CHAPITRE TREIZIÈME

Toutes les substances minérales exploitées ne sont pas livrables au commerce aussitôt après leur extraction ; si la houille , le sel gemme, les roches n’ont Ijesoin de subir que des préparations de triage, de classement et de mesurage, il n’en est pas de même de la plupart des substances métallifères qui, presque toutes , exigent une préparation mécanique avant d’être considérées comme minerais bons à fondre.

On se fera donc une bien fausse idée des minerais qui sont l’objet des exploitations, si on ne les étudie que dans les collections minéralogiques. On n'a en effet rassemblé dans ces collections que des échantillons exceptionnels qui , par leur richesse et la netteté de leurs caractères , ne peuvent servir à déterminer les minerais pratiques dans lesquels les caractères de la sultstance recherchée sont généralement masqués par la prédominance des gangues. L'ingénieur qui étudie les minerais doit donc ajouter à la connaissance des minéraux isolés, celle des distinctions de faciès et de densité qui révèlent dans les roches la présence de principes métallifères. Il doit surtout, lorsqu’il organise des triages et des préparations mécaniques, s’habituer à reconnaître à l'œil la teneur des minerais, et communiquer cette habitude aux ouvriers.

Nous avons déjà dit qu’un minerai n’était considéré comme tel que lorsqu'il contenait une proportion de métaux d'une valeur égale aux dépenses de l’exploitation et du traitement; ainsi les teneurs obligées des minerais en roche seront plus fortes que celles des minerais d'alluvion. La valeur des métaux fabriqués est encore un élément de variation pour les titres ou lois des mi-

nerais. Ainsi , par exemple , dans le siècle dernier , le prix des plombs était tel qu’un très-grand nombre de filons de galène argentifère étaient exploités en France avec profit , tandis que la baisse provoquée par l'extension de la production espagnole a fait abandonner aujourd’hui la plupart de ces gîtes; les Romains ont exploité en Italie des minerais de cuivre dont la loi,ne devait pas être la moitié de celle qui est aujourd’hui nécessaire. Cherchons donc à préciser quelles sont sous ce rapport les conditions actuelles des exploitations.

Parmi les métaux usuels , celui qui est le plus répandu dans toutes les roches est sans contredit le fer ; c'est aussi celui qui n pu être exploité et fabriqué au plus bas prix. Dans ces conditions de sul>9tance commune et à l»n marché , les minerais de fer doivent avoir relativement un titre plus élevé que les minerais de tout autre métal ; aussi les roches ferrifèrcs ne peuventelles recevoir la dénomination de minerais qu’à la teneur de 25 à 30 p. 100 de fer. Beaucoup de roches d’origine ignée ou sédimentaire, telles que les basaltes, les grès ferrugineux, contiennent 10 et 12 p. 100 de fer et ne sont pas des minerais. On a cependant donné quelquefois cette dénomination à des roches marneuses qui ne contiennent que 10 p. 100 d'hydroxyde en grains, mais ces hydroxydes sont faciles à extraire de la marne des minerais d’alluvion ; toutefois la dénomination de minerai ne doit être appliquée qu’aux roches lavées et débourbées. Nous avons d’ailleurs donné assez de détails sur les minerais de fer dans le chapitre quatrième pour qu’il soit inutile d’y revenir.

Le plomb est, après le fer , le métal le plus répandu et celui dont les minerais doivent atteindre le titre le plus élevé. La seule combinaison plombifère qui entre d’une manière notable dans la production est la galène ou sulfure de plomb; en y joignant un peu de carbonate, on obtient la production totale. Toutes les galènes sont plus ou moins argentifères ; pour qu’elles le soient d'une manière profitable , il faut que le titre de la galène dépasse jîVô • Lorsque les filons de galène sont d’un abattage facile, la teneur de in de galène disséminé dans les gangues suffit à

DK L'KX l’LOITATlON DKS MINÉRAUX UTILES.

l'exploitation ; ainsi , dans une galerie d'un mètre de large , un filon bien continu de galène argentifère au titre de rm n'ayant que 0,05 de puissance , serait exploitable; mais un titre plus élevé, ri par exemple, est nécessaire dans les roches résistantes. 11 est vrai que dans ce cas les galènes sont ordinairement plus grenues et plus argentifères ; il faudra donc établir ainsi la comparaison :

^ ^ | Schlicks obtenus 200 kil.

1 Recette. 60 kil. de plomb et litharge. 0,10 k. d’argent.

En sorte que (non compris les frais généraux) les dépenses seraient , dans cette hypothèse , de 27 fr. 50 par quintal de schliek obtenu, et les recettes d'environ 33 francs.

Les gîtes de galène sont représentés dans presque tous les districts métallifères, mais les gîtes en amas et stoewerks, situés dans des roches moins dures et en même temps plus riches , semblent devoir prendre une grande supériorité sur les gîtes en filons réguliers.

