BORAX
îf bis comme d’une part le borax ne se trouve ci ue dans des terres ou des eaux chargées de oii arties métalliques , et particulièrement la ans le voisinage des mines de cuivre en i[) erse, et que d'autre part le sel sédatif n’est fri acide ni alcali, et qu’il a plusieurs proriétés semblables à celles de l’arsenic , et sti l 'enfin il n’y a de sels simples dans la nanti re que l’acide, l’alcali et l'arsenic, j’ai cru Il lie ma conjecture étoit assez fondée pour ;ai j laisser paroi tre, en la soumettant néan- Li oins à toute critique , et particulièrement an L’arrêt irrévocable de l’expérience, qui la ax truira ou la confirmera. Je puis, en atji idant, citer un fait qui paroît bien contin ité. M. Cadet, l’un de nos savans chimisies s, de l’Académie des Sciences, a tiré du »n rax un culot de cuivre par des dissolutions aulj des filtrations réitérées; et ce seul fait 111e jffît pour démontrer que le cuivre est une oui s substances dont le borax est composé: leu iis il sera peut-être plus difficile d’y reris nnoître l’arsenic.
élu Le sel sédatif est encore plus fusible, plus esl rifiable, et plus vitrifiant que le borax, et 'i- bendant il est privé de son alcali, qui , es tnme l’on sait , est le sel le plus fondant ire Ile plus nécessaire à la vitrification ; dès ma s ce sel sédaiif contient donc une matière iou i, sans être alcaline, a néanmoins la même tou opriété vitrifiante. Or je demande quelle itir it êlre cette matière , si ce 11’est de l’artioi aie , qui seul a ces propriétés , et qui ibil ?me peut fondre et vitrifier plusieurs subbie jnces que les alcalis ne peuvent vitrifier.
■ otfCe sel se dissout dans l’esprit-de-vin : il ac [me à sa flamme une belle couleur verte ;
1 si qui semble prouver encore qu’il est irnsel gné de quelques élémens métalliques, et m ■ticulièrement de ceux du cuivre. Il est ml i qu’en supposant ce sel composé d’ar- ,ilJ ic et de cuivre , il faut encore admettre i 11 is sa composition une terre vitrescible iers iable de saturer l’arsenic et d’envelopper no fcuivre; car ce sel sédaiif à très -peu de soi eur , et ses effets, au lieu d’ètre funestes ièm ame ceux de l’arsenic et du cuivre, ne t que doux et même salutaires. Mais ne oiss uve-t-on pas la même différence d’effets ue) re le sublimé corrosif et le mercure doux ? ,|llt fl autre fait qui va encore à l’appui de ma ;,n|jecture, c’est que le borax fait pâlir la t|J|leur de l’or; et l’on sait que l’arsenic pjpâlit ou blanchit de même : mais on ne a,i pas, et il faudroit l’essayer, si en jefor|lt à plusieurs reprises une grande quantité )aJborax sur l’or en fusion , il ne le rendroit (5|; eassant comme fait l’arsenic. S’il pro-
duisoit cet effet, on ne pourroit guère douter que le horax et le sel sédatif ne continssent de l’arsenic. Au reste, il faudroit faire de préférence cet essai sur le sel sédatif qui est débarrassé d’alcali , et qui a, comme le borax, la propriété de blanchir l’or. Enfin on peut comparer au borax le nitre fixé par l’arsenic , qui devient par ce mélange un très-puissant fondant , et qu’on peut employer , au lieu de borax , pour opérer la vitrification. Tous ces rapports me semblent indiquer que l’arsenic fait partie du borax , mais qu’il adhère si fortement à la base métallique de ce sel , qu’on ne peut l’en séparer.
Au reste , il n’est pas certain qu’on ne puisse tirer le sel sédatif que du sel borax , puisque M. Hoëffer assure que les eaux du lac Clierchiago , dans le territoire de Sienne en Italie, en fournissent une quantité assez considérable ; et cependant il ne dit pas que ces mêmes eaux fournissent du borax.
On apporte de Turquie, de Perse, du continent des Indes, et même de l’ile de Ceylan, du tinkal ou borax brut de deux sortes : l’un est mou et rougeâtre, et l’autre est ferme et gris ou verdâtre ; on leur enlève ces couleurs et l’onctuosité dont ils sont encore imprégnés, en les purifiant. Autrefois les Vénitiens étoient et actuellement les Hollandois sont les seuls qui aient le secret de ce petit art, et les seuls aussi qui fassent le commerce de ce sel ; cependant on assure que les Anglois en tirent de plusieurs endroits des Indes , et qu’ils en achètent des Hollandois à Ceylan.
Le borax bien purifié doit être fort blanc et très -léger. On le falsifie souvent en le mêlant d’alun : i! porte alors une saveur styptique sur la langue; et , volume pour volume, il est bien moins léger que le borax pur, qui n’a d’ailleurs presque point de saveur, et dout les cristaux sont plus transparens qne ceux de l’alun. On distingue donc à ces deux caractères sensibles le borax pur du borax mélangé.
La plus grande et la plus utile propriété du borax est de faciliter, plus qu’aucun autre sel, la fusion des métaux; il en rassemble aussi les parties métalliques, et les débarrasse des substances hétérogènes qui s’y trouvent mêlées, en les réduisant en scories qui nagent au dessus du métal fondu : il le défend aussi de l’action de l’air et du feu , parce qu’il forme lui -même un verre qui sert de bain au métal avec lequel il ne se confond ni ne se mêle ; et comme il en accélère et facilite la fusion , il diminue par conséquent
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la consommation des combustibles et le temps nécessaire à la fonte; car il ne faut qu’un feu modéré pour qu’il exerce son action fondante. On s’en ser> donc avec tout avantage pour souder les métaux , dont on peut, par son moyen, réunir les pièces les plus délicates sans les déformer; il a éminemment cette utile propriété de réunir et souder ensemble tous les métaux durs et difficiles à fondre.
Quoique, à mon avis, le borax contienne de l’arsenic , il est néanmoins autant ami des métaux que l'arsenic se montre leur ennemi; le borax les rend lia ns et fusibles, et ne leur communique aucune des qualités de l’arsenic, qui , lorsqu’il est seul et nu, les aigrit et les corrode : et d’ailleurs l’action du bo rax est subordonnée à l’art , au lieu que l’arsenic agit par sa propre activité, et se trouve répandu et reproduit par la nature dans presque tout le règne minéral ; et , à cet égard , l’arsenic, comme sel, devroit trouver ici sa place.
Nous avons dit que des trois grandes combinaisons salines de l’acide primitif pu aérien, la première s’est faite avec la terre vitreuse, et nous est représentée par l’aride vitriolique; la seconde s’est opérée avec la terre calcaire, et a produit l’acide marin; et la troisième, avec la substance métallique, a formé l’arsenic. L’exces de causticité qui le caractérise, et ses autres propriétés, semblent en effet
tenir à la masse et à la densité de la bas que nous lui assignons : mais l’arsenic e un Protée , qui non seulement se mont] sous la forme de sel, mais se produit aus St) us celle d’un régule métallique; et c’est cause de celte propriété qu’on lui a donné nom et le rang de demi-métal. Ainsi noi remettons à en traiter à la suite des dent métaux , dont il paroît être le dernier, quo que, par des traits presque aussi fortemei marqués, il s’unisse et s’assimile aux sels.
Nous terminerons donc ici cette histoi:
naturelle des sels, peut-être déjà trop longu Mais j’ai dû parler de toutes les matier salines que produit la nature, et je n’ai [ le faire sans entrer dans quelque discussit sur les principes salins, et sans exposer a\ un peu de détail les différens effets des a» des et des alcalis amenés par notre ai t à Ici plus grand degré de pureté. J’ai lâché d’e poser leurs propriétés essentielles , et je crc qu’on en aura des idées nettes si I on ve me lire sans préjugés. J’aurois encore pli excédé les bornes que je me suis prescrite si je me fusse livré a comparer avec les s< produits parla nature tous ceux que la cl mie a su former par ses combinaisons :
sels sont, après le feu, les plus grands i strumens de ce bel art, qui commence à < venir une science par sa réunion avec la pf l sique.
DU FER
On trouve rarement les métaux sous leur forme métallique dans le sein de la terre; ils y sont ordinairement sous une forme minéralisée, c’est-à-dire altérée par le mélange intime de plusieurs matières étrangères, et la quantité des métaux purs est lies- petite en comparaison de celle des métaux minéralisés; car, à l’exception de l’or, qui se trouve presque toujours dans l’état de métal, tous les autres métaux se présentent le plus souvent dans l’état de minéralisation Le feu primitif, en liquéfiant et vitrifiant toute la masse des matières terrestres du globe , a sublimé en même temps les substances métalliques, et leur a laissé d’abord leur forme propre et particulière : quelques-unes de ces substances métalliques ont conservé cette forme native; mais la plupart font perdue par leur union avec des matières étrangères
et par l’action des élémens humides. Ni verrons que la production des métaux p et celle des métaux mélangés de matière tre use par le feu primitif sont coutempoii nés, et qu’au contraire les métaux miné Usés par les acides et travaillés par l’eau s i d’une formation postérieure.
Tous les métaux sont susceptibles d’< sublimés par l’action du feu; l'or, qui es plus fixe de tous, ne laisse pas de se su mer pur la chaleur , et il en est de même tous les autres métaux et minéraux me Ii(| ues ; ainsi, lorsque le feu primitif eut duil en verre les matières fixes.de la nu terrestre, les substances métalliques se su ruèrent et furent par conséquent exclues la vitrification générale ; la violence du les lenoit élevées au dessus de la surface globe ; elles ne tombèrent que quand c |
DU FER
e aîeur extrême, commençant à diminuer , r permit de rester dans un état de fusion uiis être sublimées de nouveau. Les méx qui . ranime le fer et le cuivre, exigent plus de feu pour se fondre durent se plaies premiers sur la roche du globe ene tout ardente. L’argent et l’or, dont la no ;ion ne suppose qu’un moindre degré de , s’établirent ensuite et coulèrent dans fentes .perpendiculaires de cette roche loin a consolidée; ils remplirent les interstices 8 le quartz décrépité leur offro.it de touparts , et c’est par cette raison qu’on uvé l'or et l’argent vierge en petits filets .slips la rocht quart zeuse. Le plomb et Péri , auxquels il ne faut qu’une bien nioin- 1 1 [ chaleur pour se liquéfier, coulèrent longnps après ou se convertirent en chaux , et pincèrent de même dans les fentes percrifulii ulaires. Enfin tons ces métaux , souensernble , y formèrent mines primordiales.
velu mêlés et réunis ens< p|| filons primitifs des r ilt i toutes sont mélangé*
es de plusieurs miau-x métalliques. Et le mercure, qu’une \ diocre chaleur volatilise , ne put s’établir ■j 3 jieu de temps avant la chute des eaux et autres matières également volatiles à Quoique ces dépôts des différons métaux pi soient formés successivement et à mesure a la violence du.. feu dimimioit, comme se sont faits dans les mêmes lieux, et que fentes perpendiculaires ont été le réceple commun de toutes les matières méialues fondues ou sublimées par la chaleur érieure du globe, toutes les mines sont îées de différées métaux et minéraux méliques. En effet , il y a presque toujours tsieurs métaux dans la même mine ; on uve le fer avec le cuivre, le plomb avec pl -gent , l’or avec le fer, et quelquefois tous “ Wilde ; car il ne faut pas croire , comme n des gens se le figurent , qu’une mine iiiil |r ou d’argent ne contienne que l’une ou iiiiitre de ces matières ; il suffit , pour qu'un 1 donne cette dénomination, que la mine dit mêlée d’une assez grande quantité de iJn ou de l’autre de ces métaux, pour être , su| vaillée avec profit ; mais souvent et presme|e toujours le métal précieux y est en jjwindre quantité que les autres matières minérales ou métalliques.
fÉQuoique les faits subsistons s’accordent , siil'faitemenf avec les causes et les effets que y Suppose, on ne manquera pas de conlesdi cette théorie de rétablissement local des fact lies métalliques ; on dira qu’on peut se du Imper en estimant par comparaison et juif int par an'alogie les procédés de la nature;
que la vitrification de la terre et la sublimation des métaux par le feu primitif n’étant pas des faits démontrés, mais de simples conjectures, les conséquences qqe j’en tire ne peuvent qu’être précaires et purement hypothétiques : enfin l’on renouvellera sans doute l’objection triviale si souvent répétée contre Iqs hypothèses , en s’écriant qu’en bonne physique il ne faut ni comparaisons ni systèmes.
Cependant il est aisé de sentir que nous ne coimoissons rien que par comparaison, et que nous ne pouvons juger des choses et de leurs rapports qu’après avoir fait une ordonnance de ces mêmes rapports, c’est-à-dire un système. Or les grands procédés, de la nature son! les memes en tout ; et lorsqu’ils nous paroissent opposés, contraires, on seulement diflérens, c’est faute de les avoir saisis et vus assez généralement pour les bien comparer. La plupart de ceux qui observent les effets de la nature ne s’attachant qu’à quelques points pai ticuliers , croient voir des variations et même des contrariétés dans ses opérations ; tandis que celui qui 1 embrasse par des vues plus générales reconnoît la simplicité de son plan, et ne peut qu’admirer l’ordre constant et fixe de ses combinaisons , et l’uniformité de ses moyens d’exécution : grandes opérations, qui, toutes fondées sur des lois invariables, ne peuvent varier elles-mêmes ni se contrarier dans les effets. Le but du philosophe naturaliste doit donc être de s’élever assez haut pour pouvoir déduire d’un seul effet général , pris comme cause, tous les effets particuliers. Mais pour voir la nature sous ce grand aspect, il faut l’avoir examinée, étudiée et comparée dans toutes les paities de son immense étendue. Assez de génie , beaucoup d’étude, un peu de liberté de penser, sont trois attributs sans lesquels on ne pourra que défigurer la nature, au lieu delà représenter ; je l’ai, souvent senti en voulant la peindre, et malheur à ceux qui ne s’en doutent pas! leurs travaux, loin d’avancer la science, ne font qu’en retarder les progrès; de petits faits, des objets présentés par leurs faces obliques ou vus sous un faux jour, des choses mal entendues, des méthodes scolastiques , de grands raisonnemens fondés sur une métaphysique puérile ou sur des préjugés, sont les matières sans substance des ouvrages de l’écrivain, sans génie; ce sont autant de tas de décombres qu’il faut enlever avant de pouvoir construire. Les sciences seroient donc plus avancées si moins de gens avoient écrit; mais l’amour-propre ne s’op-
MINERAUX
posera -t- il pas toujours à la bonne foi? L’ignorant se croit suffisamment instruit; celui qui ne l’est qu’à demi se croit plus que savant; et tous s’imaginent avoir du génie, ou du moins assez d’esprit pour en critiquer les productions : on le voit par les ouvrages de ces écrivains qui n’ont d’autre mérite que de crier contre les systèmes , parce qu’ils sont non seulement incapables d’en faire , mais peut-être même d’entendre la vraie signification de ce mot, qui les épouvante ou les humilie. Cependant tout système n’est qu’une combinaison raisonnée, une ordonnance des choses ou des idées qui les représentent; et c’est le génie seul qui peut faire cette ordonnance , c’est-à-dire un système en tout genre , parce que c’est au génie seul qu’il appartient de généraliser les idées particulières , de réunir toutes les vues en un faisceau de lumière , de se faire de nouveaux aperçus, de saisir les rapports fugitifs, de rapprocher ceux qui sont éloignés , d’en former de nouvelles analogies, de s’élever enfin assez haut et de s’étendre assez loin pour embrasser à la fois tout l’espace qu’il a rempli de sa pensée : c’est ainsi que le génie seul peut former un ordre systématique des ch ses et des faits , de leurs combinaisons respectives , de la dépendance des causes et des effets, de sorte que le tout rassemblé, réuni, puisse présenter à l’esprit un grand tableau de spéculations suivies, ou du moins un vaste spectacle dont, toutes les scènes se lient et se tiennent par des idées conséquentes et des faits assortis.
