DES ESSJIIS PAR LÀ VOIE SÈCHE

4a I . Dans Textraction de la plupart des métaux ^ de Tor^ de Tai^ent^ du cuivre^ du plomb ^ le degré d^exactitude des opérations en grand est vérifié par les essais en petit« Cet usage n^est guère suivi dans les usines à fer;; parce qu'ion est certain^ lorsque la marche du fourneau est bien réglée^ de retirer du minerai tout ce qu^il est possible d^en extraire. • CTest seulement quand il se dérange^ que les scories sont chargées de métal ^ mais cet état ne pouvant durer sans le plus grand danger^ on est bientôt forcé de revenir à une bonne allure«

Dans la préparation des autres métaux ^ les pertes qu'ion éprouve^ ne sont point signalées par la marche de Fopération:; on n^en est averti que par les essais en petit. Il faut dVilleurs examinée la richesse des demi-produits^ avant de les soumettre à de nouveaux traitemens^ ce qui n''a pas lieu pour le fer. Cependant ^ il est nécessaire au maître de forge de savoir déterminer la quantité de métal contenue dans un minerai nouvellement découvert. - 4^^* ^^ essais^ diaprés ce qui a été dit au paragraphe Bgo ^ ne donnent^ au lieu de fer^ qu^un culot de fonte. Il ne peut d^ailleurs exister une parfaite harmonie entre

Saa DEUXIÈME SECTION.

les résultats obtenus dans les creusets et ceux des haut« fourneaux^ parce que ces résultats sont modifiés par le degré de chaleur et la nature des fondans ^ qui ne se ressemblent point. On peut dire même ^ avec beaucoup de raison^ que ce sont presque toujours les opérations en grand qui servent à faire juger du degré d^exactitude des essais«

4^3. La richesse des minerais de fer ne peut être déteiv minée a\ec précision^ qu'eau moyen de Tanalyse par la voie humide. Dans les essais par la voie sèche ^ une partie du protoxide eiitre dans les scories^ d^un autre càté^ le fer se combine avec le carbone^ les métaux terreux, le soufre^ le phosphore et le manganèse. De sorte quil faudrait mettre en jeu toutes les ressources de la docimasie, pour déterminer seulement la quantité de fer conteuue dans le culot.

On peut donc admettre au moins ^^ que les résultats des essais en petit ne peuvent indiquer la richesse des minerais avec plus de certitude que les essais en grand ^ faits dans les hauts fourneaux qui ont une bonne allure.

424. Nous sommes, malgré cela, bien éloignés de prétendre que dans Textraction du fer en grand, Fanalyse par la voie humide doive être employée comme moyen de vérification. Elle ne peut servir qu à faire connaître la richesse et la composition des minerais ,^ à fournir quelques •dotmées sur la nature du fer qu ils peuvent produire, et sur le choix des fondans. Les analyses , pour être faites avec exactitude , exigent des connaissances très-étendues et une grande habitude^ elles occasionnent en outre tant, de peines , qu il serait impossible de les mettre journellement en usage. Si, en opérant par la voie humide , on se bornait à dissoudre le minerai dans Teau régale et à précipiter le fer par le prussiate double de potasse, dans la supposition qu*'à loo parties de bleu de Prusse, correspondent 24^7 d^oxide et 17,1 de fer (160 et 2*4 1), on

DES MATIÈRES PREMIÈRES. SaS

tomberait dans des erreurs bien autrement graves que celles qu^on voudrait éviter.

Si donc il ne s^agit que d^avoir des données approximatives ^ il faut préférer les essais par la voie sèche.

4^5. Pour que les choses fussent égales de part et d^au-» très, il paraîtrait i) au premier abord, que les essais devraient avoir lieu avec les flux, qui , dans les hauts fourneaux, servent de fondans^ mais cette raison n^est que spécieuse, parce que, dans toutes les circonstances de la fusion, il y a trop de différence d^une méthode à Fautre : il n'^est guères possible de produire dans les petits foyers , un coup de feu aussi violent que dans les hauts fourneaux ^ le flux qui est assez fusible pour lextraction du fer en grand, ne pouiv rait opérer dans les creusets une séparation complète des laitiers et du métal. Voilà ce qui jette de Tincertitude sur. les essais des fondans exécutés en petit : ils pourraient être plus positifs , s''ils étaient précédés par une bonne analyse du minerai.

4^6. La manière de lotir le minerai , de le prendre sur le tas pour que Féchantillon ne soit ni trop riche ni trop pauvre, de le pulvériser dans des mortiers de fonte, de le passer au tamis , de le peser, etc., sont des choses connues. Nous faisons observer seulement que, préparé de cette façon, il doit être séché d^abord à la chaleur dje lebullition et calciné ensuite jusqu^au rouge sur un têt couvert. La perte qu il éprouve par la dessication , indique la quantité d^eau dont il était imbibé^ celle qui résulte du grillage provient de Teau combinée avec le fer, et de Facide carbonique. Il ne faut donc peser les minerais qu^après les avoir desséchés. Le but de la calcination est d^empêcher, pendant la réduction , Teffervescence occasionnée par le dégagement des gaz.

427. On peut opérer la fusion dans des creusets de graphite, ou, par économie, dans des creusets communs fa—

briqués avec de Fargile réfractaire^ et brasquës ensuite s^^ Ion la méthode ordinaire« La poussière de charbon employée pour la brasque^ doit être très-fine et délayée dans Teau pure ^ à laquelle on ajoute un peu de gomme. On fait une petite cavité dans cette matière : ce serait un procédé vicieux que de vouloir consolider les parois du creux avec un enduit composé de trois parties de poussière de charbon et d^une dVrgile^ parce que la présence de cette terre doit modifier les résultats. Le minerai et le flux sont placés dans la cavité ; on les recouvre de poussière de charbon ^ le creuset est fermé avec un couvercle d^argile^ c'^est ordinairement le fond dW vieux creuset qu^on ajoute à Pautre :; on lute ensuite avec de la terre grasse ^ afin d^empécher le contact de Fair extérieur.

La fusion du minerai se fait soit devant la tuyère d^ùn feu de forge ^ soit dans un fourneau à vent : dans le premier cas ) il y a économie de charbon ^ parce qu'ion peut resserrer le foyer. Mais il est rare qu^en faisant plusieurs essais à la fois, tous les résultats soient d^accord^ on ne parvient pas toujours à appliquer aux creusets le même degré de chaleur. Le courant d^air doit frapper principalement à la hauteur où se loge le culot, et la température doit s^élever par degrés. L^opération est terminée dans une demiheure ou trois quarts d^heure, selon Fefiet que produisent les soufflets.

En employant un fourneau à vent, on doit aussi augmenter la chaleur progressivement , et renforcer le tirage par des hausses placées sur la cheminée, si le cas Texige. Quelquefois on est obligé d^ajouter pendant Fopération, du combustible frais, ce qui doit s'^efiectuer avant que Fau— tre soit descendu très-bas. Le coke est préférable au charbon de bois , parce qu^il développe une plus grande quantité de calorique. On peut faire plus dressais à la fois dans les fourneaux que dans les feux de forge , et les creusets recoi-

DES MATIÈRES PREMIÈRES. 3a5

yent dans les premiers un degré de température plus uniforme. Ceux-ci se placent sur des supports d^argile^ disposés sur la grille^ afin que leur partie inférieure ne soit pas trop soumise aux variations de température. Cependant pour que la chaleur la plus forte ne soit point perdue^ ces sup^ ports ne doivent pas être trop épab. Lorsque Fopération est achevée^ et que le régule est séparé des scories^ on le pèse.

La fonte obtenue dans les essais est d^autant plus grise ^ que la température est plus élevée. Une faible chaleur donne de la fonte blanche et des scories chargées de métal. On ne peut donc juger à Finspection du régule ^ de la nature du fer que le minerai peut produire.