Le zinc est un métal très-commun à l'état de sulfure , mais on n’a pas encore trouvé de procédés métallurgiques pratiques pour extraire le zinc de la blende ; ce métal est donc exclusivement produit par la calamine. On donne ce nom de calamine à des mélanges de zinc oxydé, carbonaté et silicaté qui ont généralement pour gangues des oxydes de fer. Ces oxydes dominent quelquefois les caractères naturellement lithoïdes des calamines, de sorte qu'il faut beaucoup d'habitude pour reconnaître et apprécier les diverses qualités de ces minerais.

C'est en Silésie, en Belgique, danà la province de Liège et sur quelques points de l'Angleterre que se trouvent les gîtes de calamine. Le minerai est traité par distillation , et le traitement

Par mètre cube :

Frais d'exploitation.

Frais de préparation mécanique.

Par quintal de schlick :

Frais de transport et de traitement de 100 kil. de schlick.

ifit

PREPARATION MÉCANIQUE DES MINERAIS, consomme en houille 15 à 10 fois le poids du zinc obtenu. 11 faut donc que le minerai soumis à ce traitement contienne au moins 20 p. 100 de zinc et qu’il ait été enrichi par un triage avant d’être livré. Dans ces conditions, la valeur des minerais est, en Silésie, de 3 fr. 10 le quintal au titre de 30 p. 100. Comparé aux frais d'abattage , ce prix permettrait d'exploiter des roches contenant vj de calamine, produisant de zinc, mais à la condition qu’il serait possible d’enrichir par le lavage les matières abattues, pour les amener au titre de 20 p. 100 exigé par le traitement métallurgique.

Les minerais de en vue sont assez rares ; après les gîtes du Cornwall et des monts Ourals, on ne peut citer que quelques exploitations dispersées dans les districts métallifères de la Suède, du pays de Mansfeld, de la Hongrie et de la Toscane. Les minerais ordinaires, qui consistent en cuivre pyriteux, ont été abandonnés au titre de yV à Saint-Bel ; en Suède ils sont encore exploités à ce chiffre. Dans les filons du Cornwall, la teneur minimum des gangues quartzeuses, celle à laquelle on renonce à l’abattage, est • . Dans des gangues plus faciles, et surtout avec des minerais plus traitables, tels que les carbonates et les oxydes, on pourrait certainement suivre des minerais plus pauvres, quoique au Chili, à Cuba , etc., pays où l’industrie présente peu de ressources en main-d’œuvre et en combustible, ces mêmes minerais ne soient poursuivis qu'à des titres beaucoup plus élevés.

La pins grande partie des minerais de la Toscane, de Coquimbo au Chili et de l’îlc de Cuba, est transportée à Swansea, dans le pays de Galles, pour y subir le traitementmétallurgique. Ce commercede minerais peut fournir une base certaine pour l’appréciation de leur valeur. Ainsi, supposons que l’analyse ait indiqué d;ins un lot de minerai une teneur en cuivre de 9 p. 100; si le prix du cuivre est de 250 fr. le quintal , le quintal de minerai, pour 9 kilog. de cuivre, renfermera une valeur de fr. 22,50. Les frais de traitement dans le pays de Galles sont d’environ 7 fr. par quintal , reste donc environ L5 fr. de valeur pour compenser les frais d’exploi-

tilt ion et de transport. Le fret étant toujours un élément connu, on peut calculer immédiatement dans une exploitation la valeur commerciale des minerais et la limite à laquelle l'extraction doit être arrêtée.

Tous les minerais ne fournissant pas un cuivre d’égale qualité. Les pyrites sont souvent mélangées, en Comwall, de fer arsenical , de galène et de blende qui altèrent la qualité du produit. On a donc établi une distinction commerciale entre les cuivres puis et doux de Russie , et ceux du pays de Galles dans lesquels cette qualité de douceur n'est ordinairement obtenue que par un mélange de plomb.

L’étain n’est exploité qu'à l’état d'oxyde; son traitement est donc facile , et le minerai peut être abattu à des titres inférieurs à ceux des métaux précédents. Cet oxyde a deux manières d’être bien distinctes : 1° en roches , c'est-à-dire disséminé dans des gangues dures qui constituent des filons ou des stoewerks ; 2° en grains disséminés dans des alluvions. Dans les roches dures des filons de Comwall et de Saxe on peut poursuivre des minerais à la teneur de d’étain , car non-seulement ce minerai a plus de valeur intrinsèque que celui du cuivre, parce qu’il est d’une réduction facile , mais la préparation mécanique en est facile , à cause de la grande pesanteur spécifique de l’oxyde d’étain ; on peut aisément concentrer les schlicks à 50 et 60 p. 100.

En Cornwall le quintal d’étain obtenu consomme seulement 175 k. de houille, et le total des frais de traitement n’est que de 12 à 14 fr. Il reste donc encore au minerai une valeur de 130 fr. à la teneur de 60 p. 100.

