SUBSTANCES REFRACTAIRES

Il n'est pas nécessaire de faire ressortir l'importance des matières réfractaires. Nous ne pourrions pas réduire les minerais métalliques, fondre le verre, cuire les poteries, distiller la houille pour faire du gaz, etc., si nous n'avions des matériaux capables de subir de très-hautes températures sans se modifier, et surtout sans perdre leur état solide. Certaines de ces substances, comme la pierre oUaireet l'asbeste, ont été connues de tout temps ; les autres sont, en définitive, des produits de l'industrie, et leur découverte est plus récente. Nous en réunirons la liste en deux séries, relatives l'une aux substances qui ne peuvent être utilisées qu'après une préparation préalable, l'autre, celles que la croûte terrestre nous fournit toutes formées.

AEGMiBS RÉPRACTAIRES. 213

1. — SUBSTANCES DONT l'uSAGE EXIGE UNE PRÉPARATION PRÉALABLE.

Argiles réfractaires. — Déjà, en parlant des argiles, nous avons dit qu'elles offrent quant à la fusibilité, des propriétés très-diverses.

Les unes, chargées de fer, coulent à une température relativement peu élevée et cuisent en rouge ; d'autres, au contraire, cuisent en blanc et ne contiennent à peu près que de la silice, de l'alumine et de l'eau : elles résistent aux feux les plus violents. On en rencontre de cette espèce dans des terrains très-variés : le kaolin des terrains granitiques en est le type, et les terrains tertiaires, par exemple à Montereau (Seine-et-Marne), en fournissent d'excellente. On en tire en abondance du terrain houiller, par exemple en Angleterre, où elle est très-estimée.

Sables siliceux. — Certains sables siliceux peuvent être employés à la fabrication de produits réfractaires. Les uns contiennent un peu de chaux qui, par la cuisson, cimente les grains de sable, et on peut les imiter artificiellement ; les autres consistent en silice hydratée, et forment dans nos terrains crétacés et jurassiques du nord-est des assises importantes. Dans les Ardennes on l'appelle gaise, et l'industrie en tire un excellent parti.

2U SUBSTANCES EÉFRACT AIRES.

Farine fossile. — La farine fossile^ signalée par M. Fournet, à Geyssat et à Randan, dans le département du Puy-de-Dôme, est composée d'infusoires d'eau douce vivant encore aujourd'hui. Aussi M. Fournet a-t-il reconnu que la production de Geyssat date de l'époque actuelle, et c'est la môme conclusion à laquelle est arrivé Ehrenbèrg pour les farines d'EbsdorfF, qui sont en ce moment môme en voie de formation. Enfin, nous devons mentionner l'usage que diverses populations sauvages ou vivant sous des climats rudes ou improductifs font, comme aliment, de certaines variétés de silice hydratée.

En 1853, un paysan de Degersdorî, dans la Bothnie occidentale, sur les confins de la Laponie suédoise, découvrit, en abattant un arbre, une matière terreuse qui fut mélangée avec de la farine de seigle, puis pétrie et cuite au four comme du pain. Elle est particulièrement composée de silice, et sous le microscope parait ne renfermer que de petits corps allongés, ovoïdes, bacillaires, cylindriques, aciculaires, etc., provenant d'infusoires, suivant M. Ehrenbèrg, tandis que M. Greville n'y voit que des algues. La farine fossile offre des propriétés réfractaires souvent mises à profit.

Graphite. — Le carbone, à l'état de liberté, forme, sous le nom de graphite, une roche dont l'importance pratique compense le peu d'abondance. G'est une matière d'un gris demi-métallique, qui rappelle celui de

ARGILES EÉFEACTAIEES. 215

certains métaux, et d'où dérive le nom de mine de plomb.

Le graphite se présente surtout à l'état compacte, mais il est facile d'observer dans les masses qu'il constitue des signes souvent très-nets de cristallisation.

Le graphite existe quelquefois dans les terrains primitifs, mais il appartient essentiellement aux terrains de transition. On le trouve aussi dans des couches beaucoup plus récentes , mais seulement lorsque celles-ci ont subi des actions métamorphiques.

Comme exemple de graphite existant dans les roches primitives, nous citerons spécialement celui que l'on exploite au Canada, dans les cantons de Buckingham et de Lochaber. Dans «es localités, le graphite est associé aux lentilles de calcaires que renferme le gneiss.

C'est à un gisement tout à fait analogue que se rapporte le graphite de Bohême et de Bavière, régions de l'Europe qui renferment en plus grande abondance la roche qui nous^ occupe. D'après le rapport de la dernière exposition, l'Autriche a produit, en 1865, 7,082 tonnes de graphite primitif.

En Sibérie, le graphite existe aussi dans les terrains anciens, avec une abondance tout à fait exceptionnelle. Jusqu'ici on connaît deux localités bien distinctes qui en paraissent très-riches; l'une est le mont Batougol, près d'Irkoutsk, qui possède un gîte, découvert par

216 SUBSTANCES RÉFEACT AIRES.

M. Alibert, et qui a fourni 49,000 kilogrammes de graphite pur; l'autre est située près de Kramajarck, et a été signalée par M. Sidoroff.

