PERTE

Amalgamation .

Poussières .

Concentrés .

Tailings .

Boues .

Boues . .

Total . 18 grammes.

L’Exposition ou Transvaal. ■ — Le Gouvernement (lu Transvaal et le Syndicat des Mines de Johannesburg avaient installé dans les jardins du Trocadéro une exploitation complète de minerai d’or.

Dans les sous-sols aliénant à l'Exposition minière se trouvait une galerie d’extraction formée de véritable minerai importé du Transvaal; ce minerai criblé était remonté à la surface du sol. 11 était ensuite bocardé et amalgamé dans une salle spéciale. Les boues étaient ensuite cyanurées.

L’or était finalement retiré dans une pièce servant de laboratoire et où se trouvaient exposés les procédés Mac Arthur et Forrest, Betty et Siemens et Halske, dont l’installation avait été faite par « Siemens Electrolysis >», de Berlin, exposant avec la « Rand CentralOre réduction C° Ltd », de Johannesburg.

Tous ces traitements se faisaient avec des appareils d'origine dont nous venons de donner la description. Sur les murs se trouvaient des tableaux permettant de suivre l’opération. L’or extrait représentait environ 200 francs par jour.

Devant le pavillon, une pyramide représentait, année par année, le volume de l’or extrait depuis la découverte des gisements.

Dans une salle spéciale se trouvait un plan en relief des environs de Johannesburg.

Affinage de l’argent. — Procédé Mœbius. — Il est basé sur le même principe que l’affinage du cuivre, mais on opère en milieu nitrique.

Les électrolyseurs sont des cuves en bois (pitchpin) ; ils sont séparés en plusieurs compartiments, généralement sept, et montés par dix en tension. A la mine de Pinos-Altos, les dimensions des bacs sont : longueur, 3,6 m ; largeur, 0,60 m, et hauteur, 0,5 m.

L’électrolyte est une solution étendue de nitrate d’argent acidulée par un millième d’acide nitrique.

Les anodes sont des plaques coulées de 20 X 25 cm et de 5 à 10 mm d’épaisseur ; elles sont placées dans des sacs en mousseline de coton paraffinée pour empêcher l'action de l’acide et tendues sur des cadres en bois, également imperméabilisés.

La partie insoluble de l’anode reste donc dans ces sacs et ne peut se mêler à l’argent. Ces anodes sont au nombre de trois par compartiment; elles sont suspendues par des crochets à une tige métallique. Elles sont dissoutes en trente ou quarante heures, la densité de courant étant au début de 3 amp : dm2 ; au fur et à mesure que la teneur en cuivre augmente dans la solution, on diminue cette densité de courant jusqu’à 2 amp : dm2 et on augmente l’acidité jusqu’à 1 0/0. Suivant les conditions, la tension aux bornes est de 1 à 3 volts; elle est, en marche normale, de 1,5 volt.

Les cathodes, au nombre de quatre par compartiment, sont de minces lames d’argent soudées à des tiges de cuivre ; elles sont légèrement huilées pour empêcher l’adhérence de l’argent précipité. Pour le recueillir, un cadre animé d’un mouvement de va-et-vient ou un jeu de brosses animées d’un mouvement vertical permettent de détacher l’argent qui tombe dans des boites plattes, dont le fond perforé, est fixé d’un côté, par une chaînette et, de l'autre, par une charnière. L’usage des brosses permet d'éviter les courts circuits et de maintenir l’homogénéité du bain; en outre, on peut rapprocher davantage les électrodes, car il n’y a pas à craindre les arbores-

ÉLECTROMÉTA LLURGIE

cences produites par le métal déposé. L’ensemble des électrodes, agitateurs et boîtes, est fixé sur un treuil, de sorte que, chaque jour, il suffit, pour recueillir le métal, de soulever le tout, de faire tomber la boue égouttée dans une cuve à fond filtrant dans laquelle on le lave ; on le sèche ensuite, puis on le fond; il titre 999.

Dans les nouvelles installations, on remplace ces cathodes par une lame en argent sans fin, également huilée, sur laquelle le métal se dépose et est ensuite détaché au moyen de râcloirs. Le courant, amené au début des essais par des pointes de platine, l’est actuellement par des pointes d'argent, meilleur marché et plus conductrices. On recueille le métal de la même façon.

