CHAPITRE VI

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La description des gîtes métallifères réguliers ou irrégulierSy nous montre partout les minerais mélangés avec des gangues. L'exploitation, bien que dirigée de manière à abattre seulement les parties des gîtes suffisamment riches et rémunératrices, n'obtient cependant que des minerais bruts, c'est-à-dire des mélanges, des x^omposés métallifères» avec une proportion généralement plus grande des gangues dans lesquelles ils sont disséminés.

On se ferait une bien fausse idée de ces minerais si on ne les étudiait que dans les collections minéralogiques, oii Ton ne rassemble que des échantillons exceptionnels par leur richesse et la netteté de leurs caractères. Dans les minerais pratiques, les caractères de la substance recherchée sont généralement masqués par la prédominance des gangues.

L'ingénieur qui les étudie doit donc igouter à la connaissance des minéraux isolés, celle des distinctions de faciès et de densité qui révèlent dans les roches la jprésence d'une petite quantité des 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

batteries, chacune de ces batteries étant formée par la réunioD de trois ou quatre flèches.

Les figures 68 et 64 représentent une batterie de quab« flèches.

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Fut. m. Burord.

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Les éléments variables dans un bocard sont : le nombre et le poids des Sèches, leur levée et le nombre de ces levées.

En Cornwall , les flèches sont formées de madriers ayant 0~15 de largeur sur 0°>12 d'épaisseur; avec leur sabot en fonte, elles pèsent de 140 à 160 kilog. Le sabot a, par exemple, 0»40 de hauteur, 0"18 dans le sens de la largeur du bocard, et O^SS dans le sens de sa longueur ; il est évidé de manière â recevoir la flèche, qui s'y trouve serrée par des coins.

Mfi PRÉP.vn.VTION MÈCAMUUE DES MiNKK^rS

Les flèches sont groupées par batteries de 3 ou 4. A Charlestown United- Mines, douze batteries de trois flèches sont mises 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 dos levées est do 50 par minute ; la hauteur de ces levées est de 0-20 à 0-25.

Kn Cornwall, où les minerais sont diii'â et en grande masse, et où les moteurs sont le plus souvent des marhines à vapeur, les bocards ont été consti'uits sur de larges proportions, v'>e-f>- — fil*«tkiB d'ui de manière à produire le plus grand efTet utile. En Allemagne, où les moteurs sont exclusivement des cours d'eau, et ou les minerais sont souvent moins durs et moins abondants, on emploie des bocards dont les flèches no pèsent que de 50 à 80 kilog., 11! nombre de leurs coups étant réduit à 30 par minute.

On bocnrdo en finsanl entrer dans la caisse où agissent les pilons un courant d'eau qui cntriùne les particules ou grains de minerais aussitôt ({u'ils ont été réduits à une ténuité telle, que cotte action puisse les enlever. C'est ce qu'on appelle le hornrd à auge. L'aire sur laquelle frappent les pilons d'uno même l>atterie est inclinée de telle sorte, que le minerai, entranl par ime extrémité avec l'eau, pas.se succi'ssivement sous les trois ou quatre pilons qui roin- ]ioscnt In batterie.

Dans le bociiifl ù gi'iUv, la face antérieure opposée à celle de l'entrée de l'eau et du minerai, est rcrmr<e par une grille ù barres verliciiles ou croisées ; aussiti)t ijui' le minerai est réduit en fragments assez lins pour passer emro les intervalles de cette grille, il est eulrainé jiar le counmt d'eau.

Ldrsipi'on Itnearile ainsi dans un cuurnut d'eau, l'eau sort chargée di> minerais en sables et on 1» fait jiassor innnédialemcnt dans une séi-je de caisses à sections croissantes, disposées en labyriiillie. Les sables les plus gros se déposent d'ulHinl, puis les sables

iïrn^, tandis que les scblamms ou sables très-Bus sont emportés a

ilehoi's du labyrinlhe (11^'. IS5) et recueillis dans d'autres apparuils.

Dans certains cas, lorsqu'on manque d'eau, on peut bocarder à sec sur de fortes grilles placées horizontalement au-dessous des pilons ; le minerai brisé est chassé à travers les intervalles des barreaux. De simples tamisages permettent ensuite de séparer le minerai en sables fins, moyens et gros.

L'opération du bocardage doit avoir 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 do 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. Une première classification en gros sables, sables moyens et sables uns, est indispensable pour la séparation des gangues et l'isolement du minerai.

Bien que cette classification puisse toujours se faire par des tamisages à sec, il est plus avantageux, lorsqu'on bocarde dans Teau, de se servir de l'eau qui sort du bocard pour obtenir une première classification des sables ; il suiïit pour cela d'ajouter au bocard un labyrinthe composé d'une série de canaux d'écoulement dans lesquels les gi'ains se déposent 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 0^60 de hauteur ; c'est dans ce premier compartiment, le moins large de tous, ({uc restent les gros sables. Les sables moyens continuent leur course dans le labyrinthe composé de conduits ayant de 0«30 à 0"*50 de profondeur jusqu'à un autre barrage qui ne laisse passer que les sables fins ou schlams dans des conduits à large section.

