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teindre les tissus en noir, à préparer le mélange Laming pour la purification du gaz d'éclairage.

Le carbonate, le citrate, le tannate, le tartrate de fer sont utilisés en médecine contre l'anémie.

1° Minerais de fer. — Les seuls minerais de fer employés en métallurgie sont les oxydes et les carbonates. Les carbonates doivent subir préalablement la calcination pour être transformés en oxydes. Quant aux sulfures, ce sont des minerais de soufre et non de fer, la présence du soufre rendant le fer trop cassant. Le fer oxydulé ou oxyde magnétique donne les meilleurs fers et aciers. Sa propriété d'être attiré par l'aimant ou d'être luimême un aimant, le distingue de tous les autres minerais de fer. Le fer oligiste, nommé hématite rouge ou sanguine quand il est rouge et sans éclat, constitue un excellent minerai très recherebé; Y hématite brune, la limonite, le fer oolithique, le fer hydraté sont des variétés de fer olïgiste plus ou moins hydraté. La sidérose ou fer spathique, le fer carbonate lithoîde, variétés de carbonate de fer, sont très recherchés; le grillage les transforme en oxyde magnétique. Le fer spathique d'Allevard, dans l'Isère, devient, même par grillage un véritable aimant.

En 1800, il a été extrait un peu plus de 50 millions de tonnes de minerais de fer dans le monde entier. Voici le tableau de la production des contrées où l'industrie métallurgique est développée.

Tonnes.

Angleterre 14.8O0.U0O

États-Unis 12.500.00(1

Allemagne 7.800.000

Espagne 6.000.000

Belgique et Luxembourg :s.l oo.OOO

France 3 nno.OOO

Autriche-Hongrie 1 .570.0110

Russie 1 .010.000

Suéde 959.000

Algérie 384 .000

Italie 230.000

Europe. — Les mines ont eu leur heure de grande prospérité en France, mais c'a été pendant l'occupation romaine et au moyen âge. Les Romains, ces infatigables mineurs, ont creusé des galeries souterraines remarquables, montrant combien l'art

MÉTAUX COMMUNS

de l'ingénieur était déjà avancé à cette époque. Les seigneurs et le clergé, propriétaires des mines pendant le moyen âge, exploitèrent intensivement le sol pour s'enrichir. Mais, quand la royauté eut anéanti la noblesse, quand la France fut livrée aux discordes civiles et religieuses, quand surtout la découverte de l'Amérique eut transporté dans le nouveau monde l'espril d'aventure, les mines furent presque complètement abandonnées ; depuis cette époque, rien n'a pu les faire sortir de leur torpeur.

L'abandon des mines en France vient aussi de la difficulté de se procurer les capitaux et le personnel nécessaires. Les capitalistes refusent leur argent aux entreprises de leur pays, préférant le porter sur des mines étrangères souvent ruineuses.

La France est cependant aussi riche en métaux que l'Angleterre et l'Allemagne, les contrées minières par excellence. L'ouvrier français n'aime pas la vie souterraine, avec ses dangers et ses tristesses ; il préfère de beaucoup le travail en plein jour, à la lumière vive et gaie du soleil.

On trouve dans maintes localités des cavités creusées dans le sol, datant de l'époque gallo-romaine, d'où l'on a extrait des minerais de fer ; on retrouve aussi près de ces cavités les scories laissées par les forges où ces minerais ont été traités pour l'extraction du fer. Ces restes antiques se rencontrent notamment dans la forêt d'Othe, dans le Sénonais, dans le Gàtinais, dans le Périgord ; dans les environs de Segré, en Anjou; entre Sambre et Meuse, en Belgique, etc., etc.

En 1888, la France a extrait près de 3 millions de tonnes de minerais de fer, dans Ci mines et 81 minières en activité. Sur ce chiffre, les minerais hydroxydés *oolithiques de la Meurtheet-Moselle entrent pour la majeure part, soit 2456006 tonnes. Le reste se compose de 150 000 tonnes d'hématite rouge et de fer oligiste, 86 000 tonnes d'hématite brune et 44 000 tonnes de fer carbonate spathique. Il a fallu demander à l'étranger, principalement au Luxembourg et à l'Espagne, le surplus nécessaire à la fabrication du fer et de l'acier, soit un nombre de tonnes égal à la moitié de la production française.