Lorsque le bain est très riche en cuivre, on le régénère en employant des anodes en charbon et faisant usage d’une faible densité de courant, de façon à ne déposer que l’argent ; on remplace ensuite les cathodes en argent par des cathodes en cuivre et on augmente beaucoup la densité de courant et, par conséquent, la tension aux bornes, de façon que le cuivre se dépose rapidement à l’état pulvérulent. Le bain ainsi régénéré peut servir à nouveau après addition d’acide. Lorsque le courant ne passe pas, il faut retirer l’appareillage du bain pour éviter l’attaque des cathodes.

Ce procédé ne peut guère s’appliquer qu’à des alliages ne contenant pas plus de 5 à 10 ü/0 de cuivre ; au cas contraire, on opère, comme pour l’affinage du cuivre, en employant comme électrolyte du sulfate de cuivre, mais en faisant le dépôt rapidement et recueillant le cuivre à l’état pulvérulent; les boues très riches en argent sont fondues, coulées en plaques et traitées comme précédemment.

Les boues d’affinage de l’argent renferment surtout de l'or, du platine, un peu de peroxyde d’argent, de plomb, d’antimoine, etc... ; elles sont séchées et fondues.

L’argent obtenu titre 999 à 999,5. L’or est traité par l’acide azotique bouillant pour enlever les traces d'argent qui restent ; il est alors à 999. Si l'alliage renferme beaucoup de platine, comme celui provenant de l’extraction du nickel du Canada, on le dissout dans l’eau régale ; le peu d’argent entraîné reste à l’état de chlorure que l’on sépare par filtration ; on précipite l’or par le sulfate ferreux et le platine par le chlorure d’ammonium. Le précipité de chloroplatinate calciné donne de la mousse de platine.

Le prix de revient de l’affinage de l’argent par ce procédé varie de 0,35 fr à 0,55 fr le kilogramme.

Ce procédé a été employé pour la première fois, en 1886, par la « Pennsylvania Lead C° » de Pittsburgh, qui traite journellement de 900 à 1 200 kg d’alliage.

L’usine de Perth-Amboy l’exploite depuis 1895 ; au début, elle utilisait la cathode sans fin; mais elle y a renoncé en raison de la difficulté de séparer l’argent recueilli et est revenue au système primitif.

L’usine de Denver (Gold Smelting and RefiningC0) emploie depuis 1898 la cathode sans fin préalablement graissée.

L’usine de Pinos-Altos traite de 100 à 125 kg ; le prix de revient est de 0,51 fr par kilogramme ; elle emploie une puissance de 3,5 chevaux-vapeur (170 ampères, 8 volts).

La « Copper Canadian C° » exploite ce procédé pour retirer les métaux précieux, or, argent, et platine, des boues d’extraction du nickel et du cuivre provenant de mattes Bessemer.

Enfin il est employé, avec quelques variantes, dans un certain nombre d'usines, traitant leurs boues d’affinage du cuivre.

Affinage de l’or. — Procédé Wohlwill. — On emploie, comme électrolyte, une solution de chlorure d'or. Le métal précieux dissous à l'anode se dépose à la cathode, tandis que l’argent qui forme la principale impureté reste dans les boues anodiques à l’état de chlorure d’argent.

L’électrolyte est formé d’une solution de 20 à 30 gr de chlorure d'or et de 20 gr de chlorure de sodium par litre. Ce dernier sel ne doit pas être employé en plus grande quantité, sinon l’argent entre en solution et se dépose avec l’or. L’électrolyte renferme de 20 à 30 cm3 d’acidè

chlorhydrique par litre, suivant la densité de courant employée. Celle-ci est considérable, de façon à activer l’opération; d’ailleurs, d’après les recherches de l’auteur, on peut aller sans inconvénient jusqu'à 30 amp : dm2 d’anodes. Dans ces conditions, une lame d’or de 4 mm d’épaisseur peut être dissoute en cinq heures; une lame de 4 kg représente 5 drn2, soit 300 ampères (pour les deux faces). Dans la pratique, on marche à 100 ampères, soit 10 amp : dm2, et on met quinze heures pour l’attaque d’une plaque analogue. On comprend qu’ici, plus encore que pour l’argent et le cuivre, la rapidité de l’opération ait son importance.