Il est évident que la classification ainsi obtenue est très-imparfaite. Les plus gros fragments des gangues les moins denses, se déposent avec des fragments beaucoup plus petits des minerais les plus denses ; mais ce mélange de grains hétérogènes et inégaux peut ùlre iinmcMliateincMit livré aux appareils séparateurs. De plus, h»s sables gros et moyens déposés dans les canaux du labyi'intlio se trouvent débarrassés des sables les plus fins ou scldamins (jui doivent être traités séparément et représentent la partie la plus diflicile de la préparation mécanique.

Cylindres Ibr^yenra. — Ou a souvent reproché aux bocards

APPAREILS Di; riROYAGE 351

de produire trop de sables fins et d'écraser, par la brutalité de leur choc, les parties métallifères, qui, par leur nature aigre et cassante, tendent à passer dans lesschlamms.

Les cylindres broyeurs ont principalement pour but de remédier à cet inconvénient, en substituant le broyage par compression au broyage par choc ; mais ils ne doivent être appliqués qu'aux gangues les moins dures, telles que la baryte sulfatée, le spathfluor, la chaux carbonatée, les gangues argileuses et ferrugineuses. Les bocarda doivent toujours être préférés lorsque les gangues sont très-dures, et notamment pour le quartz.

Les cylindres broyeurs sont montés généralement suivant le système adopté au Hartz, système dont les diverses parties sont représentées fig. 66.

Ce sont deux cylindres lisses ou cannelés, mis en mouvement par une roue hydraulique, sort par une machine à vapeur, de manière à laminer en quelque sorte le minerai, qui est débité par une trémie supérieure. Les cylindres sont serrés l'un contre l'autre par des contre-poids qui règlent la pression du laminage. Au-dessous des cylindres se trouve un tamis qui sépare la partie suffisamment broyée des morceaux qui sont encore trop gros, et (lui sont ramenés dans la trémie pour être laminés de

352 IMIÉPARATION MÉCANlttl'E DES MINERAIS

Les contre-poids sont réglés d'après la dureté des minerais ; on remplace quelquefois ceux qui sont indiqués ftg. 66 par des ressorts en acier ou en caoutchouc qui ont un avantage 8|>écial c'est que leur pression augmente en proportion de Técartement des cylindres.

Au Hartz, on donne généralement aux cylindres 0"36 de diamètre et 0*^43 de longueur de table ; ils font de 15 à 18 tours par minute et Ton évalue à 8 chevaux la force nécessaire pour les mettre en mouvement.

Dans ces conditions, une paire de cylindres peut broyer en dix heures de travail, 6 à 7 mètres cubes de minerai à une grosseur telle que tout passe à travers une grille dont les ouvertures ont 0,009 de côté. Pour les minerais à gangues quartzeuses, les mêmes cylindres ne broient plus que 3 à 4 mètres cubes, et les cylindres, bien qu'ils soient en fonte trempée, s'usent très-rapidement.

Les cylindres sont employés d'une manière générale en Angleterre pour la préparation mécanique des minerais de plomb du Derbyshire et du Cumberland ; à Allenhead, ils sont établis dans les conditions suivantes.

Diamètre des cylindres 0™55, pour une longueur de 0"50. Une paire de cylindre cannelés ébauche et une paire de cylindres lisses placée au-dessous, achève le broyage.

Un trommel reçoit les produits du broyage, tamise tout le fin dans un courant d'eau, tandis que les fragments les plus gros sont relevés par une roue de 4 mètres de diamètre, pour être broyés de nouveau.

Une machine de 20 clievaux, faisant 45 toure par minute, conduit un atcHcr doul>le, c'est-à-dire comprenant quatre paires de cylindres. L(»s cylindres cannelés supérieurs font 7 tours jMir minute et les cylindres inférieurs à surface lisse, font 14 tours.

On s'est beaucoup occupé, depuis la mise en exploitation des (|uartz aurifèr(»s on Californie, de la construction des broyeurs, et parmi les dis[>ositions qui ont le mieux réussi, nous citerons le hrnyvur ou concussrur nmMcnin, perfectionné par MM. Hucl et < ieyler.

Le hioy(îur américain, llj^ure 07, présente une disiK).sition en quelque sorte imiléc» de la mâchoire des animaux. La bielle d g.

mise en mouvement par l'axe excentré c transmet en effet le mouvement à la mâchoire mobile b qui broyé les minerais contre la mâchoire Axe a. La vis k permet de régler par la position d'un coin, l'écartement des deux mâchoires et par conséquent, la grosseur maximum des fragments qui peuvent sortir de l'appareîL

Flg. 01. — Brojeur BmëricalD iritèoia Bmt at Gajiar.

Appliqué aux minerais, ce broyeur-concasseur les brise par compression, suivant les délits ou clivages les plus faibles. Or, dans une gan^^ue mélangée de minerai, les parties les plus faibles sont toujours celles où se trouvent inlercalées les veinules, uamds et particules métallifères. Le minerai ainsi décapé se détache ensuite facilemenl des gangues.

