TRAITEMENT DES

maties sont coulées dans des moules de fonte en plaques qui doivent servir d'anodes. Ces plaques , dont la conductibilité électrique est suffisante , communiquent avec le circuit extérieur par des bandelettes de cuivre emprisonnées dans les anodes pendant la fusion. Les maites contiennent environ 35 parties de cuivre , 38 de fer et 27 de soufre.

Le bain électrolytique est obtenu en traitant au four à réverbère à étages des minerais riches et en soumettant les produits du grillage a l'action de l'acide sulfurique dilué dans des récipients en plomb à grande surface ; le traitement au réverbère doit être conduit de manière à obtenir des oxydes, et non des sulfates, atin d'éliminer autant que possible le fer dont l'oxyde n'est pas soluble dans l'acide sulfurique étendu. La solution de sulfate de cuivre contenant du sulfate de fer est amenée dans des bacs de traitement dont les cathodes sont constituées par des lames de cuivre pur peu épaisses , placées dans des cadres en bois pour éviter leur gondolement.

La présence de la pyrite de fer dans les mattes sulfurées nécessite de grandes précautions dans la conduite des opérations , afin d'éviter que ie fer ne se dépose avec le cuivre sur la cathode.

Fig. Sîo.

Le sulfure de fer est décomposé et le fer passe dans le bain à l'état de sulfate ferrique qui tend à se réduire en sulfate ferreux et en fer à la cathode. Le sel cuivrique de la solution se réduit donc peu à peu et est remplacé par des sels de fer.

582 éLECTROMÉTALLURGIE.

De nombreuses expériences ont montré que le dépôt de cuivre reste net et brillant tant qu'il subsiste environ o, 5 pour loo de cuivre dans la solution. On peut réaliser cette condition en provoquant un renouvellement continu des liquides dans les bacs élecirolytiques , par une circulation établie entre ces bacs et les bassines de dissolution en plomb, où le sulfate ferrique dissout une certaine quantité de cuivre. La solution est amenée par un chenal en bois aux bacs disposés en cascades par séries de six, fig. 52o ; après avoir traversé ceux-ci , elle est reprise par des pompes centrifuges qui la ramènent aux bassins de dissolution. Elle doit être renouvelée de temps à autre, parce qu'à la longue elle se sature de sulfate ferreux, et, dans cet état, ne dissout plus de cuivre.

Le courant est fourni par 20 machines Siemens, excitées en dérivation afin d'éviter les renversements de pôles dans les inducteurs. Chaque dynamo dessert 12 bacs réunis électriquement en série et précipite journellement 100 kg de cuivre en développant 10 volts aux bornes et 25o ampères; la différence de potentiel entre les bornes de chaque bac électrolytique est donc inférieure à I volt. La force électromotrice de polarisation est faible, 0,45 volt environ.

D'après les données citées ci-dessus , la dépense d'énergie est

= 600 watts-heure par kilogramme de cuivre.

En admettant que cette énergie est produite par des machines à vapeur consommant i kg de charbon par cheval-heure et des dynamos d'un rendement industriel de 90 pour 100, la consommation du combustible sera

Le traitement des sulfures par la méthode ordinaire exige environ 3 kg de charbon , soit 3 fois plus que la méthode électrolytique, laquelle permet d'ailleurs d'utiliser des forces naturelles. Par contre, celle-ci fournit plus de déchets que la première par suite de la désagrégation des mattes soumises à l'électrolyse. On estime que 10 à 5o pour loo des maties tombent dans les bains, ce qui trouble les solutions et altère la qualité des dépôts. Il est

d'ailleurs difficile de retirer les métaux précieux contenus dans les déchets.

Lorsque la solution est devenue trop riche en sulfate de fer, elle est soumise à l'action électrolytique dans des bacs contenant des anodes en fer, puis, enfin, elle est amenée dans des cuves contenant de la ferraille qui précipite les dernières traces de cuivre. Les résidus des anodes sont ajoutés aux minerais dont les produits du grillage, envoyés dans des chambres de plomb, donnent de Tacide sulfurique. Une partie de ce dernier est utilisée pour la préparation de la solution électrolytique.