Je crois donc que mes explications sur l’action du feu primitif, sur la sublimation des métaux, sur la formation des matières vitreuses, argileuses, et calcaires, sont d’accord avec les procédés de la nature dans ses plus grandes opérations ; et nous verrons que l’ensemble de ce système et ses autres rapports seront encore confirmés par tous les faits que nous rapporterons dans la suite, en traitant de chaque métal en particulier.
Mais, pour ne parler ici que du fer, on ne peut guère douter que ce métal n’ait commencé à s’établir le premier sur le globe, et peu de temps, après la consolidation du quartz , puisqu’il a coloré les jaspes et les cristaux de feld-spalh , au lieu que l’or , l’argent , ni les autres métaux , ne paroissenl pas être entrés comme le fer dans la substance des matières vitreuses produites par le feu primitif: et ce fait prouve que le fer, plus capable de résister à la violence du feu , s’est en effet établi
le premier et dès le temps de la consolida tion des verres de nature ; car le fer pri mordial se trouve toujours intimement mêl avec la matière vitreuse, et il a formé ave elle de très-grandes masses , et même de montagnes à la surface du globe , tandis qu les autres métaux , dont l’établissement été postérieur, n’ont occupé que les intei tervalles des fentes perpendiculaires de 1 roche quartzeuse dans lesquelles ils se trot vent par filons et en petits amas *.
Aussi n’existe-t-il nulle part de grande masses de fer pur et pareil à notre fer foi gé , ni même semblable à notre fonte d fer , et à peine peut - on citer quelque exemples de petits morceaux de fonte c régule de fer trouvées dans le sein de 1 terre, et formés sans doute accidentellemer par le feu des volcans , comme l’on trouv aussi et plus fréquemment des morceau d’or, d’argent, et de cuivre, qu’on recor noît évidemment avoir été fondus par en feux souterrains.
La substance du fer de nature n’a dor jamais été pure, et, dès le temps de consolidation du globe , ce métal s’est mêi avec la matière vitreuse, et s’est établi < grandes masses dans plusieurs endroits à surface et jusqu’à une petite profondes dans l’intérieur de la terre. Au reste, ci grandes masses ou roches ferrugineuses : sont pas également riches en métal ; que ques unes donnent soixante-dix oü soixana douze pour cent de fer en fonte, tandis q d’autres n’en donnent pas quarante, et 1’ sait que cette fonte de fer qui résulte de fusion des mines n’est pas encore du mét; puisqu’avant de devenir fer elle perd moins un quart de sa masse par le trav de l’affinerie : on est donc assuré que mines de fer en roche les plus riches contiennent guère qu’une moitié de fer, que l’autre moitié de leur masse est de n tière vitreuse ; on peut même le recotvnoi en soumettant ces mines à l’action des s| des, qui en dissolvent le fer et laissent : tacte la substance vitreuse.
D’ailleurs ces roches de fer , que l’on c | regarder comme les mines primordiales j çe métal dans son état de nature, sont toi j attirables à l’aimant2; preuve évide ;
stances métalliques, le fer est celui qui se tr( | en plus grandes masses , et qu’on a vu des mo ?• gnes qui en étoient entièrement formées.
2. Comme toutes les mines de Suède sont 1 »■ attirables à l’aimant, on se sert de la bcuijje pour les trouver. Cette méthode est fort en us; f il et elle est assez sûre , quoique fès mines de kl
elles ont été produites par l’action du , et qu’elles ne sont qu’une espèce de te impure de fer, mélangée d’une plus ou ins grande quantité de matière vitreuse, s mines de fer en grains, en ocre, ou en ille, quoique provenant originairement détriments de ces roches primitives , ïs ayant été formées postérieurement par termède de l’eau, ne sont point attiles à l’aimant, à moins qu’on ne leur ;e subir une forte impression du feu à libre1. Ainsi la propriété d’être attile à l’aimant apparienant uniquement mines de fer qui ont passé par le feu, ne peut guère se refuser à croire que énormes rochers de fer attirables à Paint n’aient en effet subi la violente action feu dont ils portent encore l’empreinte, ei iju’ils n’aient été produits dans [es temps m la dernière incandescence et de la prere condensation du globe, es masses de l’aimant ne paroissent difdes autres roches de fer qu’en ce lies ont été exposées aux impressions de ktricité de l’atmosphère , et qu’elles ont même temps éprouvé une plus grande plus longue action du feu, qui -les a ues magnétiques par elles-mêmes et au haut degré; car on peut donner le nétisme à tout fer ou toute matière fercdineuse, non seulement en la tenant consi (liment dans la même situation, mais ore par le choc et par le frottement , t-à-dire par toute cause ou tout mon-
DU FER
t souvent enfouies à plusieurs loises de proeur ; mais elle seroit inutile pour la recherche e a plupart de nos mines de fer en grains , dont la (irmation est due à l’action de l’eau , et qui ne point attirables à J 'aimant avant d’avoir subi on du feu.
Les mines de fer en grains ne sont en général t attirables à l’aimant; il faut, pour qu’elles le nnent, les faire griller à un feu assez vif et à libre. J’en ai fait l’expérience sur la mine de prs , près de Montbard , qui se trouve en sacs des rochers calcaires , et qui est en grains gros : ayant fait griller une once de cette a b à feu ouvert, et l’ayant fait broyer et réduire jboudre, l’aimant en a tiré six gros et demi; » ayant fait mettre une pareille quantité de b mine dans un creuset couvert et bien bouché, dfn a fait rougir à blanc, et ayant ensuite écrasé p mine ainsi grillée, au moyen d’un marteau, filant n’en a tiré aucune partie de fer, tandis 'dans un autre creuset mis au feu en même is , et qui n’étoit pas bouché, cette même mine ite ensuite en poudre , par le marteau , s’est vée aussi attirable par l’aimant que la pree. Cette expérience m’a démontré que le feu , ou le feu fixe , ne suffit pas pour rendre la î de fer attirable à l’aimant, et qu’il est néaire que le feu soit libre et animé par l’air r produire cet effet.
vemeut qui produit de la chaleur et du feu. On doit donc penser que les pierres d’aimant étant de la même nature que les autres roches ferrugineuses , leur grande puissance magnétique vient de ce qu’elles ont été exposées à l’air, et travaillées plus violemment ou plus long - temps par la flamme du feu primitif. La substance de l’aimant paroit même indiquer que le fer qu’elle contient a été altéré par le feu , et réduit en état de régule très-difficile à fondre , puisqu’on ne peut traiter les pierres d’aimant à nos fourneaux ni les fondre avantageusement pour en tirer du fer, comme l’on en tire de toutes les autres pierres ferrugineuses ou mines de fer en roche en les faisant auparavant griller et concasser 2.
Toutes les mines de fer en roche doivent donc être regardées comme des. espèces de fontes de fer, produites par le feu primitif; mais on ne doit pas compter au nombre de ces roches primordiales de fer celles qui sont mêlées de matière calcaire; ce sont des mines secondaires , des concrétions spathiques , en masses plus ou moins distinctes ou confuses, et qui n’ont été formées que postérieurement par l’intermède de l’eau. Aussi ne sont-elles point attirables à l’aimant ; elles doivent être placées au nombre des mines de seconde , et peut-être de troisième formation. De même il ne faut pas confondre avec les mines primitives, vitreuses et atlirables à l’aimant, celles qui, ayant éprouvé l’impression du feu dans les volcans, ont acquis cette propriété qu’elles n’avoient pas auparavant. Enfin il faut excepter encore les sables ferrugineux et magnétiques, tels que celui qui est mêlé dans le platine, et tous ceux qui se trouvent mélangés dans le sein de la terre, soit avec les mines de fer en grains, soit avec d’autres matières; car ces sablons ferrugineux, atlirables à l’aimant , ne proviennent que de la décomposition du mâchefer ou résidu ferrugineux des végétaux brûlés par le feu des volcans ou par d’autres incendies.
On doit donc réduire le vrai fer de nature, le fer primordial, aux grandes masses des roches ferrugineuses attirables à l’aimant, et qui ne sont mélangées que de
2. On trouve quelquefois de l’aimant blanc qui ne paroit pas avoir passé par le feu, parce que toutes les matières ferrugineuses se colorent au feu en rouge brun ou en noir : mais cet aimant blanc n’est peut-être que le produit de la décomposition d’un aimant primitif , réformé par l’intermède de l’eau. Voyez ci - après l’article de V Aimant.
matières vitreuses. Ces roches se trouvent en plus grande quantité dans les régions du Nord que dans les autres parties du globe. On sait qu’en Suède, en Russie, en Sibérie, ces mines magnétiques sont trèscommunes, et qu’on les cherche à la boussole. On prétend aussi qu’en Laponie la plus grande partie du terrain n’est composée que de ces massés ferrugineuses. Si ce dernier fait est aussi vrai que les premiers, il augmenteroit la probabilité, déjà fondée, que la variation de l’aiguille aimantée provient de la différente distance et de îa situation où l’on se trouve relativement au gisement de ces grandes masses magnétiques. Je dis la variation de l’aiguille aimantée, car je ne prétends pas que sa direction vers les pôles doive être uniquement attribuée à celte même cause: je suis persuadé que cette direction de l’aimant est un des effets de l’électricité du globe, et que le froid des régions polaires influe plus qu’aucune autre cause sur la direction de 1 aimant l.
Quoi qu’il en soit, il me paroît certain que les grandes masses des mines de fer en roche ont été produites par le feu primitif, comme les autres grandes masses des matières vitreuses. On demandera peutêtre pourquoi ce premier fer de nature produit par le feu ne se présente pas sous la forme de métal ; pourquoi l’on ne trouve dans ces mines aucune masse de fer pur et pareil à celui que nous fabriquons à nos feux. J’ai prévenu cette question en prouvant que le fer ne prend de la ductilité que parce qu’il a été comprimé par le marteau : c’est autant la main de l'homme que le feu qui donne au fer la forme de métal, et qui change en fer ductile la fonte aigre , en épurant cette fonte, et en rapprochant de plus près les parties métalliques qu’elie contient. Cette fonte de fer, au sortir du fourneau, reste, comme nous l’avons dit, encore mélangée de plus d’un quart de matières étrangères : elle n’est donc, tout au plus, que d’un quart plus pure que les mines en roche les plus riches, qui par conséquent ont été mêlées par moitié de matières vitreuses dans la fusion opérée par le feu primitif.
On pourra insister en retournant l’objection contre ma réponse, et disant qu’on trouve quelquefois de petits morceaux de fer pur ou natif dans certains endroits, à d’assez grandes profondeurs, sous des ro-
i. Voyez ci-après l’article de Y Aimant.
chers ou des couches de terre qui ne p roissent pas avoir été remuées par la ma des hommes, et que ces échantillons !
travail de la nature, quoique rares, suf sent pour prouver que notre art et le tj cours du marteau ne sont pas des mo)è uniques ni des instrumens absolument n cessa ires , ni par conséquent les se»
causes de la ductilité et de la pureté de métal, puisque la nature, dehuée de < adminieules de notre art, ne laisse pas produire du fer assez semblable à celui nos forges.
Pour satisfaire à cette instance il suffi' d’exposer que par certains procédas ne pouvons obtenir du régule de fer ilrns it trùmens ni marteaux , et par le seul ef d’un feu bien administré et soutenu loi temps au degré nécessaire pour épurer fonte sans la brider, en laissant ainsi i muer par le leu, successivement et leu ment, les molécules métalliques, qui réunissent alors par une espèce de dépj ou séparation des matières hétérogènes di elles étoient mélangées. Ainsi la nature ai pu, dans certaines circonstances, produ le même effet ; mais ces circonstances peuvent qu’être extrêmement rares, puisé par nos propres procédés, dirigés à ce bil on ne réussit qu’à force de précautions.
Ce point , également intéressant pi l’histoire de la nature et pour celle de IV exige quelques discussions de détail, dj lesquelles nous entrerons volontiers par! raison de leur utilité. La mine de fer dans nos fourneaux élevés de vingt à vinftre cinq pieds, et remplis de charbons arditpn ne se liquéfie (pie quand elle est descen à plus des trois quarts de cette haute elle tombe alors sous le veut des souffl et achève de se fondre au dessus du ci
set qui la reçoit, et dans lequel on la I pendant 'quelques heures, tant pour en cumuler la quantité que pour la laisser finie purger des matières hétérogènes qui s’éçj fan lent en forme de verre impur qu'on apj f laitier. Celte matière, plus légère qu fonte de fer en surmonte le bain dar creuset ; plus on lient la fonte dans cet en continuant le feu, plus elle se dépo de ses impuretés : mais comme l’on ne la brasser autant qu’il le faudrait , ni u la remuer aisément dans ce creuset , reste nécessairement encore mêlée il grande quantité de ces matières hétérogi en sorte que les meilleures fontes de ft contiennent plus d’un quart, et les f<j communes près d’un tiers, dont il faul
urger pour les convertir en fer *. Ordinaii ement on fait, au bout de douze heures,
, : uverture au creuset; la fonte coule comme li n ruisseau de feu , dans un long et large i illon, où elle se consolide en un lingot ou tnt ueuse de quinze cenls à deux mille livres si e poids : on laissé ce lingot se refroidir au d ïoule, et on l’en tire pour le conduire sur dd es rouleaux, et le faire entrer, par l’une pi e ses extrémités, dans le foyer de l'affinedu ie, où cette extrémité, chauffée par un touveau leu , se ramollit et se sépare du su este du lingot : l’ouvrier perce et pés j rit avec des ringards 2 celte loupe à demi ns liquéfiée, qui, par ce travail , s’épure et il aisse couler, par le fond du foyer f une parli ie de la matière hétérogène que le feu du lut oiirneau de fusion n’avoit pu séparer; ennsi mite I on porte cette loupe ardente sous le lt narteau , où la force de la percusssion fait f|ni iortir de sa masse encore molle le reste des dp iuhstances impures qu’elle contenoit ; et ces mêmes coups redoublés du marteau rap- 3i prochent et réunissent en une masse solide /n ét plus allongée les parties de ce fer que l’on ivj rient d’épurer, et (pii ne prennent qu’alors mi la forme et la ductilité du métal.