Le hrayetir Ctirr, appliqué aux roches tendres ou du moins ne faisant ijas feu nvcc l'iicier, donne des résultats remarquables. La figure 68 ci-api-ùs en indique les dispositions.

Un plateau portant deux couronnes de barreaux d'acier, tourne

rapidement dans un sens ; ces deux couronnes sont croisées par

Géologie, T. Il SS

3U PRÉPARATION HËCANiaUE DES MINERAIS

deux autres, également fonaées de barreaux qui tournent en seoB

inverse.

Que l'on suppose les fragments du minerai à broyer, introduits par la trémie placée au centre de l'appareil ; ces fragments sont frappés succeBsivcment dans un sens et dans l'autre, et se brisent sous l'action de ces coiips violents et multipliés. Le nombre et

Kig. M. — Broreor C«rr,

l'intensité des chocs sont d'nilleurs réglés d'après la vitesse des deux arbres tournant on sens inverse.

On réduit ainsi, pn sable assux imiformément gramilé, les minerais â gangnos calcaires ou argileuses, les charbons, etc.

Le mouvement inverse des plateaux est obtenu à l'aide de deux arbres creux, tournant sur im arbre plein, ainsi que l'indique la coupe figure GH.

On om])loio (iiiolijucfniii, pour broyer les minerais, lorsqu'on ne Hk^itIic ]>n& il nuiscrvi'r d>-s grains d'un» grosseur uniforme et favorable à la pri'paratîun mécaiiii|uc, des meules verticales.

APPAREILS DE CLASSIFICATION SStt

Ces meules doivent être disposées de telle sorte, que le diamètre du cercle parcouru par les roues, soit un peu plus petit que leur diamètre. Les jantes de ces roues sont dès lors obligées de glisser sur Taire qu'elles parcourent, et le minerai soumis à leur action est écrasé non-seulement par leur poids, mais par le mouvement de torsion qui résulte de ce glissement. C'est à cause de cet effet, que Tappareil est ordinairement désigné sous la dénomination de tordoir.

Les meules se font en fonte ou en pierre dure;, elles pèsent de 1,000 à 3,000 kilogrammes.

Lorsque les minerais doivent êlre réduits en poudre très-Qne, comme par exemple certains minerais d'argent qui doivent être soumis à Tamalgamation, on les fait passer, après les avoir, broyés par les moyens précités, sous des meules horizontales animées d'une grande vitesse. Ces meules sont établies, comme celles d*un moulin à blé, et le produit ainsi obtenu est en eifet désigné sous le nom de farine minérale.

Cette Anesse de grain peut d'ailleurs être obtenue par les bocards à auges ; on y arrive même par les cylindres broyeurs , en faisant passer successivement le minerai entre une série de cylindres lisses et fortement serrés.

APPAREILS DE CUSSIPICATION.

Le lavage proprement dit doit être précédé d'une classification aussi exacte que possible du minerai broyé, suivant la grosseur dU grain. De l'exactitude de cette classification dépend celle du lavage; car, la séparation des minerais et des gangues ne pouvant être déterminée que par les différences de leurs densités, ces différences seront facilement mises à profit si le volume des fragments est à peu près égal; tandis que, si toutes les grosseurs étaient mélangées, la séparation se ferait d'une manière d'autant plus imparfaite que les différences seraient plus considérables.

Nous exceptons le cas où tous les fragments de gangues seraient plus gros que les fragments de minerais, condition obtenue par quelques appareils spéciaux et qui est avantageuse pour la préparation par les divers procédés de Ifivage.

3J6 PRËPÀRAT10> MtïC.VNlQUIi DES MIKERAIS

Tr«iMNiels. — L'appareil le plus employé pour la classîftcatioa des minerais broyés est le Ironmiel.

C'est UD cylindre à claire>voie, formé par des barreaux plus ou moins espacés, ou par des tôles perforées de trous plus ou moins grands, dans l'intérieur duquel on introduit le minerai. La surface cylindrique du trommel est divisée en compartiments, et formée par des grilles ou par des toiles métalliques dont la grosseur va toujours en croissiinl, ainsi que l'indique la ligure 69.

C'est une sorte de hlulùge que l'on fait subir au minorai broyé.

Les divei-ses (grosseurs de grains se classent en effet dans les

cases disiiosées au-ilessous du trommel pour les l'ecevoîr, d'abord

les plus (lus, puis les moyens, puis les gros. Le trommel reyelte au dehors les fragments (|ui n'ont pu passer par la grille la plus espaoéo.

Ou emploie tl'abonl uu trommel simple, inunédiatemenl ù la suite des broyeurs, alin do séparei- tout ce qui so trouve réiluil à une grosseur convonublr, de tous les gros fragments qui doivent être broyés do nouveau. Les proibiils du broyage sont ensuite livrés à des tromtiiels cliissillralrnrs.

Ces trnrmnels sont fiibriqurs avec di>s Inles )MTforécs de troua eirciilaiivs, avec lesquels on obtient une classillcntion bien plus exacte qn'avee Iks grilles.