CUIVRE

core à l'état d'oxyde cuivreux Cu*0, d'oxyde cuivrique CuO, de carbonate cuivrique CO^Cu; mais ses minerais les plus abondants et les plus exploités sont le sulfure cuivreux (^u*S (chalkosine) et les sulfures doubles de cuivre et de fer Cu*S,Fe*S', qu'on désigne sous le nom de pyrites cuivreuses.

On exploite encore, sous le nom de cuivre gris, divers minéraux qui renferment du sulfure cuivreux, combinée du sulfure d'antimoine et d'arsenic, et dans lesquels le cuivre peut être remplace en partie par le fer, le zinc, l'argent, le mercure.

Traitement des minerais de enivre. — 1° Le cuivre sextrait aisément de l'oxyde cuivreux ou du. carbonate cuivrique. On fond ces minerais ave(idu charbon dans des fours à cuve. Les mines de Chessy, près Lyon, renfermaient autrefois une veine, aujourd'hui presque épuisée, d'oxyde cuivreux, qu'on réduisait par ce procédé.

2* La pyrite cuivreuse, qui est souvent mélangée à du sulfure

cuivreux, exige un traitement plus compliqué. Il s'agit d'en séparer le soufre et le fer. Pour cela, on commence par soumettre le minerai à un grillage incomplet. Cette opération s'exécute dans un four à réverbère (^</. 112). La flamme du foyer lèche la vcùte surbaissée du four vv. L'ouverture de la cheminée est en C. Le fourneau est chargéde minerai par les auges en fer, placées à la partie supérieure. Ce premier grillage a pour effet de chasser une partie du soufre. L£S sulfures de fer et de cuivre se convertissent partiellement en

iOO LEÇONS D« GHIMlk MODEP.NE.

oxydes et en sulfates. Il reste un excès de sulfure. Le minerai, incomplètement grillé, est alors soumis à une fusion en présence de matières siliceuses. On y ajoute ordinairement les scories provenant du grillage de la matte (voir plus loin), et quelquefois du spatii (luor, dans le but de rendre le laitier plus fusible. Cette opération s'exécute dans des fours à manche, ou même dans des fours à réverbère, disposés d'une manière particulière. En présence du sulfure de fer non attaqué, l'oxyde cuivrique, formé pendant le grillage, se convertit en sulfure de cuivre et en oxyde de fer. Celui-ci s'unit à la silice, ainsi que celui qui provient du grillage, tous deux ramenés à l'état de protoxyde par les gaz réducteurs du foyer. Il se forme ainsi du silicate ferreux, qui constitue un laitier très-fusible au dessous duquel se rassemble un sulfure de cuivre beaucoup moins riche en sulfure de 1er que la pyrite primitive : ce produit est la maite.

Il s'agit maintenant d'enlever le soufre qui a été laissé jusque-là comme agent de concentration. Pour cela on casse la matte et on la soumet à des grillages répétés, qui ont pour but d'oxyder une nouvelle partie du soufre et ce qui reste de fer. On fond ensuite de nouveau avec des malières siliceuses et des scories riches en oxyde de cuivre et provenant du rafdnage du cuivre noir. On obtient ainsi du silicate ferreux sous forme de laitier, et une masse métallique renferraantde90à94p. 100 de cuivre encore allié à du fer, du plomb, de l'arsenic, du soufre, etc. Ce produit constitue le cuivre noir.

Raffinage du cuivre noir. — Cette opération s'exécute en fondant le métal impur dans un four à réverbère : l'oxygène de l'air se porte sur le cuivre pour former de l'oxyde, et celui-ci est réduit peu à peu par les métaux étrangers et par le soufre que la masse de cuivre renferme encore : ces oxydes se séparent, sous forme de scories et de crasses, qu'on enlève. Le cuivre, rassemblé dans une cavité cylindrique creusée dans le fourneau, se solidifie lorsque l'ouvrier projette de l'eau froide à la surface du métal fondu, et est enlevé sous forme de disques auxquels on donne le nom de cuivre rosette. Ainsi obtenu, ce cuivre est cassant, propriété qu'il doit principalement au protoxyde dont il est encore imprégné.

On le fond finalement sous une couche de charbon, en ayant soin de l'agiter avec une branche de bois vert.

On obtient ainsi le cuivre rouge ductile.