Il y a une grande distinction à faire entre les mines d'étain en roche et les mines d’alluvion. Dans les premières, la pureté du minerai est toujours altérée par le mélange de pyrites et de fer arsenical ; tandis que dans les autres , le minerai , parfaitement isolé , donne un produit de qualité supérieure. Cette distinction établit toujours une différence de prix entre les étains de Banea et les étains anglais. On n'exploite en effet dans la presqu'île de Banca et de Malacca, que des minerais d'nlluvion , et l’on ne connaît

même pas les gîtes ou places d’où proviennent ces gîtes de transport.

Le mercure est encore plus restreint dans ses provenances que le cuivre ou l’ét&in ; les gîtes de ce minerai sont tellement rares qu’il est assez difficile d'en calculer la limite inférieure. Les mines d’ Almaden fournissent presque exclusivement le mercure au monde entier; le minerai sortant de la mine pour être traité ne contient, dit-on, jamais moins de jV de mercure.

Cependant, on exploite à Idria en Carniole, et près de Seravezza en Italie, des schistes bitumineux qui ne donnent que à yfï de mercure; le traitement est si simple et le

produit si recherché, que ces titres sont évidemment encore suffisants pour compenser les frais d'exploitation sur des roches qui sont rarement résistantes. Le seul minerai de mercure est le sulfure ou cinabre , qui imprègne les roches dans lesquelles on le trouve d'une manière si intime que toute préparation mécanique est réellement impossible. A Idria on perd 35 p. 100 de mercure en prépanint le minerai. 11 ne faut donc chercher à enrichir le minerai que par le triage.

Les minerais d’ argent sont le plus souvent des minerais complexes traités pour plusieurs métaux ; telles sont du moins les mines de l'Europe ; et, pour apprécier d’une manière convenable le titre nécessaire des minerais d’argent, il faut étudier les conditions des exploitations américaines. L’argent s’y trouve dans des filons puissants , à l’état natif et à l'état de sulfure , pur ou mélangé d'autres sulfures, quelquefois à l’état de chlorure; il a pour gangue : la chaux carbonatée , le quartz et la pyrite de fer. Cette pyrite, qui est souvent décomposée, a donné lieu à des hydroxydes qui contiennent souvent les minerais argentifères et en masquent complètement la richesse. Tels sont les minerais en pacos et colorados dont nous avons décrit le gisement dans le Pérou, le Chili et le Mexique.

Les mines de l'Amérique ne sont productives qu’en raison de la grande abondance des minerais. Les masses d'argent natif ne sont que des exceptions, et la richesse ordinaire des minerais est

comprise entre nV» et rh- Cet argent contient presque toujours un peu d'or.

Les célèbres gîtes de la montagne de Potosi en Bolivie ne donnent plus que du minerai à ïï00, et c’est à peine s’ils fournissent encore des extractions notables.

Enfin on exploite à Bockstein dans le Saltzbourg, et à Zell en Tyrol, des mines d'argent aurifère qui contiennent rr'ah d'argent et îtsVïo d’or î c'est-à-dire qu'un mètre cuIkj de minerai contiendra environ 37 fr. de l’un et l’autre métal. Il est probable qu’une pareille exploitation ne pourrait se soutenir aujourd’hui dans toute autre localité.

L'or ne se trouve qu a l’état natif ; la valeur que peuvent avoir les minerais dépend donc uniquement de la proportion et de la nature des gangues. On peut répartir en quatre classes les divers minerais exploités au Brésil et dans les Cordillères :

1° L’or disséminé dans des gangues, généralement quartzeuses, dont il doit être extrait par triage , bocardage et lavage ; 2® l’or disséminé dans des pyrites de fer où il est absolument imperceptible et d'où il ne peut être extrait que par l'amalgamation ; 3° l’or disséminé dans des hydroxydes de fer provenant de la décomposition de ces mêmes pyrites ; 4° enfin l’or disséminé dans les alluvions.

Ce dernier gisement est celui qui fournit presque tout l'or consommé; nous avons signalé sa limite inférieure au titre de deux grammes d’or par tonne de sable, c’est-à-dire à ïtîVt,-> la moyenne des sables lavés en Russie contenant yrî‘0M > quant au gisement direct, dans les roches quartzeuses et les pyrites ou oxydes de fer qui ont fourni l’or aux alluvions, les conditions en sont plus difficiles à apprécier.

Dans la première classe , celle où les roches quartzeuses doivent être abattues pour l'extraction directe de l’or, se placent les mines de Beresow en Sibérie , de Taquary et Gongo-Socco au Brésil. Ces mines n’ont réellement qu’une existence précaire par suite de l'incertitude de leurs produits ; à une journée qui enrichit subitement l'exploitation, succèdent souvent des mois

entiers <le travaux improductifs , et si l'on calcule ce cjue doit rendre en schlick d’or un mètre cube de quartz abattu , boeardé et lavé , pour constituer une opération en bénéfice , on trouve que la proportion de yj est un minimum.

BocardAge de* minerait.

