TRAITEMENT DES MINERAIS PAR DISSOLUTION ET ÉLECTROLYSE SÉPARÉES

On a essayé, pour l'extraction du cuivre, deux autres procédés d'une nature toute différente, consistant à dissoudre d'abord le métal par lessivage du minerai avec un réactif approprié, puis à électrolyser la solution avec anodes insolubles, dans des conditions telles que le réactif se trouve récupéré.

Dissolution à l'état de sulfate. — Siemens et Halske attaquent la pyrite en la chauffant à 90 avec une dissolution de sulfate de sesquioxyde de fer légèrement acide.

Cu 2 S^2Fe 2 (SOM 3 ==2CuSOi + 4FeS0 4 .

La liqueur, qui se compose alors de sulfate de cuivre et de sulfate de protoxyde de fer, passe d'abord dans un compartiment supérieur contenant les cathodes, puis dans le compartiment inférieur contenant les anodes. Dans le premier elle dépose son cuivre, < 2CuS0 4 = 2Cu -h 2SO 4 ; dans le second le sulfate de fer se réoxyde : 4FeSO* -h 2SO* = sFe-' (SO*) 3 . Le réactif est régénéré et l'absorption dé l'oxygène par le sel de fer empêche la polarisation.

Les appareils employés sont très originaux. L'électrolyse se fait dans un large bac peu profond, divisé en deux étages par un filtre en feutre ou en toile. Au-dessous sont suspendues des grilles faites avec des barres de charbon montées dans un châssis en bois et réunies par des lames de plomb : ce sont les

anodes. Les cathodes sont des plaques minces de cuivre clouées sur des planches en bois. Un agitateur se glisse entre les cathodes et le filtre.

Théoriquement il ne faudrait qu'une force de o volt ,7. On obtiendrait i5 k * par cheval par vingt-quatre heures. Les auteurs estiment à 26o fr les frais de traitement par tonne de cuivre (avec du minerai à 4 pour 100), à 3ooooo fr les frais d'installation pour une production d'une tonne par jour sans compter la force motrice et les bâtiments.

En pratique, on rencontre toujours les mêmes difficultés, usure des diaphragmes, des anodes, polarisation majorant la force électromolrice, et en outre on a de la peine à éviter le dépôt du fer qui se trouve en grande quantité dans la liqueur. Le procédé a été essayé sans succès à Stolberg.

Emploi d'anodes en plomb. — On a essayé aussi dans la même usine l'emploi d'anodes en plomb; elles ne s'usent pas, mais se polarisent rapidement, par formation de bioxyde PbO 2 ; la tension, de i volt ,7 au début, monte bientôt au-dessus de i volts, et la production de cuivre baisse à 60 pour 100 de la quantité théorique. On évite cet inconvénient si l'on rend la liqueur très acide et l'on obtient alors un cuivre assez pur; mais la résistance devient considérable et l'on dépense trop de force. On a expérimenté à Stolberg l'emploi de l'acide sulfureux injecté dans les bains pour empêcher la formation de PbO 2 ; les premiers résultats avaient paru assez bons, maison n'a pas continué les essais en grand. D'ailleurs, jusqu'à présent, aucune tentative industrielle pour empêcher les effets de la polarisation n'a réussi.

Dissolution à l'état de chlorure. — Le D r Hœpfner emploie comme dissolvant du bichlorure de cuivre dissous dans du chlorure de calcium. Les pyrites cuivreuses s'attaquent suivant la réaction :

Cu 2 S -f- sCuCl 2 = 4Cu 2 CI 2 -h S.

On fait passer une moitié de la dissolution dans les compartiments des cathodes, pendant que l'autre passe sur lés

anodes, La première dépose son cuivre : Cu 2 Cl 2 = 2 Cl -+- 2C11. La seconde absorbe le chlore qui tend à se dégager aux anodes : Cu 2 Cl 2 -h 2CI — 2CUCI 2 . On a donc extrait le cuivre de la pyrite et le réactif est régénéré. Les compartiments sont séparés par des diaphragmes en parchemin, et des courants d'air brassent le liquide.

L'argent se dissout dans la lessive et il faut le précipiter d'abord par du cuivre métallique; il convient de précipiter aussi l'arsenic, le bismuth, l'antimoine, le fer, par le bioxyde de cuivre ou la chaux.

Théoriquement il ne faudrait que o volt ,8, et l'on devrait obtenir 44 kg P ar cheval par vingt-quatre heures. Mais, en pratique, le rendement descend souvent à la moitié de ces prévisions. Les diaphragmes s'usent rapidement.

Le système a été essayé sans succès à Schwarzenberg (Saxe), à Giessen et à Weidenau, près Siegen. On traitait à

Fig. 11.

Schwarzenberg des pyrites à 10 ou 12 pour 100 de cuivre. L'attaque du fer absorbait une grande partie du réactif; on dissolvait du premier coup la moitié du cuivre, mais le reste ne se dissolvait que très lentement.

Hœpfner a indiqué depuis un appareil {fig. n) qui permet de supprimer les diaphragmes poreux en utilisant la tendance

du protochlorure à gagner le fond par suite de sa plus grande densité. Le fond du bac est incliné vers le compartiment anode et le liquide peut passer librement d'un compartiment à l'autre en passant sur un rebord.