4^8. Le choix des flux est aussi important que la graduation de la température. On ne doit pas trop craindre dVugmenter la liquidité des scories^ lorsqu''elles sont trop épaisses ^ on perd toujours plusieurs centièmes de métal.

n existe beaucoup de minerais qui ^ traités avec la poussière de charbon seule ^ ne peuvent entrer en liquéfaction^ et d^autres qui rendent dix pour cent de fer de moins ^ que si on les fondait avec un flux convenable : on est même obligé^ quand la dose de minerai est un peu forte ^ de faire un mélange intime avec toutes les substances. M. Tiemann a remarqué une grande différence dans les résultats qu^on obtient^ en stratifiant le minerai avec la poussière de charbon ^ ou bien en faisant un mélange de toutes les matières: une très-forte température peut détruire les obstacles ; opposés à la réduction ^ cependant si les couches de charbon sont épaisses ^ le fer réduit ^ au lieu de se rassembler en une seiile masse ^ forme plusieurs culots séparés.

429. C^est Gadolin qui étudia avec le plus de soin et le plus de succès^ FefFet des divers flux sur les oxides de fer : il remarqua que toutes les substances susceptibles de se vitrifier^ dissolvent le fer oxidé^ qu^il existe par conséquent

entre elles et celui-ci ^ une certaine attraction agissant en sens inverse de la réduction.

DVprès les idées reçues actuellement^ on dirait que Toxîde de fer combiné avec une substance est plus difficile à réduire que Toxide pur mêlé seulement à cette substance. Si donc un flux était doué d^une assez forte affinité pour Toxide ^ il pourrait ^ d*'après Gadolin , contrebalancer toutes les forces qui tendent à réduire le minerai. Pour déterminer sous ce rapport Feffet des flux ^ soit très-fusibles , soit difficiles à fondre ^ il fit une série d^expériences à la température de i6&* de Wedgwood, il en résulte :

I** Que toutes les terres ou sels fusibles ou réfractaires^ le borax exce|)té , agissent contre la réduction ^ en ce que leur présence nécessite un degré de chaleur plus considérable^ que si Foxidê pur était fondu sans aucune addition^

2° Que les essais des minerais qui ne contiennent pas assez de terres pour leur servir de fondans^ donnent ^ sans flux ^ des résultats incertains et un produit plus faible qu'avec un flux convenable^ parce que les parties de métal éparses ^ lorsqu'elles ne sont point enveloppées et rassemblées par les. scories ^ se perdent dans la poussière. — Cest ce qui arrive aussi dans le traitement en grand ^ lorsque les minerais sont trop riches ^ les grains de fonte restent disséminés dans les scories ^

3° Que Thuile de lin^ mêlée avec les minerais pauvres^ produit des grains de métal disséminés;;

4° Que la chaux .^ la magnésie et la silice ^ prises chacune isolément^ ne retardent pas la réduction ,, parce qu'elles ne peuvent entrer en liquéfaction avec Toxide ^

5° Que la présence de ces terres ou de toute autre substance réfractaire^ nuit cependant au succès de l'épreuve^ en ce sens qu'elle etnpêche la formation du culot ^

6** Que la ^lagnésie est ^ sous ce rapport , plus nuisible que toutes les autres terres ^ parce qu'elle est extrêmement

I réfractaire 5

DES MATIÈRES PIŒMIÈRES. 3^7

7° Que la barite et lalumine^ prises séparémenjt ^ sont moins nuisibles que la magnésie ^ et ne peuvent empêcher la formation du culot ^ lorsque la chaleur est poussée à un haut degré. — Les expériences n** 6 et ^.ne sont pas d^ac— €ord ayec les faits connus maintenant. Elles auraient amené probablement des conclusions très -différentes, si Fauteur avait pu connaître alors les propriétés des équivalens chimiques : on sait à présent que les silicates d^alumine sont plus réfractaires que les silicates de magnésie ^

8° Que les terres réfractaires qui donnent des scories épaisses, comme la barite et le spath fluor pris isolément ^ ©u le mélange de chaux et d^alumine , enveloppent de petites parties de fer réduit et les préservent de Finfluence du carbone: on obtient par conséquent du fer malléable, qui ne peut se fondre ni se former en culot ^ cet obstacle va en diminuant avec la quantité de ces flux, et à mesure qu'ion augmente le degré de chaleur^

9° QuWec des fondans dont le verre, quoique moins visqueux, ne jouit pas d^une assez grande fluidité, on obtient encore du fer en grenaille , et Ton perd une petite quantité d*'oxide entraînée dans les scories. — ^Dans ces flux , il y a toujours excès de silice^

10° Que les substances très-fusibles , comme les alkalis, le sel marin , etc. , enduisent le fer d\ine couche vitreuse avant qu il soit désoxidé ^ parce qu'^elles se liquéfient tout de suite, ce qui est un obstacle à la réduction: on le fait disparaître , en employant une plus faible dose de ces matières, en les faisant évaporer à une chaleur prolongée, enfin en substituant le protoxide au peroxide ^

1 1° Qu on peut corriger les flux qui sont trop fusiâles, en les imbibant d^jiuile de lin^

12° Que le sel maria prédispose les autres flux à absorber Foxide, ce qui rend les essais plus incertains:;

i3° Que le gypse ou sulfate de chaux, produit un mau-

3a8^ DEUXIÈME sEcf om.

vais effet,) qaoiqu^'ä un moindre degré que les sulfates all&alins^ et qu'ail attaque quelquefois le creuset^

i^"" Que Ton diminue Tinfluence nuisible du gypse par une addition dVutres terrçs^ susceptibles de Fentiainer en vitrification^ que dans la réduction du protoxide^ la présence de Tacide sulfurique est moins désavantageuse que les autres corps ^ sous le rapport de la quantité du produit ^

iS° Que les cendres d^os mêlées avec des substances qui les vitrifient ^ ne peuvent empêcher la réduction ^ mais qu^elles rendent le fer cassant à froid ^ et augmentent le poids du régule^ à cause du phosphore qui est absorbé^

16"* Que les oxides métalliques qui se réduisent facilement ^ n^ais dont les métaux n^ont pas upe grande affinité pour le fer^ nuisent aux essais^ que pour cette raison ^ il faut user de beaucoup de ménagement ^ lorsqu'^au moyen de la litharge^ on vent rendre fusible une gangue réfractaire ^

1 7"* Que les oxides métaUiques difficilement réductibles ^ mais dont les métaux peuvent s'^allier au fer avec facilité ^ comme Tantimoine et le manganèse ^ sont désoxidés en même temps que le fer^ et font partie du culot ^ à moins que le flux ^ doué dVne grande affinité pour ces oxides ^ ne les entraîne en vitrification.

43o. Si maintenant on applique ces faits aux essais par la voie sèche ^ il en résulte qu'ion doit éviter les flux alkalins^ et n^employer que des substances qui donnent^ avec les terres contenues dans les minerais^ des laitiers d^une consistance moyenne. Les minerais riches se traiteront avantageusement avec une addition de dix pour cent de spath fluor et une égale dose de borax calciné. S^ils contiennent une plus grande quantité de terres ^ leur flux peut se composer de ïîS pour cent de spath fluor et d^autant de chaux pure. Lorsqu'ils sont très -pauvres ^ il faut ajouter à ces matières encore dix pour cent de

DES MATIÈRES PÏIEMIÈRES. 3^9

borax calciné. Si cependant ils contiennent beaucoup de chaux et très-peu de silice^ on emploiera aS p. % de quarts pur^ réduit en poussière et autant des spath fluor.

Le degré de chaleur employé pour la fusion^ doit être en rapport avec la dureté du minerai^ avec Ja difficulté quW éprouve à le briser et à le convertir en poussière.