La tension aux bornes est de 1 volt et la température de 60-70°.

L’or se dissout en même temps que le plat ine et le palladium. L’iridium et les autres métaux du platine restent dans les boues. L’argent reste à l’état de chlorure, ainsi que le plomb en partie soluble à l’état de chlorure. S’il y a trop de plomb, le chlorure se dépose partout, sur la cuve, sur les électrodes; on ajoute alors à la solution, de temps en temps, un peu d’acide sulfurique pour le précipiter. Le bismuth se dépose à l’état d’oxychlorure si l’acidité de la solution est insuftisante pour le maintenir à l’état de sel soluble.

Le dépôt anodique représente, en général, une portion assez forte du poids des anodes; il renferme généralement un peu d’or, provenant de la formation de protochlorure, lequel se dédouble en métal et perchlorure. Comme nous l’avons vu, une certaine quantité des impuretés se retrouve à l’état de chlorure; il en résulte un dépôt d’or équivalent et, par conséquent, appauvrissement de la solution en chlorure d’or. Quelles que soient les impuretés contenues dans l’électrolyte, le métal se déposera pur, sous la condition qu’il renferme suffisamment de chlorure d’or; il faudra donc remplacer celui-ci au fur et à mesure de sa disparition par du sel pur, que l’on introduit sous forme de solution destinée à compenser les pertes par évaporation au moyen d’un appareil à niveau constant.

Les cathodes sont en or laminé ; elles sont distantes de 3 cm des anodes et elles ont la même surface. Chaque électrolyseur en porcelaine ou lave comporte U paires d’électrodes suspendues à des barres de cuivre recevant le courant par deux cadres métalliques. Plusieurs bains sont montés en tension.

Il est à remarquer que les matières étrangères favorisent la qualité du dépôt; la solution de chlorure d’or pur employée au début donne un dépôt spongieux et volumineux, dont la densité croît en même temps que la teneur de la solution en impuretés, de sorte qu’au bout d’un certain temps on obtient un dépôt en paillettes. Il faut donc, au début, pour éviter les courts circuits, augmenter la distance entre les électrodes.

Le dépôt raclé est recueilli et fondu; il titre 999,8.

Ce procédé est employé à Hambourg, depuis 1880, par la « Norddeutsche Affmerie a, qui traite par jour 75 gr d’alliage, avec un appareil d’une superficie de 6 m2. La puissance nécessaire est inférieure à 2 chevaux (exactement 1,17 kilowatt ou 1,6 cheval).

11 est employé depuis 1900 par la Monnaie de Philadelphie, qui traite par jour 28 à 30 kg d’alliage.

Extraction de l’argent et de l’or des résidus. — Procédé Dielzel. — On peut facilement, par électrolyse, récupérer le cuivre et les métaux précieux contenus dans les résidus de toutes sortes, bijoux, galons, filés, passementerie, etc...

Le procédé Dietzel repose sur le principe suivant : On emploie, comme électrolyte, une solution de nitrate de cuivre légèrement acide; les métaux, sauf l’or et le platine, se dissolvent à l’anode; l’argent est ensuite précipité par le cuivre et celui-ci se dépose à la cathode.

L’électrolyseur est formé d’une cuve munie d'un double fond en matières non conductrices, sur lequel on place l’alliage coulé en plaques de 3 à 8 mm, auxquelles le courant est amené par un fil de platine. La surface de ce double fond est de 2 m2 environ.

Le cuivre doit se déposer sur deux cathodes cylindriques, animées d’un mouvement de rotation ; elles sont légèrement graissées ou enduites de plombagine pour empêcher l’adhérence.

Entre les électrodes se trouve un diaphragme formé d’une simple toile de lin, dont le but est de retenir les fragments de cuivre qui pourraient se détacher de la cathode.

ÉLECTROMÉTALLURGIE

L’alliage obtenu de la fusion des objets de toutes sortes a une composition très variable, qui répond cependant le plus souvent aux limites suivantes :

Cuivre . . 40 à 65 0/0

Argent . 22 à 50 0/0

Or . 5 à 7 0/0

Zinc, Plomb, Etain . Environ 5 0/0

Cadmium, Platine, Nickel . Traces.

