈRES. 171 ment mobile (suffisamment pour permettre l’introduction des ouvriers pour le battage de la sole) (four Czermak, Hongrie) ;

5° Que le plomb, qui se transforme par l’oxydation en litharges, n’est que partiellement absorbé par la sole, au contraire de la coupelle du four à moulle ; il s’écoule en majeure partie hors du four, soit le long des parois (coupelle allemande), soit dans des pots en fonte (coupelle anglaise);

4° Que le plomb qui s’écoule sous forme d’oxydes ou litharges, est remplacé à mesure de sa disparition, soit par des saunions placés près d’un point du four où ils fondent lentement (coupelle allemande et certaines coupelles anglaises), ou bien par cuillerées puisées à l’aide d’une cuiller en fer dans un chaudron ; alors le plomb fondu d’avance est introduit par un canal en fonte qui va de l’extérieur du four à l’intérieur (coupelle anglaise) ;

5° Que le plomb impur (antimoine, arsenic, soufre) éprouve un premier affinage sur toute la charge, dans la coupelle même (abzug et abstrich) et seulement un léger nettoyage de crasses noires portées au rouge cerise dans le petit chaudron.

252. Décrivons en quelques mots l’opération industrielle qui, nous le répétons, est théoriquement la même que celle qui s’exécute au moufle dans le laboratoire.

C’est en somme une filtration de l’argent, sous la flamme d’un foyer à une très haute température, — celle qui est nécessaire pour rendre fluide, non seulement le plomb argentifère, mais la litharge, — à 800°, par conséquent. Elle se fait dans un vase poreux, permettant l’imbibition de l’oxyde de plomb fondu ou litharge dans l’intérieur de sa masse, et refusant l’introduction du plomb métallique liquide et de l’argent, ce qui rend le plomb qui demeure de plus en plus argentifère. Ce vase poreux, de grandes dimensions, doit être agencé dans un appareil calorifique, produisant une réverbération de chaleur suffisante pour fournir les 800 à 950° de température voulus. L’oxygène nécessaire pour la transformation en oxydes doit être abondant, si, comme cela est requis, la marche doit être industrielle, c’est-à-dire rapide et économique : G’est à l’aide d’une soufflerie d’air (ventilateurs, machines soufflantes, jets d’air comprimé, de vapeur, etc.) que cet excès d’oxygène est produit sous forme de vent émanant d’une, deux et même trois tuyères.

255. Les os sont obtenus par calcination, dans un four analogue aux fours à chaux ; les tibias, fémurs, ete., de bêtes de somme recueillis sont soumis à l’opération de calcination, avec de la houille, du bois, et mieux du coke; elle se fait généralement de nuit et à distance des habitations, pour éviter les odeurs de la combustion de matières organiques. 100 kilogrammes d’os bruts donnent 52 kilogrammes d’os blancs, si la cuisson est bien faite, déduction faite des incuits ou os noirs mal calcinés, qui sont mis à part et repassés dans une nouvelle opération. Les os blancs, triés à la main, sont broyés au moulin et tamisés. Ils ont, ainsi qu’il a été dit, la curieuse propriété de filtrer seulement la litharge fondue : cette propriété appartient aussi aux cendres de fougères, etc., et à certaines marnes friables.

La composition des os calcinés est celle d’un phosphate tribasique de chaux, déposé dans une cellule organique : cette dernière est composée à son tour d’une

substance qui, soumise à une ébullition prolongée, fournit la gélatine. Si l'on soumet les phosphates terreux à l’acide chlorhydrique ou sulfurique, la masse se transforme en une matière gélatineuse qui constitue la colle-forte. Lorsqu’on brûle les os pour la coupellation, la matière organique disparaît en oxyde de carbone, acide carbonique, etc. La composition chimique moyenne des os est d’ailleurs

la suivante :

Matière organique animale. 35

Triphosphate de chaux. 57

Carbonate de chaux. 8

Fluorure de calcium. 1

Phosphate de magnésie. 1

A cause de l’eau combinée, la perte par la calcination, au lieu de 55 pour 100, est de 52 pour 100. Les phosphates naturels calcinés ne donnent pas le même résultat que les os naturels calcinés : les cendres de fougères et les marnes calcaires, pas trop magnésiennes, remplacent les os ; mais l’imbibilion est plus lente.

La composition des marnes, employées jadis pour la coupelle allemande et aujourd’hui pour la coupelle anglaise dans les usines d’Aguilas, Villaricos, etc. (Espagne), (mélangées à 30 pour 100 d’os), est la suivante :

I Eau hygrométrique. . . . 12,60

( Eau combinée.11,6

I Silice.41,4

Alumine. 20,8

Oxyde de fer. 1,1

Chaux. traces

Magnésie. 2,4

Alcalis. traces

I Carbonate de chaux. ... 18,2

\ Phosphate de chaux. . . . 3,5

Les marnes naturelles de l’Oberhartz contiennent :

Silice :

de 21,22 à

Alumine :

Oxyde de fer :

Chaux :

Magnésie :

On fait souvent des mélanges artificiels.

