DES MINERAIS DE CUIVRE

Le cuivre est un métal d'une belle couleur rouge jaunâtre qui le caractérise, et que tout le monde connaît. Il est plus ductile que le fer, donne des fils incomparablement plus fins, et se lamine en feuilles que Ton peut rendre moins épaisses que le papier ; c'est ce que Ton nomme le clinquant. Après le fer, c'est le plus tenace de tous les métaux : un fil m ,003 de diamètre supporte, sans se rompre, un poids de 130 kilogrammes. C'est aussi le plus dur de tous les métaux après le fer : il raye l'or et l'argent. Quoique malléable à un moindre degré que le fer, il se laisfce cependant forger à la chaleur rouge. Il est fusible, ce qui lui donne un avantage marquant sur l'autre métal ; car on ne peut travailler au marteau que des pièces d'un volume peu considérable, et la fonte ne supplée que très-imparfaitement au fer, parce qu'elle a bien moins de ténacité que lui. C'est ce qui est cause que Ton emploie le cuivre pour les 'pièces un peu fortes, et qui demandent de la résistance en même temps que de la légèreté, comme les bouches à feu, par exemple. Cette fusibilité étant toutefois assez peu prononcée, le cuivre convient très-bien pour la confection des objets qui doivent aller au feu, comme les chaudières, les bassines, etc.

Ces vases se façonnent, soit au marteau, soit au balancier, et bien plus aisément que s'ils étaient en fer. La beauté de leur couleur est sans doute la cause principale qui les fait rechercher. Mais, malgré l'usage presque immémorial que l'on en fait, ils ont un inconvénient très-réel, et que ne possèdent ni les vases d^ fonte ni ceux de terre cuite. Cet inconvénient cesse à la vérité d'exister s'il s'agit seulement de chaudières d'évaporation, comme celles des machines à vapeur, auxquelles on demande de la résistance avant toute autre condition ; mais il se fait très-gravement sentir dès que Ton emploie le cuivre, ainsi que cela a lieu communément, pour les ustensiles de cuisine. Ce métal, par le contact prolongé des corps gras, tels que l'huile, la graisse, etc., ou, ce qui revient au même, des acides faibles, s'oxyde, et donne naissance à des sels de couleur verte qui sont excessivement vénéneux. La superposition d'une couche d'ètain, ou ce que l'on nomme l'étamjage, ne neutralise que très-imparfaitement cette fâcheuse propriété qui est due aux affinités chimiques du cuivre. Heureusement celte action ne se produit pas à chaud : sans cela dans toutes les cuisines on ne ferait guère autre chose que des poisons sous forme d'aliments. Mais ce devrait être bien assez des horribles accidents qu'une simple négligence peut causer, et qui ne sont que trop fréquents, pour valoir à ce métal, que tant d'autres industries réclament, d'être expulsé de nos ménages.

La sonorité est une qualité que le cuivre possède à un degré éminent, surtout lorsqu'il est allié avec l'étain. Aussi est-il privilégié pour la confection d'une multitude

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d'instruments à percussion et d'instruments à vent. De tous ces instruments, les cloches sont les plus retentissants et les plus célèbres. On était persuadé au moyen âge, et c'est un préjugé qui n'est pas encore complètement détruit, qu'une certaine dose d'argent ajoutée à l'alliage donnait au son plus d'éclat et de pureté. On sait en effet que les personnes qui avaient l'honneur de présider, en qualité de parrains ou de témoins, au fondage de ces instruments religieux, étaient 'dans l'usage de jeter avant la coulée d'assez grosses sommes d'argent dans le fourneau ; mais il est probable que le canal dans lequel tombait cet argent le conduisait tout autre part que dans le cuivre. Pendant la révolution française, qui a converti un si grand nombre de cloches, cent et quelques mille, en canons et en grosse monnaie, on a analysé beaucoup de ces alliages, et on n'y a jamais trouvé un atome d'argent.

La dureté du cuivre, qui fait que, même en plaques fort minces, il ne se déforme pas ; sa ductilité qui lui permet de prendre des empreintes fort nettes sous la pression du balancier; sa valeur qui a des rapports éloignés avec celle de l'argent, sont cause qu'il a été employé chez presque tous les peuples anciens et modernes comme substance monétaire.