Schlütter ^ Cramer ^ Geliert et tous les anciens métallurgistes , recommandent particulièrement les flux noirs et les blancs ^ composés en difierentes proportions , de tartre, de salpêtre, de verre pulvérisé, etc. D'^après les expériences de Gadolin , ils conduisent souvent à des résultats incertains et erronés. Guyton-Morveau propose i6 parties de verre pilé non métallique , 2 de borax calciné et i dépoussière de charbon^ Kirvan, 5 parties de chaux, 5 de spath fluor et 4 de poussière de charbon^ Chaptal^ 20 parties de borax calciné, 2 de chaux et 10 de salpêtre* Bergmann ne fit usage que de borax calciné :j ce flux suffit pour le traitement des minerais non réfractaires. Les silicates purs se réduisent très-bien , diaprés mes expériences, avec 25 p. °/, de *spath fluor et 26 p. % de cliaux pure. Quelquefois aussi on peut n employer que cette dernière*

43 1. Les essais par la voie sèche indiquent seidement la richesse du minerai , mais ils ne donnent aucun renseignement sur sa composition, qui ne peut être déterminée que par les analyses.

432. Quand un minerai est inconnu, on cherche d^abord à le classer (338 et suiv.). S*"!! est magnétique avant le grillage, il contient du protoxide de fer combiné soit avec le peroxide, soit avec la silice, soit avec Toxidule de chrome, soit avec Tacîde tîtanique^ s^il nVst attirable à Taimant qu^après le grillage, il ne peut constituer quW fer spathique ou bien un protocarbonate argileux^ s^il ne manifeste point d^action sur Faiguille aimantée ni avant ni après le grillage, il appartient aux peroxides ou aux fers argi-

TOM. u 4^

33o DEUXrfeME SECTION.

leux^ oa bieu aux fers siliceux. Dans le dernier cas^ il pourrait cependant contenir de Toxidule de fer^ mais alors le fer siliceux ne serait pas un sous silicate.

On essaie ensuite le minerai avec Facide hydrochlorique^ après qu''il a été réduit en poudre impalpable. Si la dissolution ne laisse point de résidu et qu^il ne s^échappe point de bulle gazeuse^ le minerai est un oxide pur^ qui toutefois peut conlenir encore de Facide phosphorique et de Tacide arsenique : le dégagement des bulles ou IVfTervescence n'*aurait lieu quVvec les fers spathiques et les cari)onates argileux^ qui diffèrent par leifr texture^ Fun est terreux ou lithoïde et Fautre lamelleux. Si la dissolution présente un résidu considérable et qu elle ne fasse pas eiTervescence^ le minerai doit être rangé parmi les fers ai^leux bruns ou rouges. Si en même temps le résidu est parfaitement blanc et gélatineux^ la silice est combinée avec le fer oxidé^ et forme un sous silicate^ mais ce résidu doit, alors être très -volumineux.

Si Facide ne dissout quWe petite quantité de fer sans altérer d''une manière sensible la couleur du minéral^ ce dernier constitue soit un silicate de fer^ soit un fer chromé ^ soit un fer titane^ mais le premier^ qui est plus commun^ se distingue facilement des deux derniers ^ en ce qu il est terreux ou lithoïde^ et qu^il ne jouit point de Féclat métallique.

n existe des fers argileux et des protocarbonates argileux ^ qui laissent dans la dissolution une poudre noire. Ces minerais^ contenant du charbon libre ^ changent de couleur par la calcination^ ce qui les empêche d^être confondus avec le véritable fer siliceux.

433. Uacide hydrochlorique peut surtout servir à faire juger du degré d^oxidation du fer^ par Faspect de la dissolution. Une couleur vert-pàle indique toujours la présence du protoxide^ si le liquide parait incolore^ le protoxide de

fer est combiné avec un acide dans le minerais L^oxidë jaunit la liqueur. Un dégagement de chlore annonce de Toxîde de manganèse libre^ car cet oxide combiné avec d^autres substances ne fait pas dégager de chlore.

^existence des pyrites est toujours révélée par Codeur du gaz hydrogène sulfuré qui s''échappe de la dissolution».

Le gypse et le sulfate de baryte doivent être cherchés dans le résidu^ souvent on les distingue à Foeil^ lorsquils ne sont pas mélangés trop intimement avec le minerai. — Le fer chromé et le fer titane ne passent pas non plus dans la liqueur..

Le phosphate de fer^ le phosphate de chaux et Tàrseniate de fer, se dissolvent entièrement;; .mais le dernier se rencontre très-rarement. Pour s'*assurer de la présence de Tacide phosphorique , on' dissout le miiiiéraî dans^Facide sulfurique, ayant soin d^éviter le plus possiblie Temploi d^un^ excès dVcide, qu^au surplus on neutralise avec un peu d^alkali : le liquide étendu de beaucoup d^eau et laissé en repos, forme un précipité qui est un phosphate de fer* Nous devons observer cependant que cette méthode estdéfecrtueuse.

434. En procédant à Tanalyse dès minerais, on déterrmine d^abord les contenus dVau et diacide carbonique. Presque tous attirent Thumidité delVtmosphère^ on doit donc les dessécher à la température de 1 00° avant de les peser*

La quantité dVau combinée avec un peroxide de fer pu», se détermine facilement par la calcination ,. ou pour mieux dire par la perte de poids qui en résulte. Si le minerai contenait aussi de Tacide carbonique et du protoxide de fer^ la difEérence des poids obtenus indiquerait pour cet acide et Teau, une quantité trop faible^ parce que le protoxide absorbe de Toxigène et devient plus pesant. Pour connaître les proportions des deux corps , on détermine la quantité diacide ^carbonique par un essai particulier^ et

Ton dose Teau approximativement^ en soustrayant le poids de l'acide de la différence des poids résultant du grillage« Si le minerai^ contenant du protoxide de fer^ ne renfermait que de Teau combinée avec du peroxide , on ferait le dosage du liquide par la calcination avec assez dWactitude : le minerai se pèserait dans la cornue de verre qui servirait à le griller ^ et qui serait ensuite exposée long - temps à la chaleur rouge.

435. Les fers spathiques purs ne contiennent jamais de Teau combinée ^ mais il y existe toujours entre les lames une petite quantité de ce liquide qui peut s'^élever à o,5 p.°/, et qui s'^échappe par Faction de la chaleur^ en^ produisant un pétillement semblable à celui du sel marin.

On détermine la quantité diacide carbonique par deux procédés différens. Le minerai pulvérisé , desséché et pesé d^abord^ se dissout à froid dans Facide hydrochlorique ^ la perte qui en résulte indique le contenu diacide carbonique. On opère dans une cornue de verre très-légère et pourvue d^un col allongé. On y verse Tacide hydrochlori— que au moyen d^un entonnoir assez long^ pour atteindre au fond^ afin qu il ne s''attache point de liquide aux parois du vase : ce n est qu'*après que Facide a été pesé dans la cornue mème^ qu'ion y introduit le minerai.

Ce procédé n^est pas très-rigoureux^ i** parce que le minerai ne peut se peser dans la cornue jet quMl en résulte une légère perte ^ 2° parce que Facide carbonique^ en s'^é— chappant^ entraîne une certaine quantité d^eau^ et 3° parce qu une partie de Facide carbonique reste dans le vase et même dans la liqueur. Bien que ces causes d^inexactitude soient quelquefois diminuées Fune par Fautre, elles peuvent produire une erreur tiotable.

Le deuxième procédé, qui admet une plus grande précision, exige Femploi d^uu tube parfaitement calibré et gradue par millimètres. On verse du mercure pur dans

le tube^ on le remplit ensuite aveclacide hydrochlorique ^ et on le retourne dans le bain de mercure. Pour empêcher qu^il n^ passe des bulles d'air ^ on peut remplir le tube de mercure, le renverser avec soin et y introduire ensuite, sous le bain de mercure, la quantité d'acide voulue. On y fait passer de la même manière le minerai, après avoir remarqué la division où s'arrête la colonne d'acide. On ne peut essayer de cette manière que de très-petites quantités de minerai. Si ce dernier doit être pulvérisé , on l'enveloppe dans du papier à filtre , très-fin , mais il vaut mieux l'employer en petits fragmens de la grosseur d'une lentille, ou plus petits encore , parce que le papier s'attache souvent aux parois du tube et nuit alors à l'action de l'acide. Lorsque la dissolution est terminée , on rétablit le niveau entre les deux colonnes de mercure , ou bien on réduit le volume du gaz.

