‹ L'aluminium et les métaux alcalins: recherches historiques et techniques sur leurs propriétésChapitre 22 sur 37 · AUX FRAIS DE S. M. L'EMPEREUR · texte numérisé non relu

AUX FRAIS DE S. M. L'EMPEREUR

I refroidissement diverses auxquelles ils se trou-

ient soumis lorsqu'on ouvrait les portes du Aorneau , ou que Ton remettait du charbon froid dans le foyer.

Quoique l'expérience ait duré une dizaine de jours arec des interruptions dangereuses pour roiyeloppe des cylindres, celle-ci était seulement fimdillée, le lut compact et d'une résistance parfidte, cohérent, mais sans trace de fusion.

Aussi M. H. Deville termine-t-il ce qu'il rapporte à ce sujet , en disant qu'il considère cette opération comme décisive pour le succès de la fabrication continue du sodium.

Usine d'AinfireTllle-la-lIl-Vole.

FabriccUion indmtrielle, — Méthode adoptée.

Nous arrivons enfin à la préparation manufactarière du sodium telle qu'elle s'exécute actuellement i Tusine d'Amfreville-la-Mi-Yoie, près Kouen, la première qui ait été organisée, dès 1855, pour la fabrication spéciale de l'aluminium.

80 USINE D'AHFREYILLE-LA-MI-yOIE.

Préparation du mélange. — Nous avons vu haut que les mélauges propres à produire k dium consistaient essentiellement en carbonate soude et charbon , auxquels on avait cru de^ ajouter une certaine quantité de craie pour renc le mélange moins fusible et l'empêcher de boursoufBer. La présence de cette craie ava deux inconvénients : 1"* elle augmentait Timpurei des résidus qui restent dans les cylindres aprè chaque opération , et rendait impossible l'introduction d'une certaine quantité de ces résidus dans des mélanges neufs ; 2"* elle produisait de la chaux quiy se trouvant mêlée intimement au carbonate de soude , donnait naissance à de la soude caustique lors du lessivage de ces résidus.

Nous sommes parvenus à supprimer complètement la craie et à donner au mélange une dureté convenable au feu, en augmentant suffisamment la proportion de charbon.

Après avoir amené sous une meule de granit la houille an degré de finesse convenable, on y mêle le carbonate de soude à la pelle, et le mélange est soumis à l'action de la meule jusqu'à ce que l'on n'aperçoive plus de grumeaux de sel.

FABBIC. IMDUSTR. — HÉTHODE ADOPTÉB. 81

CtUcmation du mélange. — La calcioation B'efloe dsDS deux cylindres en fonte de 2" fiO de sarO' 40 de diamèlre. Ces denz cylindres midisposés horizontalement dans un fonr à Toût^ nrbaissée, et cbaaffés à l'aide'd'un pelit foyer qui peat donner ao plus la fempéraluredu ronge vif. La fig. 14- donne une idée de ce four.

La calcination a pour but de chasser du mélange toutes les matières volatiles qu'il peut perdre, avant que le charbon ne commence à réagir sur le carbonate , et d'obtenir ainsi une matière propre i donner immédiatement do sodium lorsqu'on l'exposera à une température suffisante.

Dans c«tte opération, le mélange perd de l'eau,

82 USINE d'amfreville-la-mi-yoie.

de Tacide carbonique, et des hydrogènes plus mm moins carbonés provenant de la houille ; il s'alM faisseen subissant un certain ramollissement, âe^ vient plus dense, et contient alors beaucoup plus d^' ^ matières sous un volume moindre, condition indispensable pour un bon dégagement de sodium. L'opération est terminée lorsque les gaz qm s'échappent commencent à prendre la teinte jaune caractéristique de la présence du sodium. A ce moment^ le mélange est retiré des cylindres et étalé en couche mince sur le sol de Tatelier^ qui ^ est carrelé ; il se refroidit promptement ; il peut alors être relevé en tas et mis en cartouches.

