QUANTITÉ

d’Ag enlevée

Teneur du plomb d’origine en argent. .

Après la l re dose de

Après la 2» dose de

Apres la 5 e dose de ziucet le 3° écumage (plomb pauvre) . .

L’argent à Clausthal, de 1250* r à la T. de plomb brut d'origine, est descendu successivement à : 250,42 et 5 grammes ; c'est-à-dire que le zinc a enlevé du premier coup : 1000« r (80 °/„),puis208e r (16,6 %), puis37« r (5 "/„), en tout 99,6 %: les trois nombres entre parenthèses sont entre eux comme 26, 5, 1; et, en chiffres ronds approximatifs, eomme: 5 2 , 5, 1.

Cette relation devient =, 1, dans le cas de Sehliessmaar.

L’argent de 2 k «,850 de teneur à la T. de plomb brut reste, après l’enlèvement d’une première portion de crasses riehes, à une teneur inférieure de 210 grammes par tonne; après un second enlèvement de crasses riches, la teneur descend à 50 grammes, et, après le troisième et dernier, à 6s r ,2.

La dose totale de zinc était d’ailleurs de 17.,% du poids du plomb, d’après l’échelle de M. Illing, citée plus haut; le plomb sur lequel on a opéré était le plomb courant de l’usine de Sehliessmaar, près Call (Eiffel).

358. Dans les expériences faites par M. Illing, sur la ddsargentalion méthodique par le zinc, consistant à faire l’introduction du zinc en 3 doses, après un refroidissement et un écumage consécutif, voici les modifications obtenues dans les proportions des métaux contenus.

Ce qui peut se mettre sous la forme suivante, indiquant l'appauvrissement :

559. De ce tableau, il résulte : 1° qu’une petite partie de l’antimoine a été enlevée dans le premier écumage, mais qu’il en reste dans'le plomb appauvri; 2° que la teneur du cuivre a diminué notablement (98 pour 100) et s’est concentré dans le premier écumage, mais il en reste encore dans le plomb appauvri ; 3° que le fer a diminué et a dû passer en partie dans les crasses riches; 4° enfin que le zinc s’est élevé de la teneur infime et primordiale de 60 grammes à 7 k s,77 par tonne (0,77 pour 100, ce qui est une partie de la constante, très voisine de 0,75 pour 100, admise par nous comme teneur du plomb zingueux appauvri).

Ceci établit tout d’abord que les crasses riches ne sont pas un simple alliage ternaire, dans le sens exact du mot : elles contiennent, outre les trois métaux fondamentaux, comme on le voit, du cuivre, de l’antimoine et du fer, qui ne laissent pas que de compliquer leur traitement ultérieur.

M. Bruno Kerl indique que les plombs très impurs, ne pouvant pas facilement se désargenter parle zinc, les usines de Rothenbachhutte, du Bas Hartz et Andreasberg ont dû, pour cette raison, renoncer au procédé du zinc et retourner au pattinsonuage, qu’elles n’avaient du reste jamais abandonné complètement. 11 y a quelque raison de croire qu’un peu de routine existante a fait fermer les portes au progrès à cette époque, puisque depuis, on en est revenu an zingage; à Stolberg, d’autre

part, on a pu avec le zine désargenter des plombs très impurs, que le pattinsonnage ne réussissait pas à rendre marchands.

360. La limite de l’enlèvement de l’argent au plomb par le zinc paraît être 2« r à la tonne ; arrivé à ce point d’appauvrissement, le plomb ne lâche plus d’argent. Celte expérience se fait en mélangeant et fondant ensemble, en diverses proportions croissantes, du zinc et du plomb argentifère à 2s r à la tonne.

361. Le zine, comme on voit, n’extrait pas que l’argent des plombs bruts; il en extrait encore d’autres impuretés : 1“ le cuivre, 2° l’or, et 3° l’argent, dans cet ordre, d’après M. J. Percy, suivant les expériences faites à Lautenthal ; 1° l’or, 2° le cuivre, 3° l’argent, dans cet ordre, d’après M. Grüner, suivant les expériences faites à Braubach ; enfin, il élimine aussi l’antimoine et le fer.

D’après nos expériences personnelles, le cuivre est loin d’être complètement séparé par le zinc — du moins avec les doses nécessaires pour la désargentation, — aussitôt qu’il domine un peu, tandis que l’argent et l’or le sont rapidement ; c’est probablement là une question de proportion ou de quantité relative.