Le procédé que nous venons de décrire est usité en Angleterre

CllVRE. 401

El) Suède et en Allemagne, la nature des opérations et la forme du lourneau sont sensiblement différentes. A Manslield, en Prusse, on exploite des pyrites cuivreuses disséminées en petits cristaux dans un schiste argileux imprégné de bitume. Après une série de grillages et de fusions, on obtient un cuivre noir assez riche en argent pour que ce mêlai puisse être extrait avec avantage.

Pour cela on emploie la méthode dite de liquation. Le cuivre argentifère est fondu avec du plomb et l'alliage liquide est soumis à un refroidissement lent Le cuivre se solidifie le premier, allié à une petite quantité de plomb, tandis que le reste du plomb, retenant

presque tout l'argent, demeure liquide. Un second procédé consiste à transformer l'alliage de plomb et de cuivre argentifère en disques D (fig. 113), et à réchauffer ceux-ci très-lentement. Dès que la température est assez élevée, le plomb coule, entraînant tout l'argent. Le cuivre F:„' 113. reste, allié à une certaine quantité

de plomb. On le raffine en le fondant dans un four à cuve, sous le vent d'une tuyère. Le plomb et le fer s'oxydent avec une partie de cuivre, et ces oxydes sont enlevés sous forme de scories. Le cuivre pur reste et est converti en rosette. Quant au plomb argentifère, on le soumet à la coupellation (page 58 i).

On nomme cuivre de cément du cuivre précipité d'une solution de sulfate de cuivre par le fer métallique. Il est très-pur.

Propriétés du cuivre. — Ce métal possède une couleur rouge caractéristique, que tout le monde connaît. Frotté, il exhale une odeur particulière, désagréable. Il cristallise en cubes par fusion. Par voie galvanique, on peut l'obtenir cristallisé en octaèdres réguliers. Il fond vers 1100°.

SadeEsile varie entre 8,85 et 8,95. Il est très malléable, trés- Huctile, très-tenace.

On parvient à le volatiliser à la chaleur du chalumeau à gaz hydrogène et oxygène.

Dans l'air sec, il se maintient sans altération à la température ordinaire : mais il absorbe l'oxygène en présence de l'humidité e; du gaz carbonique. II se lorrae alors, à la surface du métal, des ta-

ches vertes qui constituent un hydrocarbonate de cuivre ; c'est le produit désigné communément sous le nom de vert-de-gris.

A une température élevée, le cuivre absorbe l'oxygène avec avidité et se convertit en oxyde cuivrique noir, si l'oxygène est en excès. Dans le cas contraire, il se forme de l'oxyde cuivreux rouge. L'oxydation est favorisée par l'état de division du métal.

Expérience. Je projette sur un têt à rôtir, médiocrement chauffé, du cuivre pulvérulent, provenant de la décomposition de l'acétate de cuivre. En approchant du métal un charbon allumé, de manière à le chauffer en un point, je vois se former là une tache noire d'oxyde, qui s'étend rapidement par suite des progrès de l'oxydation.

En présence des acides ou de l'ammoniaque, le cuivre attire l'oxygène rapidement à la température ordinaire.

Expérience. Dans un flacon bouché à l'émeri, on introduit de l'ammoniaque et de la tournure de cuivre, et l'on agite vivement. La liqueur ammoniacale se colore en bleu. Si l'on débouche ensuite le flacon sous l'eau, on voit celle-ci remonter, parce qu'il s'est fait un vide par suite de l'absorption de l'oxygène. La liqueur bleue lient en dissolution de l'oxyde de cuivre ammoniacal et de l'azotite de cuivre. (Schœnbein, l'eligot.)

Cette liqueur est capable de dissoudre le coton et la charpie, qui constituent de la cellulose presque pure. (Schweizer.)

Chauffé avec de l'acide sulfurique concentré, le cuivre se convertit en sulfate avec dégagement de gaz sulfureux. L'acide azotique, même étendu, le dissout aisément avec formation d'azotate et dégagement debioxyde d'azote (page 157). L'acide chlorhydrique bouillant l'attaque très-lentement, avec dégagement d'hydrogène et formation de chlorure cuivreux (page 599).

Usages. — Le cuivre est très-employé pour la fabrication des chaudières, alambics, ustensiles de cuisine. Les feuilles de cuivre servent pour le doublage des navires, quelquefois pour la couverture des maisons. Ce métal entre dans la composition des alliages les plus importants : laiton (cuivre et zinc), bronze (cuivre etétain), maillechort (cuivre, zinc, nickel) (voyez page 251).