En résumé, les produits de cette industrie sont : i° du cuivre pur obtenu avec une perte de métal assez faible et une consommation de combustible minime; 2® de Tacide sulfurique ; 3<^du sulfate de fer.

Nous avons exposé, avec quelque développement, ce procédé, bien qu'il soit encore dans la phase des essais, afin de montrer les difficultés qu'un traitement métallurgique, théoriquement très simple, peut présenter dans l'application. La composition des minerais de cuivre présente , en effet , des variations qui exigent des modifications continuelles dans la conduite du traitement et occasionnent des difficultés dont une longue expérience peut seule venir à bout.

790. — But. — Les procédés de Télectrométallurgie par voie humide sont soumis à des restrictions nombreuses. On est obligé de modérer la densité du courant de crainte qu'il ne se forme des réactions secondaires capables d'altérer le produit déposé. Delà, la nécessité de bains de grande étendue pour développer un effet utile donné. Le liquide des bains doit être choisi avec soin et surveillé au cours des opérations afin qu'il n'attaque pas les produits de l'électrolyse. Enfin, la réduction par voie humide est impraticable avec les métaux ayant une grande affinité pour l'oxygène.

Lorsqu'il est possible de fondre les matières à traiter et de leur donner une conductibilité suffisante pour qu'elles se prêtent au

584 éLECTROMÉTALLURGIE.

passage de courants intenses , la réduction peut s'opérer par voie sèche entre des électrodes en charbon ; la chaleur dégagée par le courant vient alors en aide à Faction électrolytique de ce dernier et ces effets combinés ont une telle puissance de désagrégation qu'aucun composé ne leur résiste.

L'application de ces procédés a fait accomplir des progrès importants à la métallurgie des minerais irréductibles par le charbon ; tel est le cas des composés alcalins , alcalino-terreux et terreux, dont les éléments électro-positifs forment avec l'oxygène des combinaisons dégageant plus de chaleur que l'oxydation du carbone et qui, en vertu du principe du travail maximum, ne le cèdent pas à ce dernier.

L'électrolyse par voie sèche n'est pas subordonnée aux mêmes conditions que l'électrolyse par voie humide. On n'a pas à se préoccuper des réactions d'un dissolvant sur les produits de la réduction et la densité du courant n'est limitée que par le pouvoir conducteur des électrodes , ce qui implique plus de latitude dans la conduite des opérations.

Le prix élevé de l'énergie électrique sous forme de chaleur ou d'agent réducteur semble , à première vue , devoir limiter son emploi aux métaux pour lesquels le charbon est impuissant. En effet, il n'y a guère que les huit centièmes de l'énergie du combustible brûlé dans une chaudière qui soient utilisés dans le circuit extérieur d'une dynamo. Mais il ne faut pas perdre de vue que , dans les fourneaux métallurgiques, une grande partie de la chaleur du combustible est employée à échauffer la maçonnerie des fours et le combustible lui-même, et, qu'en raison de la surface des appareils utilisés, les pertes par rayonnement sont considérables.

Au contraire, l'énergie voltaïque peut être concentrée dans un espace très restreint et employée presque toute entière au but en vue. En outre, la réduction a lieu en une seule opération , tandis que certaines métallurgies exigent des refontes très onéreuses en combustible, §§ 785 et 789. Enfin , l'utilisation des chutes d'eau réduit considérablement les frais de production de l'électricité et permet de traiter des minerais dans des pays dépourvus de charbon.

Ces considérations montrent qu'il n'est pas impossible que les procédés électrométallurgiques par voie sèche s'étendent au traitement de certains métaux usuels. Jusqu'à présent, ils sont restreints

presque exclusivement à la production de Taluminium. Nous allons passer en revue des méthodes appliquées dans ce but , en nous renseignant, comme nous avons eu plusieurs fois l'occasion de le faire au cours de cet ouvrage , dans les articles érudits de M. Richard, parus dans la Lumière Électrique ^ ainsi que dans la monographie de Taluminium , publiée par M. Minet dans le même journal.