Dans les mines métallifères , le travail n’est pas terminé à ]a sortie des matières extraites ; puisque ces matières ne sont généralement pas assez riches pour être livrées au traitement métallurgique. C’est donc au mineur à enrichir encore son minerai jusqu'au degré convenable pour être traité, et ce travail supplémentaire constitue ce qu’on appelle la préparation mécanique.

Les minerais arrivent au jour en fragments irréguliers ; la première opération qu’ils doivent subir est celle du cassage et du triage. Les fragments , brisés par des casseurs munis de masses pesant de 2 à 4 kilog., sont réduits en morceaux uniformes de la grosseur du poing ou même au-dessous , puis ils sont portés à d’autres casseurs qui, dirigés par des mineurs expérimentés, réduisent les fragments à la grosseur de noix au maximum, et séparent en trois tas : 1° la gangue , 2° la mine à (tocard, 3" la mine riche.

Ce second cassage se fait, en Comwall, avec des battes ou plaques de fonte pesant 3 kilog., adaptées à un manche d’environ un mètre de longueur,

La gangue est rejetée , la mine riche est directement livrée aux fonderies, et la mine à bocard va subir d’autres préparations. Le cassage produit encore une quantité notable de poussières qui doivent aussi être enrichies par le lavage.

La mine à bocard doit être traitée de manière à dégager de la gangue les veinules, grains, cristaux ou particules de minerai qui s'y trouvent disséminés; la première opération doit donc être de broy er cette mine par un procédé quelconque afin de pouvoir ensuite isoler h-s parties riches. Les procédés sont : l°lesbo-

cards à grille ou à auget ; 2° les cylindres broyeurs ; 3° les moulins à noix ; 4° les meules verticales ou horizontales.

Les bocards (lig. 162) sont d'un usage très - répandu ; ils

consistent en flèches' ou pilons , composés de pièces de bois armées d'un sabot en fonte ; ces flèches rangées en ligne sont soulevées alternativement par les cames d’un arbre moteur et retombent ensuite sur le minerai soumis à leur action. Les éléments variables dans un bocard, sont : le nombre et le poids des flèches , leur levée et le nombre de ces levées.

En Comwall , les flèches Fig. i62. Bocard ù griiia. sont formées de madriers

ayant m. 0,15 de largeur sur m. 0,12 d’ épaisseur; avec leur sabot en fonte , elles pèsent de 140 à 160 kilog. Le sabot a, par exemple, m 0,40 de hauteur, m. 0,18 dans le sens de la largeur du bocard, et m. 0,25 dans le sens de sa longueur, il est évidé de manière à recevoir la flèche qui s'y trouve serrée par des coins. Les flèches sont alignées par groupe de trois, et à Charlestown United-Mines, douze bocards, à trois flèches chacun, sont mis en mouvement par une machine de 40 chevaux. L’arbre moteur fait 10 tours par minute, et, comme il est pourvu de 5 cames devant chaque flèche , le nombre des levées est de 50 par minute ; la hauteur de ces levées est de m. 0,20 à m. 0.25.

En Comwall , où les minerais sont durs et en grande masse , et où les moteurs sont le plus souvent des machines à vapeur, les bocards ont été construits sur de larges proportions de manière à produire le plus grand ell’ct utile ; en Allemagne , où les moteurs sont exclusivement des cours d'eau, et où les mine-

PRÉPARATION MÉCANIQUE DES MINERAIS, rais sont souvent moins durs et moins abondants, on emploie des bocards dont les flèches ne pèsent que 50 à 80 kilog. : le nombre de leurs coups étant ordinairement réduit à 30 par minute. Entre ces deux limites de force et d'action des bocards du Cormvall et de ceux de la Saxe, il faut proportionner la force d’un bocard à l'effet à produire.

On bocarde en faisant entrer dans la caisse où agissent les pilons un courant d’eau qui entraîne les particules ou grains de minerais aussitôt que leur ténuité est assez complète pour que cette action puisse les enlever. C'est ce qu’on appelle le bocard à auge ; l’aire sur laquelle frappent les pilons est inclinée de telle sorte que le minerai, entrant par une extrémité avec l'eau, passe successivement sous tous les pilons.

Dans le bocard à grille, la face antérieure opposée à celle de l’entrée de l’eau et du minerai est fermée par une grille à barres verticales; et aussitôt que le minerai est réduit en fragments assez fins pour passer entre les intervalles de la grille , il est entraîné par le courant d'eau. Enfin , on peut aussi bocarder à sec sur de fortes grilles en fonte placées horizontalement au-dessous des pilons ; le minerai brisé étant chassé à travers les intervalles. Dans ce dernier cas , de simples tamisages permettent la séparation du minerai en diverses natures de grains, par sables fins, moyens et gros.