Au Hartz : de marnes calcaires et marnes alumineuses avec schistes ou argile.

ou encore de calcaires (ou même chaux vive). 3?

et ar 8 ile . l p (i Rolhenbacbbulle 2" et 1')

AFreiberg: marnes naturelles.30 p

— calcinées. 6 p

Argile. 0,25 à 1 p

254. La confection du vase se fait dans un espace circulaire, soit en briques (comme dans la coupelle allemande), soit dans un cercle en fer (comme dans la coupelle anglaise). A cet effet, on prépare la masse avec le plus grand soin : il ne faut y laisser pénétrer ni pailles, ni fétus, ni brindilles de bois, ni parcelles de charbon ou de houille ; car si une substance combustible se trouvait mélangée accidentellement aux os, une fissure ou' trou et par suite un écoulement de plomb, fort riche vers la fin de l’opération de la coupelle, se produirait infailliblement. On arrose le tas d’os calcinés avec une dissolution de 2 à 5 pour 100 de potasse d’Amérique, bleue ou autre l . L’agglutination de la masse pulvérulente est favorisée par cette addition de l’alcali qui achève de se carbonater à l’air : le liquide, ainsf interposé entre les moléeules de phosphate d’os, tout en permettant, sous l’action de la chaleur, à la litharge de se loger dans les interstices, forme avec le phosphate de chaux un phosphate triple de potassium, calcium et plomb, qui donne une consistance à la coupelle suffisante pour résister au poids du plomb métallique, à la bataille de la flamme, tant dans l’intérieur du four qu’à la surface du bain, aux trépidations du. four sous l’action du tirage, du vent des tuyères et sous l’elfort incessant des outils.

La masse friable est jugée à point, lorsque, après un pelletage très soigné et une exposition de vingt-quatre heures à l'air libre sur une aire de l’atelier, une pelote de la masse, prise et serrée dans la main droite, lancée contre un mur, s’y colle et s’y fixe pour une partie, en laissant tomber environ la moitié de la quantité sur le sol : c’es tune épreuve que les coupelleurs ne manquent pas de faire; la masse ne doit pas laisser d’impression d’humidité aux doigts et se comprimer aisément en gardant l’empreinte de la forme donnée.

Le batla-ge des os dans le vase de la coupelle se fait en spirale, à l’aide de pilons en Lois ou en fer (fig. 56 et 57), de la façon suivante:

(Plus loin, p. 490, on trouvera d’autres dessins d’outils, en usage surtout pour )a confection et le travail de la coupelle allemande).

On étend une première couche de 4 à 5 centimètres, sans presser ; puis on tasse la matière avec les pilons, en commençant par le centre du vase et terminant aux bords, en spirale, en suivant la flèche (voir fig. 58) : c’est la première passe (de O en A).

L’outil laisse comme impression sur la masse une infinité de cercles qui s’entrecroisent ; on revient ensuite à rebours de A en O, en ayant soin que le coup du pilon, dont la trace primitive est le cercle Z, par exemple, porte cette fois-ci de

1. En Angleterre et en Espagne, la proportion usuelle de potasse est de 2,25 °/ 0 du poids des os.

manière à se croiser avec le cercle Y. En un mot, il faut arriver à ce que la masse totale soit composée d’un enchevêtrement intime d’écailles d’os, comme le repré¬

sente la coupe (fig. 58 — 1) toutes emprisonnées les unes dans les autres, de façon à ce que chaque petite portion de la coupelle soit encastrée dans les portions voisines. Lorsque cette première couche est bien pilonnée et lisse, on promène la pointe d’un couteau ou les dents d’un racloir ou peigne sur toute la surlace pilonnée, en y faisant des rayures très voisines les unes des autres, en zigzags et formant de petits canaux creux peu profonds (fig. 59 — 2).

On remet alors une nouvelle couche de la masse friable et l’on procède au pilonnage de cette seconde tranche ou assise de la même manière qu’avant ; seulement

MÉTALLURGIE DE LA DËSARGliYI'ATlON DES PLOMBS ARGENTIFÈRES. 1Î5 l’opération commence cette fois en A', pour terminer en O ; la troisième couche commencera en A", la quatrième en A'", la cinquième en A"", et ainsi de suite. Il faut s’arranger de façon à terminer la dernière couche en A. Quand le battage est fait avec ce soin, que le séchage, à l’air et non au feu, a pu s’opérer convenablement, de sorte qu’on ne charge point le plomb sur une sole récemment faite et quelque peu humide, cette dernière résiste parfaitement. Pour aider à éviter les accidents de sole, déjà assez frequents par eux-mêmes, malgré toutes les précautions indiquées, et toujours si désagréables, à cause des pertes de temps et quelquefois de métaux qui en sont la suite, nous avons cru devoir insister sur la confection des soles de coupelle.