cp Ce sont là les procédés ordinaires dans jilj le travail de nos forges; et quoiqu’ils pa-
i | poissent assez simples', ils demandent de l’in- : | telligencé, et supposent de l’habitude et
( même des attentions suivies. L’on ne doit ( pas' traiter autrement les mines pauvres qui j ne donnent (pie trente ou même quarante li
ii vres de fonte par quintal : mais avec des ié mines riches en métal , c’est-à-dire avec celi les qui donnent soixante-dix, soixante, ou \t même cintjuante-cinq pour cent , on peut tdl obtenir du fer, et même de l’acier , sans ni faire passer ces mines par l’état d’une fonte lai [liquide et sans les couler en lingots; au lieu pu Ides hauts fourneaux entretenus en feu sans s$j interruption pendant plusieurs mois, il ne s'é faut pour ces mines riches que de petits 3jj fourneaux, qu’on charge et vide plus d’une (|i fois par jour. On leur a donné le nom de (lui fourneaux à la catalane : iis n’ont que trois cul ou quatre pieds de hauteur; ceux de Styrie y en ont dix ou douze; et quoique la coniip struction de ces fourneaux à la catalane et ; n | de ceux de Styrie soit différente, leur effet
x. Hans cet épurement de la foute, pour la con- 1 vertir en fer par le travail de t’affinerie et par la 'l)J percussion du marteau , il se perd quelques por. ( j, tions de fer que les matières hétérogènes entraînent , avec elles, et on en retrouve une partie dans les scories de l’affinerie.
lî* a. On a-ppelle ringards des barreaux de fer pointus par l’une de leurs extrémités.
est à peu près le même ; au lieu de gueuses ou lingots d’une fonte coulée, on obtient dans ces petits fourneaux des massets ou loupes formées par coagulation , et qui sont assez épurées pour qu’on puisse les porter sous le marteau au sortir de ces fourneaux de liquation : ainsi la matière de ces massets est bien plus pure que celle des gueuses qu’il faut travailler et purifier au feu de raffinerie avant de les mettre sur l’enclume. Ces massets contiennent souvent de l’acier, qu’on a soin d’en séparer, et le reste est du bon fer ou du fer mêlé d’acier. Voilà donc de l’acier et du fer , tous deux produits par le seul régime du feu , et sans que l’ouvrier en ait pétri la matière pour la dépurer; et de même, lorsque dans les hauts fourneaux on laisse quelques parties de fonte se recuire au feu pendant plusieurs semaines, cette fonte d’abord mêlée d’un tiers ou d’un quart de substances étrangères , s’épure au point de devenir un vrai régule de fer qui commence à prendre de la ductilité. Ainsi la nature a pu et peut encore, parle feu des volcans, produire des fontes et des régules de fer semblables à ceux que nous obtenons dans ces fourneaux de liquation sans le secours du marteau ; et c’est à cette cause qu’on doit rapporter la formation de ces morceaux de fer ou d’acier qu’on a regardés comme natifs, et qui, quoique très-rares, ont suffi pour faire croire (pie c’éloit là le vrai fer de la nature, tandis que dans la réalité elle n’a formé, par son travail primitif, que des roches ferrugineuses, toutes plus impures que les foutes de notre art.
Nous donnerons dans la suite les procédés par lesquels on peut obtenir des fontes, des aciers, et des fers de toutes qualités ; l’on verra pourquoi les mines de fer riches peuvent être traitées différemment des mines pauvres; pourquoi la méthode catalane, celle de Styrie, et d’autres ne peuvent être avantageusement employées à la fusion de nos mines en grains; pourquoi, dans tous les cas, nous nous servons du marteau pour achever de consolider le fer, etc. Il nous suffit ici d’avoir démontré par les faits que le feu primitif n’a point produit de fer pur semblable à notre fer forgé, mais que la quantité tout, entière de la matière de fer s’est mêlée, dans le temps de la consolidation du globe, avec les substances vitrnuses, et que c’est de ce mélange que sont composées les roches primordiales de fer et d’aimant ; qu’en fin si l’on tire quelquefois du sein de la terre des morceaux de fer, leur formation, bien postérieure , n’est due qu’à
DU FER
la main de l’homme , ou à la rencontre fortuite d’une mine de fer dans le gouffre d’un volcan.
Reprenant donc l’ordre des premiers temps , nous jugerons aisément que les roches ferrugineuses se sont consolidées presque en même temps que les rochers graniteux se sont formés , c’est-à-dire après la consolidation et la réduction en débris du quartz et des autres premiers verres. Ces roches sont composées de molécules ferrugineuses, intimement unies avec la matière vitreuse; elles ont d’abord été fondues ensemble; elles se sont ensuite- consolidées par le refroidissement, sous la forme d’une pierre dure et pesante; elles ont conservé cette forme primitive dans tous les lieux où elles n’ont pas été exposées à l’action des élémens humides ; mais les parties extérieures de ces roches ferrugineuses s’étant trouvées, dès le temps de la première chute des eaux, exposées aux impressions des élémens humides, elles se sont converties en rouille et en ocre ; cette rouille , détachée de leurs masses, aura bientôt été transportée, comme les sables vitreux, parle mouvement des eaux , et déposée sur le fond de cette première mer , lequel, dans la suite, est devenu la surface de tous nos continens.
Par celte décomposition des premières roches ferrugineuses, la matière du fer s’est trouvée répandue sur toutes les parties de la surface du globe , et par conséquent cette matière esl entrée, avec les autres élémens de la terre , dans la composition des végétaux et des animaux, dont les détrimens s’étant ensuite accumulés ont formé la terre végétale, dans laquelle la mine de fer en grains s’est produite par la réunion de ces mêmes particules ferrugineuses disséminées et contenues dans cette terre, qui, comme nous l’avons dit1, est la vraie matrice de la plupart des minéraux figurés , et en particulier des mines de fer en grains.
La grande quantité de rouille détachée de la surface des roches primitives de fer, et transportée par les eaux , aura dû former aussi des dépôts particuliers en plusieurs endroits ; chacune de nos mines d’ocre est un de ces anciens dépôts , car l’ocre ne diffère delà rouille de fer que par le plus ou moins de terre qui s’y trouve mêlée. Et lorsque la décomposition de ces roches primordiales s’est opérée plus lentement , et qu’au lieu de se convertir en rouille gros-
i. Voyez dans le volume précédent l’article de la Terre végétale.
MINERAUX
sière , la matière ferrugineuse a été atténuée et comme dissoute par une action phi lente des élémens humides, les parties les plus fines de cette matière, ayant été saisies et entraînées par l’eau , ont formé pai stillation des concrétions ou stalactites ferrugineuses, dont la plupart sont plus riches eii mêlai que les mines en grains et en rouille
On peut réduire toutes les mines de fei de seconde formation à ces trois états, d< mines en grains, de mines en ocre ou er rouille, et de mines en concrétions. Elle! ont également été produites par l’action e l’intermède de Peau ; toutes tirent leur ori i ^ gine de la composition des roches primiti ves de fer, de la même manière que leje T grès, les argiles, et les schistes proviennent! de la décomposition des premières matièreje vitreuses.
J’ai démontré , dans l’article de la Terri ,
r, végétale , comment se
sont formés le|t nous les voyonti
grains de la mine de fer pour ainsi dire se produire sous nos yeux par la réunion des particules ferrugineuse: disséminées dans cette terre végétale, e ^ ces grains de mines contiennent quelque L fois une plus grande quantité de fer qui f les roches de fer les plus riches; mai comme ces grains sont presque toujours très-petits , et qu’il n’est jamais possible dil ^ les tirer un à un, ni de les séparer en enn J tier des terres avec lesquelles ils sont mê( j,( lés, surtout lorsqu’il s’agit de travail ei grand, ces mines en grains ne rendent on f dinairement par quintal que de trente-ci ne ^ à quarante-cinq livres de fonte, et souven
moins, tandis que plusieurs mines en roeîn jjCJ
donnent depuis cinquante jusqu’à soixante e au delà; mais je me suis assuré, par quelque essais en petit , qu’on auroit au moins ui
aussi grand produit en ne faisant fondn que le grain net de ces mines de secondii J' formation. Elles peuvent être plus ou moin riches en métal , selon que chaque graii aura reçu dans sa composition une plus oi moins forte quantité de substance métalli que , sans mélange de matières hétérogènes car de la même manière que nous voyon se former des stalactites plus ou moins pu res dans toutes les matières terrestres , ce grains de mines de fer , qui sont de vraie stalactites de la terre végétale imprégnée d< fer , peuvent être aussi plus ou moins purs c’est-à-dire plus ou moins chargés de partie métalliques; et par conséquent ces mine peuvent être plus riches en métal que 1< minéral en roche, qui, ayant été formé par lt feu primitif, contient toujours une quantitt
atlaii ion p rlies été si inné
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DU
nsidérable de matière vitreuse. Je dois îme ajouter que les mines en stalactites et masses concrètes en fournissent un emple sensible; elles sont, comme les titesfj nés en grains , formées par l’intermède l’eau; et quoiqu’elles soient toujours lées de matières hétérogènes, elles donut assez ordinairement une plus grande antité de fer que la plupart des mines de emière formation.
II Ainsi toute mine de fer , soit qu’elle ait !. • produite par le feu primitif, ou tra-
iliée par l’eau, est toujours mélangée une plus ou moins grande quantité de
III Ibstances hétérogènes; seulement on doit iserver que, dans les mines produites par
feu, le fer est toujours mélangé avec îe matière vitreuse, tandis que dans cels qui ont été formées par l’intermède de :au , le mélange est plus souvent de ma- 1 jere calcaire *. Ces dernières mines , qu’on '°'w pmme spathiques 2 à cause de ce mélange l!t î spath ou de parties calcaires, ne sont )int attirables à l’aimant, parce qu’elles ' font pas été produites par le feu , et qu’el- , ^ s ont été, comme les mines en grains ou 11 V î rouille, toutes formées du détriment des ' m remières roches ferrugineuses , qui ont f erdu leur magnétisme par cette décompo- “ tion; néanmoins, lorsque ces mines seenel ondaires , formées par l’intermède de 11 ® eau , se trouvent mêlées de tablons ferru- 11 { ineux qui ont passé par le feu , elles sont nt 01 lors attirables à l’aimant , parce que ces saf C1? Ions qui ne sont pas susceptibles dérouillé, )ü,|i e perdent jamais cette propriété d’être at- ■ jrables à l’aimant.
* La fameuse montagne d’Eisenhartz en tf tyrie? haute de quatre cent quatre-vingts 115 ! )ises, esi presque toute composée de mil0D(! éraux ferrugineux de différentes qualités; f0™ In en tire , de temps immémorial , tout le mo1! ;r et l’acier qui se fabriquent dans cette ?ral ontrée; et l’on a observé que le minéral 1 “oropre à faire de l’acier étoit différent de itall
en® i. « Les mines de fer de Rongé en Bretagne oyon (ont en masses de rocher de trois quarts de lieue JH l’étendue, sur quinze à dix-huit pieds d’épaisseur, Disposées en bancs horizontaux ; elles sont de seonde formation , et sont en même temps mêlées le matières silicées. « Je ne cite cet exemple que >our faire voir que les mines de seconde formalion se trouvent quelquefois mêlées de matières ûtreuses ; mais, dans ce cas, ces matières vitreuses ;ont elles-mêmes de seconde formation. Ce fait m’a été fourni par M. de Grignon , qui a observé ces aines en Bretagne.
H y a néanmoins quelques unes de ces mines attirables à l’aimant, dans le Dauphiné et dans les Pyrénées.
Buffon. II.
celui qui est propre à faire du bon fer. Le minéral le plus riche en acier, que l’on appelle p/ilint, est blanc, forl dur, et difficile à fondre; mais il devient rouge ou noir , et moins dur , en s’effleurissant dans la mine même. Celui qui est le plus propre à donner du fer doux est le plus. tendre ; il est aussi plus fusible , et quelquefois environné de rouille, ou d’ocre. Le noyau et la masse principale de cette montagne sont sans doute de fer primordial produit par le feu primitif, duquel les autres minéraux ferrugineux ne sont que des exsudations, des concrétions, des stalactites plus ou moins mélangées de matière calcaire , de pyrites, et d’autres substances dissoutes ou délayées par l’eau , et qui sont entrées dans la composition de ces masses secondaires lorsqu’elles se sont formées.
De quelque qualité que soient les mines de fer en roches solides, on est obligé de les concasser et de les réduire en morceaux gros comme des noisettes , avant de les jeter au fourneau: mais pour briser plus aisément les blocs de ce minéral, ordinairement très-dur, on est dans l’usage de les faire griller au feu ; on établit une couche de bois sec, sur laquelle on met ces gros morceaux de minéral, que l’on couvre d’une autre couche de bois sec, puis un second lit de minéral, et ainsi alternativement jusqu’à cinq ou six pieds de hauteur; et après avoir allumé le feu, on le laisse consumer tout ce qui est combustible et s’éteindre de lui-même. Celte première action du feu rend le minéral plus tendre ; on le concasse plus aisément , et il se trouve plus disposé à la fusion qu’il doit subir au fourneau. Toutes les roches de fer qui ne sont mélangées que de substances vitreuses exigent qu’on y joigne une certaine quantité de matière calcaire pour en faciliter la fonte; celles au contraire qui ne contiennent que peu ou point de matière vitreuse, et qui sont mélangées de substances calcaires, demandent l’addition de quelque matière vitrescible, telle que la terre limoneuse , qui , se fondant aisément, aide à la fusion de ces mines de fer, et s’empare des parties calcaires dont elles sont mélangées.
Les mines qui ont été produites par le feu primitif sont , comme nous l’a v ons dit , toutes attirables à l’aimant, à moins que l’eau ne les ail décomposées et réduites en rouille, en ocre, en grains, ou en concrétions; car elles perdent dès lors cette propriété magnétique ; cependant les mines primitives ne
4i8 MINÉRAUX,
sont pas les seules qui soient al ti râbles à l’aimant; toutes celles de la seconde formation qui auront subi l’action du feu, soit dans les volcans, soit par les incendies des forêts, sont également et souvent aussi susceptibles de cette attraction ; en sorte que si l’on s’en tenoit à cette seule propriété, elle ne suffiroit pas pour distinguer les mines ferrugineuses de première formation de toutes les autres qui, quoique de formation bien postérieure, sont également attirables à l’aimant ; mais il y a d’autres indices assez certains par lesquels on peut les reeonnoître. Les matières ferrugineuses primitives sont toutes en très-grandes masses , et toujours intimement mêlées de matière vitreuse; celles qui ont été produites postérieurement par les volcans , ou par d’autres incendies , ne se trouvent qu'en petits morceaux , et le plus souvent en paillettes et en sablons , et ces sablons ferrugineux et très-atîirables à l’aimant sont ordinairement bien plus réfractaires au feu que la roche de fer la plus dure. Ces sablons ont apparemment essuyé une si forte action du feu, qu’ils ont pour ainsi dire changé de nature et perdu toutes leurs propriétés métalliques; car il ne leur est resté que la seule qualité d’ètre attirables à l’aimant , qualité communiquée par le feu , et qui , comme l’on voit , n’est pas essentielle à toute matière ferrugineuse, puisque les mines qui ont été formées par l’intermède de l’eau en sont dépourvues ou dépouillées, et qu’elles ne reprennent ou n’acquièrent cetle propriété magnétique qu’apres avoir passé par le feu.
