PROCÉDÉS ÉLECTROLYTIQUES APPLIQUÉS AUX ALLIAGES D'ARGENT

904. Nous terminons ce chapitre par les descriptions suivantes, empruntées au remarquable Traité d’électricité industrielle que viennent de publier MM. Cadiat et Dubost :

1°) De la séparation électrolytique de l’argent aurifère et cuprifère, par le procédé Atkins ;

2°) Du raffinage électrolytique des métaux, ce qui complétera ce qui a été dit à ce sujet dans le Complément de la Métallurgie du Cuivre ;

3°) Du procédé électrolytique de MM. Blast et Miest, s’appliquant à des minerais complexes, et dont nous avons déjà donné quelques détails dans ledit Complément.

905. A. Procédé Atkins, pour l’argent auro-cùprifère. — «M. Atkins a fait récemment des expériences, en Angleterre, sur le raffinage des métaux. Voici la théorie sur laquelle il s’appuie :

« Étant donné un alliage renfermant du cuivre, de l’argent et de l’or, il s’agit de le dissoudre et d’en séparer les trois métaux, en traitant la dissolution par un courant électrique. L’alliage est suspendu dans des vases poreux, contenant de l’acide sulfurique étendu d’eau. Ces vases baignent eux-mêmes dans une euve remplie d’une dissolution de sulfate de cuivre, dans laquelle sont placées des lames de cuivre. L’alliage est relié au pôle positif d’une machine dynamo-électrique ; les lames de cuivre communiquent au pôle négatif.

« La solution acide des vases poreux est décomposée par le courant. L’oxygène se porte sur l’alliage et s’unit au cuivre et à l’argent (?), tandis que l’or n’est pas attaqué et se précipite au fond des vases. L’hydrogène se porte au pôle négatif et réduit le sulfate de cuivre.contenu dans la cuve extérieure : le cuivre se précipite par suite à l’état métallique et peut être recueilli. On sépare aussi l’or et on obtient une dissolution qui ne retient plus que de l’argent et du cuivre.'

« Pour séparer ces derniers métaux, on verse la dissolution, une fois qu’elle est saturée, dans des bacs et on la traite par le cuivre. Il se forme du sulfate de cuivre, qui sert pour les opérations suivantes, et de l’argent métallique qui est recueilli à l’état de boue. Avec ce procédé, l’acide sulfurique sert pour ainsi dire indéfiniment; de plus les métaux sont chimiquement purs. Le procédé paraît donc ingénieux ; la théorie lui donne raison : il reste à savoir s’il recevra la sanction de la pratique, qui ne s’est pas encore répandue. » C’est en somme le procédé Becquerel.

906. B. Procédés pour le raffinage des métaux en général et du cuivre en particulier . — « Les plaques de cuivre qui figuraient à l’Exposition de 1881 montraient tout le parti qu’on peut tirer de l’électricité, appliquée à cette opération métallurgique. Voici les principes sur lesquels on s’appuie ordinairement.

La plaque métallique, contenant les impuretés dont on veut la débarrasser, est placée comme anode dans un bain formé par un sel du même métal ; la cathode est une plaque mince de ce métal à l’état de pureté. C’est une opération tout à fait semblable à celle de la galvanoplastie, sauf que l’on cherche plutôt la quantité que la beauté du dépôt.

« Comme les anodes sont solubles, tout le travail que doit fournir la machine sert uniquement à vaincre la résistance électrique du bain. On la diminue, autant que possible, en augmentant la surface des électrodes et en réduisant la distance qui les sépare. Pour obtenir la quantité maximum de dépôt, avec une dépense donnée de force motrice, on dispose les bains en tension l . Dans le début, on les plaçait en dérivation et l’on faisait des machines d’une très faible résistance intérieure, pour avoir beaucoup d’électricité, avec une force électromotrice peu considérable. Plus tard, on est arrivé à adopter la disposition contraire.

« De nombreuses expériences ont été faites à ce sujet par le célèbre inventeur de la machine électro-dynamique, H. Gramme (encore un Français). 11 a opéré sur des bains de sulfate de cuivre, dont les électrodes étaient formées de plaques cuivre d'égale dimension, et il a étudié l’influence de leur disposition en série ou en quantité. Voici les résultats qu’il a observés :

« En plaçant tous les bains en dérivation et faisant varier leur nombre, la quantité de cuivre, déposée par kilogrammètre de travail dépensé, était à peu près la même dans les diverses expériences. Ce poids est resté sensiblement égal à l« r ,20. Il n’y a donc pas augmentation de rendement par suite de l’augmentation desurface.

« Le seul avantage est l’amélioration du dépôt, qui est moins poreux ; mais cette considération n’a aucune importance en métallurgie.

« Dans une seconde série d’expériences, tous les bains ont été mis en tension : leurs nombre a varié de 1 à 48 ; les électrodes avaient la même surface dans tous le bains. La vitesse de la machine a été augmentée, à mesure que le nombre des bains croissait, et la force électromotrice a varié de 1 à 8 volts 2 . Le dépôt a augmenté avec le nombre de bains, ainsi que le rendement par kilogrammètre dépensé. Le poids de cuivre par kilogrammètre a varié de l« r ,58 à 23®‘,18.

