ÉLECTROLYSE DIRECTE DES SULFURES

Traitement des mattes. — M. Marchese et plusieurs autres inventeurs ont essayé d'extraire le cuivre de ses mattes par électrolyse; la matte (sulfure double de fer et de cuivre) est coulée en plaques qu'on emploie comme anode dans un bain de sulfate. Ce n'est, en somme, que l'extension du procédé d'affinage à des produits beaucoup moins riches. Mais, comme on n'a pas pu faire les premiers pas dans cette voie, c'està-dire traiter des cuivres bruts à go pour ioo, il était à prévoir que des difficultés analogues et bien plus graves se présente-

(') The minéral* Industry, 1894.

raient quand on voudrait s'attaquer à des mattes contenant au plus 5o ou 60 pour 100 de cuivre.

Essais du procédé Marchese. — Cependant, des essais prolongés ont été faits dans deux usines, à Casarza et à Stolberg, sur un programme très bien étudié dans toutes ses parties, et qui pouvait sembler parfait en théorie.

i° Les minerais sont grillés incomplètement, de manière à obtenir un mélange de sulfures, sulfates et oxydes. On recueille les gaz pour fabriquer de l'acide sulfurique.

i° Le produit du grillage est lessivé avec de Peau acide qui dissout les parties oxydées. Les résidus insolubles, contenant les sulfures inatlaqués et des oxydes de fer, sont fondus et donnent une matte qu'on coule en plaques.

3° La dissolution obtenue par ce lessivage est électrolysée, en se servant de ces plaques de matte comme anodes. On précipite ainsi le cuivre en même temps qu'on dissout celui des mattes.

4° La liqueur électrolysée et appauvrie en cuivre repasse aux bacs de lessivage où elle se recharge aux dépens de nouveaux minerais grillés. Lorsqu'elle est trop chargée de sulfate de fer, on en précipite le cuivre chimiquement, avec de la ferraille, et on la met au rebut.

5° Les résidus des anodes (soufre, métaux insolubles, avec fer et cuivre incomplètement attaqués) repassent au grillage avec les minerais, ou séparément s'ils sont riches en argent.

Énergie nécessaire. — La décomposition du sulfate de cuivre, avec anode soluble, exige un potentiel de i volt ,a8; en comptant environ o volt ,2opour la polarisation, on aura uneforce électromotrice inverse de i volt ,5o dans les bains. Quand on emploie des anodes en cuivre, la dissolution de ce métal compense la décomposition du sulfate, qui n'exige par suite aucune dépense d'énergie; la force électromotrice inverse se réduit à la polarisation, o V0lt ,2o. Le travail nécessaire sera donc sept fois plus faible. Quand l'anode est en sulfure, la dissolution du fer et du cuivre produit moins d'énergie disponible, parce qu'il en faut pour dissocier le sulfure ; elle ne compense plus

qu'en partie celle qui est absorbée par la précipitation, et Ton peut estimer que la force contre-électromotrice s'élève environ ào volt , 7. D'après cela, le travail minimum nécessaire serait trois fois et demie ce qu'il est dans l'affinage, et comme dans les affineries on ne descend guère au-dessous de i5 chevaux par tonne et par jour, il en faudrait au moins 5o pour le procédé Marchese. En fait, dans les essais industriels, on en consommait au moins 75 à 80: la tension au début n'était que de ivolt, mais la polarisation la faisait rapidement monter, et elle atteignait parfois 5 volts.

Cette dépense de force ne serait pas par elle-même inacceptable, si l'opération marchait régulièrement. Mais il y a à compter avec des difficultés nombreuses : notamment, l'altération progressive des liqueurs, qui sont dès l'origine pauvres en cuivre, rend très difficile l'obtention d'un dépôt pur : la désagrégation des anodes les met rapidement hors de service, bien qu'on cherche à les soutenir en les ajustant dans des rainures en bois; on est donc obligé de les changer bien avant qu'elles soient épuisées. Il en résulte qu'une bonne partie des anodes repasse à la fusion, en même temps que le sulfate de cuivre repasse dans les bacs de lessivage. On n'obtient pas la désargentation d'un coup, parce que les résidus d'anodes sont trop riches en fer et en cuivre. Ainsi, les opérations accessoires, les repassages de matières se multiplient, et la marche de lélectrolyse est irrégulière.

D'ailleurs, le procédé ne dispense pas d'un grillage et d'une fusion. Or, une fois qu'on a les mattes, il est bien plus simple de les passer au convertisseur, ce qui donne immédiatement et sans grands frais du cuivre brut facile à affiner par l'électrolyse.

Il n'est donc pas étonnant que ces essais aient été abandonnés.

Èlectrolyse des sulfures naturels. — D'après les difficultés que rencontre l'électrolyse industrielle des mattes, c'està-dire de sulfures relativement riches, il est aisé de prévoir que les obstacles deviendraient insurmontables si l'on voulait traiter de cette manière des sulfures plus pauvres et mélangés de gangues terreuses, comme les minerais naturels.

On a cependant proposé à diverses reprises, comme une méthode générale pouvant s'appliquer à tous les minerais sulfurés, de les électrolyser après les avoir coulés en plaques, ou même constituer l'anode par du minerai en grains tassé dans des sacs où plongerait une tige conductrice. La faible conductibilité de ces matières s'ajouterait ici aux autres difficultés.

Il est inutile de discuter ces méthodes conçues a priori et qui n'ont jamais fait l'objet d'essais industriels.