Toute la quantité, quoique immense, du fer disséminé sur le globe provient donc originairement des débris et détrimens des grandes masses primitives, dans lesquelles la substance ferrugineuse est mêlée avec la matière vitreuse , et s’est consolidée avec elle ; mais ce fer disséminé sur la terre se trouve dans des étais très-différens, suivant les impressions plus ou moins fortes qu’il a subies par l’action des autres élémens et par le mélange de différentes matières. La décomposition la plus simple du fer primordial est sa conversion en rouille ; les faces des roches ferrugineuses exposées à l’action de l’acide aérien se sont couvertes de rouille; et cette rouille de fer , en perdant sa propriété magnétique, a néanmoins conservé ses autres qualités, et peut même se convertir en métal plus aisément que la roche dont elle tire son origine. Ce fer réduit en rouille , et transporté dans cet état . par les
eaux sur toute la surface du globe, s’est plu ou moins mêlé avec la terre végétale ; il s’ est uni et atténué au point d’entrer avec ] sève dans la composition de la substance des végétaux , et , par une suite nécessaire dans celle des animaux : les uns et les ai 1 très rendent ensuite ce fer à la terre par destruction de leur corps. Lorsque cet destruction s’opère par la pourriture , I particules de fer provenant des êtres org nisés n’eu sont pas plus magnétiques, et i forment toujours qu’une espèce de rouib plus fine et plus ténue que la rouille gro sière dont elles ont tiré leur origine ; ma si la destruction des corps se fait par moyen du feu , alors toutes les moIécuV ferrugineuses qu’ils contenoient reprenne! I par l’action de cet élément , la proprifiJ d’être attirables à l’aimant, que l’impressii des élémens humides leur avoit ôtée ; comme il y a eu , dans plusieurs lieux dei terre , de grands incendies de forêts , presque partout des feux particuliers , des feux encore plus grands dans les terra j volcanisés , on ne doit pas être surpris j trouver à la surface et dans l’intérieur » ! premières couches de la terre des particui de fer attirables à l’aimant , d’autant ci; les détrimens de tout le fer fabriqué pan main de l’homme, toutes les poussières fer produites par le frottement et par i l sure, conservent cette propriété tant qu’elt j ne sont pas réduites en rouille. C’est j j cette raison que dans une mine dont !
particules en rouille, ou les grains, ne si| point attirables à l’aimant, il se trouve s i vent des paillettes ou sablons magnétiquj qui , pour la plupart, sont noirs, et q! I quefois brillans comme du mica. Ces I blons, quoique ferrugineux, ne sont ni < | ceptibles de rouille, ni dissolubles par S acides, ni fusibles au feu; ce sont des } ticules d’un fer qui a été brûlé autant ql peut l’être, et qui a perdu, par une t| longue ou trop violente action du feu, tov| ses qualités , à l’exception de la propr 1 d’être attiré par l’aimant , qu’il a conseï | ou plutôt acquise par l’impression de j élément. j
Il se trouve donc dans le sein de la U | beaucoup de fer en rouille, et une cert; I quantité de fer en paillettes attirables à Imant. On doit rechercher le premier pov p fondre, et rejeter le second, qui est près js infusible. U y a, dans quelques endrc j, d’assez grands amas de ces sablons ferr !• neux que des artistes peu expérimentés |t pris pour de bonnes mines de fer, et q [s
DU
li nt fait porter à leur fourneau, sans se dour que cette matière ne pouvoit s’y fondre, an e sont ces mêmes sablons ferrugineux qui lit ! trouvent toujours mêlés avec la platine, qui font même partie de la substance de minéral.
Voilà donc déjà deux états sous lesquels présente le fer disséminé sur la terre; ir|;lui d’une rouille qui n’est point attirable l’aimant et qui se fond aisément à nos mljurneaux , et celui de ces paillettes ou sajr( ons magnétiques qu’on ne peut réduire le très-difficilement en fonte. Mais, indémdamment de ces deux états , les mines
Îfer de seconde formation se trouvent core sous plusieurs autres formes , dont plus remarquable , quoique la plus commune, est en grains plus ou moins gros: îs grains ne sont point attirables à l’aiant, à moins qu’ils ne renferment quelques ornes de ces sablons dont nous venons de irler; ce qui arrive assez souvent lorsque grains sont gros. Les ætites ou géodes rrugineuses doivent être mises au nombre î ces mines de fer en grains , et leur subance est quelquefois mêlée de ces paillets attirables à l’aimant. La nature emploie s mêmes procédés pour la formation de géodes ou gros grains que pour celle 2s plus pet ils : ces derniers sont ordinairey lent les plus purs; mais tous, gros et pets, ont au centre une cavité vide ou remie d’une matière qui n’est que peu ou |)int métallique; et plus les grains sont os, plus est grande proportionnellement quantité de cette matière impure qui se louve dans le centre. Tous sont composés plusieurs couches superposées et presqne mcentriques; et ces couches sont d’autant us riches en métal, qu’elles sont plus étoilées du centre. Lorsqu’on veut mettre au ! jurneau de grosses géodes , il faut en sél^rer cette matière impure qui est au cen- , en les faisant concasser et laver. Mais doit employer de préférence les mines 1 petits grains , qui sont aussi plus comunes et plus riches que les mines en géojes ou en très-gros grains.
Comme toutes nos mines de fer en grains it été amenées et déposées par les eaux 2 la mer , et que , dans ce mouvement de ansport , chaque flot n’a pu se charger ue de matières d’un poids et d’un volume peu près égal , il en résulte un effet qui ,
“ uoique naturel, a paru singulier ; c’est que, ans chacun de ces dépôts , les grains sont tus à très,- peu près égaux en grosseur , et nt en même temps de la même pesanteur
spécifique. Chaque minière de fer a donc son grain particulier : dans les unes les grains sont aussi petits que la graine de moutarde; dans d’autres ils sont comme de la graine de navette , et dans d’autres ils sont gros comme des pois. Et les sables ou graviers, soit calcaires, soit vitreux, qui ont été transportés par les eaux avec ces grains de fer , sont aussi du même volume et du même poids que les grains , à très-peu près, dans chaque minière. Souvent ces mines en grains sont mêlées de sables calcaires , qui , loin de nuire à la fusion , servent de castine ou fondant : mais quelquefois aussi elles sont enduites d’une terre argileuse et grasse, si fort adhérente aux grains, qu’on a grande peine à la séparer par le lavage ; et si cette terre est de l’argile pure , elle s’oppose à la fusion de la mine , qui ne peut s’opérer qu’en ajoutant une assez glande quantité de matière calcaire. Ces mines mélangées de terres attachantes , qui demandent beaucoup plus de travail au lavoir et beaucoup plus de feu au fourneau , sont celles qui donnent le moins de produit relativement à la dépense. Cependant, en général, les mines en grains coûtent moins à exploiter et à fondre que la plupart des mines en roches , parce que celles-ci exigent de grands travaux pour être tirées de leur carrière, et qu’elles ont besoin d’être grillées pendant plusieurs jours avant d’être concassées et jetées au fourneau de fusion.
Nous devons ajouter à cet état du fer en grains celui du fer en stalactites ou concrétions continues , qui se sont formées soit par l’agrégation des grains , soit par la dissolution et le flux de la matière dont ils sont composés, soit par des dépôts de toute autre matière ferrugineuse entraînée par la stillation des eaux. Ces concrétions ou stalactites ferrugineuses sont quelquefois trèsriches en métal , et souvent aussi elles sont mêlées de substances étrangères, et surtout de matières calcaires, qui facilitent leur fusion , et rendent ces mines précieuses par le peu de dépense qu’elles exigent , et le bon produit qu’elles donnent.
On trouve aussi des mines de fer mêlées de bitume et de charbon de terre; mais il est rare qu’on puisse en faire usage , parce qu’elles sont presque aussi combustibles que ce charbon, et que souvent la matière ferrugineuse y est réduite en pyrite , et s’y trouve en trop petite quantité pour qu’on puisse l’extraire avec profit.
Enfin le fer disséminé sur la terre se trouve encore dans un état très - différent
MINÉRAUX
des trois états précédens ; cet état est celui de pyrite, minéral ferrugineux dont le fonds n’est nue du fer décomposé et intimement lié avec la substance du feu fixe, qui a été saisie par l’acide. La quantité de ces pyrites ferrugineuses est peut-être aussi grande que celle des mines de fer en grains et en rouille : ainsi, lorsque les détrimens du fer primordial n’ont été attaqués que par l’humidité de l’air ou l’impression de l’eau, ils se sont convertis en rouille , en ocre , ou formés en stalactites et en grains; et quand ces mêmes détrimens ont subi une violente action du feu, soit dans les volcans, soit par d’autres incendies, ils ont été brûlés autant qu’ils pouvoient l’être , et se sont transformés en mâchefer, en sablons et paillettes altirables à l’aimant ; mais lorsque ces mêmes détrimens , au lieu d’être travaillés par le% élémens humides ou par le feu, ont été saisis par l'acide chargé de la substance du feu fixe, ils ont pour ainsi dire perdu leur nature de fer , et ils ont pris la forme de pyrites, que l’on ne doit pas compter au nombre des vraies mines de fer, quoiqu’elles contiennent une grande quantité de matière ferrugineuse , parce que le fer y étant dans un état de destruction et intimement uni ou combiné avec l’acide et le feu fixe, c’està-dire avec le soufre, qui est le destructeur du fer, on ne peut ni séparer ce métal ni le rétablir par les procédés ordinaires; il se sublime et brûle au lieu de fondre, et même une assez petite quantité de pyrites jetées dans un fourneau avec la mine de fer suffit pour en gâter la fonte. On doit donc éviter avec soin l’emploi des mines mêlées de parties pyriteuses, qui ne peuvent donner que de fort mauvaise fonte et du fer trèscassant.
Mais ces mêmes pyrites, dont on ne peut guère tirer les parties ferrugineuses par le moyen du feu , reproduisent du fer en se décomposant par l’humidité; exposées à l’air, elles commencent par s’effleurir à la surface, et bientôt elles se réduisent en poudre : leurs parties ferrugineuses reprennent alors la forme de rouille, et des lors on doit compter ces pyrites décomposées au nombre des autres mines de fer ou des rouilles disséminées dont se forment les mines en grains 1 et en concrétions. Ces concrétions se trouvent quelquefois mélan-
x. Quelques minéralogistes ont même prétendu que toutes les mines de fer en grains et en concrétions doivent leur origine à la décomposition des pyrites. Je dois observer que cette opinion seroit
gées avec de la terre limoneuse , et même avec de petits cailloux ou du sable vitreux; et lorsqu’elles sont mêlées de matières calcaires, elles prennent des formes semblables à celle du spath , et on les a dénommées mines spathicjues. Ces mines sont ordinairement très-fusibles, et souvent fort riches en métal; quelques-unes, comme celle de Conflans en Lorraine , sont en assez grande; masses et en gros blocs, d’un grain serré e d’une couleur tannée. Ce minerai est rempl de cristallisations de spath, de bélemnites de cornes d’ammon , etc. ; il est très-riche et donne du fer de bonne qualité.
Il en est de même des mines de fer cris tallisées auxquelles on a donné le nom à'hk matités, parce qu’il s’en trouve souvent qui i sont d’un rouge couleur de sang. Ces héma tites cristallisées doivent être considérée comme des stalactites des mines de fer sou I lesquelles elles se trouvent : elles sont quefl
quefois étendues en lits horizontaux d’uni I
assez grande épaisseur , sous des couche beaucoup plus épaisses de mine en rouillift ou en ocre 2; et l’on voit évidemment qu
trop exclusive ; la destruction des pyrites martial n’est pas la seule cause de la production des min en concrétions ou en grains, puisque tous les détü mens des matières ferrugineuses doivent les pr duire également , et que d’ailleurs la décomposj tion et la dissémination universelles de la matiëi ferrugineuse par l’eau ont précédé nécessaii einei la formation des pyrites , qui ne sont en effet prij duites que dans les lieux où la matière ferrugineuj l’acide, et le feu fixe des détrimens des végétaux ê des animaux se sont trouvés réunis.
2 Je crois qu’on doit rapporter à ces coude d’hématites en grandes masses la mine de fer c se lire à Roue2 dans le Maine, et de laquelle M. J Burbure m’a envoyé la description suivante : « Ce S mine , située à cinq quarts de lieue de Sillé- Guillaume, est très-riche; elle est dans une te ocreuse qui a plus de trente pieds d’épaisseur part de la partie inférieure de cette mine plusiei filons qui, en s’enfonçant, vont aboutir à de g: blocs isolés de mine de fer; ces blocs se rencontr à vingt ou vingt-six pieds de profondeur, et si composés de particules ferrugineuses qui paroiss être sans mélange ; ils ont aussi des ramificatii qui, en se prolongeant , vont se joindre à d’aut masses de mine de fer moins pures que ces p iniers blocs, parce qu’elles renferment dans 1‘ térieur de petites pierres qui y sont incorporées intimement unies : néanmoins les forgerons 1 trouvent une sorte de mérite qui les fait préfé i aux autres masses ferrugineuses plus homogèn car, si elles renferment moins de fer , elles l’avantage de se fondre plus aisément à cause jj pierres qu’elles renferment, et qui en facilitent | fusion. » C’est à cette même sorte de mine que i » peut rapporter celles auxquelles on donne le r j de mines tapées , qui sont des mines de concréti |j en masses et couches , et qui gisent souvent s | les raines en ocre ou en rouille, et qui, quoiqi i;
s hématites sont produites par la stillation 'une eau chargée de molécules ferrugineu- W is qu’elle a détachées en passant à travers ette grande épaisseur d’ocre ou de rouille, et .u reste, toutes les hématites ne sont pas l'|< ouges ; il y en a de brunes et même de cou- W eur plus foncée : mais lorsqu’on les réduit n poudre , elles prennent toutes une coui» îur d’un rouge plus ou moins vif, et l’on oi eut les considérer en général comme l’un Jt es derniers produits de la décomposition ci u fer par l’intermède de l’eau.
'P Les hématites , les mines spathiques et es utres concrétions ferrugineuses , de quelle lues substances qu’elles soient mêlées, ne oivent pas être confondues avec les mines ii lu fer primordial ; elles ne sont que de sein tonde ou de troisième formation. Les pre- (|i nières roches de fer ont été produites par ni e feu primitif, et sont toutes intimement « nélangées de matières vitreuses. Les aétriot nens de ces premières roches ont formé les te *o ailles et les ocres que le mouvement des Meaux a transportées sur toutes les parties [lu globe; les particules plus ténues de ces rouilles ferrugineuses ont été pompées par les végétaux , et sont rentrées dans leur composition et dans celle des animaux , qui les ont ensuite rendues à la terre par la pourriture et la destruction ne leur'^'orps. Ces mêmes molécules ferruirlgineuses, ayant passé par le corps des êtres ^organisés, ont conservé une partie des éléjmens du feu dont elles étoient animées pendant qu’ils étoient vivans; et c’est dejaréu- #iion de ces molécules de fer animées de feu lique se sont formées les pyrites, qui ne con- Jtiennent en effet que du fer, du feu fixe, Jet de l’acide, et qui d’ailleurs, se présentant toujours sous une forme régulière , [n’ont pu la recevoir que par l’impression |des molécules organiques encore actives dans îles derniers résidus des corps organisés; et comme les végétaux produits et détruits dans les premiers âges de la nature étoient en nombre immense, la quantité des pyrites produites par leurs résidus est de même si considérable , qu’elle surpasse eu quelques endroits celle des mines de fer en rouille et en grains , et les pyrites se trouvent souvent enfouies à de plus grandes profondeurs que les unes et les aunes.
C’est de la décomposition successive de ces pyrites et de tous les autres détrimens
grands morceaux , sont ordinairement plus riches en métal ; la plupart sonl spathiques ou mélangées de matières calcaires. ( Noie communiquée par M. cle Grignon.)