11 n’y a, en général, que des traces de fer; cependant, quelquefois, les échantillons en contiennent des quantités notables.

Le résidu anodique renferme de l’or, du platine, de l’acide stannique, du nitrate basique d’étain, du bioxyde de plomb. On traite les boues par l’acide nitrique étendu, à l’ébullition; puis on dissout le résidu dans l’eau régale, on sépare par filtration l’acide stannique, le chlorure de plomb et le peu d’argent à l’état de chlorure; dans la solution, on précipite l’or par le sulfate ferreux, puis le platine par du fer ou du chlorhydrate d’ammoniaque.

La densité de courant employée est de 1,8 amp : dm2 et la tension aux bornes de 2,5 à 3 volts. Le liquide employé est peu conducteur ; il renferme 2 à 5 0/0 de cuivre et 0,05 à 0,4 0/0 d’acide libre ; il s’écoule, chargé d’argent, par la partie inférieure et revient, désargenté, à la partie supérieure de l’éleclrolyseur.

Lorsqu'il sort de l’appareil, il se rend dans une série do sacs à double fond percés de trous, renfermant au centre des barres de cuivre et sur les côtés de la tournure. Le liquide cède alors son argent, qui se trouve remplacé par une quantité équivalente de cuivre, soit environ 1 partie de cuivre dissoute pour 1 partie et demie d’argent précipitée. Le liquide sortant de ces appareils est à peu près neutre ; au cas où l’alliage contiendrait du fer, c’est à ce moment que l’on élimine ce métal entré en solution, à l’état de sous-azotate basique, par addition d'hydrate de fer et action d’un courant d’air.

Les liquides sont réunis dans un monte-jus et envoyés dans un réservoir où on complète après dosage la quantité d’acide nitrique nécessaire.

On perd ainsi 0,03 0/0 de l’argent traité; le cuivre obtenu en renferme environ 1 gr par 10 kg.

Ce procédé est employé par l’Allgemeine Gold- und Silber-Scheide-Anstalt de Pforzheim (Allemagne), qui traite ainsi environ 60 kg d’alliage par jour. Le prix de revient du traitement est 1,25 fr environ par kilogramme.

Produits exposés. — La plupart des Sociétés exposant du cuivre électrolytique, Société Française des Métaux, Société des Cuivresde France, Fonderies et Laminoirs de Biache-Saint- Waast, Nichols Chemical C°,etc., présentaient également des lingots d’or et d’argent provenant de bains d’affinage.

Le Comptoir Lyon-Alemand exposait également, dans le Palais des Mines et dans la classe de la Bijouterie, de l’argent électrolytique à 1000/1 000 sous formes diverses : planches, fils, barres, etc.

Argenture. — La maison Christophle, propriétaire des brevets de Ruolz, qui, on le sait, découvrit en France l’argenture et la dorure galvaniques en même temps que Elkington en Angleterre (1840), a eu pendant longtemps le monopole de l'argenture et, notamment, de la fabrication des couverts. Elle avait installé dans la classe 24, derrière son exposition, un petit atelier de dépôts électrochimiques. Nous croyons inutile de décrire ici ces opérations; rappelons simplement que l’argenture s’applique plus spécialement au cuivre et à ses alliages. La première série d'opérations consiste à dégraisser et décaper les objets pour assurer l'adhérence et la continuité du dépôt. On dégraisse les pièces soit en les chauffant au four et, pour les petits objets, en les plongeant dans un bain de potasse caustique à l’ébullition. Dans le premier cas, les objets se recouvrent d’une couche d’oxyde que l’on détruit en plongeant les pièces encore chaudes dans de l’acide sulfurique à 10 0/0 (dérochage) ; on passe ensuite dans une série de bains acides : eau-forte

vieille, eau-forte neuve, acide à brillanter, acide à mater, etc. L’objet ainsi préparé est porté dans lebain de dépôt formé d'une solution de cyanure double d’argent et de potassium où il reste le temps nécessaire. Pour assurer la régularité du dépôt, les pièces sont suspendues à des cadres métalliques auxquels on imprime un mouvement de va-et-vient et qui servent à amener le courant. On emploie des anodes solubles en argent.