Le cuivre s'allie très-facilement avec la plupart des autres métaux. Ces alliages, dont quelques-uns sont moins coûteux que lui, et jouissent d'ailleurs de propriétés particulières quoique plus ou moins analogues aux siennes, sont souvent employés préférablement au métal luimême*

L'alliage du cuivre avec rétain constitue le bronze; il est plus dur et plus tenace que le cuivre ; on le renforce quelquefois en y ajoutant un peu de fer. Les bronzes moulés, les ornements, les statues, renferment ordinairement un cinquième d'étain ; les cloches en contiennent souvent un quart ; les miroirs de télescope, qui ont un si beau poli et tant d'éclat, en contiennent jusqu'à un tiers ; il n'y en a qu'un dixième dans les pièces de canon.

L'alliage du cuivre avec le zinc est ce que l'on nomme le laiton ou cuivre jaune ; il est très-commun. Le zinc y entre généralement pour un tiers. Cet alliage est moins cher que le cuivre pur, et en possède toutes les bonnes qualités, ce qui fait qu'il est recherché pour une multitude d'usages. Sa couleur varie suivant la proportion des métaux qui le composent; on> peut la rendre d'une couleur tout à fait semblable à celle de l'or, d'où vient que cet alliage dans certaines circonstances prend le nom de similor.

Le potin est un alliage de cuivre, d'étain, de zinc, de plomb et de fer ; il est dur et résistant; sa couleur est le gris de fer. On remploie ordinairement pour les robinets, pour des flambeaux communs, pour des couverts, des tuyaux» des coussinets.

Le cuivre s'allie à l'argent ainsi qu'à l'or, sans nuire en aucune manière à la couleur et aux propriétés utiles de ces métaux ; il a même l'avantage d'augmenter considérablement leur dureté. C'est ce qui est cause que l'on n'emploie que dans très-peu de circonstances ces métaux précieux dans leur état de pureté , ils sont tou^

jours mélangés d'une certaine quantité de cuivre, qui détermine ce que Ton nomme leur titre. Les monnaies françaises d'or et d'argent sont invariablement fixées au titre de t££ô9 c'est-à-dire qu'elles contiennent un dixième de cuivre. Il y a, pour les objets d'orfèvrerie et de bijouterie, diverses autres proportions.

Enfin, le cuivre s'emploie encore à l'état de combinaison avec les acides. Le sulfate ou vitriol bleu sert dans la teinture ; le verdet, qui est une combinaison d'oxyde de cuivre avec l'acide du vinaigre ou acide acétique, est d'un très-grand usage dans la peinture.

La nature minérale nous offre le cuivre à l'état de pureté ; il est à la vérité beaucoup plus rare dans cet état que dans celui de combinaison. Mais il suffit qu'on le rencontre ainsi pour qu'il devienne facile de concevoir comment il a dû être un des métaux les plus anciennement découverts et utilisés par les hommes : de même que les habitants primitifs du Pérou savaient ramasser l'or et ne savaient point fabriquer le fer, de même un grand nombre de peuplades antiques ont dû, comme l'histoire l'atteste, se trouver maîtresses du cuivre avant de l'être des métaux plus communs, mais aussi plus cachés. Gomme le cuivre pur se montre très-souvent engagé par filets ou par ramifications dans divers minerais cuivreux, et notamment dans le carbonate, il aura mis les hommes sur la voie de discerner la véritable nature de ces minerais, et par conséquent de les rechercher de tous côtés pour les fondre et en tirer le métal. Il existe, non-seulement dans cet état d'association avec les minerais cuivreux, mais aussi dans de grandes masses de

terrain, comme les micaschistes, les calcaires, au sein desquels il est irrégulièrement disséminé. Il en résulte que, dans les lieux où ces terrains ont été désagrégés et balayés par les eaux le cuivre, métallique se présente au milieu des sables, desquels on peut le retirer par le lavage ou par le triage. Il y en a quelquefois des masses fort grosses ; on en a trouvé une au Brésil qui pesait huit cent soixante-dix kilogrammes ; la collection du Muséum, à Paris, en contient une autre du poids de trente kilogrammes, venant du Canada. Cela est tout à fait excep» tionnel, et le cuivre naturel est tellement rare, qu'il ne fait aujourd'hui nulle part le sujet particulier d'une exploitation ; on le retire accidentellement de la terre en même temps que les autres minerais dans lesquels il es( engagé, mais la plupart du temps il y en a si peu, qu'il mérite plutôt d'être considéré comme une curiosité ou un échantillon de cabinet que comme un véritable minerai.