Si par exemple, au moment de l'opération , le baromètre marquait 74"*"*^ que le tube eût 5o centimètres de hauteur au-dessus du niveau du mercure, que le gaz occupât 4o cent im. et le mercure lo centim. , dans cette hypothèse, dis-je, le gaz serait comprimé par une colonne de(74 — *o) centim. de mercure. Pour avoir ensuite son volume à une pression de 76 centim. ^ car c'est à cette pression qu'où rapporte toujours les gaz , on établit la proportion

ce qui donne a: = 4o — - — .

On fait ensuite la rectification relative au thermomètre,

en partant du principe que le volume du gaz pris à o degré

du thermomètre, s'étend de 0,003^5 par chaque degré de

température. Soit ±t le nombre de degrés au moment

où l'on opère , et soit v le volume du gaz réduit à o degré

de température, x étant le volume à t degrés , on aura

v±o^oo3n5tv=^x d'où v=: — • tt"*

Lorsque le volume du gaz est déterminé de cette manière^ par rapport à une hauteur barométrique de 56 centimètre* et pour o degré du thermomètre ^ et qu^on veut avoir son poids ^ on multiplie le poids dW même volume d^air atmos-* phérique par i ^5 24 ^ nombre qui exprime la pesanteur spécifique de Tacide carbonique. Kacide hydrochlorique retient encore un volume de gaz égal à la moitié du sieù. On doit donc ajouter le poids de ce petit volume à celui qui a été* obtenu précédemment.

Après qu'ion a dosé les quantités d'eau et d'^acide carbo— nique , on cherche à déterminer les autres parties constîtu?antes du minerai. S'il contient du protoxide et du peroxide^ on en devrait évaluer les doses par la différence entre le poids du minerai et celui de toutes les parties constituantes^ puisque^ par la marche d,e l'opération ^ le protoxide passe toujours au summum d'oxidation. Mais on ne peut opérer avec une pareille précision^ surtout lorsque le minerai renferme de Teau. On détermine le contenu de protoxide^ en le précipitant par le double cyanure rouge ^ ou bien en précipitant une dissolution de muriate d'or ^ par la liqueur qui renferme le protoxide de fer : on calcule ensuite , au moyen de la quantité d'or obtenue^ celle de ce protoxide^ mais l'une et l'autre méthode présentent beaucoup de difficultés dans la pratique^ elles exigent toujours uu essai particulier^ et ne peuvent s'employer lorsqu'il reste encore des bases terreuses ou métalliques dans la dissolution.

n existe un autre moyen qui , moins rigoureux que les deux précédens ^ peut suffire dan& le plus grand nombre des cas. On dissout le minerai dans un excès d'acide hydro-* chlorique^ la dissolution passée au filtre et étendue d'une grande quantité d'eau ^ se traite^ à une très-basse tempérarture^ par une dissolution aqueuse de carbonate de potasse ou d'amoniaque^ qu'on ajoute successivement^ et en remuant^ jusqu'à ce que la teinture de tournesol rougie , commence

i aevenîr bleue. On reprend le liquide tout de suite sur le filtre^ on lave le résidu^ sans discontinuer^ avec de Peau froide ^ on verse de Facîde nitrique dans la liqueur filtrée ^ et on la concentre par Tévaporation ^ pour changer le protoxide en peroxide. A i^/^^iiS parties de peroxide corres-^ pondront 129^47 parties de protoxide. Pour déterminer la dose d'*oxide contenu dans la liqueur et combiné sou- ^vent avec Toxidule de manganèse ^ la chaux et la magnésie^ on opère par les moyens que nous allons indiquer.

Les dosages des deux oxides se font toujours par un^ssai particulier, attendu que dans Panalyse générale, le protoxide ne peut manquer de se changer en peroxide, et que ce changement devient d''aîlleurs nécessaire, parce qu^on ne peut séparer les matières étrangères du fer oxidé , qyCen le portant au summum d'^oxidation.

436. Pour dîssotidre les minerais de fer, on emploie Teau régale , afin de convertir le protoxide en peroxide. On opère à la chaleur de Tébullition.

Nous supposerons d**abord que le minerai soit soluble dans Tacide , sans être traité par la potasse. Le résidu sera alors très-petit et se composera seulement de fragmens quartzeux ou de gangue. Quelquefois on obtient aussi un peu de silice gélatineuse : séparée du liquide par le filtre , elle doit être lavée , calcinée et pesée. La dissolution peut contenir du peroxide de fer, de Toxidule de manganèse, de la chaux, de la magnésie, de Falumine , de Tacide sulfurique, de Tacide phosphorique , des traces d^oxide de chrome et diacide titanique. On ferait un essai particulier, si Ton présumait la présence dVutres métaux dans le minerai: il faudrait le dissoudre dans Tacide hydrochlorique, étendre d^eau la dissolution et la faire traverser par un courant de gaz hydrogène sulfuré. Si le minerai contenait effectivement du cuivre, de rétain,de Tantimoine, du plomb et de Tarsénique, on chercherait ces métaux

dans le précipité (335). Le contenu diacide sulfurique se déterminerait par le procédé indiqué au paragraphe 33 1.

La dissolution d'eau régale^ dans laquelle Tacide doit être en excès, est étendue d'abord de beaucoup d'eau, et traitée ensuite par des additions successives d'une dissolution aqueuse de carbonate d'amoniaque , jusqu'à ce que la liqueur soit incolore. Le précipité (A) qu'on obtient par la filtration, et après une lessivation continuée sans interruption, renferme le peroxide de fer, l'acide phosphorique, l'alumine, le protoxîde de chrome et l'acide titanique ^ tandis que la liqueur (B) contient presque tout le protoxide de manganèse, la chaux et la magnésie (334). Si l'on opère avec beaucoup de précaution, on peut négliger sans erreur quelques traces de protoxide de manganèse qui se précipitent avec le fer.

Le précipité (A) enlevé du filtre , calciné et pesé , se dissout, à la chaleur de l'ébullition, dans l'acide hydrochlorique et se verse ensuite de la cornue dans un vase de platine ou de porcelaine , après qu'on en a séparé la petite quantité de silice, qui se présente toujours sous forme de gélatine et qui peut rentermer de l'acide titanique. La liqueur acide , traitée ensuite par une dissolution aqueuse de potasse ou de soude, qu'on y verse avec excès, reste exposée quelque temps à une douce chaleur. Si le minerai ne contient que peu d'acide phosphorîque , ce qui a lieu pour tous les minerais qui ne constituent pas un phosphate de fer, l'alkali ne retient que l'alumine, et tout le contenu d'acide phosphorique demeure combiné avec du peroxide de fer. On sépare par conséquent de la dissolution alkalinele peroxide et le phosphate de fer par filtration. On sature la liqueur avec l'acide hydrochlorique et l'on précipite l'alumine par le carbonate d'amoniaque. Le poids de l'alumine soustrait de celui du précipité (A), donne le poids du peroxide de fer (C), après qu'on eh a déduit celui de l'a-

4cide phosphorique ^ qu''oâ détermine par une opération particulière. Mais^ si le minerai contenait plus de i p. y^ 4adde phosphorique^ il serait à craindre q[u''une partie de cet acide ne fut combinée avec Talumine ^ et dans ce cas Ja liqueur alkalisée ne devrait pas être traitée par Facide hydrochlorique. Il vaudrait mieux qu''elle fut décomposée par une dissolution d'^ammoniaque caustique^ bien qu'aune partie d^alumine se dissout dans cet alkali. .