791. — Généralités sur raluminium et ses emplois. — L'aluminium, qui est probablement le plus répandu des métaux qui entrent dans la composition de la croûte terrestre, jouit de propriétés telles qu'il a pu être appelé le fer de l'avenir.

Sa faible densité ( 2,67 ) et sa ténacité ( 20 kg par mm^ ) le rendent, à poids égal, aussi résistant que l'acier. Sa conductibilité électrique, qui est la moitié de celle du cuivre, doit le faire préférer à ce dernier métal , lorsque la considération de poids est prédominante. Son inaltérabilité aux agents atmosphériques et sa malléabilité,' jointes à ses autres qualités, le rendent précieux pour la confection des instruments de précision. Enfin, son innocuité et son bel éclat blanc le destinent à un grand nombre d'usages domestiques et artistiques.

Cependant, à cause de son prix élevé , l'aluminium n'est guère employé, jusqu'à présent, à l'état pur; mais, en revanche, il est utilisé à l'état de combinaison, soit directement, soit dans la métallurgie d'autres métaux.

L'aluminium forme , avec le cuivre , le zinc et le fer, des alliages stables, non susceptibles de liquation et qui jouissent de propriétés tout à fait remarquables

Les alliages d'aluminium et de cuivre sont connus sous le nom de bronzes d'aluminium. Lorsqu'on incorpore, au creuset, 10 pour 100 d'aluminium dans le cuivre, l'alliage se forme avec un dégagement de chaleur violent qui accuse une combinaison définie. Le produit a une belle couleur d'or ; il est susceptible de prendre un poli brillant qu'il conserve sans altération à l'air. Ce métal résiste , en outre , aux gaz sulfurés , aux acides faibles ou gras , aux savons et à l'eau de mer. Ces propriétés restent acquises à l'alliage tant que la teneur en aluminium ne descend pas en dessous de 5 pour cent. Le retrait du bronze d'aluminium est toutefois assez fort; il atteint 2 pour 100 pour le bronze à 10 pour joo.

586 ÉLECTROMÉTALLURGIE.

Au point de vue des propriétés mécaniques, les bronzes d'aluminium, unis à une petite proportion de silicium, tels qu'on les obtient par le procédé Cowles ci-après , sont susceptibles de présenter des caractères très variables avec la composition. Le bronze contenant lo pour loo d'aluminium et i à 2 pour 100 de silicium est peu malléable et résiste à une charge de 80 kg par mm^, avec un allongement qui va jusque 5 pour 100.

Lorsque la teneur en silicium reste égale à i pour 100 et que la proportion d'aluminium tombe à 2,25 pour 100, le métal ne résiste plus qu'à 20 kg par mm^, mais il est extrêmement ductile et l'allongement avant la rupture va jusque 60 pour 100. Entre ces limites extrêmes , il est possible d'obtenir une échelle de produits, dont on règle les qualités mécaniques selon le but en vue. Les bronzes d'aluminium se moulent et se travaillent aisément.

Le laiton d'aluminium, contenant 3 à 4 pour 100 de ce métal et 40 pour 100 de zinc, possède une limite d'élasticité allant jusqu'aux quatre cinquièmes de la charge de rupture, laquelle est voisine de 5o kg par mm^.

L'argentan d'aluminium contenant gS pour 100 de ce métal et 5 pour 100 d'argent a l'aspect de l'argent, mais il est plus dur et moins lourd. M. W. Langley a trouvé qu'un alliage de 90 d'aluminium et 10 de titane présente l'élasticité de l'acier trempé , tout en étant plus fusible et plus malléable.

Enfin le composé qui a trouvé le plus d'applications est le ferro-aluminium, alliage riche d'aluminium et de fer, qu'on peut obtenir en une seule opération et qui sert d'intermédiaire pour incorporer de petites quantités d'aluminium dans le fer.

L'addition, au dosage voisin du millième, de l'aluminium au fer et à ses carbures, l'acier et la fonte, jouit de la propriété caractéristique d'abaisser le degré de fusion de ces corps, de leur donner de la fluidité et de l'homogénéité et de permettre d'obtenir des moulages nets et sans soufflures.