Les principaux minerais desquels on extrait le cuivre, sont la combinaison de l'oxyde de cuivre avec l'acide carbonique ou cuivre carbonate, et la combinaison du cuivre avec le soufre ou cuivre sulfuré. Ces combinaisons présentent diverses variétés.

Le cuivre carbonate présente trois variétés distinctes par leur couleur et par leur composition : 1° Le carbonate vert, dont nous avons déjà parlé, sous le nom de malachite, est formé de deux molécules d'oxyde de cuivre, d'une molécule d'acide carbonique et d'une molécule d'eau; il contient soixante parties de métal; sa structure est en général fibreuse; quelquefois cependant il est cristallisé, et d'autrefois compacte ; c'est une sub-

stance tendre, se décomposant par la chaleur, et donnant du cuivre métallique quand on. la chauffe avec le contact du charbon. 2° Le carbonate bleu est formé par la combinaison de trois molécules d'oxyde de cuivre, de deux molécules d'acide carbonique et d'une molécule d'eau. Ces molécules sont réparties en deux groupes secondaires dont la réunion forme la molécule principale ; voici comment : une molécule d'oxyde de cuivre est unie à une molécule d'eau et cette première molécule composée est unie à son tour avec les molécules de carbonate de cuivre. Il contient environ 56 pour 100 de cuivre pur. 3° Enfin, une dernière variété est le cuivre carbonate anhydre, c'est-à-dire ne contenant pas d'eau. Sa couleur est le brun noirâtre foncé ; elle est tendre comme les deux précédentes, et se laisse couper au couteau ; elle contient une molécule d'oxyde de cuivre, et une molécule d'acide carbonique ; c'est la variété verte privée d'eau. Elle est fort rare, et nous ne la mentionnons que pour mémoire, et parce qu'elle accompagne ordinairement les deux autres.

Ces minerais de cuivre se montrent quelquefois dans des filons; d'autres fois dans des couches de grès ou dans des terrains argileux, où ils sont irrégulièrement disséminés, et souvent comme infiltrés. C'est ainsi qu'on les exploite dans la célèbre mine de Chessy, près de Lyon. On les trouve aussi dans un gisement analogue sur la pente occidentale des monts Ourals. Le traitementde ces minerais est extrêmement simple; il suffit de les fondre au milieu du charbon, dans un petit fourneau, pour que leur réduction se fass£ immédiatement, et

produise du cuivre pur qui s'écoule par la partie inférieure du fourneau. Cette opération est donc fort peu coûteuse; et il n'est pas douteux que le cuivre serait à bien plus bas prix que le fer, si cet excellent minerai était plus abondant ; il l'est malheureusement très-peu, et presque tout le cuivre qui existe dans le commerce provient des minerais sulfurés.

Les minerais dans lesquels le cuivre se trouve combiné avec du soufre sont communément désignés sous les noms de cuivre vitreux, de cuivre pyriteux et de cuivre gris.

Le cuivre vitreux ou cuivre sulfuré proprement dit, résulte de la combinaison de deux atomes de cuivre et d'un atome de soufre ; il renferme 76 pour 100 de cuivre métallique. Sa couleur est le gris de plomb ; sa cassure est éclatante, ce qui lui fait donner le nom de vitreux ; il se laisse entamer très-facilement avec un couteau, et fond à la flamme d'une bougie. C'est un des minerais cuivreux les plus riches ; mais il ne remplit que bien rarement les filons à lui seul. 11 existe cependant de fort beaux filons, composés en partie de ces minerais, en Hongrie, en Saxe et en Suède ; on en connaît aussi dans les monts Ourals.

Le cuivre pyriteux résulte de la combinaison d'un sulfure de cuivre, avec un sulfure de fer. Cela fait qu'il est moins riche que le minerai précédent, et ne donne que 34 pour 100 de cuivre métallique ; il en contient même quelquefois beaucoup moins, parce qu'il se trouve mélangé avec une quantité excédente de sulfure de fer. Il est d'un beau jaune, et brillant comme de l'or, surtout