Si le minerai ne contenait que du peroxide^ son poids (G) serait trouvé. S^il ne contenait que du protoxide^ on calculerait la quantité de protoxide qui correspondrait au poids du peroxide (€) (435). S^il contenait du pro-* toxide et du peroxide^ on déterminerait par un essai particulier le contenu de peroxide qu^on soustrairait du poids (C) et Ton calculerait ensuite la quantité de pro-toxide qui correspondrait à la diiFér^ice obtenue.

On ajoute à la liqueur B quelques gouttes diacide hy-< drochlorique pour Faciduler^ on la met en ébullition pour cbasser Facide carbonique en entier^ on la neutralise après le refroidissement par Tammoniaque caustique^ et on la traite par des additions successives d^oxalate d^mmonia-^ que^ jusqu''à ce que ce dernier cesse de la troubler. On doit ensuite la laisser en repos ^ k une trè&-douce chaleur^ au moins vingts-quatre heures avant de ia filtrer. Le résidu blanc qu^on recueille sur le filtre ^ se lave et se dessèche dans un creUset découvert^ chauffé jusqu^au rouge. La calcination doit cesser lorsque Fignition s'^est répandue dans toute la masse ^ Foxalate de chaux s'^est changée alors en carbonate. Si la matière était encore colorée^ on en conclurait que la liqueur n^était pas suffisamment éten-< due d'eau, et qu'il s'est fait un léger précipité d'oxalate de manganèse. A loo parties de carbonate de chaux certes-* pondent Sô^Sg parties de chaux pure (|u'on doit prendra isn compte.

On ajoule maintenant à la lîquenr dontY>n a séparé la chaux ^ de Thydrosulfate d^ammoniaque par ^uttes successives^ )usqua ce qu'^elle u^en soit plus troublée^ elle reste ensuite- en repos, afin que 4e sulfure de manganèse puisse ee déposer. Ce deriner, recueilli sur le filtre, doit être dessécké et dissous, à la chaleur de rébullition, dans Facide hydrochlorique concentré ^ il se forme presque toujours waf léger dépôt de soufre. On emploie après cela , opérant toujours a la même température , le carbonate de potasse^ pour précipiter Toxide de manganèse , qu''on obtient par filtration, et que Fon calcine long-temps ^ il est composé de protoxide et de «peroxide. Son poids serait compté en entier ., si le minerai renfermait de Foxide de manganèse libre (433). On réduirait ce poids à celui du protoxide correspondant, si le minerai contenait du protoxide d^ manganèse. 2^34,71 parties de protoxide correspondent, ou peuvent donner naissance, à 2934,71 parties de protoxide combiné avec du peroxide.

H reste encore à retirer la magnésie de la liqueur dont on a séparé Foxide de manganèse. Acidulée pour cet effet par Facide hydrochlorique, elle est mise en ébnllition^ afin qne Fhydrogène sulfuré puisse se dégager «n "entier. On la filtre^ si elle laisse déposer du soufre : Fayant étendue -de beaucoup d''eau,on la doit concentrer par Févapora— iiout On la transvase «ensuite dans un creuset de platine^ et on la traite par le carbonate de potasse, ayant soia de n^en verser d^abord que la quantité strictement nécessaire pour décomposer les sels d^ammoniaque ^ mais plus tard, on eh ajoute davantage,' jusqu a ce que le h'quide de— "vienne fortement alkalin. Il est essentiel que ces additionsne soient »jamais assez fortes pour faire cesser FébuUition, et qu^on remue sans discontinuer, jusqu à ce que Févaporation soit faite à siociié^ on verse alors assez d'^eau pour dissoudre les sels alkalins. La magnésie se précipite^ enlevée du

filtre^ lavée -^ desséchée et calcinée à une trés-fbrte chaleur^ rouge ^ elle- est pesée et portée en compte. On peut aussi ^ procédant àcnn^ autre manière, faire évaporer à siccité la • liqueur contenant la magnésie , chasser lessels d^'ammonia«que par- la calcination, dissoudre ensuite dan» Feau le ré-sidu contenant la magnésie combinée avec des aeides, et la précipiter à la chaleur dé Tébulliti&n pas le-carbonatede potasse.

Si le minerai: contenait un allcali^ il resterait avec la magnésie : le dernier procédé serait dans ce cas fort commode^ pour le dosage de cet alkali.On ne doit pas employer une trop forte chaleur, pour déterminer Févaporation àts sel&' iiola^les, afin qu'ails? ne puissent entraîner une^ certainepartie de magnésie et d^alkali..

43^. Les fers argileuaif et les carbonates argileux laissent, par la dissolution dans l?eau régale, un résidu <}ui constitue ^ un silicate d^ahimine combiné^ accidentellement avec de* petites quantités de chaux, de magnésie, d^oxide de fer et' d^oxide de manganèse. Après que le poids de- ce résidu (D)^ lessivé , desséché et calciné préalablement , a été bien de--^ terminé , on lui ajoute 3 à 4 f^'is autant de carbonate de* potasse, et Ton. fait un mélange intime de» deux substances, quW liquéfie sur la lampe, dans le ereii^et de platine. — ^^ Si le silicate d^alumihe ne renferme point d^autres co^s',^;. la masse fondue se dissout presque entièrement* dans Vestw versée abondamment. On sature ensuite la liqueur alkalirid ' avec Facide hydrochlorique,. et Ton procède avec soin, pour éviter Feffervescence et la perte qui en résulte^ onajoute de Facide jusqu^à ce que toute la matière ait passé dans la liqueur. — Si Fou obtenait un résidu sablonneux, on- pourrait en conclure que la fusion avec la potasse a été incomplète. Quelquefois le résidu est gélatineux, dans ce cas la silice n^a point échappé à Faction de la potasse pendant la fusion^ mais, la masse fondue n a pas été détrempée

34^ DEUXIÈME SECTIOS.

diacide acétique. Auprès cdai^ on précipite Facide chro-^ mique et Facide phosphorique^ par Pacétate de plomb» Lacouleur du précipité annonce toujours la présence de Facide chromique^ qu*on sépare de Facide phospkorique par les moyens indiqué$ au paragraphe 332«

439. Enfin si le minerai est tout^e^ait insoluble dans les^ acides^ ou si ces derniers ne peuvent en extraire quNine petite quantité dVxide de fer ^ on est obligé de le mettre* en fusion avec la potasse par le procédé eonnu ( 436 et 437 ). Le fer chromé doit être fondu plusieurs fois avec: Falkali^ avant que Foxidule de chrome se convertisse en acide. Ce changement est effectué quand le résidu^ cesse décolorer la potasse en jaune ^ pendant la fusion. On réunît toutes les liqueurs alkalines^ et on les essaie sous le rapport de la sitice et de Falumiüe qu'elles peuvent contenir. Le* résidu insoluble «obtenu après la dernière fusion avec Fal— kali^ doit être dissous dans Facide hydrochlorique auquel on ajoute plus tard un peu diacide nitrique^ pour changer le prptoxide de fer en peroxide ^ » la chaleur àe Fébullition.. L^oxide de manganèse^ la chaux et la magnésie seraient dissous dans la liqueur, si le minerai contenait ces substances.

è I,<e fer titane^ fondu avec trois fois son poids de carbonate

de potasjse ou de soude ^ devient ordinairement soluble dans. Facide hydrochlorique. Si cependant il laissait un résidu^ on traiterait ce dernier une seconde fois par le carbonate de potasse^ on réunirait les dissolutions acides et Fon sépare-^ rait le fer du titane , par les moyens indiqués au paragraphe 3i33. Maïs on ne doit pas oublier que le sulfure de fer peut contenir encore du manganèse ^ et que dans les résidus ob-tenus par Fînqinération, il peut exister de Falumine , de la chaux et de la magnésie.