Toutefois la séparation du cuivre dans le plomb par le zinc, opération destinée à remplacer la liquation allemande des cuivres, telle qu'elle était jadis exécutée à la célèbre usine de Grünthal, a été effectuée, paraît-il, avec succès en Angleterre, par M. Backer, en 1868 (Voir Métallurgie du Cuivré) : mais les doses de zine nécessaires sont bien plus considérables que celles indiquées pour la désargentation.

M. Bruno Kerl pense que l’antimoine et le bismuth résistent au zinc : les analyses données ci-dessus prouvent cependant que le premier métal disparaît partiellement. Les analyses que nous donnerons ci-après : des crasses riches, en regard du plomb d’origine, pour l’usine de Mechernich (571) et du plomb liquaté de Schliessmaar (369), achèveront de démontrer le passage du cuivre, de l’antimoine et du fer, du plomb brut dans les crasses riches, avec le zinc.

M. Bruno Kerl cite d’ailleurs lui-même un exemple probant de l’action du zinc sur l’antimoine. Un plomb, contenant 5 % d’antimoine, ainsi que des proportions considérables de cuivre, bismuth et arsenic, sans raffinage préalable, a donné lieu à une dépense de 2,87% de zinc, en fournissant 43% de plomb marchand; le même plomb, raffiné, n’a exigé que 1,75% de zinc et a donné 72% de plomb marchand.

La présence de l’arsenic et de l’antimoine dans le réactif zinc doit en tout cas être soigneusement évitée.

L’arsenic du plomb d’origine se rencontre rarement dans les crasses zingueuses : on le retrouve, au contraire, dans les plombs marchands affinés, même après avoir employé les moyens les plus énergiques (réactifs oxydants, insufflation): il n’est pas douteux que l’antimoine cède beaucoup plus facilement que l’arsenic à l’action du zinc.

§ IV. LIQUATION.

362. Les crasses riches ne sont pas soumises au travail spécial, pour l’extraction de l’argent, dans l’état où on les relire de la chaudière avec l’écumoire ; elles

MÉTALLURGIE DE LA DÉSARGENTATION DES PLOMBS ARGENTIFÈRES. 251 subissent l’opération du ressuage ou liquation. L’affinage définitif des plombs zingueux dont ces crasses procèdent, pour plombs marchands, est également une opération complémentaire du zingage.

Le ressuage ou liquation dans toutes les usines se réduit à une élimination, à une température au-dessous de la fusion du zinc, du plomb en excès qui s’est uni aux eroûtes ou crasses riches. Le raffinage, au contraire, varie beaucoup d’une usine à l’autre, suivant le procédé employé : nous ne décrirons donc ici que la liquation, en renvoyant les diverses descriptions du premier et second raffinage à la Deuxième Partie.

565. Le ressuage se fait, soit dans un chaudron, comme l’indique M. Cookson, soit dans une chaudière, avec ou sans filtre de tôle perforée; soit encore dans une cornue chauffée à basse température, comme M. Parkes ; soit à l’air, sur des plaques de fer, soit enfin dans un vase en tôle fermé et chauffé dans un bain de plomb.

564. L’opération de liquation au chaudron ou à la chaudière sans filtre suit immédiatement le zingage et se fait simultanément par les mêmes „ ouvriers. Les erasses sont chargées, et le plomb, en se fondant sous l’action de la chaleur, vient occuper la partie inférieure de la chaudière, tandis que les croûtes ou erasses riches, chargées de zinc et d’argent, flottent et surnagent. Un excès de chaleur, dépassant quelque, peu le point de fusion du zinc, fait fondre l’alliage ternaire et enlève alors une partie de l’argent concentré dans les eroûtes ; cet argent s’incorpore inutilement dans le plomb sous-jacent zingueux. On donne à ce dernier le nom de plomb zingueux liqualé ou ressué.

On se sert ordinairement d’une chaudière ordinaire de désargentation, vide et disponible. On place quelquefois à l’intérieur un filtre en tôle percée, circulaire, du diamètre de la chaudière, au tiers de la profondeur environ, et on le maintient sur des pieds, ou bien on le fixe simplement par frottement contre les parois qui, comme elles vont en s’évasant vers le fond, le maintiennent naturellement. Les croûtes sont chai'gées sur cette tôle percée ; sous l’action d’un feu modéré et bien réglé, le ressuage se fait à sec : les gouttes de plomb perlent à travers la masse et traversent le filtre, en gagnant le fond de la chaudière ; l’opération est assez lente ; les crasses, traversées par l’air chaud, s’oxydent légèrement à leur surface; les manoeuvres de l’enlèvement du filtre pour lingoter le plomb liqualé, lorsque la chaudière n’a pas de canal de coulée à sa base, et celles de la remise en place de la tôle percée, ne laissent pas que d’être assez incommodes.