quand sa cassure est fraîche. Les variétés qui renferment beaucoup de sulfure de fer sont plus dures que les autres, et font feu sous le choc du briquet : leur couleur est aussi plus clafre, ce qui permet de les distinguer assez aisément des variétés les plus pures. Le cuivre étant une substance d'une assez haute valeur, on exploite des cuivres pyriteux tellement mélangés, qu'il ne s'y trouve que 2 pour 100 de métal. De tous les minerais de cuivre, celui-ci est le plus important ; c'est de lui que provient presque tout le cuivre qui se trouve aujourd'hui répandu dans la circulation. Ses gisements sont à la fois les plus nombreux et les plus riches, ce qui compense amplement sa pauvreté. On le trouve particulièrement dans les terrains anciens, où il remplit, soit des filons, soit des amas. La fameuse mine de Fahlun en Suède est un amas de ce genre. En France on en trouve à Chessy, près de Lyon, et à Baigorry, dans les Pyrénées. Mais ces gisements sont peu de chose, et c'est peut-être sous le rapport du cuivre que notre territoire est le plus pauvre. On trouve aussi du cuivre pyriteux dans diverses couches de grès ou de schiste de la formation secondaire, en Angleterre, en Allemagne, en Amérique. Les célèbres mines du Mansfeld, du sein desquelles sortit le jeune Luther, sont ouvertes dans des couches de cette formation, et remarquables entre toutes par leur peu d'épaisseur : comme on n'enlève que la couche cuivreuse, laquelle est fort mince, les ouvriers sont obligés d'abattre le minerai, et de le traîner jusqu'aux puits en rampant sur le ventre.

Le cuivre gris est une combinaison assez variable et

assez compliquée de cfuivre, de fer, de soufre, d'arsenic, d'antimoine et d'argent. En général les deux sulfures de fer et de cuivre sont ce qui domine, de sorte qu'au point de vue industriel on peut regarder le cuivre gris comme une espèce de cuivre pyriteux impur. 11 est, comme son nom l'indique, d'une couleur grise ; sa cassure est grenue et brillante, et souvent il est cristallisé sous forme de pyramides triangulaires. Son exploitation est quelquefois très-avantageuse, non pas seulement à cause du cuivre qu'il contient, et qui varie entre vingt et quarante pour cent, mais à cause de l'argent qui, combiné soit avec le soufre, soit avec l'antimoine, y intervient quelquefois dans une proportion très-satisfaisante : de telle sorte que le minerai a plus de valeur comme minerai argentifère que comme minerai cuivreux. Il accompagne fréquemment le cuivre pyriteux et on les exploite tous deux ensemble. Il constitue aussi des gîtes indépendants, et particulièrement des filons dans les terrains micacés ou talqueux. Les mines les plus connues pour l'exploitation de ce minerai sont celles de Freyberg en Saxe, et de Schemnitz en Hongrie.

Il y a encore quelques autres minéraux qui contiennent du cuivre, tel que le cuivre muriaté, le cuivre phosphaté, le cuivre arseniaté ; mais comme ces minéraux sont trop rares pour être considérés comme minerais, nous n'en parlerons pas.

Le traitement des minerais, dans lesquels le cuivre est combiné avec le soufre, est très-compliqué et très-long; c'est ce qui cause en grande partie le haut prix de ce métal. Le soufre ayant une très-vive affinité pour le

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cuivre, on ne parvient qu'avec beaucoup de peine à le chasser entièrement et à dégager le métal. La première opération est le grillage du minerai, qui se fait en plein air, sur des tas arrangés avec du bois ou de la houille, et contenant quelquefois jusqu'à dix mille quintaux de minerai, il se brûle dans cette opération une grande quantité de soufre. Le minerai désoufré <en partie est fondu dans un fourneau au milieu du charbon; le produit de cette première fusion, que Ton nomme la raatte, est de nouveau grillé à l'air, puis refondu ; et l'on recommence cette succession de fontes et de grillages jusqu'à ce que le cuivre commence à se montrer dans la matte ; on obtient alors un cuivre impur et de couleur noire. Le fer qui se trouvait dans le minerai avec le cuivre s'en sépare, parce qu'il demeure constamment combiné avec le soufre, pour lequel il a une plus forte affinité que le cuivre, et qu'alors il forme dans le bain de matières fondues une couche moins chargée de métal que la matte cuivreuse, plus légère par conséquent, et qu'on enlève. En affinant le cuivre noir, c'est-à-dire en le tenant fondu pendant un certain temps sous le vent d'un soufflet, on achève de le purifier, et on en retire environ quatre-vingt-dix pour cent de cuivre pur, nommé aussi Rosette à cause de sa couleur.

La France consomme en général quarante mille quintaux ordinaires de cuivre métallique : ses mines ne fournissent guère que la vingtième partie de cette quantité.