« La conclusion est bien évidente : on voit quelle économie il y a,—quand on est

-1. Les électriciens donnent le nom de batterie de pile montée en tension ou en série, lorsque le pôle positif (cuivre, charbon, etc.) est relié au pôle négatif (zinc, etc.) du second; le pôle positif du second élément au pôle négatif du troisième, et ainsi de suite.

Lorsqu’au contraire on relie tous les pôles positifs des éléments ensemble, et tous les pôles négatifs entre eux, on dit que la batterie est montée en dérivation, eu quantité, en surface, en arc multiple (Formulaire de l’Èlectricien, E. Hospitalier).

2. Nous avons employé fréquemment le mot volt. Nous rappelons, pour les personnes peu familiarisées avec les mesures électriques courantes, que le volt est l’unité de force éleclromotrice, que l’unité d’intensité, est Vampère; que le kilogrammètre est l’unité mécanique, l’unité d’énergie ou de travail, correspondante au travail dépensé pour élever le poids de \ kilogramme a 1 métré de hauteur, ou à celui que produit 1 kilogramme, tombant de 1 mètre de hauteur; que le chevalvapeur vaut 75 kilogrammètres; que 424 kilogrammètres ou 5,6535 chev.-vap. produisent \ calorie (Équivalent mécanique de la chaleur).

placé dans des conditions semblables, c’est-à-dire quand on dispose d’anodes solubles, — à mettre les bains en tension plutôt qu’en quantité.

« On pourrait théoriquement, dans ce cas, déposer avec une source d’électricité donnée une quantité illimitée de métal. Mais, en outre des résistances offertes par les bains, il existe une perte de travail due aux impuretés des anodes, qui peuvent provoquer des dégagements gazeux et produire une certaine polarisation. Dans la pratique, il y a un point à partir duquel on a plus d’économie à augmenter la source d'électricité que le nombre des bains.

907. « C’est sur ces principes qu’est fondé le raffinage électrolytique du cuivre. Ainsi par exemple, à Ocker, en Saxe, le bain employé est formé par une dissolution de sulfate de cuivre légèrement acidulée, pour augmenter sa conductibilité. Le courant est fourni par trois machines Siemens et l’on compte qu’elles produisent environ 1 kilogramme de métal par cheval et par heure. D’après M. Siemens, la surface des électrodes, pour le raffinage du cuivre doit être au moins égale à 50 mètres carrés par cheval-vapeur de la machine ; les deux faces de l’électrode sont comptées dans ce calcul.

« A la Norddeutschraffinerie de Hambourg, dirigée par M. Wohhvill, le courant est fourni par six machines Gramme n° 1 et par une machine Gramme construite sur un type spécial, de façon à produire environ cinq fois plus d’électricité que la machine n° d, tout en tournant deux fois moins vite. La production de cette usine est de 2 tonnes d/2 de cuivre rosette par jour.

« MM. OEschger et Mesdach appliquent, à leur usine de Biache (Saint-Wast), le système électrolytique au raffinage de leurs cuivres. Ils se servent d’une machine Gramme du modèle que nous avons indiqué plus haut et qui a été construit pour M. 'Wohlwill ; ils raffinent environ 800 kilogrammes de cuivre par jour.

908. « Nous empruntons aux travaux de M. Hippolyte Fontaine la disposition suivante, qu’il indique comme type, pour une petite usine de raffinage de cuivre. L’installation qu’il prend pour exemple a été faite à Marseille chez M. Hilarion Roux, marquis d’Escombreras,

d’après les études de M. Gramme :

Nombre de bains. 40"

Surface totale des anodes. .. 900“,2

Surface d’anodes par bain. 22",5

Nombre de plaques par bain. dl 5

Longueur des plaques. 0",68

Largeur. 0", 15

Épaisseur. 0",01

Poids. 12k

Hauteur d’immersion de chaque plaque. 0° 58

Épaisseur des cathodes. 0“,0005

Distance entre les anodes et les cathodes. 0”,05

Poids total du cuivre en traitement.. 55'“»“

Machine Gramme employée. n° 1

Nombre de tours par minute. 850

Poids de cuivre purifié par heure. 10 k ,4

— — par jour. 250 k

Force motrice employée. 5 =>«'*»*

« Le bain est composé de sulfate de cuivre dilué, titrant de 16 à 18 degrés Baumé.

« L’installation complète (bains, machine Gramme et moteur à vapeur) d’une raffinerie de

cuivre, produisant 250 kilogrammes de cuivre par jour, coûte environ 25 000 francs. Le capital immobilisé atteint 150000 à 150 000 francs. Le résultat financier de l’opération dépend surtout de la nature des cuivres traités.

« Dans certains cas, les métaux précieux retirés du cuivre, argentifères ou aurifères, compensent largement les frais de l’opération. »