de kiésérite (sulfate dç magnésie
La région dite de la kiésérite qui vient au-dessus renferme :
63 96 de sel gemme.
2 — de sulfate de chaux.
17 — de kiésérite (sulfate de magnésie). i3 — de carnallite (chlorure double de magnésium et de potassium ).
3 — de chlorure de magnésium.
Enfin la région supérieure, celle delà carnallite, peut être regardée comme composée de :
2b % de sel gemme, lô — de kiésérite.
i)5 — de carnallite.
4 — de chlorure de magnésium.
En considérant la coupe verticale du gisement de Stassfurt sur une épaisseur de ?f'j'j mètres, et en additionnant les épaisseurs de couches salines de même nature, on obtient les hauteurs suivantes :
, mâtrea
Sel gemme 3io.6
Sulfate de chaux 1 1 . 3
Polyhalite 4.2
Kiésérite r6.o
Carnallite 3o.8
Chlorure de magnésium 4.1
En envisageant seulement les couches supérieures des sels de déblai sur une épaisseur de 5o mètres, on peut admettre, avec M. Peters, que leur composition moyenne est la suivante :
Chlorure de sodium 32 .8 9e
— de potassium 19.2 —
— de magnésium 1 7 . i —
Sulfate de magnésie i5.i —
Sulfate de chaux 2.0 —
Matières insolubles 2.7 —
Eau 1 1 . 1 —
et que la proportion de potasse qui y est contenue se trouve être de 12 à i3 p. 100.
Les diverses couches formant les terres de déblai ne sont pas nettement séparées, et leur composition est très variable ; le sel gemme et la carnallite en sont les éléments dominants. La potasse se trouve presque entièrement à l'état de chlorure.
Composition des différents minerais potassiques. — Examinons les minerais que nous avons signalés et les différents sels potassiques qu'on en retire.
Carnallite. — La carnallite est plus ou moins colorée; sa cassure est conchoîde ; sa texture a une apparence peu cristalline; elle attire l'humidité atmosphérique et se liquéfie. A l'état pur, elle est constituée par un chlorure double de potassium et de magnésium, avec de l'eau, et contient pour 100 :
Chlorure de potassium 27.0
— de magnésium 34.0
Eau 39.0
Mais, telle qu'on la trouve dans les gisements, à l'état
brut, sa composition est dififérente; elle contient alors en moyenne :
Chlorure de potassium i5.o%
— de magnésium 20.0 ~
— desodium 25. o —
Sulfate de magnésie 16.0 —
Eau 24.0 —
Si l'on traite la carnallite par de Teau bouillante, les deux chlorures se dissocient et, par le refroidissement, une partie du chlorure de potassium se sépare en cristallisant. Quand on la traite par une petite quantité d'eau, le chlorure de magnésium se dissout d^abord et peut être enlevé.
Pour extraire le sel marin, on se base sur la solubilité du chlorure de potassium, qui croît avec la température, alors que celle du chlorure de sodium reste invariable.
A 01°, 100 parties d'eau dissolvent 19 parties de chlorure de potassium.
Ces propriétés sont mises à profit pour l'obtention du chlorure de potassium.
Polyhalite, — La polyhalite se trouve en couches peu abondantes de 20 à 3o millim. dans le sel gemme; elle est ordinairement amorphe, à cassure conchoïde. Ce minerai, formé par un sulfate triple de potasse, de magnésie et de chaux, a la composition suivante :
Sulfate de potasse 27 %
— de magnésie 20 —
— de chaux 43 —
Eau 7 —
En le traitant par l'eau, on dissout surtout du sulfate de potasse.
A côté des minerais dont nous venons de parler et qui sont les plus importants, il y en a d'autres qui apparaissent d'une façon moins régulière ou en moindre quantité, mais que nous devons également signaler.
Sjrlvine, — La sylvine est constituée par du chlorure de potassium pur, à l'état cristallisé; elle n'existe qu'en très petite quantité.