565. Des plaques inclinées en tôle, avec cannelures, sur lesquelles on jette les croûtes ou crasses riches, à mesure de lecumage, sont très pratiques. A l’aide d’un petit foyer inférieur, qui maintient ces plaques au rouge sombre, la liquation ou ressuage së fait d’autant plus rapidement que la surface sur laquelle on opère est plus grande. L’ouvrier aide avec un petit ciseau ou ringard, par l’écrasement des nodules, à la marche rapide du travail ; le plomb de liquation s’éeoule dans une rigole placée en avant des plaques, et de là il se rend dans un ehaudron ou dans une lingotière, qu’on remplace par une autre, quand elle est pleine: ce plomb

retourne à un prochain zingage. Les crasses s’oxydent assez facilement à la surface ; cela n’a aucun inconvénient, quand elles doivent être soumises à une oxydation ultérieure.

La figure 95 représente un de ces fourneaux de liquation, tels que nous les avons établis dans les usines d’Aguilas et Villaricos (Espagne).

Fig. 95.

B est la plaque à cannelures ondulées; c la porte du foyer; d le cendrier; b la rigole inclinée qui reçoit le plomb ressué recueilli dans la lingotière f ; e est le registre qui règle le tirage.

366. M. Parkes a construit un four destiné à éviter l’oxydation, nuisible à la distillation de l’alliage ternaire ou crasses riches. Il est représenté figure 94 et il consiste en une cornue a, où les crasses sont chargées sur une épaisseur égale aux deux tiers environ de la hauteur de la cornue; le plomb liquaté ou ressué coule par gouttes et petits ruisseaux dans le chaudron b; g est la grille, h la cheminée.

Fig. 94.

L opération de liquation, qui consiste à éliminer non seulement tout l’excédent de plomb zingueux enlevé par l’écumoire, lors de la pêche des crasses riches ou

MÉTALLURGIE DE LA DÉSARGENTATION DES PLOMBS ARGENTIFERES. 253 alliage ternaire, mais encore le plomb incorporé inutilement, ne doit point être supprimée, à moins de conditions spéciales, comme, par exemple, celles dans lesquelles se placent les usines du Hartz, qui ne veulent pas employer la voie humide pour le travail des crasses riches. Les crasses ou écumes riches devant passer à la coupelle, il est clair quelles doivent rester très plombeuses; mais la coupellation s’en trouve allongée d’autant. Par la liquation, on économise d’ailleurs une assez grande quantité de zinc, qui retourne dans la désargentation d’une prochaine chaudière.

L’oxydation des crasses dans un appareil fermé, ce qui diminuerait la quanlité de zinc récupérée dans le retour au travail par les plombs liquatés ; le maniement de trop grandes masses zingueuses riches, qui peuvent être condensées dans un poids minimum pour les opérations ultérieures, sont des inconvénients écartés par une bonne liquation.

367. Le ressuage était exécuté autrefois, à l’usine du Havre, au bain-marie de plomb ; il évite une dépense spéciale de combustible, ainsi que l’oxydation superiîcielle des crasses ; de plus, on est certain, avec ce moyen, de ne jamais dépasser le point précis du ressuage, c’est-à-dire de ne pas arriver à l'entraînement de l’argent dans les plombs zingueux de liquation, parce que la température du plomb fondu n’est pas facilement dépassée : l’opération toutefois est plus lente et exige plus de soins que celle des plaques cannelées.

Dans toute usine de désargentation, il y a toujours plusieurs chaudières de plomb en fusion qui attendent : un bain de plomb est donc toujours aisément disponible. On plonge dans une des chaudières en expectative de travail, quelle qu’elle soit, contenant du plomb fondu, une chaudière spéciale cylindrique d’un diamètre relativement restreint (0 ra ,88 à 0 m ,90) en forte tôle, garnie de roulettes à sa base, pour qu’elle puisse rouler sur les dalles de l’usine. Elle est manœuvrée par une grue ou par le crochet des chariots du chemin de fer aérien qui règne généralement au-dessus de toutes les batteries. Cette chaudière de liquation reçoit sa charge de crasses riches au-dessus d’un filtre, placé au tiers de la hauteur et qui consiste en une tôle percée de trous de 1 demi-centimètre de diamètre. Les crasses ne peuvent s’échauffer au delà de la température du plomb fondu et n'atteignent pas celle de la fusion du zinc, encore moins celle de l’alliage zinc-argent, plus réfractaire. La manœuvre de la cafetière, — nom qu’a reçu cette chaudière des ouvriers, à cause d’une grande similitude avec l’ustensile de ménage connu sous ce nom, tant par sa forme que par la disposition de son filtre et de son tuyau d’écoulement fixé à la base pour la vidange du plomb liquaté, — se réduit à l’enlever du bain-marie, à verser le plomb liquaté dans les moules sous forme de saumons, et à vider le contenu des erasses liquatées sèches et retenues au-dessus du filtre, sur une dalle ou plaque en fonte de l’usine ; celte manœuvre s’exécute, à l’aide d’un petit chariot à mouvement baseulaire, qui reçoit la chaudière et la renverse à volonté (Voir fig. (95) et (96)).