FEU. 4a ï
du fer primordial ou secondaire que se sont ensuite formées les concrétions spathiques et les mines en masses ou en grains, qui toutes sont de seconde et de troisième formation , car indépendamment des mines en rouille ou eu grains qui ont autrefois été transportées, lavées et déposées par les eaux de la mer; indépendamment de celles qui ont été produites par la destruction des pyrites et par celle de tout le fer dont nous faisons usage, on ne peut douter qu’il ne se forme encore tous les jours de la mine de fer en grains dans la terre végétale et des pyrites dans toutes les terres imprégnées d’acide, et que par conséquent les mines ' secondaires de fer ne puissent se reproduire plusieurs fois de la même manière qu’elles ont d’abord été produites, c’est-à-dire avec les mêmes molécules ferrugineuses provenant originairement des détrimens des roches primordiales de fer, qui.se sont mêlées dans toutes les matières bru tés , et dans tous les corps organisés, et qui ont successivement pris toutes les formes sous lesquelles nous venons de les présenter.
Ainsi ces différentes transformations du fer n’empêchent pas que ce mêlai ne soit un dans la nature, comme tous les autres métaux : ses mines, à la vérité, sont plus sujettes à varier que toutes les autres mines métalliques; et comme elles sont en même temps les plus difficiles à traiter, et que les expériences , surtout en grand , sont longues et très-coûteuses , et que les procédés, ainsi que les résultats des routines ou méthodes ordinaires sont tres-différens les uns des autres , bien des gens se sont persuadés que la nature, qui produit partout le même or, le même argent, le même cuivre, le même plomb, le même étain, s’éloit prêtée à une exception pour le fer, et qu’elle en avoit formé de qualités très-différentes, non seulement dans les divers pays , mais dans les mêmes lieux. Cependant cette idée n’est point du tout fondée; l’expérience m’a démontré que l’essence du fer est toujours et partout la même, en sorte que l’on peut, avec les plus mauvaises mines, venir à bout de faire des fers d’aussi bonne qualité qu’avec les meilleures : il ne faut pour cela que purifier ces mines en les purgeant de la trop grande quantité de matières étrangères qui s’y trouvent; le fer qu’on en tirera sera dès lors aussi bon qu’aucun autre.
Mais , pour arriver à ce point de perfection, il faut un traitement différent, suivant la nature de la mine; il faut l’essayer en petit , et la bien connoître avant d’en
MINÉRAUX
faire usage en grand, et nous ne pouvons donner sur cela que des conseils généraux, qui trouveront néanmoins leur application particulière dans un très-grand nombre de cas. Toute roche primordiale de fer , ou mine en roche mélangée de matière vitreuse, doit être grillée pendant plusieurs jours , et ensuite concassée en très-petits morceaux avant d’èti’e mise au fourneau; sans cette première préparation qui rend le minéral moins dur , on ne viendrait que très-difficilement à bout de le briser , et il refuserait même d’entrer en fusion au feu du fourneau, ou n’y entrerait qu’avec beaucoup plus de temps : il faut toujours y mêler une bonne quantité de castine ou matière calcaire. Le traitement de ces mines exige donc une plus grande dépense que celui des mines en grains, par la consommation plus grande des combustibles employés à leur réduction; et à moins qu’elles ne soient , comme celles de Suède, très-riches en métal, ou que les com bustibles ne soient à très-bas prix , le produit ne suffit pas pour payer les frais du travail.
Il n’en est pas de même des mines en concrétions et en masses spathiques ou mélangées de matières calcaires ; il est rarement nécessaire de les griller 1 : on les casse aisément au sortir de leur minière, et elles se fondent avec une grande facilité et sans addition, sinon d’un peu de terre limoneuse ou d’autre matière vitrifiable lorsqu’elles se trouvent trop chargées de substance calcaire. Ces mines sont donc celles qui donnent le plus de produit relativement à la dépense.
Pour qu’on puisse se former une idée du gisement et de la qualité des mines primordiales ou de roches de fer, nous croyons devoir rapporter ici les observations que M. Jars, de l’Académie des Sciences, a faites dans ses voyages. « En Suède, dit-il, la mine de Nordmarck , à trois lieues au nord de Philipstadt , est en filons perpendiculaires, dans une montagne peu élevée au milieu d’un très-large vallon; les filons suivent la direction de la montagne , qui est du nord au sud , et ils sont presque tous à très-peu près parallèles : ils ont en quelques endroits sept ou huit toises de largeur. Les montagnes de ce district , et même de toute
i. Il y a cependant, dans les Pyrénées et dans le Dauphiné, des mines spathiques où la matière calcaire est si intimement unie et en si grande quantité avec la substance ferrugineuse , qu’il est nécessaire de les griller, afin de réduire en chaux cette matière calcaire que l’on en sépare ensuite par le lavage; mais ces sortes de mines ne font qu’une légère exception à ce qui vient d’être dit.
cette province, sont de granité; mais les * filons de mine de fer se trouvent aux envi-j rous, dans une espèce de terre bleuâtre et] brunâtre : cette pierre est unie aux filons J de fer comme le quartz l’est au plomb, au] cuivre , etc. Lorsque le granité s’approche j du filon , il le dérange et l’oblitère ; ainsi les | filons de fer ne se trouvent point dans le granité : le meilleur indice est le mica blanc et noir à grandes facettes; on est presque toujours sûr de trouver au dessous du minéral riche. Il y a aussi de la pierre calcaire aux environs des granités : mais le fer nej s’y trouve qu’en rognons, et non pas en filons, ce qui prouve qu’il est de seconde formation dans ces pierres calcaires. Le minéral est attirable à l’aimant; il est très-dur, très-eompacte et fort pesant : il donne plus de cinquante pour cent de bonne fonte. Ces mines sont en masses, et on les travaille comme nous exploitons nos carrières les, plus dures, avec de la poudre.
" Les mines de Presberg, à deux lieues àj l’orient de Philipstadt, sont de même en fi-i Ions ei dans des rochers assez semblables à ceux de Nordmarck; ces filous sont quelque- r fois accompagnés de grenats, de sehorl, et 011 d’une pierre micacée assez semblable à la craie de Briançon : ils sont situés dans une] presqu’île environnée d’un très-grand lac|| ils sont parallèles et vont , comme la presqu’île, du nord au sud.
« On dédaigne d’exploiter les filons qu n’ont pas au moins une toise d’épaisseur: le minéral rend en général cinquante pou» cent de fonte. Les filons sont presque per-r pendiculaires , et les différentes mines onlif depuis douze jusqu’à quarante toises de profondeur.
« On fait griller le minéral avant de lei jeter dans les hauts fourneaux , qui ont en viron vingt-cinq pieds de hauteur; on ît! fond à l’aide d’une castine calcaire.
» Les mines de Danemora, dans la province d’Upland , à une lieue d’Upsal , sonl les meilleures de toute la Suede. Le minéra est communément uni à une matière fusible ', en sorte qu’il se fond seul et sans ad dition de matière calcaire. Ces mines d< Danemora sont au bord d’un grand lac; le: filons en sont presque perpendiculaires e
x. J’observerai que si cette mine est de premièr formation , la matière dont le minéral est mélangé et qui lui est intimement unie, ne doit pas êtr< calcaire, mais que ce pourroit être du feld-spatt ou du sehorl, qui non seulement sont très-fusible! par eux-mèines , mais qui communiquent de la fusi bilité aux substances dans lesquelles ils se trouven' incorporés.
le
DU
rallèles dans une direction commune du rd-est au sud-ouest : quoique tous les roers soient de granité, les filons de fer ît toujours, comme ceux des mines prélentes, dans une pierre bleuâtre «. Il y a uellement dix mines en exploitation sur >is filons bien distincts : la plus profonde ces mines est exploitée jusqu’à quatreîgts toises de profondeur; elle est, comme îtes les autres, fort incommodée par les ix : on les exploite comme des carrières pierres dures, en faisant au jour de s-grandes ouvertures. Le minéral est trèsirable à l’aimant; on lui donne sur tous autres la préférence pour être converti acier : on y trouve quelquefois de l’as- >te. On exploite ces mines tant avec la udre à canon qu ’avec de grands feux de is allumés, et l’on jette ce bois depuis le ssus de la grande ouverture. Après l’exction de ces pierres de fer en quartiers is ou moins gros, on en impose de deux :ds de hauteur sur une couche de bois de >in de deux pieds d épaisseur, et l’on ivre le minéral d’un pied et demi de udre de charbon, et ensuite on met le feu bois : le minéral, attendri par ce grillage, broyé sous un marteau ou brocard, après oi on le jette au fourneau seul et Sans adion de castine. »
Dans plusieurs endroits , les mines de fer roche sont assez magnétiques pour qu’on isse les trouver à la boussole; cet indice l’un des plus certains pour distinguer les nés de première formation par le feu, de les qui n’ont ensuite été formées que par itermède de l’eau : mais de quelque mare et par quelque agent qu’elles aient été vaillées, l’élément du fer est toujours le ;me , et l’on peut , en y mettant tous les ns nécessaires, faire du bon fer avec les is mauvaises mines; tout dépend du traitent de la miné et du régime du feu, tant fourneau de fusion qu’à raffinerie.
:. M. Jars ne dit pas si cette pierre bleue est reuse ou calcaire ; sa couleur bleue provient tainement du fer qui fait partie de sa substance, je présume que sa fusibilité peut provenir du i- spath et du schorl qui s’y trouvent mêlés , et 'elle ne contient point de substance calcaire à laelle on pourroit attribuer sa fusibilité ; ma prénption est fondée sur ce que cette mine descend qu’à quatre-vingts toises dans un terrain qui st environné que de granité, et où M. Jars ne pas avoir observé des bancs de pierre calcaire: ne paroît donc que cette mine de Danemora est première formation , comme celles de Presberg de Nordmarck, et que, quoiqu’elle soit plus îible , elle ne contient que de la matière vitreuse, mme toutes les autres mines de fer primitives.
Comme l’on sait maintenant fabriquer le fer dans presque toutes les parties du monde, nous pouvons donner l’énumération des mines de fer qui se travaillent actuellement chez tous les peuples policés. On connoît en France celles d’Allevard en Dauphiné, qui sont en masses concrètes, et qui donnent de très-bon fer et d’assez bon acier par la fonte, que l’on appelle acier de rive . « J’ai vu, dit M. de Grignon, environ vingt filons de mines spathiques dans les montagnes d’Allevard; il y en a qui ont six pieds et plus de largeur sur une hauteur incommensurable : ils marchent régulièrement et sont presque tous perpendiculaires. On donne le nom de maillat à ceux des filons dont le minerai fond aisément et donne du fer doux, et l’on appelle rive les filons dont le minerai est bien moins fusible et produit du fer dur. C’est avec le mélange d’un tiers de maillat sur deux tiers de rive qu’on fait fondre la mine de fer dont on fait ensuile de bon acier connu sous le nom d 'acier de rive. »
Les mines du Berri, de la Champagne, de la Bourgogne, de la Franche-Comté, du Mvernois, du Languedoc, et de quelques autres provinces de France, sont, pour la plupart, en rouille et en grains, et fournisnissent la plus grande parlie des fers qui se consomment dans le royaume. En général, on peut dire qu’il y a en France des mines de fer de presque toutes les sortes : celles qui sont en masses solides se trouvent non seulement en Dauphiné, mais aussi dans le Roussillon, le comté de Foix, la Bretagne et la Lorraine ; et celles qui sont en grains ou en rouille se présentent en grand nombre dans presque toutes les autres provinces de ce royaume.
L’Espagne a aussi ses mines de fer, dont quelques unes sont en masses concrètes qui se sont formées de la dissolution et du détriment des masses primitives; d’autres qui fournissent beaucoup de vilriol ferrugineux, et qui paroissent être produites par l’intermède de l’eau chargée d’acide : il y en a d’autres en ocre et en grains dans plusieurs endroits de la Catalogne, de l’Aragon, etc.
En Italie, les mines de fer les plus célèbres sont celles de l’île d’Elbe; on en a fait récemment de longues descriptions, qui néanmoins sont assez peu exactes. Ces mines sont ouvertes depuis plusieurs siècles, et fournissent du fer à toutes les provinces méridionales de l’Italie.
Dans la Grande-Bretagne, il se trouve beaucoup de mines de fer ; la disette de bois fait que depuis long-temps on se sert de
4a4 MINERAUX.
charbon de terre pour les fondre : il faut que ce charbon soit épuré lorsqu’on veut s’en servir, surtout à l’aftinerie; sans cette préparation, ilrendroitle fer très-cassant. Les principales mines de fer de l’Ecosse sont près de la bourgade de Carron ; celles de l’Angleterre se trouvent dans le duché de Cumberland et dans quelques autres provinces.
Dans le pays de Liège, les mines de fer sont presque toutes mêlées d’argile, et dans le comté deNamur, elles sont au contraire mélangées de matière calcaire. La plupart des mines d’Alsace et de Suisse gisent aussi sur des pierres calcaires : toute la partie du mont Jura, qui commence aux confins du territoire de Schaffhouse, et qui s’étend jusqu’au comté de Neufchâtel , offre en plusieurs endroits des indices certains de mines de fer.
Toutes les provinces d’Allemagne ont de même leurs mines de fer, soit en roche, en grains, en ocre, en rouille ou en concrétions : celles de Styrie et de Carinthie, dont nous avons parlé, sont les plus fameuses; mais il y en a aussi de très-riches dans le Tyrol, la Bohême, la Saxe, le comté de Nassau-S iegen , le pays d’Hanovre, etc.
M. Gueltard fait mention des mines de fer de la Pologne, et il en a observé quelques-unes : elles sont pour la plupart en rouille, et se tirent presque toutes dans les marais ou dans les lieux bas ; d’autres sont , dit-il , en petits morceaux ferrugineux , et celles qui se trouvent dans les collines sont aussi à peu près de la même nature.
Les pays du nord sont les plus abondans en mines de fer : les voyageurs assurent que la plus grande partie des terres de la Laponie sont ferrugineuses. On a trouvé des mines de fer en Islande et en Groenland.
En Moscovie, dans les Russies , et en Sibérie , les mines de fer sont très-communes et font aujourd’hui l’objet d’un commerce important; car on en transporte le fer en grande quaniité dans plusieurs provinces de l’Asie et de l’Europe, et même jusque dans nos ports de France.
En Asie , le fer n’est pas aussi commun dans les parties méridionales que dans les contrées septentrionales. Les voyageurs disent qu’il y a très-peu de mines de fer au Japon, et que ce métal y est presque aussi cher que le cuivre ; cependant à la Chine , le fer est à bien plus bas prix; ce qui prouve que les mines de ce dernier métal y sont en plus grande abondance.
Qn en trouve dans les contrées de l’Inde ,
,à Siam, à Golconde, et dans l’ile de Ceylan.
L’on connoit de même les fers de Perse d’Arabie , et surtout les acier-s fameux coi •nus sous le nom de damas, que ces peupli savoient travailler avant même que nous eu sions, en Europe, trouvé l’art de faire ( bon acier.