Mise en cartouches. — La mise en cartouches > du mélange rend les charges beaucoup plus promptes et plus faciles. La perte de matière en est de beaucoup diminuée ; le tube peut être complètement rempli, et la charge est pour ainsi dire instantanée.

Réduction du mélange. — L'opération qui doit produire définitivement le sodium s'effectue dans des tubes en fer de 10 à 12 centimètres de diamètre intérieur et d'une épaisseur qui peut va«

FABRIC. INDUSTR. — MÉTHODE ADOPTÉE. 83

\<m»ie& à 30 millimètres, fig. 16. Les tubes

it ouverts aux deux extrémités , dont Tuoe

N't servir au chargement, et l'autre au déga-*

^«(ment. L'orifice de chargement se bouche avec

Fig, 15.

Qoe bonde pleine en fonte, et celui de dégagement avec une bonde percée d'un trou pour recevoir le col des récipients (1).

Ces tubes sont disposés horizontalement sur un four très analogue aux fours de chaufferie employés dans les usines à fer (voir pi. 1), et peuvent être chauffés au blanc soudant. Il est fermé de manière à réserver les deux orifices des tubes et à permettre ainsi leur chargement et leur nettoyage.

Marche de l'opération. — Ceci étant bien compris, nous supposerons le four en feu, la grille

(1) La disposition que nous Tenons de décrire nous est parsonneHe et fait l'objet d'un breyet pris par nous en 1855.

84 USINE D*AlfFRETlLLE-LA-MI-y01E.

bien dégagée de mâchefer et chargée d'une coache de combastible, les tubes parvenus température du rouge blanc. Un ouvrier successivement Forifice de chargement de tube et présente une rigole en tôle, fig. 16,

tenant la cartouche qui forme la charge d'aftf

tube, tandis qu'un autre ouvrier la fait glisser^ rapidement dans l'intérieur du cylindre. Le tube ^ se trouve ainsi chargé en très peu de temps, et ^ l'on perd très peu de matière. Aussitôt il se fait ^ un abondant dégagement de gaz, qui viennent sor- t tir au dehors sous forme d'un long jet enflammé. --- Pendant les premiers instants, ces jets ressemblent beaucoup à ceux du gaz d'éclairage ; ce sont sur- ^ tout des gaz proto et bicarbonés provenant de la calcination de la cartouche et de la réaction du charbon sur l'eau que peut avoir absorbée le mélange par son exposition à l'air. La flamme de-

FiBRIC. IKDUSTR. ^ MÏ^THODB ADOPTÉ B. 85

de plus en plus éclatante et prend la teinte itre caractéristique du sodium. BientAt l'œil ^t peine à en supporter Téclat; elle émet alors l'abondantes fumées de soude provenant de la eombustion du sodium dont elle est chargée. A ce moment, l'ouvrier adapte les récipients^ car le métal ne va pas tarder à se condenser.

Théorie de la réaction. — Lorsque le mélange a atteint la température à laquelle le charbon est susceptible de réagir sur le carbonate de soude, voici ce qui se produit : un équivalent de diarbon s'empare d'un des équivalents d'oxygène de l'acide carbonique, et le fait passer à l'état d'oxyde de carbone, en y passant lui-même; un autre équivalent de charbon s'empare de l'oxygène de la soude, et, mettant en liberté le sodium, produit un troisième équivalent d'oxyde de carbone. L'équation suivante représente cette réaction.

NaOCo*H-2C -3C0 + Na.