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Le fer hydroxydé oolithique, ayant l'apparence de petites boules, abonde dans la Meurthe-et-Moselle. On l'exploite depuis l'extrême limite du département, à Longwy et Briey, jusque dans les environs de Nancy, à Champigneulles, Frouard, Pompey, etc. Ces couches de minerai s'étendent au loin, non seulement en France, dans la Haute-Marne, mais aussi dans le Luxembourg et dans toute la Lorraine allemande. Ces grains ferrugineux sont très recherchés pour la fabrication de l'acier. Leur proximité a considérablement développé l'industrie métallurgique dans toute cette partie orientale de la France. On exploite aussi du fer oxydé hydraté dans le Cher, à Vicdessos (Ariège), au Canigou (Pyrénées-Orientales), au Travers près Bessèges (Gard), dans le voisinage du Creusot, etc.

Le feroxydulé magnétique est rare en France. Les principaux gisements sont situés à Mas-Carol (Pyrénées-Orientales), Bas- Vallon (Côtes-du-Nord), Villefranche (Aveyronï, Collobrières (Var) et Dielette près Cherbourg; cette dernière mine offre cette particularité de ne pouvoir être exploitée qu'à marée basse.

Le fer oligiste et l'hématite rouge se rencontrent dans les Pyrénées, à la Voulte et à Privas dans l'Ardèche, à Framont dans les Vosges. La mine de Framont, aujourd'hui abandonnée, a fourni des cristaux aussi remarquables que ceux des gisements si célèbres de l'ile d'Elbe.

Le fer spathique est très rare : on le trouve à Allevard et à Vizille, dans l'Isère, sur les lianes de la chaîne de Belledonne, à Saint-Georges-d'Hurtières, près d'Aiguebelle, et à Modane, en Savoie; au Canigou, dans les Pyrénées. Quant au fer carbonate lithoïde, peu exploité, on le rencontre surtout à Aubin, dans l'Aveyron, à Alais, dans le Gard.

Les minerais de fer forment quatre groupes principaux en Angleterre : l'Ecosse, le Staffordsbire, le Pays de Galles et le groupe du Nord (Durham, Cleveland et Cumberland). On recherche beaucoup le fer oligiste et l'hématite rouge manganésifère du Cumberland et du Lancashire. On trouve très peu de fer spathique, seulement dans la presqu'île de Cornwall et dans le Somersetshire. Le fer carbonate lithoïde est au contraire très

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commun dans les terrains houillers, au sud du Staffordshire, dans le Pays de Galles, en Ecosse et dans le Yorkshire.

Presque toutes les mines de fer de la Belgique sont abandonnées, sauf le fer oligiste et la limonite des bords de la Meuse. Par contre, on exploite très activement dans le Luxembourg, surtout dans les communes voisines d'Esch-sur-Alzette, un minerai de fer semblable à celui de Meurthe-et-Moselle, en France.

L'Europe Centrale, l'Allemagne et l'Autriche-Hongrie, renferment d'abondantes mines de fer. Signalons le fer oxydulé de Moravitza, en Hongrie, le fer oligiste du Nassau, le fer spathique de Mùsen dans le pays de Siegen, de la Thuringe, de la Styrie, et de la Carinthie. L'Allemagne abonde en minerais de fer hydroxydés ; on sait que les gisements oolithiques de la France et du Luxembourg se poursuivent dans la Lorraine allemande. On y trouve aussi beaucoup de fer hydroxydé, dit des lacs, des prairies ou des marais, dépôts effectués pendant l'époque géologique actuelle.

Le fer oxydulé magnétique, manganésifère, titanifère et accompagné de grenats, se rencontre en abondance dans la Suède et la Norvège, surtout dans le gouvernement d'Oerebro. On en trouve aussi en Laponie. La Russie possède quelques belles mines de fer, notamment dans le Caucase, dans l'Oural (fer oxydulé de Blagodat), sur la rive droite du Dnieper, à Krivoï- Rog (fer oxydulé et fer oligiste), en Pologne où abonde le fer carbonate lithoïde. On compte 1283 mines de fer dans toute la Russie.

L'Italie renferme des minerais de fer excellents, mais elle les exploite peu ; dans ce beau pays, comme en France, on préfère le soleil à la clarté fumeuse des souterrains. Le fer oxydulé abonde en Sardaigne, dans la région sud, près de Saint-Léon, dans l'île d'Elbe, dans la Toscane à Stazemma, dans les vallées alpestres d'Aoste, de Cogne et de Traverselle. Les mines de fer oligiste de l'île d'Elbe sont célèbres depuis longtemps. Signalons aussi le fer carbonate des provinces de Bergame, de Brescia et de Côme.