Le rôle de l'aluminium dans le fer est complexe. Il parait à peu près certain qu'il se forme une combinaison qui, comme tous les alliages, possède un point de fusion inférieur à ceux des métaux composants. Mais, en outre, l'aluminium jouit, comme le silicium et le manganèse, mais à un degré plus élevé, de la propriété d'absorber l'oxygène emprisonné dans le fer à l'état d'air, d'oxyde

de carbone ou d'oxyde métallique et de purifier le métal, en formant une scorie d'alumine qui surnage.

11 est possible que cette combinaison apporte dans le bain en fusion une quantité de chaleur suffisante pour entretenir sa fluidité et lui permettre de se mouler aisément.

En ajoutant o,ooo5 à 0,0014 d'aluminium sous forme de ferroaluminium" dans des creusets en plombagine contenant du fer et chauffés au four à réverbère, M. Ostberg est arrivé à faire tomber le degré de fusion du métal de i 700«> C à i 400° C et à obtenir un bain homogène d'une fluidité remarquable, susceptible d'être coulé dans les moules les plus compliqués. Le fer ainsi obtenu, désigné par son inventeur sous le nom de fer mitis ^ se soude et se travaille comme le fer ordinaire dont il possède la résistance et ne diffère que par sa texture homogène et grenue.

L'introduction du ferro-aluminium dans les poches de coulée de l'acier obtenu par les divers procédés (Ressemer, Martin, au creuset) empêche le métal de rocher, l'affine et lui donne une homogénéité et une ténacité exceptionnelles, tout en permettant d'obtenir des moulages sans soufflures, ce qui rend les aciers propres à certains usages nouveaux, tels que la coulée des carcasses de dynamos.

La proportion d'aluminium ainsi ajoutée varie avec la composition des bains, mais ne s'éloigne jamais beaucoup du millième. Le ferro-aluminium est chauffé avant son introduction dans la poche de coulée et le bain est brassé avec des ringards en fer.

Enfin , un traitement identique améliore considérablement les fontes et jouit de la propriété de transformer la fonte blanche en fonte grise. Il augmente la résistance transversale de la matière, lui permet de mieux résister aux chocs, diminue le retrait, ce qui facilite les moulages et rend le grain fin et régulier. C'est à l'aide de ce procédé que les Américains sont arrivés à produire les belles pièces de fonte décorative qu'on observe entr'autres dans les poêles qu'ils importent chez nous.

Les minerais d'aluminium les plus purs sont le corindon ou alumine cristallisée (formule électrolytique : Al 5 O ) , la bauxite ou alumine hydratée et la cryolithe ou fluorure double d'aluminium et de sodium (formule électrolytique : Al â FI, Na FI).

lETALLURCIE.

Dans les procédés de traitement éleciroméiallurgique , les minerais sont fondus sous l'action du courant seule ou par l'action successive de la chaleur empruntée au charbon ci de celle produite par le courant. Les effets calorifiques et électrolytiques du courant sont ensuite combinés pour séparer les cléments et isoler l'aluminium ou l'unir au métal qui doit former la base d'un alliage riche.

793. — Procédé Cowles. — Le procédé Cowles , appliqué à Stoke-on-Trent (Angleterre), où le charbon ne coûte que 5 à 6 fr. la tonne, est basé sur l'application de l'action combinée de la chaleur volialque et du pouvoir réducteur du charbon à la décomposition de la bauxite.

L'opération s'effectue dans une série de fourneaux quadrangulaires en terre réfractaire visibles dans la Hg. Sai.Ces foyers, de 1,70 X 0,80 X o,5o m, sont garnis intérieurement d'un revêtement réfractaire ci peu conducteur obtenu en délayant du charbon

Fig. 5:

de bois dans un lait de chaux. Les ouvertures supérieures se ferment à l'aide de couvercles métalliques à garniture réfractaire, percés d'orifîccî pour le dégagement des gaz.