Le sodium vient se condenser dans les récipients, et l'oxyde de carbone, entraînant une certaine quantité de ce métal, forme ces jets de flamme brillants qui se dégagent à l'extrémité des appareils. Tout ceci serait très simple, comme on le voit,

86 DSINB D AHFBBVILLB-LA-HI-TOIB.

si l'action ultérieure de l'oxyde dec&rboKi sodium, prttâ se condenser, ne venait compli le phénomène, comme l'aTaient si bien rema HH. Donny et Hareska, dans leur travail potassium, et produire ces dépAts noirs ti fusibles de soude et de charbon , qui font p« toujours une proportion considérable de sodi Nous avons dit plus haut quelles étaient légères modiftcalions que nous avions api tées au récipient de MH. Donny et Hareska; ce qui étonnera peut-être, c'est que les dimens de ce récipient se sont trouvées suffisantes nos cylindres de 1 mètre de long. En effet, l'appareil de condensation est petit, relativen à l'appareil de production, plus il échappe de dium métallique à l'action destructive de l'oi de carbone. Fig. 17.

FiBRIC. INDUST. — MÉTHODE ADOPTÉE. 87

Durée ^une charge. — La darée d'une charge dépend de rintensifé de la chaleur et de la qualité des mélanges ; elle peut varier d'une heure et lemie à quatre heures. On peut dire cependant [oe plus l'opération marche rapidement (jus- [u'à une certaine limite, bien entendu), plus la iiantité de sodium métallique obtenue est conidérable. D'un autre côté, la durée des tubes st inversement proportionnelle à l'intensité de a chaleur.

Nous supposerons l'opération en bon train : les écipients sont placés ; ils commencent à s'emplir le sodium fondu, et les gaz, qui sont obligés de )arboter à travers le métal, font entendre un bruit )articulier, qui est l'indice d'une bonne marche. De temps en temps, un ouvrier armé d'une tringle iégage le col du récipient. Bientôt, s'il n'y prend ^arde, le métal déborde et vient couler au dehors; lans attendre ce moment, il doit l'enlever et verser e métal fondu dans une bassine contenant une certaine quantité d'huile de schiste. Pendant ce emps, un autre ouvrier replace un nouveau écipient.

Nettoyage des récipients. — Les récipients dont

88 OSINS D AMFRBTILLB-LA-Hl-TOIB.

on a fait couler le sodium fondu sont encn par le mélange de soude et de charbon pr aant de l'action de l'oxyde de carbooe sur Ii dîam. Ce mélange est imprégné d'one assez :

proporliOD de sodium : il est tellement adb^ qu'il ne penl être détaché qu'à l'aide du cis mais, pour supporter ce trarail , la matière être préalablement refroidie dans l'huile; cela, elle prendrait feu sous l'action de l'o C'est pour remplir cette condition que, ans qu'ils sont suffisamment refroidis, l'on plong< r^ipients dans de l'buile de schiste contt

dans des boites de fonte, fig. 18. Au sorti ces boites, ils sont nettoyés, ajustés de nouv

FiBEIC. IHDUSTR. — MiTHODE ADOPTÂE. 89

et propres alors à recommencer le service. La laUe, fig. 19, sert au nettoyage des récipients.

Fig. 19.

Nouvelle charge. — On s'aperçoit que le mélange contenu dans les tubes commence à s'épuiser lorsque l'on voit diminuer d'intensité, la flamme qui se dégage à l'extrémité da récipient, quoique le col ne soit pas obstrué.

Il faut procéder alors à une nouvelle charge de mélange, qui s'effectue comme la première, avec cette différence que l'on a eu soin de retirer préalablement du tube^ le résida de l'opération précédente. Cette dernière opération s'effectue à l'aide d'an long refouloir dont la fig. 20 donne une idée.

Fig. 20.

' "■"II», i,, .

■"re, ou ] ■ "efracla,

'itB AMPTÉB. 91

' l'oD en

du todium. — Le sodiam prodait

valions qae nous venons de décrire

e Boâinm brat II est sons forme de

asses fondnes ou de grenaille, mèlto

,ues fragments de charbon et de soade.

de l'employer à l'extraction de l'alumi-

il doit être soumis à aoe purification qui

i le débarrasser des corps étrangers. C«tl<;

se de la fabrication s'effectue de la manière

•'ante : Le sodiani brnt, bien égoutté d'Iiuil';

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