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L'Espagne est aussi un magnifique pays minier, mais les mineurs, y sont rares, comme en France et en Italie. Les gisements ferrugineux abondent sur les côtes de la Méditerranée et du golfe de Gascogne. Citons le fer oligiste de Balmès, dans la province de Cordoue, les hématites brunes des Pyrénées et de Sommorostro, près de Bilbao, le fer spathique de la vallée de la Bidassoa. Les mines de Bilbao comptent parmi les plus importantes du monde entier; le minerai, exporté en majeure partie, représente une valeur annuelle de 20 millions de francs. On trouve du fer oxydulé au Portugal, dans la province de Galicie et dans l'Algarve.

Afrique. — L'Europe tire des minerais de fer de l'Algérie, qui possède deux centres importants d'extraction, Aïn Mokra, près Bone (oxyde magnétique) et B'ar el Baroud, près Oran (hématite rouge manganésifère). Les minerais algériens s'exportent surtout en Angleterre, aux États-Unis et en Hollande; la France en a pris seulement 23 000 tonnes en 1888 sur une production totale de 384 000 tonnes.

Asie. — Nous n'avons à signaler que les mines de fer du Japon. Le fer ne manque certainement pas en Asie, mais il y est peu exploité.

Amérique. — Les Etats-Unis sont très riches en minerais de fer oxydulé dans les États de Michigan, de New- York, de New- Jersey, en Californie, dans le Missouri ; fer carbonate lithoïde dans la Pensylvanie; fer oxydé hydraté dans un très grand nombre de localités.

Signalons aussi le fer oxydulé du Canada, de la montagne de Cerro-Mercado au Mexique, de Cuba, du Brésil où il abonde dans les provinces de Geràes, de Saint-Paul et de Goyas. On trouve des montagnes entièrement constituées par du minerai de fer dans la province de Geràes. De même au Mexique qui, outre sa célèbre montagne de Cerro-Mercado, possède encore d'immenses massifs d'hématite rouge et de fer oligiste à Tlaxico et à Comanja. Le fer abonde dans le Venezuela. Il existe donc des réserves immenses de fer en Amérique pour le jour prochain où les industries métallurgiques s'y développeront.

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Australie. — Le fer oligiste abonde dans la Nouvelle-Galles du Sud, surtout à Narara Creek ; à signaler aussi le gisement du mont Nowa-Nowa, dans le Gippsland.

2° Métallurgie du fer. — ■ Les minerais de fer doivent subir un traitement préalable, dans le but de les débarrasser de leur gangue, matières étrangères qui les accompagnent toujours. Cette opération n'est d'ailleurs pas particulière aux minerais de fer, elle s'applique indistinctement à tous les autres minerais. Le lavage des sables aurifères est un traitement préalable, identique au fond à celui du fer.

On commence par casser les gros blocs au marteau, puis à trier à la main. On procède ensuite au bocardage, c'est-à-dire au broyage à l'aide de cylindres broyeurs. Les débris sont classés par ordre de grosseur au moyen de cribles ou de cylindrescribles, dits tr&mmelsi Enfin, on sépare les grains de minerai des impuretés, en se basant sur l'inégalité des densités, lesminerais de fer étant beaucoup plus lourds que la gangue. On lave sur une table inclinée avec un fort courant d'eau : les impuretés sont entraînées et le minerai reste. On se sert aussi de tables à secousses; les chocs répétés produisent la séparation. Sous le nom de table toimiante, on fait enfin usage d'un cône large, à pente faible, tournant autour de son axe : le minerai s'étale par couches de densités différentes sous l'action de la force centrifuge.