44^' On n'emploie ordinairement qiiVn et demi à deux grammes de minerais ). pour, faire des analyses exactes^ de^

DÉS MATIÈRES PREMIÈftES. 343

jplus fortes doses occasionneraient des embarras^ sur -tout .par la présence d'aune grande quantité d^alumine.

1>E L^EXiaiACTIOK ET DE LA PREPARATION DES MINERAIS.

44^* Aucun métal ne se trouve répandu dans la nature avec autant de profusion que le fer^ il appartient aux formations anciennes et aux formations modernes. Dans les •terrains primitifs et de transitions^ il est en filons ^ en masses et en coudiesß dans les terrains secondaires^ il est en couches plus ou taioins régulières ^ dans les terrains d^al«luvion^ il se présente en amsts et en rognons«

Le bas prix du fer^ le développement qu''il Êiut donner aujourd^'hui à la préparation de ce métal ^ pour en retirer des bénéfices^ et les immenses consoinmations de minerais qui en résultent^ s^opposent souvent au traitement de ceux quW découvre^ il ne suffit point d^en connaître la richesse ^ on doit s''assurer encore des frais d'^exploitation de la mine et des ressources ^^-elle présente pour Tavenir^ Il e^ important d^ mettre la plus grande économie. Le fier me peut supporter les frais considérableis qu^entrai-« serait un plan dV>pération ^ ordonné selon les principes de Tart^ pour les travaux d^arrachement ^ réptiisement de^ eaux<^ la construction des galeries^ on serait forcé quelquefois d^abandonner les mines ^ sHl n^était possible de les exploiter autrement que par des méthodes régulières*

Observons toutefois ^ que la régularité dans les travaux diminue toujours les dépenses 5 mais vouloir arriver k une exploitation parfaite^ sans laisser de minerai en arrière^ comme on le fait pour d^autres métaux, ce serait tellement multiplier les dépenses , que beaucoup d^usines y per-draient leurs bénéfices. Nous distinguons ici une opération conduite avec ordre et prévoyance, des procédés généraux pcescrits et suivis dams Fart d'exploiter les mines, où il

ß^agit moins d^éviter les frais que de se procurer tout le mî*nérai renfei^mé dans les, filons^ ms^ses^amas ou couches* Si^ avec les règles de réconomiè^ on pouvait concilier une semblable rigueur^ on ne ferait qu''ajouter à la perfection du travail. La manière de procéder dépend aussi de la ri— 'Chesse des minerais^ lorsquils contiennent beaucoup de fer^ on peut et Ton doit apporter plus de scrupules dans ces opérations.

44^* J'^ minerais qui^ dans les roches primitives^ se présentent en filons^ ne peuvent faire Fobjet dune exploitation que dans le cas où ces filons oui une certaine puissance et que la forme du terrain facilite Fépuisement des eaux.; ce sont^ le pins fréquemment^ les amas ou les couches qu''on exploite. Le mineur est souvent obligé de recourir dans sooQL travail^ à Tefiet de la pondre et du feu. La routine et les localités déterminent sa manière d^opérer^ quelquefois^ aussi ^ c'^est avec raison qull n^ige les méthodes régulières ; lorsqu''il s!agit ^ j>ar exemple ^ d^attendrir le minerai par le <x>ntact de Fair atmosphérique«

44^' Les travaux d^arradiement sWectuént dans les roches secondaires i^ au moyen du pie^ du marteau et de la pince \ on laisse subsister des piliers^ des su{^rts séparés Fun de Fautre par des rameaux plus ou moins réguliers* A mesure qu^on se refdie sur les puits^ on enlève les piliers les plus éloignés : ce procédé doit s''employer lorsque les couches ont une certaine étendue et que leur toit est assez solide pour ne p<ûnt exiger un boisage régulier. Le travail à ciel ouvert y pour les mines qui sont près de la surface du sol ^ est beaucoup plus économique.

Dans un terrain d'alluvion ^ ou pour des minéraâs disposés en rognons^ on ne pourrait ^ . sans beaucoup de dépenses ^ suivre le mode d'^exploitation par piliers. Dans œ cas ^ on creuse plusieurs puits à peu de distance Fun de Fautre^ on fait partir de leur centre de petits ra-«

meaux^ et Fon extrait tout le minerai qui est à Tentour. Cette manière d^opérer ne présente aucune difficulté^ pour des amas d^une certaine puissance ou pour des mines situées à une faible profondeur : elle devient plus facile encore lorsqu''on peut y joindre Texploitation à ciel ouvert. Mais si le contraire a lieu^ et queTépuisement de Feau occasionne de trop fortes dépenses , on est souvent obligé d^aban— donner les meilleurs minerais ^ lorsqu'ils sont à une grande profondeur et que le terrain manque de consistance. On ne pourrait alors établir des puits principaux sur la direction du gisement^ et les joindre par une galerie boisée. Une pareille disposition n^est applicable que dans le cas où la mine se prolonge au loin ^ de sorte que cette galerie peut servir à la fois pour Pécoulement des eaux et pour la sortie du minerai. Sa qualité et sa richesse^ la profondeur de son gite^ le prix des matières premières et de la main-d'œuvre^ Faifluence de Feau et d'autres circonstances^ décideront si Ton peut opérer d'une manière aussi régulière , ou si l'on doit se contenter d'enlever une partie des amas et d'abandonner le reste.

444* ^^ nature des terrains ^ dans les trois premiers ordres^ indique presque toujours l'existence de la mine. C'est au moyen de coupures et de puits ^ que l'on juge ensuite si elle est susceptible d'exploitation. Il est plus difficile de la trouver lorsqu'elle n'est point couverte par le roc 5 dans ces cas on fait des fouilles : quelquefois ^ il suffit d'employer une sonde sans cuiller. C'est avec une broche de cette es— pèce qu^on va à la recherche des fers limoneux: la résistance qu'éprouve le mineur dans la manoeuvre de la sonde^ est un indice de la présence du minerai. Ce procédé , recommandable par une grande simplicité ^ sert aussi à découvrir quelquefois les fers argileux.

44^* l^^ préparations mécaniques dont on fait usage pour séparer la gangue des minerais de fer^ sont plus

simples que celles des autres minerais : elles consistent uniquement dans un triage à la main ^ qui ^ pour raison d^économie^ ne doit pas être trèsKsompliqué. Le bocardage ne conduirait pas à ce but ^ soit parce que les matières stériles ou nuisibles ne pourraient que rarement être éloignées de cette manière ^ soit aussi parce que les minerais pulyérisés ne seraient point sous une forme convenable pour être traités avec avantage dans les bauts fourneaux. On doit tàcber par conséquent qu ils soient dans Fétat de plus grande pureté possible en sortant des mines ^ dut-on quelquefois en perdre une certaine quantité. Malgré cela ^ on fait souvent encore près des haldes le triage à la main ^^ pour rejeter les pierres ou les parties pyriteuses^ à cet effet ^ on les casse en petits morceaux ^ afin de les examiner dans leur intérieur*

Si la gangue exposée à Tair devient plus tendre et finit par se détacher^ on profite de cet avantage^ principalement pour les fers argileux^ car Targile molle et la schisteuse adhèrent si intimement à Foxide ^ qu^on ne pourrait les en séparer par le triage quVyee des frais considérables. Ce sont particulièrement les minerais pénétrés dVrgile schi»^ teuse qui doivent faire un long séjour près des haldes.

446. Le lavage tCa lieu que pour les fers limoneux^ et pour lies minerais qui^ dans leur gite^ sont couverts de terre grasse. Cette opération enlève aux ocres les parties les plus fines et les plus fusibles^ elle nuit à leur qualité^ sans améliorer celle des minerais durs et solides. On tache de Féviter, même pour les fers limoneux , lorsqu'ils contiennent une grande quantité d'hydrates^ (fuoique leur gise^ ment et leur forme extérieure la rendent presque toujours

* On entend en allemand par le mot ludde, le lieu où le minerai est de'pos^ pour subir Topération du triage et de la dëcoinposîtion spontanëe ; ce mot a été francisé et détourne de sa véritable acception : il ne signifie plus que les tas de minerais rebutés. Le T.

indispensable. Elle se pratique ordinairement sur les lieux mêmes de leur extraction.