Chaque foyer porte deux tubulures latérales en fonte dans lesquelles glissent des faisceaux formés de 9 crayons de charbon de 65 milliméires de diamètre. Les deux faisceaux, inclinés à 3o%

peuvent être rapprochés ou éloignés à Taide de vis de réglage dont on voit les poignées à Tavant de la figure. Les charbons sont réunis par des têtes métalliques coulées sur les faisceaux de manière à les emprisonner et reliées à des câbles de cuivre qui reçoivent le courant par des rails de cuivre sur lesquels glissent des chariots soutenant les conducteurs. Un seul foyer fonctionne à la fois.

Le courant est produit par une puissante dynamo de 3oo kilowatts (5 000 ampères X 60 volts) commandée, par Tintermédiaire de cordes de chanvre, par un moteur de 600 chevaux, lequel est pourvu d'un volant de 3o tonnes, afin de parer aux à-coups produits par les brusques variations du courant, qui peut atteindre 8000 ampères à certains moments. Au-delà de cette intensité, des lames de sûreté en plomb rompent le circuit.

Dans toutes les opérations électrolytiques par voie sèche donnant lieu à des variations de courant soudaines, il serait avantageux, au point de vue de la bonne utilisation des machines et de leur conservation , d'adopter des accumulateurs en dérivation sur la dynamo. Ce procédé , dont en a déjà vu l'application dans les distributions, § 504, et pour l'alimentation des moteurs de tramway, § 618, permet de développer momentanément un courant dépassant beaucoup la capacité de production des machines, de sorte que celles ci peuvent marcher à une allure constante sous le rendement maximum.

Pour préparer une opération , on forme la brasque de la sole à l'aide du charbon chaulé , puis on amène les électrodes en contact et l'on place au milieu du four un gabarit en tôle autour duquel on bat également une garniture de charbon. On enlève ensuite la forme et on verse dans la chambre ainsi ménagée un mélange de charbon, de bauxite et de cuivre ou de fer, suivant qu'on veut obtenir du cupro-aluminium (bronze riche) ou du ferro-aluminium. On recouvre encore le mélange de charbon et on ferme le four en ayant soin de luter le couvercle.

On relie ensuite les faisceaux de charbons à la dynamo et on les écarte progressivement à mesure que la masse entre en fusion. Sous l'effet de la chaleur intense, ainsi que de l'action réductrice du charbon et du courant, le minerai se décompose et le métal s'unit, avec un peu de silicium réduit, au cuivre ou au fer du bain.

SgO ÉLECTROMÉTALLURGIE.

L'opération prend une heure et demie et exige un courant croissant jusque 5 ooo ampères.

Les gaz dissociés s'échappent avec de l'alumine par les ouvertures ménagées dans le couvercle et produisent une flamme brillante. On a soin de retirer les électrodes lorsqu'on arrête le courant, afin qu'elles ne soient pas prises dans le bain pendant le refroidissement.

Lorsque l'opération est terminée, on recueille le lingot d'alliage blanc et cassant, contenant i8 à 3o pour cent d'aluminium, qu'on refond au creuset ou au réverbère avec un poids de cuivre propre à donner les alliages commerciaux couleur d'or. Pour juger de la qualité de ceux-ci, on se contente de prélever des éprouvettes dans le bain de seconde fusion et de les soumettre à des essais mécaniques.

La scorie reiirée du four Cowles consiste en un mélange d'alliage et de charbon. Elle est concassée et retraitée avec du minerai nouveau.

La production du kilogramme de bronze riche demande 45 chevaux-heure électriques. Celle d'un kilogramme de ferro-aluminium, 65 chevaux-heure. On a soin de ne pas fabriquer les deux alliages dans le même four, afin d'éviter que du fer ne souille le premier ou que le second ne soit altéré par du cuivre.

Dans les fours représentés dans la fig. 52 1, on était obligé de laisser refroidir le lingot dans le creuset avant de l'enlever.

Actuellement, on emploie des fours ayant un orifice de coulée

Fig. 522.

fermé par un crayon de charbon, de manière à vider le creuset immédiatement après l'opération, ce qui permet de refaire la brasque sans perte de temps.