En Afrique, les fers de Barbarie et cet de Madagascar sont cités par les voyageur il se trouve aussi des mines de fer dans pl sieurs autres contrées de cette partie < monde, à Bambouc, à Congo, et jusq J chez les Hottentots. Mais tous ces peuple à l’exception des Barbaresques, ne savei travailler le fer que très-grossièrement ; el n’y a ni forges ni fourneaux considérabb dans toute l’étendue de l’Afrique: du moii les relateurs ne font mention que des foin neaux nouvellement établis par le roi Maroc, pour fondre des canons de cuivrée de fonte de fer.
Il y a peut-être autant de mines de j dans le vaste continent de l’Amérique c [ dans les autres parties du monde; el il par qu’elles sont aussi plus abondantes dans contrées du nord que dans celles du mi« nous avons même formé , dès le siècle p ] cèdent, des établissements considérables j fourneaux et de forges dans le Canada , ! l’on fabriquoit de très-bon fer. Il se tro i de même des mines de fer en Virginie, les Anglois ont établi depuis peu des forg et comme ces mines sont très-abondante j se tirent aisément, et presque à la surface la terre , dans toutes ces provinces qui actuellement sous leur domination, et j d’ailleurs le bois’y est très-commun, ils y jvent fabriquer le fer à peu de frais; et il le désespèrent pas, dit-on, de fournir ce feii l’Amérique au Portugal, à la Turquie |s l’Afrique, aux Indes orientales, et à tou i:; pays où s’étend leur commerce. Suivaniip voyageurs, on a aussi trouvé des mine: lt fer dans les climats plus méridionaux dtp nouveau continent, comme à Saint - b mingue, au Mexique, au Pérou, au C ji à la Guiane, et au Brésil ; et cependant Mexicains et les Péruviens, qui étoien je peuples les plus policés de ce continenlfi faisoient aucun usage du fer, quoiqu’ils lis sent trouvé l’art de fondre les autres je taux ; ce qui 11e doit pas étonner, puis je dans l’ancien continent, il existoit des p pies bien plus anciennement civilisés p ne pouvoient l’être les Américains, e qui néanmoins il n’y a pas trois mille cinq p ans que les Grecs ont, les premiers, ti ivt les moyens de fondre la mine de fer, df fabriquer ce métal dans File de Crète. J
DU FER. 4a5
La matière du fer ne manque donc en au- moral tout aussi opposé , quoique indirecte-
un lien du monde: mais l’arl de la travailler ment, à la bonne fabrication de nos fers,
st si difficile, qu’il n’est pas encore univerîllement répandu , parce qu’il ne peut être vanlageusement pratiqué que chez les naons les plus policées, et où le gouvernelent concourt à favoriser l’industrie; car uoiqu’il soit physiquement très-possible de lire partout du fer de la meilleure qualité, omme je m’en suis assuré par ma propre exérience, il y a tant d’obstacles physiques et îoraux qui s’opposent «à cette perfection de art, que dans l’état présent des choses on e peut guère l’espérer.
Pour en donner un exemple, supposons n homme qui, dans sa propre terre, ait les mines de fer et des charbons de terre, iu des bois en plus grande quantité que les labilants de son pays ne peuvent en consommer : il lui viendra tout naturellement dans esprit l’idée d’établir des forges pour conumer ces combustibles, et tirer avantage ifile ses mines. Cet établissement, qui exige j oujours une grosse mise de fonds, et qui demande autant d’économie dans la dépense |ue d’intelligence dans les constructions, iourro.it rapporter à ce propriétaire environ ix pour cent , si la manutention en étoit ad- Jainistrée par lui-mème. La peine et les soins iu’exige la conduite d’une telle entreprise, J laquelle il faut se livrer tout entier et pour espng-temps, le forceront bientôt à donner à jed’me ses mines, ses bois, et ses forges; ce s ju’il ne pourra faire qu’en cédant moitié du (produit : l’intérêt de sa mise se réduira dès p ors à cinq au lieu de dix pour cent. Mais le Js^ès-pesant impôt dont la fonte de fer est prêtée au sortir du fourneau diminue si , 'onsidérablement le bénéfice , que souvent isP propriétaire de la forge ne tire pas trois [il »our cent de sa mise; à moins que des circonstances particulières et très-rares ne lui dpermetlent de fabriquer ses fers à bon marché et de les vendre cher *. Un autre obstacle
i. J’ai établi dans ma terre de Buffon un haut ni aurneau avec deux forges ; l’une a deux feux et q| eux marteaux , et l’autre a un feu et un marteau : . ,’y ai joint une fonderie , .une double batterie, deux 1 partinels , deux brocards, etc. Toutes ces con 5 tructions faites sur mon propre terrain , et à mes ; irais, m’ont coûté plus de trois cent mille livres ; jj j'ai ensuite conduit pendant douze ans toute la Manutention de ces usines : je n’ai jamais pu tirer tes intérêts de ma mise au denier vingt ; et, après i louze ans d’expériences , j’ai donné à ferme toutes ;| tes usines pour six mille cinq cents livres : ainsi je
f’ai pas "deux et demi pour cent de mes fonds , andis que l’impôt en produit à très-peu près au- 11 ant et sans mise de fonds à la caisse du domaine. ( le ne cite ces faits que pour mettre en garde contre des spéculations illusoires les gens qui pensent à
c’est le peu de préférence qu’on donne aux bonnes manufactures, et le peu d’attention pour cette branche de commerce qui pourroit devenir l’une des plus importantes du royaume, et qui languit par la liberté de l’entrée des fers étrangers. Le mauvais fer se fait à bien meilleur comple que le bon , et cetle différence est au moins du cinquième de son prix : nous ne ferons donc jamais que du fer d’une qualité médiocre, tant que le bon et le mauvais fer seront également grevés d’impôts et que les étrangers nous apporteront , sans un impôt proportionnel, la quantité de bons fers dont on ne peut se passer pour certains ouvrages^
D’ailleurs les architectes et autres gens chargés de régler les mémoires des ouvriers qui emploient le fer dans les bâtimensetdans la construction des vaisseaux n'e font pas assez d’attention à la différente qualité des fers; ils ont un tarif général et commun sur lequel ils règlent indistinctement le prix du fer, en sorte que les ouvriers qui l’emploient pour leur compte dédaigneni le bon , et ne prennent que le plus mauvais et le moins cher : à Paris, surtout,' cette inattention fait que dans les bâtimens on n’emploie que de mauvais fers; ce qui en cause ou précipite la ruine. On sentira toute l’étendue de ce préjudice, si l’on veut se rappeler ce que j’ai prouvé par des expériences 2 ; c’est qu’une barre de bon fer a non seulement plus de durée pour un long avenir; mais encore quatre ou cinq fois plus de force et de résistance actuelle qu’une pareille barre de mauvais fer.
Je pourrais m’étendre bien davantage sur les obstacles qui , par des réglemens mal entendus , s’opposent à la perfection de l’art des forges en France : mais, dans l’histoire naturelle du fer, nous devons nous borner à le considérer dans ses rapports physiques, en exposant non seulement les différentes formes sous lesquelles il nous est présente par la nature, mais encore toutes les différentes manières de traiter les mines et les fontes de fer pour en obtenir du bon métal. Ce point de vue physique, aujourd’hui contrarié par les obslacles moraux dont nous venons de parler, est néanmoins la base réelle sur laquelle on doit se fonder pour la con-
faire de semblables établissemens , et pour faire voir en même temps que le gouvernement , qui en tire le profit le plus ne! , leur doit protection.
2. Voyez, Partie expérimentale. Mémoire sur la ténacité du fer, tome I, page 4o5.
MINÉRAUX
duite des travaux de cet art , ou pour changer ou modifier les réglemens qui s’opposent à nos succès en ce genre.
Nous n’avons en France que peu de ces roches primordiales de fer, si communes dans les provinces du nord, et dans lesquelles l’élément du fer est toujours mêlé et intimement uni avec une matière vitreuse. La plupart de nos mines sont en petits grains ou eu rouille, et. elles se trouvent ordinairement à la profondeur de quelques pieds : elles sont souvent dilatées sur un assez grand espace de terrain , où elles ont été déposées par les anciennes alluvions des eaux avant qu’elles eussent abandonné la surface de nos çontinetis. Si ces mines ne sont mêlées que de sables calcaires, un seul lavage ou deux sufliront pour les en séparer et les rendre propres à être mises au fourneau : la portion de sable calcaire que l'eau n’aura pas emportée servira de castine; il n’en faudra point ajouter, et la fusion de la mine sera facile et prompte : on observera seulement que quand la mine reste trop ciiargée de ce sable calcaire, et qu’on n’a pu i’en séparer assez en la lavant ou la criblant , il faut alors y ajouter au fourneau une petite quantité de terre limoneuse, qui, se convertissant en verre, fait fondre en même temps celte matière calcaire superflue, et ne laisse à la mine que la quantité nécessaire à sa fusion; ce qui fait la bonne qualité de la fonte.
Si ces mines en grains se trouvent au contraire mêlées d’argile fortement attachée à leurs grains, et qu’on a peine d’en séparer par le lavage, il faut le réitérer plusieurs fois , et donner à cette mine au fourneau une assez grande quantité de castine : cette matière calcaire facilitera la fusion de la mine en s’emparant de l’argile qui enveloppe le grain, et qui se fondra par ce mélange. U en sera de même si la mine se trouve mêlée de petits cailloux ; la matière calcaire accélérera leur fusion : seulement on doit laver, cribler, et vanner ces mines, afin d’en séparer, autant, qu’il est possible, les petits cailloux qui souvent y sont en trop grande quantité.
J’ai suivi l’extraction et le traitement de ces trois sortes de mines : les deux premières étoient en nappes, c’est-à-dire dilatées dans une assez grande étendue de terrain ; la dernière, mêlée des petits cailloux, étoit au contraire en nids on eu sacs, dans les fentes perpendiculaires des bancs de pierre calcaire. Sur une vingtaine de ces mines ensachées dans les rochers calcaires , j’ai constamment observé qu elles n’éloient mêlées que de
petits cailloux quartzeux,de calcédoines, e de sables vitreux, mais point du tout de gra viers ou de sables calcaires, quoique ces mine fussent environnées de tons côtés de banc solides de pierres calcaires dont elles rem plissoient les intervalles ou fentes perpen diculaires à d’assez grandes profondeurs comme de cent, cent cinquante, et jusqu’ deux cents pieds : ces fentes, toujours phi larges vers la superficie du terrain, vor toutes en se rétrécissant à mesure qu’on des cend , et se terminent par la réunion dç rochers calcaires dont les bancs devienne! continus au dessous. Ainsi, quand ce sac a mine étoit vidé, ou pouvoil examiner d haut en bas et de tous côtés les parois de j fente qui la contenoit ; elles étoient de pieiq purement calcaire, sans aucun mélange mine de fer ni de petits cailloux; les ban étoient horizontaux, et l’on voyoit évident r ment que la fente perpendiculaire n’éloji n qu’une disrupiion de ces bancs, produil par la retraitre et le dessèchement de la m tière molle dont ils étoient d’abord compt sés: car la suite de chaque banc se trouve à la même hauteur de l’autre côté de fente, et tous étoient de même parfaitemei correspondans du haut jusqu’en bas de la frnt
J’ai de plus observé que toutes les paro; ^ de ces fentes étoient lisses et comme usé ’ par le frottement des eaux, en sorte qu’t ne peut guère douter qu’après l’établissemei de la matière des bancs calcaires par lits hl rizontaux, les fentes perpendiculaires ne soient d’abord formées par la retraite de cet matière sur elle-même en se durcissant; api quoi ces mêmes fentes sont demeurées \id< et leur intérieur, d’abord battu par les eau n’a reçu que dans des temps postérieurs I; mines de fer qui les remplissent.
Ces transports paroisseut être les demie ouvrages de la mer sur nos continens: elUI commencé par étendre les argiles et les s blés vitreux sur la roche du globe et s toutes les matières solides et vitrifiées par , üc feu primitif; les schistes se sont formés { le dessèchement des argiles, et les grès j ; a, la réunion des sablons quartzeux; ensu les poudres calcaires , produites par les (j bris des premiers coquillages, ont formé bancs de pierre, qui sont presque toujoi posés au dessus des schistes et des argilt
et en même temps les détrimens des ve| taux descendus des parties les plus élev< du globe ont formé les veines de charbc et de bitumes; enfin les derniers mom mens de la mer, peu de temps avant d’aba J1; donner la surface de nos collines, ont aine '
DU
ns les fentes perpendiculaires des bancs caires ces mines de fer en grains qu’elle a és et séparés de la terre végétale, où ils toient formés, comme nous l’avons exqué x.
Nous observerons encore que ces mines, t se trouvent ensachées dans les rochers caires sont communément en grains plus iis que celles qui sont dilatées par couches • une grande étendue de terrain 3 : elles Jnt plus aucune suite, aucune autre corresidance entre elles que la direction de ces nies fentes, qui, dans les niasses calcaires, suivent pas la direction générale de la line , du moins aussi régulièrement que is les montagnes vitreuses; en sorte que tnd on a épuisé un de ces sacs de mine,
1 n’a souvent nul indice pour en trouver autre. La boussole ne peut servir ici ; ces mines en grains ne font aucun effet l’aiguille aimantée, et la direction de la te n’est qu’un guide incertain : car, dans nêine colline, on trouve des fentes dont dus grande dimension horizontale s'étend is des directions très-différentes et quelîfois opposées; ce qui rend la recherche ces mines très-équivoque et leur produit jeu assuré, si contingent, qu’il seroit fort irudent d’établir un fourneau dans un i où l’on n’auroit que de ces mines en > , parce que ces sacs étant une fois éptii- , on ne seroit nullement assuré d’en trou- ' d’autres : les plus considérables de ceux |it j’ai fait l’extraction ne contenoient que tx ou trois mille muids de mine, quantité suffit à peine à la consommation du fourbi pendant huit ou dix mois. Plusieurs ces sacs ne contenoient que quatre ou q cents muids , et l’on est toujours dans jrainte de n’en pas trouver d’autres après avoir épuisés; il faut donc s’assurer s’il I a pas à proximité, c’est-à-dire à deux jtrois lieues de distance du lieu où l’on il établir un fourneau , d’autres mines en ches assez étendues pour pouvoir être râlement sûr qu’une extraction continuée kdant un siècle ne les épuisera pas : sans lie prévoyance, la matière métallique veiit à manquer, tout le travail cesseroit au il lit d’un temps, la forge périroit faute d’a- 'ij ent, et I on seroit obligé de détruire tout If jue l’on auroit édifié.
. Voyez, dans le présent volume , l’article qui 8 >ur titre de la Terre végétale.
K . Ce n’est qu’en quelques endroits que l’on li|ive de, ces mines dilatées en gros grains sur p grande étendue de terrain. M. de Grignon en ’ reconnu quelques-unes de telles en Franchef Inté.