255. La plupart des ouvriers eoupelleurs mettent un grand amour-propre et un certain mystère dans la préparation des coupelles ; ils n’aiment pas que des étrangers assistent à leur manutention, qui exige, comme on le voit, une certaine habileté et un certain tour de main. Tout le secret dont ils font une si grosse affaire consiste dans ce battage de la sole en forme de spirale ou A'escargot : c’est leur expression d’atelier.

Ces coupelles, pour le travail de concentration , peuvent être un tiers en os, deux tiers en marnes ou cendres de fougère à la coupelle anglaise et toute en marnes à la coupelle allemande.

256. On appelle travail de concentration l’opération de coupellation préalable qui consiste à faire charger le plomb d’œuvre du lot qu’on veut coupellcr en une seule opération, par portions successives, jusqu’à ce qu’on ait éliminé à l’état de litharges, à volonté, le tiers, la moitié, les trois quarts du métal plomb, de sorte que l’argent total du lot se trouve concentré dans les trois quarts, la moitié, le quart du poids primitif. Comme on ne pousse pas jusqu’à ïéclair, c’est-à-dire jusqu’à la disparition complète du plomb et à l’apparition de l’argent, la sole d’es peut être de moindre qualité : la sole d’os purs se réserve alors pour le second travail dit de 1 [éclair. Dans quelques usines allemandes cependant, on pousse souvent les deux opérations à la suite l’une de l’autre, la concentration et l’éclair, sur la même sole, faite de marnes ou de cendres de fougères.

La concentration a pour but principal de séparer les litharges, pauvres ou moyennement riches, des litharges tout à fait riehes de la fin de l’opération. Si l’on chargeait, par exemple, sur 1 tonne de plomb d’œuvre du bain à 10 kilogrammes d’argent à la tonne, successivement, 5 tonnes de plomb d’œuvre à cette même teneur , la teneur finale du bain serait de 40 kilogrammes d’argent, et les litharges de l’éclair seraient évidemment trois fois plus riches que celles qui correspondent à la deuxième tonne, deux fois plus riches que celles qui correspondent à la troisième tonne, etc.

La production des litharges moyennement riches peut alors être confiée facilement à des apprentis eoupelleurs ; l’opération finale de l’éclair ne peut l’être qu’à des eoupelleurs expérimentés.

257. Les phénomènes de la coupellation en grand, quoique analogues à ceux du four du laboratoire, en diffèrent cependant en plusieurs points comme on l’a

vu (251). D’abord la flamme lèche le plomb, comme dans le four d’essai décrit (66). Le vent des tuyères est dirigé de façon à ce qu’il souffle vers le centre et pousse des vagues de lilharges vers la rigole de coulée. Supposons la sole de la coupelle bien séchée, chargée de plomb d’œuvre et amenée lentement au rouge cerise, sans vent. On obtient d’abord du plomb fondu noir, recouvert de crasses noires, qui sont des litharges très impures numéro 1, appelées abzug. Les corps les moins fusibles alliés au plomb (fer, zinc, antimoine) sont expulsés et nagent sur le bain avec tous les caractères que nous avons décrits (142 et suivants) : pellicules aigres et plates de fer oxydé, taches huileuses d’oxyde d’antimoine, magma cassant et jaunâtre d’oxyde de zinc, etc., etc. Ces abzug ne pouvant ni se fondre ni s’écouler par le canal ou ngole de sortie des litharges dont il sera question tout à l’heure, il faut les enlever à l’aide d’un râteau ou râble de la surface du bain-par la porte de travail.

258. Voici la composition de ces abuzg, qui, suivant l’impureté des plombs, s’élèvent souvent à un assez fort poids, mais n’atteignent généralement pas au delà de 2 pour 100 du plomb d’œuvre (pour les plombs d’œuvre moyennement sales provenant soit des fours à manche de la fonte de minerais soit des culots riches et des retours d’opération de la cristallisation ou du zingage).

ABZUG DE PONTGIBAUD (francs)

(Analyse de Rirot)

ABZUG DE POULLAOUEN

(Analyse de P. Berthier)

Plomb (Pb).

Oxyde de plomb (PbO).

Oxyde de zinc (ZnO).

Oxvdc de cuivre (CuO).

Oxyde de fer (FeÔ).

Oxyde d’aniimoine (Sb 4 0 5 ).

Acide arsénieux (As’O 5 ).

Carbone (C).

Soufre (S).

Os mélangés (phosphate de chaux). .