Le triage^ le lavage ^ le séjour à Tair servent donc à préparer les minerais ^ ayant qvCih soient livrés aux usines.

Du grillage et du bocardage.

447« La première opération que ^ dans les usines ^ on fait subir au minerai^ cVst le grillage. Les raisons qui Fexigent ^ ont été exposées ci-dessus ^ aux paragraphes 4^1^ 4o2. Il n^ a que les minerais tendres et non pierreux quin'en aient pas besoin^ mais on doit les conserver à couvert, sous des hangars, ou les sécher avant de les employer^ afin de ne pas introduire dans les hau^ fourneaux , Teau quHls absorbent par leur séjour à Tair humide : cette précaution devient indispensable dans les temps de pluie. Les minerais grillés , lorsquHls ne sont pas fondus tout de suite , doivent être soignés de la même manière.

448. Les morceaux qu'on veut griller ne doivent pas être trop volumineux, autrement ils conserveraient un noyau cru , qui , pour participer à Taltération qu'on a en vue de produire, exigerait un degré de chaleur si élevé, qu'il ferait entrer les parties extérieures en vitrification (4o4). Le volume dépend de la nature même des minerais:; mais il ne doit jamais e?:céder celui de 3o décimètres cubes.

449« On ne devrait pas griller les minerais pyriteux, avec ceux qui ne sont point souillés de soufre :; parce que l'acide sulfurique, à mesure qu'il se formerait, pénétrerait toute la masse. La chaleur doit se graduer en général , d'après la composition et la dureté de ces substances minérales : elle doit être faible pour les oxides purs, ainsi que pour ceux qui, mélangés d'une petite quantité de terre, se vitrifieraient à la température qu'il fiiut souvent appliquer aux fers argileux.

La perte que les minerais éprouvent par la calcination ^ dépend de la quantité diacide carbonique et d'^eau qu''ils retiennent à Tétat de combinaison et de mélange. Le fer magnétique augmente en poids de 2 ou 3 pour cent^ parce qu^il passe à un plus haut degré d^oxidation.

450. Le grillage ^e fait à Tair libre ^ ou dans une enceinte de maçonnerie ^ ou dans un fourneau: le premier de ces procédés est simple , mais défectueux. Après avoir aplani le sol ^ on le couvre de combustible (ordinairement de troncs d^arbres) ^ sur ce glte^ on entasse par couches alternatives^, le minerai et le bois^ consistant ordinairement en branchages ou en copeaux ^ souvent aussi on le remplace par la charbonnaille ^. L'^épaisseur de ces couches dépend de la qualité du combustible^ et du degré de chaleur que les minerais peuvent supporter^ san^ entrer en vitrification : on ne peut donc s'en rapporter qu^à Texpérience *'^. La hauteur et le diamètre d^un semblable tas sont assez indifférens^ lorsquil est volumineux^ il présente cependant une certaine économie de combustible.

On stratifié les minerais qu''on veut faire sécher seulement avec de gros fraisil ^ et Ton y joint un peu de branchages ^ pour ménager des jours dans Tintérieur de la masse et pour ne pas éloufier le feu.

45 1. L^emplacement où Ton veut griller les minerais^ se ferme en partie par un mur^ qu'on élève sur les trois faces les plus exposées au courant d^air^ pour économiser le combustible ^ et pour donner un degré de chaleur plus uniforme ^ afin que les minerais tournés au vent ne se vitrifient point avant que la cuisson des autres sait termi—

* Menu charbon , plus gros cependant que le fraîsil qui est en pons~ siére. Le T.

** Les premières couches de minerai ont x8 à 30° d^ëpaisseur; les autres vont en diminuant. Sidérotechme (fHassenfratz, Le T.

née. Le sol de cette enceinte est pavé^ on le couvre de branchages ou de copeaux, et Ton y dispose les minerais et le combustible comme précédemment. Dans certains endroits , on élève aussi un nmr sur le quatrième côté. *

On tâche de construire ces aires fermées sur un terrain en pente, afin dW faciliter le chargement^ cependant le sol doit toujours être horizontal. Les murs ont quelquefois lo à 12 pieds d^élévation. Dans une des quatre faces, on pratique une porte qui est murée après la mise en feu : c'*est par cette ouverture qu on entre dans Tenceinte , soit pour y arranger les premières couches , soit pour en retirer les minerais grillés.

On doit établir des courahs d^air et activer la combustion , si les minerais sont réfractaires ou imprégnés de soufre: en ce cas il faut pratiquer des ouvertures dans les quatre faces ^ c''est en même temps un moyen de conduire le feu, parce qu'*on peut les fermer à volonté. Il serait inutile de parler de la forme des aires ^ elle est indifférente : on peut les faire rondes ou carrées.

Le combustible brûlé dans ces enceintes est d^ordinaire le charbon de bois. Le grillage dure 8 jours et davantage^ on peut allumer par le haut , vers le milieu ou par le bas. Les morceaux de minerais les plus gros doivent être placés dans la première couche , les plus petits dans celles qiîi sont plus élevées , et la partie supérieure est couverte de poussière provenant de minerais grillés. Si le sol est humide , il faut y remédier par des canaux.

On établit quelquefois sur une seule ligne plusieurs enceintes séparées seulement par une de leurs faces. On ferait mieux de n''en avoir que deux et d'*augmenter leur capacité : Tune dWles serait mise en feu, pendant qu'on s occuperait à vider Fautre^ il en résulterait une économie.

452. Les fourneaux à cuve ou les fours à réverbère qui servent h griller le minéral, sont moins usités que les en^

35o DEUXIÈME SECTION.

ceintes ^ cependant ils présentent un certain avantage^ lorsqu'ils sont construits de manière qu'on puisse enlever le minerai par le fond^ charger de nouveau et continuer le travail sans interruption. Ces fourneaux activés par le coke ou de petits charbons ^ ressemblent aux fours à chaux ^ (PI. I, Fig. i). En Silésie^ dans les usines du Roi de Prusse^ on leur donne 4°'i4^ d'élévation , 2" de diamètre à leur partie supérieure^ 2",35 à leur plus grande largeur^ et 0*^96 près de la grille. On retire les minerais par des ouvertures pratiquées sur deux Êices opposées ^ et fermées avec des briques , pendant toute la durée de l'opération. Pour augmenter la combustibilité des petits cokes ^ on leur ajoute un tiers de menue houille. On use d'un sixième à un cinquième d'une mesure de ce mélange ^ contenant 86 décimètres cubes ^ pour griller 160 kilogrammes ou 1^08 hectolitres cubes de minerais.

Au premier chargement du fourneau^ on place sur la grille un peu de branchages et de houille en gros morceaux^ la cuve est remplie ensuite avec le combustible et le minerai ^ disposés par couches alternatives. On allume le bois placé sur la grille^ et le feu se communique à toute la masse. Lorsqu'après une combustion lente ^ au bout de 24 heures^ le minerai grillé commence à descendre^ on le retire par les deux ouvertures dont il a été question. Ce travail continue jusqu'à ce qu'il se présente des fragmens au centre desquels la calcination n'ait pas pénétré^ alors on ferme ces ouvertures, et oii remplit le fourneau une seconde fois avec du minerai et du charbon. Après 1 2 heures , on procède à une deuxième évacuation , et ainsi de suite. Le fourneau se vide chaque fois par moitié, et l'opération n'est jamais interrompue. La combustion /doit être lente, ainsi que nous l'avons observé. Le tirage se fait par la grille : la porte du cendrier ne doit pas être très-spacieuse , et les barreaux sont séparés par de petits

intervalles, La cuve de ce fourneau est elliptique. En Angleterre les fourneaux à griller ont le plus souvent la forme d^un tronc de cône renversé sur la petite base^^ qui a de go à loo centimètres de diamètre^ la grande base a un dia-* mètre de 2" à à™^5o. ^opération est plus prompte dans cette espèce de foyers que dans les autres ^ mais ils paraissent occasionner aussi une plus grande dépense en com-» bustible *.