S est le chariot monté sur deux roues r; la chaudière de liquation est ellemême montée sur deux roues f, f. Le filtre est en a ; l’espace supérieur est occupé par les crasses riches ; l’espace g est oceupé par le plomb liquaté qui s’écoule au dehors, par le tube h h' en inclinant la chaudière suspendue sur le chariot; toute

la chaudière oscille autour de l’axe ee qui est embrassé par une forte anse en fer eoe, qui s’accroche au crochet d’une grue ou du chariot du chemin de fer aérien ; c,c sont les deux charnières du couvercle ; b b, des taquets qui empêchent la ch" to de l’anse ; dd, des poignées pour guider la manœuvre de la vidange.

Fig. -96.

Les crasses liquatées riches se présentent en grumeaux, plus ou moins bleuâtres et très irisés, friables et de consistance butyreuse ; elles jouissent de la propriété qu’a le zinc, de 200 à 205°, de se laisser pulvériser facilement. Pendant que les crasses sont chaudes, on les écrase sur la dalle de fonte, avec le dos d’une pelle, pour les mettre en poudre plus ou moins menue.

MÉTALLURGIE DE LA DËSARGENTATION DES PLOMBS ARGENTIFÈRES. 235 368. 11 arrive fréquemment, lorsque le plomb n’a pas été bien raffiné préalablement et qu’il contient du cuivre, que les crasses riches présentent des nodules ou boules extrêmement dures à broyer, lorsqu’elles sont refroidies : c’est le cuivre qui est, comme on l’a vu, enlevé partiellement par le zinc et qui donne lieu à ces nodules : dans ce cas, le plomb des crasses riches est fortement misé par le zinc.

Le raffinage préalable n’élimine le cuivre que partiellement, même quand il se fait à la vapeur ou à l’air comprimé ; le cuivre allié au zinc, dans les crasses riches, constitue un vrai laiton, dur, qui entrave plus tard la coupellation, et qui casse les moulins, si on adopte le broyage, au lieu de l’écrasement à la pelle indiqué. Il y a encore un autre inconvénient dans la formation de ces nodules zincocuivreux : c’est qu’il faut plus de zine dans le bain que n’en indique la formule (a) (347), pour la désargentation du plomb argentifère non cuivreux.

369. D’après les expériences citées par M. Illing à Schliessmaar (Eiffel), sur la liquation, voici quelle est la composition du plomb liquaté :

Le plomb brut originaire tenait :

Antimoine (Sb) 350 gr. par tonne.

Cuivre (Cu) 1610 —

Fer (Fe) 50 —

Zinc (Zn) 60 —

Argent (Ag) 2830. —

Le plomb zingueux liquaté ou ressué tenait :

Sb : 1280 gr. par tonne.

Cu : 180 —

Fe : 50 —

Zn : 9980 —

Ag : 500 —

Le zinc contenu dans le plomb liquaté atteint 1 °/o j il a amené à ce plomb liquaté de l’antimoine enlevé, en quantité qui apparaît quadruple de la teneur primitive; le cuivre, qui a été enlevé par les crasses, riches en majeure partie, comme on l’a vu (98 °/ 0 ), n’y figure que pour 10 % I 1 Q fer joue un rôle assez inerte ; l’argent, enlevé par les crasses riches, cède une faible teneur au plomb liquaté, qui, dans le cas présent, est de 500 gr. par tonne.

La teneur en argent du plomb liquaté varie peu avec la richesse du plomb d’origine ; elle ne dépasse pas, quand on prend les précautions indiquées plus haut, 500 à 900 grammes à la tonne; on n’a trouvé des teneurs de l k »',70 par tonne (procédé Parkes), dans l’usine de MM. Sims, Williams, Nevil et C°, que parce qu’on forçait la liquation à trop haute température.

Les rendements du travail de liquation sont généralement de 12 à 18 % en plomb liquaté. MM. Zeiller et Henry donnent le chiffre de 2‘,G sur 15 tonnes de plomb d’œuvre, pour l’usine de Call, près Commern (Eiffel), ce qui correspond à

Les plombs liquatés, dans tous les procédés, retournent à une nouvelle opération de zingagc.