L’ensemble de l'opération du bocardage doit en effet avoit pour but, non-seulement l’écrasement du minerai et sa réduction en poudre d’une ténuité proportionnée à la plus ou moins grande finesse des particules de minerai disséminées dans les gangues ; mais elle doit encore être dirigée de telle sorte que le minerai pulvérulent soit immédiatement classé suivant la grosseur des grains. Cette classification en sables de grosseur homogène, gros sables, sables moyens et sables fins, est indispensable pour la séparation des gangues et l’isolement du minerai : elle peut se faire dans tous les cas par des tamisages à sec; mais, lorsqu'on bocarde dans l'eau, il est plus avantageux de se servir de l'eau qui sort du bocard.

4 ils

Si donc on a de l’eau , on ajoute au hocard un labyrinthe I fig. 163 ), série de canaux d'écoulement dans lesquels se fait le dépôt des grains et où commence même un premier enrichissement du minerai. Les matières sortant du bocard sont d’abord reçues dans un premier compartiment creusé d’environ 1 mètre et barré à son extrémité par des planches de m. 0,60 de hauteur. Dans ce premier compartiment restent les gros sables ; les sables moyens continuent leur course dans les conduits formant labyrinthe jusqu’à un autre barrage qui ne laisse passer que les sables fins , et ceux-ci sont encore divisés en sables fins riches et sables fins pauvres ou schlamms, qui sont moins estimés.

Les mêmes résultats sont quelquefois atteints au moyen des cylindres broyeurs qui agissent sans l'intermédiaire de l’eau. Ainsi, à Bokstein dans le Tyrol , les minerais aurifères et argentifères , triés et concassés à grosseur de noix, arrivent au moyen de chariots au-dessus d'une trémie dans laquelle on les verse, et qui les distribue entre deux cylindres cannelés tournant l’un sur l’autre ; là , ils sont broyés et tombent sur un tamis horizontal auquel est imprimé un mouvement alternatif, et qui ne laisse passer que le fin ; ce fin s’accumule en un tas spécial, tandis que le gros est versé par le mouvement même du tamis entre deux cylindres lisses qui le broient de nouveau. Le produit de ces cylindres est ensuite divisé par un second tamis en sable fin et gros sable.

Ce genre de préparation mécanique est également usité en Corn wall, mais seulement pour les minerais déjà réduits en fragments nssez fins. On emploie des cylindres creux de ni. 0,35 à in. 0,45 de diamètre, ayant seulement m. 0,50 de table. Leur \itesse détermine en partie la quantité de minerai broyé; elle est de 10 à 15 tours et peut broyer 20 tonnes de minerai dur ou 40 tonnes de minerai tendre.

Les meules verticales appelées tordoirs et les moulins à meules horizontales sont souvent employés, dans l'Amérique méridionale, pour broyer les minerais aurifères et argentifères avant de les soumettre à l'amalgamation. Enfin les moulins à noix, qui ne

peuvent être appliqués qu’aux matières tendres , consistent en une noix conique et cannelée placée verticalement dans un vase dont la surface, également cannelée, est à une distance décroissante depuis l’entrée jusqu’à la sortie par la partie inférieure. La noix recevant un mouvement de rotation brise les fragments engagés dans la partie supérieure écartée, de in. 0,06 par exemple, jusqu'à ce qu'ils puissent sortir par la partie inférieure, où l'écartement n’est plus que de m. 0,01. Ces moulins seraient d'un emploi difficile pour les matières dures , parce qu’il pourrait en résulter des fractures fréquentes.

Les minerais étant convertis , par un procédé quelconque , en sables gros, moyens et fins, il reste à préparer ces divers sables de manière à isoler les parties riches des parties pauvres et à en extraire des sables riches de diverses grosseurs, désignés sous la dénomination de schlicks. A cet effet on emploie le laçage ou le criblage.

Criblage et lavage des minerai».

Lorsqu’on établit d'une méthode de bocardage , les détails de construction doivent être dirigés de manière à obtenir la plus grande proportion possible de gros sable; la séparation du minerai riche y étant plus facile que dans les sables fins. En effet , toutes les méthodes de lavage ou de criblage sont basées sur les différences de pesanteur spécifique ; or , dans les sables fins , l'adhérence des grains avec l'eau et les gangues, adhérence résultant à la fois de la capillarité et de la forme irrégulière des grains, met un obstacle beaucoup plus grand à la séparation des diverses natures.

Le lavage le plus simple est le lavage à la sébile qui consiste à mettre dans une sébile remplie d'eau une portion du sable à laver, puis à imprimer des secousses à cette sébile ou à lui donner un mouvement giratoire en y agitant le sable ; ainsi traitées, les part ies les plus denses , et par conséquent les parties métallifères , gagnent le fond tandis que les parties les plus légères remontent à la surface et sont rejetées vers les bords. La cueillette de l'or

préparation mécanique DES MINERaIS.

dans les sables du Rhône , de l’Ariégo , ele. se taisait principalement par ce mode de lavage, aussi parfait que tout autre pour les résultats, mais dans lequel la proportion de la main-d’œuvre est trop considérable. On lui a substitué, pour les sables gros ou moyens, les cribles, les tables à secousses, ou des caisses que l'on appelle caissotis allemands , et, pour les sables fins, les tables dormantes.