Fig. 116. — Balancier galvanogrammèlie de \1. Ducot.

L’objet sortant du bain est mat ; généralement on lui donne du brillant soit en le frottant avec des brosses en fil de laiton (gratte-brosse) montées sur tour et en finissant au moyen de drap imprégné de rouge d’Angleterre ou autres poudres à polir.

Étant données d’une part, la valeur de l’argent, d’autre part la vente des objets qui est réglée, en général, d’après le poids de métal précieux déposé, on emploie divers dispositifs permettant de connaître à tout moment quelle est cette quantité déposée ; les appareils utilisés à cet effet rompent le courant automatiquement dès que la quantité voulue de métal a été déposée.

ÉLECTROMÉTAL LURGIE

Deux balances de ce genre figuraient à l’Exposition :

Le balancier galvanograrnmètre de M. Ducot {fig. 116) est une balance romaine à deux contrepoids au lieu d’un. L’un de ces poids, P, est fixé sur le fléau 13; l’autre est mobile.

Le fléau est terminé par une aiguille qui se meut devant un cadran et indique en grammes la valeur du dépôt. Une petite sphère ajustable, M, permet de faire varier la sensibilité du fléau. Une tige E, dépendante du contrepoids C, permet de régler l’équilibre du début avec plus de sensibilité que le poids lui-même.

L’index D placé sur le cadran, au point correspondant au poids que l’on veut déposer, ferme, par son contact avec l’aiguille, le circuit d'une pile Leclanché, sur lequel est intercalé un .électro-aimant dont l’armature déclenche l’interrupteur se trouvant sur le circuit du bac d’électrolyse. L’opération se trouve ainsi arrêtée, en même temps qu’une sonnerie S indique cette fin d’opération.

Fig. 117. — Balance argyrométrique.

La balance argyrométrique [fig. 117), exposée par la maison Delval et Pascalis, est une balance ordinaire, dont un des bras supporte le cadre où sont accrochées les pièces à argenter. Le courant est amené au cadre par l’intermédiaire du fléau, auquel est fixée une pointe plongeant dans un godet de mercure ; une fois l’équilibre fait, on dispose sur le plateau un certain nombre de poids représentant la quantité de métal à déposer (correction faite de la poussée du liquide), de sorte que, lorsque cette quantité de métal se trouve déposée, le fléau bascule et le courant se trouve coupé.

On tend de plus en plus, dans les maisons importantes, à utiliser des compteurs électriques de quantité.

Dorure. — La dorure galvanique fut découverte par de Ruolz et Elkington en même temps que l’argenture. Les procédés sont semblables à ceux de l’argenture avec cette différence que l’opération se fait à chaud, vers 60-70°, et, en général, avec une anode insoluble; celle-ci est ordinairement formée d’une petite lame de platine et l'ouvrier règle le courant soit en faisant usage d’un rhéostat, soit en enfonçant plus ou moins 1 anode insoluble.

Suivant les conditions, on obtient de l’or vert, de l’or rouge ou de l’or jaune ; en général,

on emploie des bains neufs pour faire la dorure jaune principalement sur argent; la dorure verte s’obtient avec un vieux bain riche en argent et la dorure rose ou rouge avec un vieux bain riche en cuivre; en outre, on modifie la teinte en variant la densité de courant, soit au moyen du rhéostat, soit au moyen de l’anode insoluble que l’on plonge plus ou moins. De plus, on peut mélanger ces teintes par des réserves appropriées et compléter l’ornementation, avec des vernis de couleur. On obtient ainsi ces magnifiques bijoux « art nouveau », qui de la bijouterie de luxe sont passés dans la bijouterie de fantaisie.

La maison Christophle et la maison Delval et Pascalis exposaient, dans la classe 24, un certain nombre de pièces dorées par électrolyse. Dans la classe de la Bijouterie et dans un certain nombre d’autres classes, un grand nombre de fabricants exposaient également des pièces dorées par ce procédé qui constitue actuellement une industrie très importante.

L’Exposition centennale d’Electricité renfermait un revolver, qui fut la première pièce dorée par Christophle, en 1842.