453. Dans les fours à réverbère^ le minerai n'^est point en contact avec le combustible^ il reçoit le degré de chaleur qui lui est nécessaire^ par la flamme dVne ou de plusieurs chauffes^ selon la capacité du fourneau. (PL I^ Fig. 3 et 4) On ne peut donc activer ces foyers quVvec le bois ^ la houille ou la tourbe en nature. Il ne faut pas craindre que le minerai puisse être vicié par la flamme de ces substances ^ mais le soufre contenu dans les pyrites ^ ne se dégage pas avec autant de facilité ^ que par le grillage à Fair libre ou dans les enceintes.

Ces fours à réverbère ont beaucoup d'^analogie avec les fourneaux employés pour la fabrication de la porcelaine ^ ou de la poterie^ lorsque cette dernière est cuite à la houille. On peut leur donner deux ou trois chauffes et faire les dispositions nécessaires pour alimenter la combustion avec le bois ou le charbon de terre. On fait évacuer les minerais comme dans le cas précédent^ l'opération doit

* Lia. quantité de houille brûlée dans ces fourneaux, qui sont en tout semblables aux fours à chaux sans griUe , ne s^ëléve pas au-dessus de 5 p. Yo 1 si Ton opëre sur des oxides rouges ; j^en ai fait Pexpérience : on emploie d^aiUeurs la liomlle en poussiere et le menu coke , qui ont peu de valeur dans les usines. Ajoutons que la forme de ces foyers évasés vers le haut, est la plus favorable pour le dégagement des gaz et dé Tacide sulfureux. Us me paraissent, pour cette raison, préférables à tous les autres : ce sont aussi les seuls employés en Angleterre.

Le T.

35a DEUXIÈME SECTION.

cesser^ lorsqu''il s^'en trouve qui n^ont pas été grillés suiBSsamment.

Cest une règle générale^ quelle que soit la méthode suivie^ qu^il faut toujours griller une seconde fois les minerais qui n'^ont pas subi une altération complète.

454« Après avoir affaibli la cohésion dans les minerais^ il est facile de les concasser. Nous avons exposé précédemment les motifs de cette opération (4i^)* La gangue qu'ails peuvent retenir encore ^ s^en détache maintenant avec beaucoup de facilité ^ elle peut occasionner un déchet considérable ^ mais il est essentiel de Féloigner de la fusion ^ par le triage le plus rigoureux.

On brise les minerais avec le marteau à main ^ avec un pilon fixé à Tune des extrémités d'un balancier et mis en mouvement à bras d''homme ^ ou au moyen de bocards mus par une machine. Le travail à bras d^homme est dispendieux ^ mais il permet un triage plus soigné. Le cassage se fait sur une plaque de fonte garnie d^un cadre en bois ^ qui sert à retenir les éclats. Les minerais durs sont concassés à Faide d^un marteau à queue ^ qui ressemble aux martinets ordinaires^ à Paide de bocards mus par une roue hydraulique ^ par la vapeur ou des forces animales^ enfin à Taide de cylindres de fer*

DES FONDANS.

455. Ayant déjà expliqué Feffet que produisent les fon— dans (4 1 5 — 4^o^ ^ nous rappelerons seulement^ que le but qu'ion se propose par les additions de matières stériles ^ est de saturer, par des bases terreuses, la silice contenue dans les minerais ou de rendre les terres plus fusibles, soit en y ajoutant de la silice , soit en formant un plus grand nombre de silicates qui, se combinant ensemble, deviennent plus faciles à fondre.

Quand la silice manque^ la température du fourneau doit être élevée à un plus haut degré ^ pour déterminer la fusion ^ là fonte devient alors grise et les laitiers sont peu colorés : si en même temps les minerais étaient pauvres ^ les engorgemens se formeraient par des masses demi -fondues^ composées de fer réduit et de terres ^ si., au contraire^ les minerais étaient riches^ ce serait du fer affiné qui ferait naître ces engorgemens.

Un excès de silice produit toujours de la fonte blanche et du laitier pesant ^ si la chaleur nVst pas très-intense ^ le laitier devient corrosif^ la fonte s''épaissit et le fourneau peut s'^engorger, malgré la liquidité des scories.

456. Il en résulte que chaque minerai demande un fondant particulier ^ eii dose déterminée. C'est en vertu de ce principe^ que les métallurgistes ont désigné les minerais sous les noms de fer siliceux . argileux et calcaire. Le carbonate de chaux est ordinairement le flux employé pour le premier. On fait usage du quartz^ mais le plus souvent d'une marne très-argileuse ^ quelquefois aussi d'une argile schisteuse ^ pour ceux dont la terre dominante est la chaux ou la magnésie. La quantité des flux ne peut être réglée que par Texpérience.

Il est assez vraisemblable que dans le choix des fondans^ on manque souvent de lumières et de prévoyance^ puisqu'on y fait entrer la chaux presque toujours comme partie essentielle.

457. H faut éviter l'emploi du carbonate de chaux mélangé de gypse ou imprégné de pyrites ^ parce qu'il rend le fer rouverin. On doit préférer le calcaire argileux ou certaines espèces dé marnes, à la chaux pure , lorsque les minerais ne contiennent que de la silice et de la chaux ou bien de la silice et de la magnésie , d'autant plus qu'à poids égal l'alumine sature une bien plus grande quantité de silice que ne le ferait la chaux ^ mais les minerais siliceux

et chargés d^'argile doivent recevoir pour fondant de la pierre calcaire pure ^ afin qu'ail ne se forme pas une trop grande quantité de silicate d'^alumine qui est trè&-> réfractaire.

On prétend que la pierre calcaire brute produit de meilleurs effets qu'aune quantité proportionnelle de chaux, n serait difficile dVxpliquer ce fait pour la pierre à chaux pure^ mais si elle était chargée d^alumine^ on concevrait facilement que la cuisson put produire des silicates^ qui n'^agiraient pas sur les terres renfermées dans le minerai avec autant d'^énergie que de la chaux libre ^ au reste Téconomie prescrit toujours Femploi de la pierre calcaire brute.

458. Les fondans concassés en morceaux dont la grosseur est tout au plus égale à celle des morceaux de minérai ^ sont mêlés avec ces derniers. On peut employer des fragmens plus volumineux ^ en traitant des hydrates friables ^ qui ^ par leur tassement ^ ferment le passage à Fair. On les brise à la main ^ sous un marteau à bascule ^ ou sous lebocard^ le deuxième moyen est préférable au der— nier^ parce que Fouvrier est plus maître de conduire le travail et de réduire les matières à une grosseur déterminée. On peut aussi briser les fondans entre deux cylindres placés horizontalement.

459. Sans compter la pierre à chaux ^ Fargile^le quartz •et la marne ^ il existe d*autres minéraux quon ne range pas précisément parmi les fondans^ et qui pourtant accélèrent la fusion de certains minerais de fer^ en même temps qu^ils augmentent la quantité des produits ;; tels sont le hornblende , le basalte , le wakke et le grenat *. Ils peuvent quelquefois remplacer les flux, et ils exercent une influence salutaire sur la marche du fourneau. Mais chargés de silice^

* Xi^amphibole, le basalte , la oomc^eane et le grenat. Hauy* ï^ T«

DES MA^TiÈRES premièr:^s. 355

ils font souvent blanchir la fonte ^ à moins qu'ion ne leur ajoute de la pierre calcaire.