Le criblage est à la fois un moyen de séparer en plusieurs natures de grains les sables de grosseur mélangée, et d’isoler, dans les sables gros et moyens, les parties métallifères.

Cette opération s’exécute au moyen d’un crible ou caisse dont le fond est formé d’une grille serrée, et qui plonge elle - même dans une cuve remplie d'eau. Une charge de minerai bocardé étant placée dans le crible, on lui imprime, soit directement à la main en la tenant par deux anses , soit au moyen d’un lialancier avec contrepoids (fig. 164), un mouvement alternatif de haut en bas et de bus en haut . Les parties les plus fines passent d’abord à travers le crible et vont se déposer au fond de la cuve ; quant aux gros sables , le mouvement de l’eau qui entre par le fond et monte dans le crible à chaque oscillation , soulève les grains d'autant plus facilement que leur densité est moindre ; les plus légers montent donc à la surface, tandis que les plus denses gagnent le fond.

Si les grains sont composés de quartz, sulfate de baryte, pyrite et galène, ces matières finissent par se ranger en couches successives et par ordre de densité, savoir

DK 1/ EXPLOITATION DLS MINÉRAUX UTILES.

Q nrhs.

Sulfate de baryte.

Pyrite.

Galène.

«p/c'tii|ac.

Aussitôt que les couches en sont assez distinctes , l’ouvrier peut enlever successivement, à l’aide d’une spatule, les gangues pauvres qui viennent à la surface. Il concentre ainsi le minerai , et n’arrête la séparation qu’au point où elle n’est plus assez facile pour éviter les pertes. Avec une habitude qui s’acquiert assez facilement, un ouvrier arrivera ainsi à enrichir les schlicks au point convenable pour le traitement. Dans quelques ateliers on a trouvé de l’avantage à donner aux caisses de criblage une forme conique ; l’eau entrant par la grille y prend en effet une vitesse décroissante qui peut faciliter les séparations.

Les gros sables peuvent également être lavés sur des tables à secousses ou dans des caisses fixes dites caissons allemands.

Les tailles à secousses sont des tables en bois suspendues à quatre poteaux au moyen de chaînes. Deux de ces chaînes sont inclinées et appliquent la table, dans sa position normale, contre un heurtoir; de telle sorte qu’un arbre à cames étant disposé pour pousser cette table au moyen d’un système de leviers, elle revient d’elle-même frapper sur le heurtoir et secoue fortement les sables déposés à sa surface. Au sommet de la table est un tuyau ou chenal en bois recevant de l’eau, et un distributeur composé d’une aire triangulaire oo. chevet, qui répartit uniformément cette eau sur toute la surface de la table. On peut à volonté amener sur la table de l’eau seule, ou de l’eau entraînant les sables, de telle sorte que la table, une fois réglée, s'alimente d’ellc-même. Les sables étant ainsi que l'eau distribués d’une manière uniforme et continue sur la surface de la table, le mouvement de celle-ci n’cinpêche pas l'eau d'entraîner les parties légères et ténues , tandis que les parties métalliques plus denses restent sur la table et sont ramenées à chaque secousse vers le chevet.

Les tables à secousses jfig. 165) ont ordinairement 3 à 4 mètres de longueur et 1 ,30 de largeur. Les éléments variables y sont : Y inclinaison de la table , qui est de T'5 à A ; son avancement,

c’est-à-dire la quantité dont elle est poussée à chaque oscillation , qui est en moyenne de 0,20 ; sa tension, c’est-à-dire l’inclinaison des chaînes ramenant la table à sa première position , qui détermine l'intensité du choc ; enfin le nombre de ces chocs, qui est de 30 par minute.

Quant à la quantité d'eau dépensée et à la quantité de minerai lavé dans un temps donné, cela est tellement subordonné à la nature du minerai à traiter , à sa richesse première , qu’on ne peut rien fixer à cet égard.

Le caisson allemand, fig. 106, est une caisse rectangulaire dont

Fig. 166. Caisson allemand.

les dimensions ordinaires sont : 3 mètres de longueur, 0,50 à 1 mètre de largeur, et 0,40 à 0,90 de profondeur. L’inclinaison est variable suivant la nature du minerai à laver ; elle est quelquefois nulle. L’extrémité de ces caisses est fermée par une cloison percée à diverses hauteurs d’orifices longitudinaux. L’eau, arrivant par un conduit à la partie supérieure de la caisse, peut être écoulée à des niveaux plus ou moins élevés; le minerai est placé sur une aire au-dessus de l’arrivée de l’eau. L'ouvrier , après avoir fait tomber dans la caisse pleine d’eau une certaine quantité du minerai à laver, l'agite avec un rallie de manière à faire descendre* les parties denses vers le fond ; puis il débouche le niveau supérieur situé, par exemple, à 0,30 de hauteur, et, pendant qu’il ne cesse d’agiter la masse, l’eau enlève les parties les moins denses. Bientôt il débouche un second niveau à m. 0,20 de hauteur, et les parties d’une densité moyenne qui avaient résisté jusque-là sont entraînées; enfin, lorsque le dernier niveau, situé,

par exemple, à 0,10 de hauteur, est débouché, le bon schlick commence à s'isoler.