Au reste, quoique le fer se reproduise en grains sous nos yeux dans la terre végétale , c’est en trop petite quantité pour que nous puissions en faire usage; car toutes les minières dont nous faisons l’extraction ont été amenées, lavées, et déposées par les eaux de la mer lorsqu’elle couvroit encore nos continens. Quelque grande que soit la consommation qu’011 a faite et qu’on fait tous les jours de ces mines, il paroît néanmoins que ces anciens dépôts ne sont pas, à beaucoup près, épuisés, et que nous en avons en France pour un grand nombre de siècles, quand même la consommation doublerait par les encouragemens qu’on devroit donner à no-s fabrications de fer : ce sera plutôt la matière combustible qui manquera, si l’on 11e donne pas un peu plus d’attention à l’épargne des bois, en favorisant l’exploitation des mines de charbon de terre. •
Presque toutes nos forges et fourneaux ne sont entretenus que par du c harbon de bois 1 ; et comme il faut dix-huit à vingt ans d’àge au fois pour être converti en bon charbon, on doit compter qu’avec deux cent cinquante arpens de bois bien économisés l’on peut faire annuellement six cents ou six cent cinquante milliers de fer: il faut donc, pour l’entretien d’un pareil établissement qu’il y ait au moins dix-huit fois deux cent cinquante ou quatre mille cinq cents arpens à portée , c’est-à-dire à deux on trois lieues de distance, indépendamment d’une quantité égale ou plus grande pour la consommation du pays. Dans toute autre position, l’on ne pourra faire que trois ou quatre cents milliers de fer par la rareté des bois; et toute forge qui ne produiroit pas trois cents milliers de fer par an 11e vaudrait pas la peine d’être établie ni maintenue : or c’est le cas d’un grand nombre de ces établissemens faits dans le temps où le bois étoit plus commun, où on ne le tirait pas par le flottage des provinces éloignées de Paris,
1. Les charbons de chêne , charme , hêtre , et autres bois durs, sont meilleurs pour le fourneau de fusion; et ceux de tremble, bouleau, et autres bois mous, sont préférables pour l’affinerie ; mais il faut laisser reposer pendant quelques mois les charbons de bois durs. Le charbon de chêne employé à l’affinerie rend le fer cassant ; mais au fourneau de fusion , c’est de tous les charbons celui qui porte le plus de mine : ensuite c’est le charbon de hêtre, celui de sapin, et celui de châtaignier, qui de tous en porte le moins, et doit être réservé, avec les bois blancs , pour l’affinerie. On doit tenir sèchement et à couvert tous les charbons ; ceux de bois blancs surtout s’altèrent à l’air et à la pluie dans très-peu de temps ; le charbon des jeunes chênes , depuis dix-huit jusqu’à trente ans d’âge , est celui qui brûle avec le plus d’ardeur.
MINÉRAUX
où enfin la population étant moins grande, la consommation du bois , comme de toutes les autres denrées, étoit moindre; mais maintenant que toutes ces causes et notre plus grand luxe ont concouru à la disette du bois, on sera forcé de s’attacher à la recherche de ces anciennes forêts enfouies dans le sein de la terre, et qui , sous une forme de matière minérale, ont retenu tous les principes de la combustibilité des végétaux, et peuvent les suppléer non seulement pour l’entretien des Mix et des fourneaux nécessaires aux arts , mais encore pour l’usage des cheminées et des poêles de nos maisons, pourvu qu’on donne à ce charbon minéral les préparations convenables.
Les mines en rouille ou en ocre , celles en grains, et les mines spathiques ou en concrétions, sont les seules qu’on puisse encore traiter avantageusement dans la plupart de nos provinces de France, où le bois n’est pas fort abondant ; car quand même on y déeouvriroit des mines de fer primitif, c’està-dire de ces roches primordiales , telles que celles des contrées du nord , dans lesquelles la substance ferrugineuse est intimement mêlée avec la matière vitreuse , cette découverte nous seroit peu utile, attendu que le traitement de ces mines exige près du double de consommation de matière combustible, puisqu’on est obligé de les faire griller au feu pendant quinze jours ou trois semaines, avant de pouvoir les concasser et les jeter au fourneau ; d’ailleurs ces mines en roche, qui sont en masses très-dures, et qu’il faut souvent tirer d’une grande profondeur, ne peuvent être exploitées qu’avec de la poudre et de grands feux, qui les ramollissent ou les font éclater : nous aurions donc un grand avantage sur nos concurrens étrangers, si nous avions autant de matières combustibles; car avec la même quantité nous ferions le double de ce qu’ils peuvent faire, puisque l’opération du grillage consomme presque autant de combustible que celle de la fusion; et, comme je l’ai souvent dit , il ne tient qu’à nous d’avoir d’aussi bon fer que celui de Suède , dès qu’on ne sera pas forcé, comme on l’est aujourd’hui, de trop épargner le bois, ou que nous pourrons y suppléer par l’usage du charbon de terre épuré.
La bonne qualité du fer provient principalement du traitement de la mine avant et après sa mise au fourneau. Si l’on obtient une très-bonne fonte, on sera déjà bien avancé pour faire d’excellent fer. Je vais indiquer , le plus sommairement qu’il me sera
possible, les moyens d’y parvenir, et par lesquels j’y suis parvenu moi-même, quoi-, que je n’eusse sous ma main que des mines j d’une très-médiocre qualité.
Il faut s’attacher, dans l’extraction des mines en grains, aux endroits où elles sont les plus pures ; si elles ne sont mêlées que d’un quart ou d’un tiers de matière étrangère, on doit encore les regarder comme bonnes : mais si ce mélange hétérogène est de deux tiers ou de trois quarts , il ne serd guère possible de les traiter avantageuse-! meut, et l’on fera mieux de les négliger et; de chercher ailleurs ; car il arrive toujours que, dans la même minière, dilatée surunei étendue de quelques lieues de terrain , il se trouve des endroits où la mine est beaucoup)
plus pure que dans d’autres , et , de plus la portion inférieure de la minière est com-i munément la meilleure : au contraire, danti les minières qui sont en sacs perpendiculai res, la partie supérieure est toujours la plu: ^ pure , et on trouve la mine plus mélangée j mesure que l’on descend. Il faut donc chol sir, et dans les unes et dans les autres ce qu’elles auront de mieux, et abandonne le reste si l’on peut s’en passer.
Cette mine, extraite avec choix, ser conduite au lavoir pour en séparer toute les matières terreuses que l’eau peut délaye! et qui entraînera aussi la plus grande parti des sables plus menus ou plus légers que Ijlj grains de la mine ; seulement il faut être ai tentif à ne pas continuer le lavage dès qu’q s’aperçoit qu’il passe beaucoup de mine av< le sable 1 , ou bien il faut recevoir ce sab mêlé de mine dans un dépôt, d’où l’c puisse ensuite le tirer pour le cribler ou* vanner , afin de rendre la mine assez net pour pouvoir la mêler avec l'autre. On dé de même cribler toute mine lavée qui res encore chargée d’une trop grande quanti de sable ou de petits cailloux. En généra plus on épurera la mine par les lotions < par le c» ible, et moins on consommera i combustible pour la fondre , et l’on sera pl que dédommagé de la dépense qu’on au
x. Ce seroit entrer dans un trop grand dét que de donner ici les proportions et les formes < | différais lavoirs qu’on a imaginés pour netto^ 1 les mines de fer en grains , et les purger des n tières étrangères qui quelquefois sont tellemi unies aux grains, qu’on a grande peine à les détacher. Le lavoir foncé de fer et percé de pel trous, inventé par M. Robert, sera tres-utile p( les mines ainsi mêlées de terre grasse et at chante ; mais pour toutes les autres mines qui sont mélangées que de sable calcaire ou de pel cailloux vitreux, les lavoirs les plus simples s lisent , et même doivent être préférés.
DU
te peur cette préparation de la mine par n produit au fourneau *.
La mine épurée à ce point peut être cone au fourneau avec certitude d’un bon oduit en quantité et en qualité; une livre demie de charbon de bois suffira pour oduire une livre de fonte, tandis qu’il faut le livre trois quarts et quelquefois jusqu’à ux livres de charbon lorsque la mine est res- 3 trop impure : si elle n’est mêlée que de tits cailloux ou de sables vitreux, on fera en d’y ajouter une certaine quantité de atière calcaire , comme d’un sixième ou un huitième par chaque charge, pour en jeiliter la fusion ; si au contraire elle est op mêlée de matière calcaire, on ajoutera îe petite quantité, comme d’un quinzième
i d’un vingtième , de terre limoneuse , ce
ii suffira pour en accélérer la fusion.
Il y a beaucoup de forges où l’on est dans isage de mêler les mines de différentes lalités avant de les jeter au fourneau : ceîndant on doit observer que cette pratique ; peut être utile que dans des cas particuîrs : il ne faut jamais mélanger une mine ès-fusible avec une mine réfractaire, non us qu’une mine en gros morceaux avec îe mine en très-petits grains , parce que me se fondant eu moins de temps que 1 aue , il arrive qu’au moment de la coulée la ine réfractaire ou celle qui est en gros orceaux n’est qu’à demi fondue; ce qui anne une mauvaise fonte dont ies parties >nt mal liées; il vaut donc mieux fondre ides les mines, de quelque nature qu’elles tient , que de les mêler avec d’autres qui roienl de qualités très-différentes. Mais >mme les mines en grains sont à peu près î la même nature, la plus ou moins grande isibilité de ces mines ne vient pas de la difrente qualité des grains, et ne provient je de la nature des terres et des sables îi y sont mêlés. Si ce sable est calcaire , fonte sera facile; s’il est vitreux ou argiux, elle sera plus difficile : on doit corri- ;r l’un par l’autre lorsque l’on veut mélanîr ces mines au fourneau; quelques essais
i. Les cribles cylindriques, longs de quatre à nq pieds sur dix-huit ou vingt pouces de diaètre , montés en fil de fer sur un axe à rayons , >nt les plus expéditifs et les meilleurs ; j’en ai fait instruire plusieurs, et je m’en suis servi avec rantage : un enfant de dix ans suffit pour tourner i crible, dans lequel le minerai coule par une émie ; le sablon le plus fin tombe au dessous de tête du crible, les grains de mine tombent ins le milieu, et les plus gros sables et petits lilloux vont au delà par l’effet de la force centri* ige : c’est d'e tous les moyenc le plus sur pour ;ndre la mine aussi nette qu’il est possible.
suffisent pour reconnoître la quantité qu’il faut ajouter de l’une pour rendre l’autre plus fusible. En général , le mélange de la matière calcaire à la matière vitreuse les rend bien plus fusibles qu’elles ne le seroient séparément.
Dans les mines en roche ou en masse , ces essais sont plus faciles; il ne s’agit que de trouver celles qui peuvent servir de fondant aux autres. Il faut briser cette mine massive en morceaux d’autanl plus petits qu’elle est plus réfractaire. Au reste, les mines de fer qui contiennent du cuivre doivent être rejetées, car elles ne donneroient que du fer très-cassant.
La conduite du fourneau demande tout autant et peut-être encore plus d’attention que la préparation de la mine. Après avoir laissé le fourneau s’échauffer lentement pendant trois ou quatre jours, en imposant successivement sur le charbon une petite quantité de mine (environ cent livres pesant) , on met en jeu les soufflets en ne leur donnant d’abord qu’un mouvement assez lent ( de quatre ou cinq coulées par minute) : on commence alors à augmenter la quantité de la mine, et l’on en met, pendant les deux premiers jours, deux ou trois mesures (d’environ soixante livres chacune) sur six mesures de charbon fd’enviro î quarante livides pesant), à chaque charge que l’on impose au fourneau ; ce qui ne se fait que quand les charbons enflammés dont il est plein ont baissé d’environ (rois pieds et demi. Cette quantité de charbon qu’on impose à chaque charge étant toujours la même, on augmentera graduellement celle de la mine d’une demi-mesui’e le troisième jour, et d’autant chaque jour suivant, en sorte qu’au bout de huit ou neuf jours on imposera la charge complété de six mesures de mine sur six mesures de charbon : mais il vaut mieux , dans le commencement, se tenir au dessous de cette proportion que de se mettre au dessus.
On doit avoir l’attention d’accélérer la vitesse des soufflets en même proportion à peu près qu’on augmente la quantité de mine, et l’on pourra porter^ceite vitesse jusqu’à dix coups par minute, en leur supposant trente pouces de coulée, et jusqu’à douze coups si la coulée n’est que de vingtquatre ou vingt-cinq pouces. Le régime du feu dépend de la conduite du vent, et de tous deux dépendent la célérité du travail et la fusion plus ou moins parfaite de la mine: aussi dans un fourneau bien construit tout doit-il être en j usteproportion; la grandeur des soufflets, la largeur de l’orifice de leurs buses.
4So
MINÉRAUX
doivent être réglées sur la capacité du fourneau : uiie trop petite quantité d’air feroit languir le feu; une trop grande le rendrait trop vif et dévorant ; la fusion de la mine ne se feroit, dans le premier cas, que treslentemcnt et imparfaitement, et, dans le second , la mine n’auroit pas le temps de se liquéfier : elle brûlerait en partie, au lieu de se fondre en entier.
On jugera du résultat de tous ces effets combinés par la qualité de la matte ou fonte de fer que l’on obtiendra. On peut couler toutes les neuf à dix heures ; mais on fera mieux de mettre deux ou trois heures de plus entre chaque coulée : la mine en fusion tombe comme une pluie de feu dans le creuset, où elle se tient en bain, et se purifie d’autant plus qu’elle y séjourne plus de temps; les scories vitrifiées des matières étrangères dont elle étoit mêlée surnagent le métal fondu , et le défendent en même temps de la trop vive action du feu, qui ne manquerait pas d’en calciner la surface. Mais comme la quantité de ces scories est toujours trèsconsidérable, et que leur volume boursouflé s’élèverait à trop de hauteur dans le creuset, on a soin de laisser couler et même de tirer cette matière superflue, qui n’est que du verre impur auquel on a donné le nom de laitier, et qui ne contient aucune partie de métal lorsque la fusion de la mine se fait bien : on peut en juger par la nature même de ce laitier ; car s’il est fort rouge , s’il coule difficilement , s’il est poisseux ou mêlé de mine mal fondue, il indiquera le mauvais travail du fourneau : i! faut que ce laitier soit coulant et d’un rouge léger en sortant du fourneau; ce rouge que le feu lui donne s’évanouit au moment qu’il se refroidit , et il prend différentes couleurs suivant les matières étrangères qui dominoient dans le mélange de la mine.
On pourra donc toutes les douze heures obtenir une gueuse ou lingot d’environ deux milliers; et si la fonte est bien liquide et d’une belle couleur de feu, sans être trop étincelante , on peut bien augurer de sa qualité; mais on en jugera mieux en l’examinant apres l’avoir couverte de poussière de charbon, et l’avoir laissée refroidir au moule pendant six ou sept heures; si le lingot est très-sonore, s’il se casse aisément sous la masse, si la matière en est blanche et composée de lames brillantes et de gros grains à facettes, on prononcera sans hésiter que cette fonte est de mauvaise ou du moins de très-médiocre qualité, et que, pour la convertir en bon fer, le travail ordinaire
de l’affinerie ne serait pas suffisant. Il fau dra donc tâcher de corriger d’avance cett mauvaise qualité de la fonte par le trait* ment au fourneau ; pour cela, on diminuer d’un huitième ou même d un sixième 1 quantité de mine que l’on impose à chaqu charge sur la même quantité de charboi ce qui seul suffira pour changer la qualil de la fonte; car alors on obtiendra des lin gots moins sonores , dont la matière , à lieu d’être blanche et à gros grains, sei grise et à petits grains serrés; et si l’o compare la pesanteur spécifique de ces deij fontes, celle-ci pèsera plus de cinq ceU livres le pied cube, tandis que la premièi n’en pèsera guère que quatre cent soixant dix ou quatre cent soixante-quinze ; et cet fonte grise à grains serrés donnera de bc fer au travail ordinaire de l’affinerie, c on elle demandera seulement un peu plus <j temps et de feu pour se liquéfier.