Kajrnite, — Le kaynite est formé de sulfate de potasse et de sulfate de magnésie, avec des quantités variables de chlorures de magnésium et de sodium. La composition moyenne de ce produit brut est la suivante :
Sulfate de potasse 24.0 9
— de magnésie ï().b —
Chlorure de magnésium i3.o —
— de sodium 3i.o —
Sulfate de chaux i . 5 —
Eau 14.0 —
Ce minerai paraît dériver de la carnallite, dont les eaux d'infiltration ont éliminé le chlorure de magnésium et dans laquelle le sulfate de magnésie, réagissant sur le chlorure de potassium, a donné naissance à du sulfate de potasse, avec élimination de chlorure de magnésium. Aussi le kaynite n'apparaît-il pas comme matière intégrante de ce gisement; c'est un produit formé accidentellement, mais qui en certains points se rencontre en grande abondance. Les gisements de Stassfurtn'en renferment pas en quantité sensible; mais dans d'autres gisements, notamment à Léopoldshall etàNeu- Stassfurt, le kaynite apparaît en grandes masses. A Kalusz, dans les Carpathes orientales, on a également trouvé un gisement de kaynite, d'une épaisseur de plus de 2 5 mètres.
Ce minerai se présente sous forme de masses à cassure
schisteuse et cristalline. Il fait l'objet d'une exploitation importante et se trouve en grande quantité sur le marché. En parlant du commerce et de l'emploi des sels de potasse^ nous aurons à insister sur ce produit.
Krugite. — Le krugite ou grugite est, comme le kaynite, le produit d'une réaction secondaire; il est composé de sulfates de potasse, de magnésie et de chaux, et contient :
Sulfate de potasse 18.00 %
— de magnésie , 1 3 . 5o —
— de chaux 63 . 5o —
Ce minerai forme, dans les mines de Neu-Stassfurt, des amas peu importants, souvent souillés de matières bitumineuses.
Fabrication du chlorure de potassium. — Dans les sels bruts de Stassfurt, la potasse est en mélange avec beaucoup d'autres substances inertes. On l'isole pour en faire un produit uniforme et concentré, pouvant supporter des frais de transport et débarrassé de substances encombrantes et souvent nuisibles. Les sels de magnésie, le chlorure en particulier, exercent souvent sur la végétation une action funeste et opèrent un véritable grillage des jeunes plantes.
Il existe au voisinage des gisements de Stassfurt des usines qui font l'extraction de la potasse.
Préparation des sels de déblai. — Les minerais de potasse se présentent en masses de compositions différentes, par morceaux séparés ou enchevêtrés; il y a intérêt à séparer les plus riches pour les traiter à part. On a essayé de faire cette séparation en se basant sur les différences de densité des divers minerais.
On casse en morceaux et on immerge dans une so-
lution concentrée de chlorure de sodium. La carnallite, plus légère, surnage et peut être enlevée à la pelle; mais ce procédé ne paraît plus être appliqué aujourd'hui.
On se borne, dans la plupart des usines, à traiter les sels tels qu'ils sortent de la mine, contenant ordinairement :
5o à 53 96 de carnallite.
25 à 3o — de sel gemme.
10 à i5 — de sulfate de magnésie.
Préparation du chlorure de potassium. — Pour extraire le chlorure de potassium, on se base sur sa propriété d'être beaucoup plus soluble à chaud qu'à froid , alors que le chlorure de sodium a le même degré de solubilité aux diverses températures; et sur cette autre propriété, qu'une solution saturée à chaud de chlorure de magnésium le précipite par le refroidissement, en constituant un chlorure double qui correspond à la carnallite chimiquement pure; l'eau mère ne retient que peu de chlorure de potassium.
Voici comment on opère : les sels de déblai, réduits en poudre, sont soumis à l'action de la vapeur et d'une quantité d'eau insuffisante pour les dissoudre. La chaudière est munie d'un double fond percé de trous. On laisse écouler la dissolution qui marque 32'',5 B*; le résidu renferme la plus grande partie du sel gemme et du sulfate de magnésie, tandis que la totalité des chlorures de magnésium et de potassium et une petite quantité de sulfate de magnésie et de chlorure de sodium se trouvent dans les liquides.