Dans l'antiquité, on obtenait le fer par une méthode simple, mais primitive. Le minerai, mélangé avec du charbon de bois pulvérisé, était porté à une haute température dans un fourneau en briques réfractaires au moyen d'un fort courant d'air arrivant dans le fond du fourneau. L'oxyde de carbone réduit l'oxyde de fer et la masse incandescente se charge de poudre de fer, disséminée au milieu du mélange. En brassant cette masse, les particules de fer se soudent entre elles et forment une sorte d'épongé de fer, gorgée de silicate de fer en fusion. Ce silicate provient de la combinaison d'une portion du fer avec la silice qui accompagne toujours les minerais de fer. On portait cette éponge sous un marteau pilon qui écrasait

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la masse, expulsait le silicate et soudait fortement le fer. La méthode des anciens, désignée sous le nom de catalane, a disparu de nos jours pour plusieurs raisons : donnant trop peu de métal à la fois, elle ne pouvait plus suffire à l'énorme consommation de fer exigée par l'industrie métallurgique; elle perdait une grande partie du fer sous l'orme de silicate et exigeait l'emploi du charbon de bois, beaucoup plus cher que la houille. On a remplacé la méthode catalane par celle des hauts fourneaux, produisant en une seule opération des quantités énormes do métal, ne perdant plus de fer et utilisant la houille au lieu du charbon de bois.

Le fourneau est d'une très grande capacité. On mélange le minerai de fer avec du coke (on ne peut employer la houille elle-même qui contient du soufre et rend le fer cassant) et du carbonate de chaux ou castine qui se combine à la silice pour former du silicate de chaux.

Cette formation de silicate de chaux, au lieu de silicate de fer, conduit à un résultat très intéressant. Le silicate de chaux étant peu fusible, il faut chauffer, pour le fondre, beaucoup plus fortement que dans la méthode catalane ; mais, sous l'action •de cette température élevée, le fer se combine au charbon et l'on obtient, non plus du fer, niais de la fonte. Fonte et silicate de chaux entrent en fusion, tombent et viennent s'accumuler au fond du fourneau.

Un autre avantage immense des hauts fourneaux est de permettre la fabrication continue de la fonte. On charge conli- • nuellement le fourneau par le haut (gueulard), tandis que les matières fondues et accumulées à la base sont enlevées à des intervalles de temps réguliers. On pratique une ouverture à la base : la fonte, plus lourde et située à la partie inférieure, coule la première dans des rigoles de sable où elle se solidifie ; le laitier ou silicate de chaux s'écoule ensuite.

L'invention des hauts fourneaux n'est pas récente : elle date

du commencement du xvi e siècle. La production s'élevait alors à

une tonne de fonte par jour et on y utilisait le charbon de bois.

On n'utilisa le coke qu'à la fin du xvui e siècle. Cependant,

ni. j

MÉTAUX COMMUNS

encore de nos jours, on emploie le charbon de bois quand il s'agit d'obtenir des fontes spéciales, de qualité supérieure.

La méthode des hauts fourneaux ne prit donc de l'extension qu'à partir de la fin du xvui siècle, principalement en Angleterre, pays où le bois fait défaut, mais où la houille abonde et où l'industrie métallurgique avait déjà pris un grand développement. Les dernières forges catalanes n'ont définitivement disparu du continent que vers le milieu du xix e siècle ; peut-être cependant trouverait-on encore, à l'heure actuelle, dans une vallée retirée des Pyrénées, un de ces derniers vestiges d'une civilisation très ancienne.

Les hauts fourneaux ont subi de grands perfectionnements depuis un siècle. En 1760, Smeaton, en Angleterre, construisit des cylindres soufflants, sortes de pompes injectant une masse énorme d'air, ce qui augmente le rendement en fonte et permet d'accroître beaucoup les dimensions du haut fourneau. En 1788, toujours en Angleterre, on cessa d'employer le charbon de bois qu'on remplaça par du coke. Cette transformation économique ne fut adoptée en France que quarante ans plus tard.

En 1828, Beaumont et Neilson imaginèrent de chauffer l'air des souffleries, ce qui eut pour résultat de diminuer beaucoup la consommation du coke et la quantité de castine employée. L'air est chauffé par son passage à travers des tubes en fonte ou des chambres en briques réfractaires (système Siemens). Enfin, plus récemment, un ingénieur français a utilisé l'oxyde de carbone qui brûlait inutilement au sommet du gueulard ; ce gaz combustible est recueilli dans des réservoirs, mélangé avec de l'air, enflammé et sert à chauffer l'air des tuyères.