L’eau sortant des caissons est recueillie dans un labyrinthe en tête duquel se déposent les parties les plus denses , de sorte que l’ouvrier recueille à la fois du bon scblick dans la caisse et en tête du labyrinthe.

Des caisses analogues, mais plus courtes et plus larges, divisées en plusieurs compartiments, sont souvent employées en Angleterre pour le débourbage des minerais, (ig. 167. L’eau, en-

Fig. 167. Caiue à dibourbtr.

traînant le minerai d’un compartiment dans l'autre , commence dans le premier, une séparation de grain et de densité qui se complète dans le second. Quelquefois aussi ces caisses sont étagées les unes au-dessus des autres et forment des espèces de cascades où le minerai est arrêté à la fois par des systèmes de cloisons ou de grilles. Beaucoup de combinaisons peuvent être employées pour cette méthode de lavage , dont le principe est toujours : que les matières les plus denses et les plus riches restent dans la caisse, tandis que les parties de richesse et de densité moyennes, entraînées par l’eau, se déposent avant les parties stériles et légères. L’important est de n’agir que sur des grains de grosseur à peu près uniforme ; sans quoi , la densité étant compensée par la grosseur des grains , il résulterait des mélanges, et les gros sables de quartz, par exemple, se dépose-

raient en même temps que les sables métalliques mais de grosseur

moyenne.

Les sables fins sont lavés sur des tables fixes et peu inclinées dites tables dormantes , ou tables jumelles , parce qu’on les accole ordinairement deux à deux. Ces tables , fig. 168, ont 1

Fig. 168. Table donnante.

à 5 mètres de longueur , 1 mètre 50 à 1 mètre 80 de largeur et 0,12 à 0,15 d’inclinaison; elles ne sont fermées latéralement que par un rebord de quelques centimètres. Au chevet de la table est placé un distributeur d’eau qui l’étend sur toute la sur face ; le minerai en sable fin est amené avec l'eau ou bien étendu directement sur la table par l’ouvrier. L'eau entraîne les parties les plus légères, tandis que les parties plus métalliques, arrêtées au besoin par une petite baguette transversale faisant une saillie de 3 ou 4 centimètres , sont ramenées vers le chevet au moyen d'un rable pour descendre de nouveau en se dégageant toujours des parties terreuses. Le travail de l’ouvrier consiste donc à ramener toujours les sables vers le chevet jusqu'à ce qu'il les juge assez concentrés; à ce point une première ouverture transversale est dégagée et le minerai tombe dans une caisse placée sous la table ; le sable étant enrichi de nouveau , on bouche

PRÉPARATION MÉCANIQUE DES MINERAIS, cet le ouverture pour en dégager une autre plus avancée dans laquel'e le dernier minerai est entraîné. On fait ainsi la séparation du schlick riche , du schlick pauvre et des schlamms. Les schlainms sont recueillis dans un labyrinthe , en tête duquel on les reprend encore pour les laver de nouveau s'il en est bçsoin .

En Saxe, on s’est servi de toiles étendues sur les tables dormantes pour faciliter l'isolement des particules métallifères. Ces particules, ayant en. effet des aspérités et des arêtes plus tranchantes que les gangues , sont arrêtées plus facilement sur la toile qu’on enlève et qu’on lave à chaque opération.

Lorsqu'on se propose de laver des sables aurifères, les procédés sont un peu différents, parce qu’il ne s’agit plus que d’obtenir, sans les bocarder, des matières déjà isolées en petites particules dans le mélange. Deux conditions peuvent se présenter : ou les sables sont argileux et ferrugineux , de telle sorte qu'il ne puisse y avoir séparation qu’après une désagrégation préalable de la masse et son débourliage; ou bien ils consistent uniquement en sables et cailloux roulés de diverses grosseurs. Dans le premier cas, toute la masse est soumise à l’action du lavage et, comme la matière ne peut être transportée avant un premier travail de concentration, ces premiers lavages se font nécessairement sur les lieux mêmes; dans le second cas, on prépare les sables par un criblage qui sépare tous les cailloux et livre un sable fin dans lequel toutes les paillettes d'or se trouvent concentrées. Les lavages se font ensuite dans des ateliers particuliers, ou sur les lieux mêmes, soit au moyen de caisses et de tables analogues à celles déjà décrites, soit avec des appareils spéciaux dont le but est toujours d’agiter une certaine charge de sable dans des caisses ou tonnes pleines d'eau, de rejeter la partie supérieure, et de recueillir, pour les travailler de nouveau, les sables du fond où l'or est concentré. Quelques-unes de ees machines se composent de caisses dans lesquelles des râbles sont agités, de tonnes traversées par un axe portant des agitateurs; dans plusieurs cas, on imprime même à l’appareil chargé un mouvement de rotation qui utilise la force centrifuge pour activer le départ des matières.