M. Crompton a préconisé un creuset représenté dans la fig. 522 et qui se prête au chauffage préalable des matières au moyen d'un chalumeau à gaz A B, de manière à économiser de la chaleur voltaïque.

ÉLECTROMÉTALLURGIE PAR VOIE SÈCHE. SqI

Dans le procédé Cowles, le traitement est intermittent. Il est très désirable d'arriver à l'emploi de fours à action continue, afin d'éviter les réchauffages des massifs de maçonnerie et d'accroître la production ; on verra ci-après les tentatives faites dans cet ordre d'idées.

793. — Électrolyse des composés alumineux en fusion ignée. Méthode Minet. — Le procédé Cov^'les n'utilise pas l'action réductrice du courant de la môme manière que les électrolyses ordinaires dans lesquelles le métal se rend à la cathode , et il est assez difficile de faire la part de l'effet calorifique et de l'effet électrolytique dans ce mode de traitement, où le produit obtenu n'est pas un métal pur.

M. Minet, reprenant une méthode essayée sans résultats par Sainte-Claire Deville à une époque où les générateurs d'électricité étaient insufiîsants, est parvenu à produire industriellement l'aluminium par l'électrolyse, entre des électrodes de charbon , des composés de ce métal maintenus en fusion.

Le bain est formé de cryolithe qui fond à 900° C si Ton y ajoute 60 pour 100 de chlorure sodique. Le mélange ne commence à se volatiliser qu'à i 100°, de sorte qu'en le maintenant aux environs de I 0000 on est certain que la perte de matière par sublimation sera peu importante.

Le mélange est placé dans une cuve en fonte de fer quadrangulaire scellée dans un fourneau réfractaire et garnie intérieurement de plaques de charbon servant de cathode. Les anodes suspendues dans le mélange sont des prismes parallèles de charbon artificiel. Sous la cuve est un creuset destiné à recevoir l'aluminium et pourvu d'un trou de coulée. Le composé est amené à la température de fusion par le foyer. La chaleur développée par le courant suffit ensuite pour maintenir l'électrolyte en fusion. Celui-ci se décompose et Taluminium , qui se dépose à l'ôtat liquide sur la cathode, tombe en gouttelettes dans le creuset. On surveille aisément l'opération , grâce à la transparence du sel fondu.

On ne peut entretenir le bain avec de la cryolithe pure, car, au fur et à mesure de la réduction de l'aluminium, le mélange s'enrichit en fluorure sodique et le sodium finit par se déposer à la cathode. M. Minet tourne cet écueil en entretenant le bain avec de la bauxite ou un mélange de bauxite et de fluorure d'aluminium.

592 ÉLECTROMÉTALLURGIE.

La différence de potentiel à créer aux électrodes est représentée

par

où e exprime la force électromotrice de décomposition du sel, laquelle est voisine de 2 volts, et r sa résistance.

La différence de potentiel ne doit pas dépasser sensiblement 4,35 volts, sinon on décompose le chlorure sodique qui domine dans le bain.

En modifiant la température de Télectrolyte entre goo^» et i 0000, M. Minet a reconnu que le coefficient de variation de la résistance avec la température se déduit de la formule suivante

La densité de courant atteint 5o ampères par dcm^ à la cathode. Elle n'est limitée que par la conductibilité des électrodes auxquelles on donne une forte section.

L'équivalent électrochimique de Taluminium est 0,095 milligramme. Le dépôt observé varie de o,55 à 0,60 de ce chiffre lorsqu'on emploie une cathode en charbon. Lorsqu'on destine l'aluminium à la production d'alliages riches, il n'y aaucunincon> vénient à employer une cathode formée du métal allié. Dans ce cas, l'aluminium coule plus facilement le long de l'électrode et n'est pas soumis aussi longtemps à l'action du fluor à l'état libre dans le bain.

Le procédé suivant, qui utilise également l'électrolyse ignée, est destiné , comme le système Cowles , à la production directe des alliages Tiches.