Le laitier lui-même, c'est-à-dire le silicate de chaux, est maintenant utilisé. En refroidissant lentement, il se convertit en une pierre dure qu'on transforme en pavés, en pierres à bâtir, dont on fait usage surtout dans certaines contrées de l'Angleterre et de la Belgique où manquent les matériaux résistants. On ne peut utiliser tous les laitiers, certains d'entre eux dégageant à l'air de l'hydrogène sulfuré. On réduit aussi le laitier en sable en le faisant couler encore liquide dans de l'eau

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froide ; ce sable est excellent pour durcir les mortiers. On fabrique encore du verre à bouteilles avec certains laitiers. Enfin, une usine d'Osnabrûck, en Allemagne, a obtenu de la laine minérale en injectant de la vapeur d'eau dans du laitier fondu. La vapeur entraîne le laitier avec elle et la matière en fusion se solidifie sous forme de lils lins, souples et élastiques, ressemblant à du coton. On se sert de ces fils pour conserver le chaud ou le froid, car ils sont très mauvais conducteurs de la chaleur. En Angleterre, on les utilise pour emballer les œufs; aux Etats- Unis, pour doubler les planchers des wagons et amortir les bruits si désagréables produits par la trépidation.

Conversion des fontes en fer. — On peut obtenir à volonté deux espèces de fonte : la fonte blanche et la fonte grise. Quand la température du haut fourneau est relativement peu élevée, le fer se combine à peu de carbone et l'on a la fonte blanche ; au contraire, si l'on insuffle par la tuyère de l'air très chaud, à 450°, on élève davantage la température et la fonte dissout un excès de carbone. Ce carbone, quand la fonte refroidit, cristallise sous forme de paillettes microscopiques de graphite qui colorent la fonte en gris.

La fonte blanche est cassante et ne peut se travailler avec des outils d'acier ; elle est par contre excellente pour fabriquer les objets par moulage, car elle augmente de volume en se solidifiant et reproduit les traits les plus tins. Elle sert à préparer le fer par la méthode du puddlage, étant la moins riche en carbone.

La fonte grise, non cassante, peut se travailler facilement avec des outils d'acier. On en construit les machines.

Le puddlage consiste à enlever le carbone à la fonte blanche, ainsi que le soufre, le phosphore, le silicium et autres impuretés, de manière à obtenir le fer pur.

On exécute deux opérations successives. Dans la première, dite finage, on fond la fonte sur un lit de coke et on fait arriver un courant d'air qui brûle la majeure partie du carbone et du silicium. Le métal obtenu, dit fine-metal, est coulé dans des rigoles et brusquement refroidi avec de l'eau.

MÉTAUX COMMUNS

Dans la seconde opération, le puddlage proprement dit, on fond le fine-metal sur la sole d'un four à réverbère, four disposé de façon à mettre le métal en contact seulement avec la flamme et non avec la houille qui contient du soufre. Le métal repose sur un lit de scories (résidu d'une ancienne opération) et de fer oxydé (vieux fers rouilles). L'oxygène de l'oxyde de fer brùie le peu de carbone restant encore dans le fine-metal, tandis que le soufre et le phosphore sont absorbés par les scories. M. Minary conseille d'ajouter aux scories un peu de chaux et de houille non sulfureuse. On agite le métal fondu avec une barre de fer ; il devient plus pâteux et se réduit finalement en une masse spongieuse qu'on écrase sous un marteau-pilon ; les impuretés liquides sont expulsées et le fer se soude à lui-même sous forme de barre.

Le marteau-pilon se réduisait jadis à un lourd marteau, mis en mouvement par une roue hydraulique. En 1839, François Bourdon, ingénieur au Creusot, construisit le premier marteau-pilon à vapeur. Le marteau-pilon est une énorme masse d'acier, reliée par une tige au piston d'un cylindre à vapeur ; la vapeur soulève le piston et la masse d'acier retombe ensuitedetout son poids. Cet instrument, d'une docilité extrême, peut être manœuvré par un enfant; il permet aussi bien de marteler les plus puissantes pièces de forge que d'enfoncer délicatement une épingle dans un bouchon.

La métallurgie actuelle exige des marteaux-pilons d'une puissance considérable. Celui du Creusot pèse 60000 kilos, sa chute est de 4 mètres et son prix de deux millions de francs. Celui de l'arsenal de YVoolwich, en Angleterre, est de même puissance. L'usine Krupp, à Essen, en Allemagne, possède un marteau-pilon pesant 100 000 kilos, du prix de cinq millions de francs.

Les progrès de la métallurgie du fer ont fait diminuer d'un tiers le prix de ce métal depuis vingt ans. Tous les minerais de fer sont devenus utilisables, même les plus phosphoreux. Le spectroscope permet d'analyser le métal en fusion avant de le solidifier par le refroidissement, si bien que cette analyse est