On rencontre en Espagne un graphite intéressant par son âge géologiquement récent. Il paraît, en effet, appartenir au trias, et se rencontre à Huelma, au nord de la Sierra-Nevada.

Le terrain de lias des Alpes, qui contient de l'anthracite sur plusieurs points, offre quelques gisements de graphite, notamment au col du Chardonnet, près de Briançon ; ce graphite est remarquable par les empreintes végétales qu'il renferme, et par le jour qu'il jette ainsi sur l'origine de la matière qui nous occupe.

Les variétés argileuses de graphite, ou bien le mélange de cette roche avec de l'argile, sont employées comme matière première pour la fabrication de poteries et de briques éminemment réfractaires.

Les creusets qu'on en fait sont précieux , en outre, au point de vue des industries chimiques, par leurs propriétés réductrices qui les désignent pour opérer la révivification des oxydes très-stables.

Aluns. — L'alun ou sulfate double d'alumine et de potasse est surtout un produit artificiel. Cependant il existe une roche appelée alunite , et qui peut servir aie préparer directement (fig, 61).

La formation de cette roche continue encore aujourd'hui ; elle est liée d'une matière intime au dégage-

ARGILES REFEACTAIRES.

ment du gaz sulfhydrique qui s'exhale des profondeurs. A Montioni, à Campiglia et à la Tolfa, où la fabrication de l'alun a été pratiquée sur une vaste échelle, l'alunite forme des gisements circonscrits au milieu des schistes argileux rougeâtres de l'époque

Fi G. 61. — Production de l'alun.

jurassique. Ceux-ci, par l'action de l'hydrogène sulfuré, ont été transformés en une pierre d'alun plus ou moins parfaite. D'ailleurs, la manière dont l'alunite se produit encore aujourd'hui dans la solfatare de Pereta donne l'explication des causes auxquelles on doit attribuer l'origine des anciennes alunites. On reconnaît que, dans cette localité, le gaz sulhydrique se décom-

218 SUBSTANCES EÉFRACTAIEES

pose, et que le produit de cette décomposition est du soufre qui se dépose et de l'acide sulfurique, lequel se forme par un procédé analogue à celui que l'on remarque dans les eaux thermales. L'acide sulfurique, réagissant à son tour sur les roches à travers lesquelles il suinte, les altère plus ou moins profondément : ainsi, sur les points d'attaque, les calcaires sont transformés en gypse, les grès sont blanchis et les schistes argileux convertis en alunite, sans que la stratification ait été dérangée.

L'alunite est exploitée comme mine d'alun. Il suffit de la griller pour qu'elle abandonne ensuite à l'eau une grande quantité de ce sel double.

A la Tolfa, l'opération est pratiquée de la manière suivante : l'alunite, extraite du sol et concassée en morceaux de la grosseur de la tête environ, est introduite dans un four chauffé au bois et analogue à ceux qui servent à la cuisson de la chaux et du plâtre. Ce fourneau est divisé horizontalement en deux compartiments au moyen d'une sole en forme de voûte percée de trous et construite à une faible distance du fond du fourneau. Le compartiment inférieur qui, par ses dimensions, équivaut à peu près au cinquième de la cavité totale, constitue une chambre dans laquelle circule la flamme d'un foyer placé à l'extérieur. Grâce à cette disposition, la voûte que forme la sole du compartiment supérieur s'échauffe d'abord, puis, au moyen des orifices qui s'y trouvent pratiqués, la flamme pc-

ARGILES EEFEACTAIKES. 219

nètre dans ce compartiment où se trouvent empilés les fragments d'alunite dont elle traverse la masse en élevant leur température.

Sous l'influence de la chaleur, la décomposition s'accomplit et l'on continue le feu jusqu'à ce que les vapeurs dégagées au sommet du fourneau paraissent blanchâtres et indiquent la décomposition d'une partie du sulfate d'alumine. Lorsque cette production se manifeste, on arrête l'opération qui, d'habitude, exige trois heures environ, puis on défourne le minerai calciné. Celui-ci est alors entassé sur des aires planes, ou même dans des citernes en béton, puis humecté tous les jours avec de l'eau jusqu'à ce qu'il se réduise de lui-môme en une masse friable et quelquefois pâteuse. Trois ou quatre mois sont nécessaires pour obtenir ce résultat. Lorsqu'il est atteint, on enlève la masse, on la porte dans des chaudières en plomb où on la lessive à l'eau bouillante; puis on abandonne plusieurs jours au repos, dans de grandes citernes, la liqueur trouble formée par le lessivage. Une fois éclaircie, cette solution est soutirée, évaporée à la manière ordinaire, puis abandonnée à la cristallisation. Elle fournit alors une masse de cristaux cubiques, très-légèrement colorés en rose que l'on désigne dans le commerce sous le nom d'alun de Rome.

L'alun en dissolution dans l'eau rend incombustibles les tissus et les autres substances inflammables qu'on y plonge.

220 SUBSTANCES EÉFRACT AIRES.

D'autres sels jouissent de la môme propriété et, par exemple, le chlorure de calcium, le sulfate de magnésie mêlé au borax, le sulfate d'ammoniaque mêlé de gypse, le tungstate de soude, etc.