Par le refroidissement, la dissolution dépose principalement du chlorure de potassium. Les eaux mères, évaporées jusqu'à 32%5, et refroidies, donnent encore un dépôt du même sel.
Les liquides ainsi privés de la plus grande partie du chlorure de potassium, sont à nouveau concentrés à 35* B*.; pendant la concentration, il se précipite du sulfate de magnésie, ainsi qu*un sulfate double de magnésie et de potasse qu'on enlève. Par le refroidissement du liquide surnageant, presque toute la potasse qui reste en dissolution se dépose à Tétat de carnallite. Les dernières eaux mères dans lesquelles ce dépôt s'est effectué, trop pauvres pour être utilisées, sont évacuées.
Le dépôt de chlorure de potassium est débarrassé de chlorure de sodium par un claircissage avec de Teau ou avec une dissolution de chlorure de potassium.
La carnallite est traitée d'un autre côté.
Ce procédé a été rendu plus économique par une modification consistant à ne concentrer la dissolution primitive qu'une seule fois, mais à un point tel que presque tout le chlorure de potassium cristallise sous forme de carnallite. Les eaux mères ne contiennent plus qu'environ i pour 100 de chlorure de potassium et ne sont pas utilisées.
Dans une autre méthode d'application plus récente, on traite les sels réduits en poudre par une solution concentrée et chaude de chlorure de magnésium. Dans ce liquide le chlorure de potassium se dissout à l'état de carnallite, tandis que le chlorure de sodium et le sulfate de magnésie y sont presque insolubles. Cette solution, décantée à chaud, laisse déposer des cristaux de carnallite. Après ce dépôt, la solution de chlorure de magnésium peut reservir aux mêmes opérations, pour ainsi dire indéfiniment.
La carnallite ainsi obtenue est dissoute à chaud, et de cette solution se dépose du chlorure de potassium qui, après claircissage, peut arriver à un titre très élevé.
Quelle que soit la manière d'opérer, le chlorure de
potassium a besoin de ce claircissage, si l'on veut obtenir un sel d*une certaine pureté. Suivant le degré de lavage, on obtient des produits contenant depuis 80 jusqu'à 95 p. 100 de chlorure de potassium, qu'on sèche avant de les livrer au commerce.
Les sous-produits de cette fabrication sont le sulfate de soude (sel de Glauber), et le sel marin destiné aux salaisons. Les boues, résidus des premières dissolutions, contiennent environ 12 pour 100 de potasse et sont quelquefois employées en agriculture, malgré leur richesse en sels magnésiens et en sel marin.
Fabrication du sulfate de potasse. — Dans ce qui précède, nous n'avons parlé que de l'extraction de la potasse à l'état de chlorure ; mais certains minerais, tels que le kaynite, contiennent de notables quantités de sulfate de potasse. Le kaynite est soumis à l'action de l'humidité atmosphérique; le chlorure de magnésium qui s*y trouve se liquéfie et s'écoule; le sulfate de potasse se concentre donc dans le résidu, mais cette action est lente et superficielle, par suite très incomplète. On peut extraire du sulfate de potasse par cristallisation et même par l'addition de chlorure de potassium à la solution du sulfate double, obtenant ainsi du chlorure de magnésium qui reste dissous et du sulfate de potasse qui cristallise.
Mais on emploie plus souvent le kaynite en nature, soit tel quel, soit après lui avoir fait subir une calcination qui détruit le chlorure de magnésium. Ce produit moulu est appelé kaynite préparé et renferme en moyenne 3o à 33 pour 100 de potasse à l'état de sulfate.
On prépare encore une grande quantité de sulfate en traitant la kiésérite (sulfate de magnésie) par la carnallite; on obtient des sulfates dépotasse et de magnésie qui se séparent aisément par le lavage.