Dans les lavages des sables aurifères de l’Oural et de l'Altaï, on traite des alluvions qui contiennent de 2 à 8 grammes d'or par tonne de 1000 kilog. ; la moyenne est de 4 ; et au-dessous de 2 grammes on ne traite plus ces sables. Un ouvrier, travaillant au moyen de caisses et de tables, peut concentrer de une tonne à une tonne et demie jusqu'à r« du poids ; aidé par une force motrice et travaillant aux appareils mécaniques, il produira le double. Les sables rejetés contiennent encore 5 milligrammes d'or par tonne.

Les schlicks aurifères, ainsi composés de y, de la masse première, sont livrés à d’autres ouvriers qui les lavent avec soin , soit sur tables, soit à l'aide de sébiles ; si les sables contiennent trop de parties métalliques difficiles à isoler de l’or, et dont le lavage entraînerait une perte notable au delà d'un certain degré de concentration, les schlicks sont traités par l’amalgamation.

La plupart des lavages exploités en Amérique ( ceux du Brésil exceptés) ne le sont pas d’une manière régulière. Ainsi que dans l’Oural, les alluvions aurifères sont disposées au pied des Andes- Cordillères par bancs circonscrits et locaux. Aussitôt qu’un de ces gîtes, appelés bonanza, a été découvert, une multitude d'indiens et d’ouvriers de toute classe viennent s'établir sur ce point pour se livrer à la recherche de l’or. L’eau étant quelquefois très-rare, les sables sont criblés dans des cuves, puis simplement passés dans des tamis en soie dont la surface retient les paillettes d’or.

Conditions économiques de la préparation des minerais.

Le lavage des minerais, lorsqu’on est arrivé à un certain degré de concentration, cesse d’être avantageux , c'est-à-dire que les dépenses de lavage et surtout les pertes croissantes de minerai entraîné avec les gangues, deviennent aussi coûteuses ou plus coûteuses même que ne le serait le traitement métallurgique ou le transport à un marché de minerai. Ces proportions toutefois ne peuvent être déterminées que d’après des circon-

stances locales tenant à la fois de la nature du minerai , des frais de préparation et du prix du métal. C’est ainsi qu’en Comwall on ne pousse pas la richesse des sehlicks de cuivre au delà de 8 p. 100. Dans une contrée où le traitement métallurgique serait plus coûteux, on devrait pousser la concentration plus loin. A Pontgibaud, M. Foumet avait reconnu que la préparation mécanique des galènes argentifères ne devait pas dépasser le titre de 30 à 40 p. 100 de galène dans les sehlicks.

Les dépenses de préparation mécanique avec moteur hydraulique peuvent être évaluées, dans les conditions les plus ordinaires, de 7 à 10 fr. par mètre cube de minerai en morceaux tel qu'il sort de l’opération du cassage et du triage.

Les frais sont naturellement très- variables suivant la richesse des minerais, la nature des gangues et le degré de richesse auquel on pousse les sehlicks; ils consistent d’ailleurs, pour la majeure partie, en frais généraux d’établissement, d’entretien du moteur et du matériel , car les dépenses immédiates sont toujours très-faibles. Pour la plupart des minerais tenant galène ou oxyde d’étain soumis à la préparation mécanique , cette dépense immédiate est à peine de 2 à 3 fr. le mètre cube.

Pour fixer les idées d’une manière plus précise, nous prendrons pour exemple les minerais d’étain de la Saxe, sur lesquels M. Manès a rapporté des documents très-précis et très-étendus. Dans ces minerais pauvres l’oxyde d’étain est finement dissé. miné dans des gangues il u res qu’on est obligé de bocarder fin , et qui ne fournissent que , Jf de schlick contenant 50 p. 100 d’étain.

Ces proportions sont très-bien établies par le tableau suivant du prix de revient de l’étain provenant des minerais de Geyer.

Mètres cubes de minerai. 7.54

Schlick retiré. 100 kil.

Frais d'extraction. 118.30 fr.

Transport et préparation mécanique. 114,20

Fondnge. 2,80

Total des (rais par quintal d’étain. 204,70

Les frais de préparation mécanique peuvent seuls déterminer à abattre tel ou tel massif de minerai dont on peut estimer approximativement la teneur d’après son apparence. On a donc cherché à diminuer autant que possible ces frais, et, à cet effet, on a comparé avec le plus grand soin les deux méthodes de lavage par les tables à secousse et par les tables donnantes recouvertes de toiles. Ces deux méthodes ont été l’objet d'expériences spéciales faites dans deux usines d’Altenberg ; les résultats en ont été consignés dans les tableaux suivants :