CHAPITRE n
Exploitation da sel femme, — Procédé par abattge. — Méthode pardiseolatioQ. — BAtimente de graduation. — Sel en pain de Salins,
Lei conditions particulières qui déterminent les méthodes d'exploitation du sel gemme sont : 1* la nature minéralogique des gîtes qui peuvent être assez réglés et assez purs pour être abattus et extraits tels qu'ils existent, ou trop irréguliers dans leur forme, et trop mélangés d'argile salée {Salzthon) pour être exploités directement ; Zo la stratification ordinaire de ces gîtes avec des couches argileuses ou calcaires qui contiennent des niveaux d'eau atM)ndants et dangereux pour les travaux inférieurs.
Dans le cas d'une exploitation par abatage direct an dessous des couches aquifères, il faut laisser du sel au couronnement des excavations, afin d'éviter de découvrir les argiles du toit qui se déliteraient au contact de l'air; puis, soutenir l'exploitation par des piliers de la matière elle-même, pour éviter les mouvements du sol, qui pourraient troubler le régime naturel des niveaux
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d'eau supérieurs et les ameaer dans la mlue ; il faut eufiu distribuer les taUîes (excavations} de telle sorte qu'elles puissent être, au besoin, isolées les unes des autres, afin que sUi arrive quelque irruption des eaux, le chantier envahi puisse être abandonné et facilement isolé.
Le sel gemme se prête d'autant mieux à ce mode de travail qu'il est naturellement solide, et c'est de cette manière qu'on exploite les mines de Wieliczka, de Northwich, de Saint-Nicolas, de Garrickfergus, en Irlande, etc.
Quand les amas ont une grande épaisseur on laisse des sols de 3 à 5 mètres, entre les divers étages de la mine, et on donne de 10 à 20 mètres, et plus, de hauteur aux galeries. Ce sont les vastes dimensions de ces excavations qui ont fait la célébrité de certaines mines de sel si vantées des voyageurs. La masse salifère de Wieliczka, comme nous le verrons dans le chapitre suivant, n'a pas moins de 300 mètres d'épaisseur, et dans cette épaisseur, on a creusé plusieurs étages superposés, séparés par des sols pour lesquels on réserve les parties les moins pures du gUe.
L'exploitation du sel mélangé d'argile, de gypse et de calcaire, ainsi qu'il existe dans beaucoup de localités, ne présenterait aucun bénéfice si on était obligé de l'extraire dans cet état de mélauge. Gomme il n'y a de triage possible que par voie de dissolution, il est plus simple de rassembler les eaux de la mine, et môme d'en introduire de la surface, de les saturer de sels, et de, les élever ensuite, en laissant au fond toutes les Impuretés. Pour mettre cette méthode à exécution, il est nécessaire de pénétrer dans la masse salifère, car le sel est
tellement peu soluble à l'état compacte ou cristallin, qa*il faut une^ction très-protongée des eaux, et une surface de contact très-étendue pour qu'elles puissent ise saturer.
Les salines d'Haltein, dans le pays de Salzboui^, peuyent être considérées comme présentant le type de cette méthode que nous allons rapidement décrire.
Le terrain salifèré d'Hallein est contenu dans une sé-^ rie de collines, assez élevées, à travers lesquelles, lorr* qu'on veut créer une exploitation, on creuse une galerie de recherche. De distance en distance, on pousse, à gauche et à droite de cette galerie, des galeries latérales qui facilitent l'exploration du sol. Sur Ie& points reconnus riches en sel, et d'une exploitation avantageuse, on ouvre des lacs ou salons^ vastes chambres destinées à devenir des ateliers de dissolution.
Lorsque les parois d'une galerie ont été reconnues assez riches, pour qu'il soit utile de la convertir en lac, on y introduit de l'eau douce provenant des infiltrations supérieures, ou même de la surface, et on la maintient par une digue à la hauteur d'environ m. 60. Cette eau ronge les parois du salon et l'élargit ; on en augmente peu à peu le volume, et Ton finit par atta« quer de cette manière le plafond lui-même, en élevant successivement la digue jusqu'au dessus de son niveau. Le sel se dissout lentement, et les roches dont il est mélangé tombent désagrégées au fond du lac. L'eau est regardée comme saturée quand elle contient 25 pour cent de sel. Lorsqu'elle est arrivée à ce point de * saturation, on vide complètement le lac pour le remphr
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de aouteàu après avoir nettoyé le fond, qui est toujours encombré par les argiles délitées. Les eaui sont élevées à la surface par des moyens mécaniqaes, ou simplement conduites par une galerie d'écoulement à des usines évaporatoires.