794. — Procédé Héroult. — Le procédé de M. G. Héroult est appliqué, à Neuhausen , dans une usine qui utilise une chute du Rhin de i 5oo chevaux. Le fourneau électrique est formé d'une caisse en fonte a, doublée intérieurement d'un revêtement réfractaire .et conducteur A, en briques de charbon aggloméré lutées au goudron. Le fourneau est fermé par une plaque de graphite k\ percée de deux ouvertures latérales n , par lesquelles on introduit les matières à traiter, et d'une ouverture centrale de forme carrée qui donne accès à une électrode formée d'un faisceau de plaques de charbon b réunies par des cadres métalliques.

n.ECTROMCTAC.I

Un orifice de coulée c, fermé par un lampon en charbon, permet l'évacuation des produits dans une lingotiërc mobile sur rails.

Fig. 523.

Le revûiement de charbon A communique, par la caisse de fonte et par des bornes multiples a', avec le pôle négatif d'une dynamo. Le faisceau de charbons, en relation avec le pôle positif, est suspendu par un treuil et mû par un mécanisme régulateur remplissant le mûme rôle que celui des lampes à arc en série, § 71 3.

Dans ce but , le treuil est commandé par une petite dynamo à laquelle le courant arrive par un ampèremètre régulateur. Selon que le courant qui traverse le fourneau est trop fort ou trop faible, la dynamo relève ou redescend le faisceau de charbons.

Le courant principal est fourni par deux puissantes dynamos du type Brownà 24 pôles, donnant chacune 3o volts et 14000 ampères. Elles sont excitées par une dynamo spéciale de 65 volts ci 3 000 ampères. Le courant est amené au fourneau par des câbles flexibles de la grosseur du bras. Les deux grandes machines sont actionnées directement à 225 tours par des turbines Jonval de 600 chevaux. La dynamo excitatrice reçoit le mouvement d'une turbine de 3oo chevaux.

On prépare une opération en chargeant au fond du creuset du cuivre en morceaux, destine à former la base de l'alliage d'aluminium. On amène l'étectrode positive sur cette couche métallique qui entre en fusion sous l'action du courant, lequel passe du faisceau mobile au revêtement conducteur; puis on verse, par les orifices n, la bauxite qui fond à la chaleur voltalque et devient

594 ÉLECTROMÉTALLURGIE.

conductrice. On obtient ainsi, comme le montre la figure, un baîn formé d'une couche inférieure de cuivre et d'une couche supérieure de minerai en fusion, au sein duquel se déplacent les charbons positifs. Sous Teffct combiné de la chaleur et de Télcctrolyse, le minerai se décompose, Taluminium s'allie au cuivre faisant partie de la cathode, Toxygène se porte sur les charbons supérieurs et forme de Toxyde de carbone qui sort du creuset sous forme d'une flamme rendue blanche et éblouissante par les particules d'alumine entraînées. On produit ainsi des bronzes à 25 ou 3o pour cent d'aluminium.

Cette installation permet d'obtenir par jour 3oo kilogrammes d'aluminium alliés à trois ou quatre fois ce poids de cuivre. Le four fonctionne pendant des mois sans arrêt. D'après l'inventeur du procédé, le kilogramme d'aluminium contenu dans le bronze ne reviendrait qu'à 3,5o fr. On peut préparer d'une manière analogue le ferro-aluminium.

Le procédé Héroult a été modifié, à Neuhausen, par M. Kiliani, en vue de la production de l'aluminium presque pur. Dans le fond du creuset on dispose une couche de plombagine qui sert de cathode. L'anode est formée d'un prisme de charbon aggloméré auquel on imprime un mouvement de rotation continu autour d'un axe vertical, de manière à agiter le bain et à régulariser l'action. On fond graduellement la cryolithe, qui est le minerai utilisé, en rapprochant l'anode du fond du creuset puis en l'éloignant progressivement. A l'aide d'une cuve de 0,60 m de diamètre et de 0,60 m de profondeur, on produit ainsi 20 kg d'a.'uminium en 24 heures avec une dépense de 5o chevaux-heure par kg d'aluminium. La différence de potentiel appliquée varie de 20 à 25 volts.