L'action dissolvante de Teau s*eierçant, comme nous l'avons dit, très -lentement, il faut, pour entretenir un travail continu et actif des usines* évaporatoire?, avoir ^ un assez grand nombre de lacs. La mine de Dnremberg, près Mersebourg, en Saxe, renferme trente-trois lacs salés qui contiennent, en moyenne, 20,000 mètres coïM. Le tempsdela saturation esttrès-variabieetproportionnéi indépendamment de la richesse du terrain, au rapport qui existe entre les surfaces de contact et le cube total des eaux. Il y a des petits lacs qui sont saturés au bout d'un ou de deux mois, et qu'on remplit cinq ou six fois * par an ; d'autres ne sont vidés qu'une fois l'an ; les plus grands exigent deux et trois années pour arriver à une saturation complète.
On voit, en résumé, que ce genre d'exploitation pai' dissolution nécessite dans les travaux souterrains un niveau supérieur pour l'entrée des eaux douces, et un niveau inférieur pour la sortie des eaux salées.
A Bex, dans le canton de Vaud, on exploite une rocbe calcaire pénéttée de sel gemme. Cette rocbe n'ayant pas, comme les argiles, la propriété de se déliter dans l'eau, on l'abat et on la concasse en fragments qui sont entassés dans des cavités disposées pour y établir des lacs; l'eau pénétre dans les vides qui séparent chaque frsg-' ment et dissout le seh Ce moyen est en quelque sorte
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mixte, car il est composé tout à la fois de la métliode par abatage direct et de la méthode par dissolution.
Lorsque des cavités souterraines, naturelles ou artificielles, existent dans un terrain salifère, ces cavités finissent toujours par être noyées par les eaux supérieures qui s'y saturent. On peut alors mettre à profit cette disposition et exploiter ces eaux en les atteignant par des sondages, et .en descendant; dans les trous de sonde des pompes élévatoires. Si on prend la précaution de faire descendre les pompes au dessous des niveaux d'eaux douces qui peuvent se trouver dans les couches supérieures, leur action élèvera seulement les eaux salées. Cette méthode est employée en Souabe, et dans plusieurs autres pays.
Dans les exploitations par abatage, quand on a enlevé les deux tiers du sel gemme, on peut encore continuer l'exploitation par dissolution et procéder ainsi à un véritable dépilage. Dans ce cas, il suifit de laisser pénétrer un courant d'eau dans la mine, après avoir préparé les moyens d'amener cette eau au jour lorsqu'elle aura séjourné assez longtemps au contact du sel. C'est ainsi que s'exploitent, depuis quelques années, les galeries de Dieuze. Mais ici l'occupation de la mine par les eaux n'a pas été volontaire ; Fenvahissement est un fait accidentel auquel, malheureusement, on n'a pas pu remédier.
Comme nous Pavons dit précédemment, les sources salées sont les compagnes inséparables des gîtes de sel gemme. Ces sources sont inexploitables quand elles contiennent moins de 3 pour cent de sel, et encore^
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dans cette dernière condition, leur traitement ne pourrait offrir aucun avantage si l'on n'avait recours à un artifice qui permet d'augmenter, à peu de frais, le degré de saturation des eaux.
Ce lourde main consiste à faire subir à ces eaux une concentration préliminaire, en les faisant évaporer sous l'influence naturelle de l'air. On emploie dans ce but des appareils, appelés bâtiments de graduation^ qui ne sont autres que des murs formés de fagots d'épines, retenus par des châssis de charpente, et recouverts d'un toit. La plus grande face de cette construction est e^i posée aux vents qui régnent le plus habituellement dans la contrée.
Chaque mur repose sur un terrain glaise circonscrit par une enceinte de maçonnerie ; sa section présente la forme d'un trapèze long de 200 à 500 mètres, haut de 12 mètres, large de 4 mètres à la base et de 3 mètres seulement au sommet. L'eau salée est élevée par des pompes dans un canal qui occupe toute la longueur de la partie supérieure de la construction, et qui est criblé de petites ouvertures. Les eaux, en s'échappant par cesouvertures, descendent lentement et se répandent en couches minces sur les branchages. Une grande partie de l'eau s'évapore, surtout si Tair est sec et le vent convenable. On ne fait ordinairement couler l'eau que sur une seule face, celle qui est exposée à l'action du vent. Il est important cependant de donner une assez grande épaisseur au mur des fascines, afin de retenir, le plus complètement possible, les gouttelettes d'eau salée qu'un vent trop fort enlève toujour à Teau descendante. L'eau
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HISTOIRE D^UN GRAIN DE SEt
se trouve donc notablement concentrée quand elleartiVe à la fin de sa coursé; c'est-à-dire dans Téhceinte infé« rieure ; on la remonte à Faide d'une pompe et on la déverse sur un second bâtiment. On répète ces gradua-
Bdtîment de graduation.
tions jusqu'à ce gue les eaux contiennent de 14 à Î2 pour cent de sel. La marche de la graduation dépend donc beaucoup des circonstances atmosphériques, notamment de la température, du degré de sécheresse de Tair, de la force et de la direction du vent.
Avant que Ton eût imaginé les bâtiments de gradua-^ tion, on consommait, pour Tévaporation de Teau des puits salés, des quantités énormes de bois. Bernard Palissy, qui avait visité les salines de la Lorraine, dit que pour l'entretien d'une chaudière de 30 pieds carrés, il fallait annuellement mille arpents de bois. « Gela,^it-i), a amené dans cette province, cependant si riche en bois, une telle disette de cette denrée, qu'elle 7 est trois fois plus chère que dans le reste de la France. »
Le travail n'était pas le même à Salins. L'eau, après une certaine concentration, était mise à cristalliser dans des moules, car le sel s'y vendait sous forme de pains. En 1510, les Bourguignons qui, en raison de leur voisinage, consommaient beaucoup de ce sel, s'étaût plaints qu'on faisait les pains plus petits qu'à l'ordinaire, la Chambre des Comptes de Dijon ordonna qu'à l'avenir ils seraient pesés. Comme cette ordonnance intéressait l'Empereur, à qui appartenait la Franche-Comté, elle occasionna des représentations de la part de son ambassadeur à la Cour de France, et dans le Recueil des lettres de louis XII, il en existe plusieurs de Jean le Veau, l'un des secrétaires de l'ambassadeur, lesquelles parlent de cette affaire que le roi arrangea enfin à la satisfaction de l'Empereur.
Les eaux salées, soit qu'elles proviennent des bâti- . ments de graduation, soit qu'elles arrivent toute concentrées de la mine, sont soumises à une évaporation plus ou moins rapide dans de grandes chaudières peu profondes. Au commencement de i'ébuDition il seforme , un dépôt, nommé schlot^ qui n'est autre qu'un mélange
de sulfate de chaux et de sulfate de soude. On l'enlève au far et à mesure qu'il se produit, et cette opération se nomme schlotage. Au bout de quinze à tingt heures le salinage ou toccage commence, c'est-à-dire que du sel se précipite et tend à gagner le fond de la chaudière. On relève ce sel, on le fait ôgoutter dans des augets en tôle appelés an^e/o^i, puis on le met dans une étuve jusqu'à dessication complète. L'évaporation ne doit jamais être poussée jusqu'au bout, car les dernières eaux contiennent, presque toujours, des sels de potasse et de magnésie, qui, se précipitant à la fin avec le sel, le rendraient très- déliquescent.
Le ralfinage du sel consiste tout simplement à faire dissoudre du sel impur dans de l'eau, et à le faire cristalliser par évaporation.
Suivant que l'évaporation est conduite plus ou moins rapidement, on obtient différentes sortes commerciales desel. Ainsi lorsqu'on maintient rébuUition pendant le salinage on obtient du sel fin ; par'une évaporation tranquille on obtient au contraire du sel gros ; le sel en trémies larges et légères, dit sel de Cambrai, s'obtient en ajoutant 1 kilogramme d'alun à 2,000 litre5i de solution schlotée, et en évaporant à 60 ou 66^, ou mieux, au moyeu d'un courant d'air chaud, la chaudière étant placée sous une voûte surbaissée ; enfin on obtient un sel compacte^ en maintenant les cristaux au fond de la chaudière.
Ainsi, tout le secret de la fabrication pour obtenir les diverses variétés desel consiste simplement dans le degré plus ou moins élevé de chaleur qu'il faut donner à l'eau soumise à l'évaporation.
Gomme, malgré la graduation, la masse d'eau à évaporer est énorme, les appareils sont organisés de tell« sorte quHls perdent le moins possible de chaleur. Ainsi un certain nombre de chaudières sont chauffées directement par le foyer, et d'autres le sont par la vapeur produite par les premières ; en outre, les fourneaux sont disposés de manière à chauffer en môme temps des volumes considérables d'air destiné à dessé-^ cher complètement le sel cristallisé.
La marche de l'exploitation du sel gemmç est donc facile à saisir et à retenir : le sel est-il pur, on l'enlève par blQCS que l'on pulvérise ensuite pour les différents usages auxquels on ledestinC'; est-il impur, on le dissout sur les lieux, et à l'aide d'un siphon ou d'une pompe, on en retire la dissolution ; celle-ci évaporée donne le sel sous forme de cristaux. Les sels prppres à l'eau qui a servi à la dissolution, se séparent du sel gemme, les uns en se déposant à l'état de sulfate double de chaux et de soude (schlot), les autres en restant dans les eaux-mères à l'état de chlorures de calcium et de magnésium (sels déliquescents).
Nous allons maintenant faire parcourir au lecteur les exploitations les plus remarquables. Ces visites ne manquent pas d'intérêt, car chaque salinq a, pour ainsi dire, ses caractères particuliers.