Il en coûte donc plus au fourneau et pli à l’affinerie pour obtenir de bon fer qj pour en faire de mauvais, et j’estime qu’l vec la même mine la différence j)eut aller jim un quart en sus. Si la fabrication du mai vais fer coûte cent francs par millier, cel du bon hr coûtera cent vingt-cinq livres; l malheureusement dans le commerce on ; paie guère que dix livres de plus le bon fi et souvent même on le néglige pour n’aeliijia ter que le mauvais. Cette différence seri encore plus grande si l’on ne regaguoit pjj quelque chose dans la conversion de ' bonne fonte en fer; il n’en faut qu’envirt quatorze cents pesant, tandis qu’il faut î moins quinze et souvent seize cents dm mauvaise fonte pour faire un millier de fi Tout le monde pourrait donc faire de boni fonte et fabriquer de bon fer ; mais l’imp dont il est grevé force la plupart de n maîtres de forges à négliger leur art, et à rechercher que ce qui peut diminuer la d pense et augmenter la quantité; ce qui peut se faire qu’en altérant la qualité. Qu ques uns d’entre eux, pour épargner la mit s’étoient avisés de faire broyer les crass ou scories qui sortent du foyer de l’affiner et qui contiennent une grande quantité i
fer intimement mêlé avec des matières trifiées; par cette addition, ils trouvère d’abord un bénéfice considérable eu apd rence : le fourneau rendoit beaucoup pli de fonte; mais elle étoit si mauvaise, qu’el perdoit à l’affinerie ce qu’elle avoit gagi au fourneau , et qu’après cette perte , q 'J ; compensoit le bénéfice, ou plutôt le rédlgn soit à rien* il y avoit encore tout à perdl|ai||
DU FER
• la qualité du fer, qui participent de tous vices de cette mauvaise fonte , ce fer jit si cendreux, si cassant, qu’il ne pout être admis dans le commerce.
Au reste, le produit en fer que peut don- ’ la fonte dépend aussi beaucoup de la nière de la traiter au feu de l’affinerie. ’ai vu, dit M. de Grignon, dans des fordu bas Limousin, faire avec la même île deux sortes de fer : le premier, doux , xcellente qualité et fort supérieur à celui Berri; on y emploie quatorze cents livres fonte : le second est une combinaison fer et d’acier pour les outils aratoires , l’on n’emploie que douze cents livres de ite pour obtenir un millier de fer; mais consomme un sixième de plus de charî que pour le premier. Cette différence provient que de la manière de poser la ère , et de préserver le fer du contact médiat du vent. « Je pense qu’en effet, ’on pouvoit , en affinant la fonte, la tenir jours hors de la ligne du vent , et envimée de manière qu elle ne fût point ex- ;ée à l’action de l’air, il s’en brûleroit uieoup moins , et qu’avec douze cents ou t au plus treize cents livres de fonte on tiendroit un millier de fer.
La mine la plus pure, celle même dont a tiré les grains un à un, est souvent internent mêlée de particules d’autres rnéix ou demi-métaux, et particulièrement cuivre et de zinc. Ce premier métal,
1 est fixe, reste dans la fonte, et le zinc, est volatil, se sublime ou se brûle.
La fonte blanche, sonore, et cassante, que réprouve pour la fabrique du bon fer, st guère plus propre à être moulée; elle | boursoufle au lieu de se condenser par retraite, et se casse au moindre choc:
lis la fonte blanchâtre et qui commence tirer au gris, quoique très-dure et encore
E: aigre, est très -propre à faire des eold’arbres de roues, des enclumes, et ‘res grosses masses qui doivent résister l'otlement ou à la percussion. On en aussi des boulets et des bombes : elle ouïe aisément et ne prend que peu de lite dans le moule. On peut d’ailleurs rrocurer à moindres frais cette espèce de te au moyen de simples fourneaux à rébère 1 , sans soufflets , et dans lesquels
. C’est la pratique commune en plusieurs proies de la Grande-Bretagne, où l’on fond et coule :ette manière les plus belles fontes moulées , et masses de plusieurs milliers en gros cylindres ,iutres formes. Nous pourrions de même faire ge de ces fourneaux dans les lieux où le char-
on emploie le chai bon de terre plus ou moins épuré. Comme ce combustible donne une chaleur beaucoup plus forte que celle du charbon de bois, la mine se fond et coule dans ces fourneaux aussi promptement et en plus grand; quaniité que dans nos hauts fourneaux , et on a l’avantage de pouvoir placer ces fourneaux partout, au lieu qu’on ne peut établir que sur des courans d’eau nos grands fourneaux à soufflets : mais cette fonte faite au chai-bon de terre dans ces fourneaux de réverbère ne donne pas de bon fer, et les Anglois, tout industrieux qu’ils sont, n’ont pu jusqu’ici parvenir à fabriquer des fers de qualité même médiocre avec ces fontes , qui vraisemblablement ne s’épurent pas assez dans ces fourneaux ; et cependant j’ai vu et éprouvé moi-même qu’il étoit possible, quoique assez difficile, de faire de bon fer avec de la fonte fondue, au charbon de terre dans nos hauls fourneaux à soufflets, parce qu’elle s’y épure davantage que dans ceux de réverbère.
Cette fonte faite dans des fourneaux de réverbère peut utilement être employée aux ouvrages moulés : mais comme elle n’est pas assez épurée, on ne doit pas s’en servir pour ies canons d’artillerie; il faut, au contraire, la fonte la plus pure, et j’ai dit ailleurs 2 qu’avec des précautions et une bonne conduite au fourneau on pouvoit épurer la fonte au point que les pièces de canon, au lieu de crever en éclats meurtriers , ne feroient que se fendre par l’effet d’une trop forte charge, et dès lors résisteroient sans peine et sans altération à la force de la poudre aux charges ordinaires.
Cet objet, étant de grande imporlance, mérite une attention particulière. U faut d’abord bannir le préjugé où l’on étoit, qu’il n’est pas possible de tenir la fonte de fer en fusion pendant plus de quinze ou vingt heures , qu’en la gardant plus longtemps elle se brûle, qu’elle peut aussi faire
bon de terre est à portée. M. te marquis de Luchet m’a écrit qu’il avoil fait essai de celte méthode dans les provinces du comté de Nassau. « J’ai mis, dit-il , dans un fourneau construit selon la méthode angloise cinq quintaux de mine de fer, et au bout de huit heures la mine étoit fondue. » Je suis convaincu de ta vérité de ce fait, que M. de Luchet opposoit à un fait également vrai , et que j’ai rapporté, c’est que la mine de fer ne se fond point dans nos fourneaux de réverbère, même les plus puissans , tels que ceux de nos verreries et glaceries ; la différence vient de ce qu’on la chauffe avec du bois , dont la chaleur n’est pas , à beaucoup près , aussi forte que celle du charbon de terre.
2. Voyez le dixième Mémoire, tome I , pages 493 et suivantes.
43à MINERAUX.
explosion , qu’on ne peut donner au creuset du fourneau une assez grande capacité pour contenir dix ou douze milliers de fonte, que ces trop grandes dimensions du creuset et de la cuve du fourneau en altéreroient ou même en empêcheroient le travail , etc. ; toutes ces idées, quoique très-peu fondées, et pour la plupart fausses, ont été adoptées: on a cru qu’il falloit deux et même trois hauts fourneaux pour pouvoir couler une pièce de trente-six et même de vingt-quatre, afin de partager en deux ou même en trois creusets la quantité de fonte nécessaire, et de ne la tenir en fusion que dix - huit ou vingt heures. Mais , indépendamment des mauvais effets de cette méthode dispendieuse et mal conçue, je puis assurer que j’ai tenu pendant quarante-huit heures sept milliers de fonte eu fusion dans mon fourneau, sans qu’il soit arrivé le moindre inconvénient, sans qu’elle ait bouillonné plus qu’à l’ordinaire, sans qu’elle se soit brûlée, etc. T, et
que j’ai vu clairement que si la capacité du creuset , qui s’étoit fort augmentée par un iij feu de six mois, eût été plus grande, j’aurois pu y amasser encore autant de milliers de matière en fusion, qui n’auroit rien souf-Ji fei:
fert en la laissant toujours surmontée du m
~ la A lé
i. Ayant fait part de mes observations à M- le vicomte de Morogues, et lai ayant demandé le résultat des expériences faites à la fonderie de Ruelle en Angoumois, voici l’extrait des réponses qu’il eut la bonté de me faire.
« On a fonda à Ruelle des canons de vingt-quatre à un seul fourneau ; le creuset devoit contenir sept mille cinq cents ou huit mille de matière : la fusion de la fonte ne peut pas être égale dans deux fourneaux différens, et c’est ce qui doit déterminer à ne couler qu’à un seul fourneau.
« On emploie environ quarante-huit heures pour la fusion de sept mille cinq cents ou huit mille de matière pour un canon de vingt-quatre; et l’on emploie vingt-trois à vingt-quatre heures pour la fusion de trois mille cinq cents pour un canon de huit : ainsi la fonte du gros canon ayant été le double du temps dans le creuset , il est évident qu’elle a dù se purifier davantage.
« ïl n’est pas à craindre que la fonte se brûle lorsqu’elle est une fois en bain dans le creuset. A la vérité , lorsqu’il y a trop de charbon , et par conséquent trop de feu et trop peu de mine dans le fourneau , elle se brûle en partie au lieu de fondre en entier ; la fonte qui en résulte est brune , poreuse, et bourrue, et n’a pas la consistance ni la dureté d’une bonne fonte : seulement il faut avoir attention que la fonte dans le bain soit toujours couverte d’une certaine quantité de laitier. Cette fonte bourrue dont nous venons de parler est douce et se forme aisément ; mais, comme elle a peu de densité et par conséquent de résistance , elle n’est pas bonne pour les canons.
« La fonte grise à petits grains doit être préférée à la fonte trop brune qui est trop tendre , r-t à la fonte blanche à gros grains qui est trop dure et trop impure.
« Il faul laisser le canon refroidir lentement dans son moule, pour éviter la sorte de trempe qui ne peut que donner de l’aigreur à la matière du canon : bien des gens croient néanmoins que cette surface extérieure, qui est la plus dure, donne beaucoup de force au canon.
« Il n’y a pas long-temps que l’on tourne les
laitier nécessaire pour la défendre de trop grande action du feu et du contact de l’air : celte fonte, au contraire, tenue pendant quarante-huit heures dans le creuset,, n’en étoit que meilleure et plus épurée; elle pesait cinq cent douze livres le pied cube, tandis que les fontes grises ordinaires qu’on travailloit alors à mes forges ne pe-ljle soient que quatre cent quaire-vingt-quinze j«c livres, et que les fontes blanches ne pesoientiftibe que quatre cent soixante-douze livres le i Q pied cube2. Il peut donc y avoir une diffé-qjest
pièces de canon , et qu’on les coule pleines pouït les forer ensuite. L’avantage, en les coulant pleines, ■ i est d’éviter les chambres qui se forment dans tous les canons coulés à noyau. L’avantage de les tour* ner consiste en ce qu’elles seront parfaitement con-> centrées et d’une épaisseur égale dans toutes les1 parties correspondantes : le seul inconvénient du , tour est que les pièces sont plus sujettes à la rouillé (pOl que celles dont on n’a pas entamé la surface. feis
« La plus grande difficulté est d’empëcher le canon de s’arquer dans le moule; or le tour remédie à ce défaut et à tous ceux qui proviennent des pej tites imperfections du moule.
« La première couche qui se durcit dans la fonéjt d’un canon est la plus extérieure ; l’humidité et U fraîcheur du moule lui donnent une trempe qoji pénètre à une ligne ou une ligne et demie dans le! * pièces de gros calibre, et davantage dans ceux d<> petit calibre, parce que leur surface est propor tionnellement plus grande relativement à leu} masse : or cette enveloppe trempée est plus cas santé ; quoique plus dure que le reste de la ma tière, elle ne lui est pas aussi bien intimemen unie, et semble faire un cercle concentrique asse distinct du reste de la pièce ; elle ne doit donc pa | . augmenter la résistance de la pièce. Mais si l’oi f craint encore de diminuer la résistance du canoi en enlevant l’écorce par le tour, il n’y aura qu’ compenser cette diminution en donnant deux ot trois lignes de plus d’épaisseur au canon.
« On a observé que la matière est meilleure dan la culasse des pièces que dans les volées , et cet( matière de la culasse est celle qui a coulé la pre mière et qui est sortie du fond du creuset, et qui par conséquent, a été tenue le plus long temps e: fusion ; au contraire, la masse/otte du canon , q« est la matière qui coule la dernière, est d’une mat vaise qualité, et remplie de scories.
«On doit observer que si l’on veut fondre d , canon de vingt-quatre à un seul fourneau, il seroi 1 Wan: mieux de commencer par ne donner au creuset qu j les dimensions nécessaires pour couler du dix-huii î •me à et laisser agrandir le creuset par l’action du fé 1 #jes avant de couler du vingt-quatre ; et par la mens ■TO» raison on fera l’ouvrage pour couler du vingt M* quatre, qu’on laissera ensuite agrandir pour coule du trente-six.
2. J’ai fait ces épreuves à une très-bonne < grande balance hydrostatique sur des morceau
reg:
Mg-t
pa
sera
ore
DU FER
nce de plus de trente-cinq livres par pied Be, c’est-à-dire d’un douzième environ, r la pesanteur spécifique de la fonte de r; et comme sa résistance est tout au moins oportionnelle à sa densité, il s’ensuit que > pièces de canon de cette fonte dense sisteront à la charge de douze livres de mdre, tandis que celles de fonte blanche légère éclateront par l’effort d’une charge : dix à onze livres. Il en est de même de pureté de la fonte : elle est , comme sa sistance , plus que proportionnelle à sa nsité; car, ayant comparé le produit fer de ces fontes , j’ai vu qu’il falloit linze cent cinquante des premières, et alement treize cent vingt de la fonte épue qui pesoit cinq cent douze livres le pied be, pour faire un millier de fer.
Quelque grande que soit cette différence, suis persuadé qu’elle pourrait l’être enre plus, et qu’avec un fourneau construit près pour couler du gros canon, dans juel on ne verserait que la mine bien éparée, et à laquelle on donnerait en effet jarante-huit heures de séjour dans le creu- : avec un feu toujours égal, on obtienoit de la fonte encore plus dense , plus Estante , et qu’on pourrait parvenir au int de la rendre assez métallique pour e les pièces , au lieu de crever en éclats ,
: fissent que se fendre , comme les canons bronze , par une trop forte charge.
Car la fonte n’est dans le vrai qu’une nte de fer plus ou moins mélangée de atières vitreuses : il ne s’agirait donc que purger cette matte de toutes les parties îtérogènes, et l’on aurait du fer pur ; mais mme cette séparation des parties hétérones ne peut se faire complètement par le a du fourneau , et qu’elle exige de plus travail de l’homme et la percussion du îrteau , tout ce que l’on peut obtenir par régime du feu le mieux conduit , le plus ig- temps soutenu, est une fonte en régule .core plus épurée que celle dont je viens parler. Il faut pour cela briser en moraux cette première fonte , et la faire rendre. Le produit de cette seconde fusion ra du régule, qui est une matière miyenne entre la fonte et le fer. Ce régule
biques de fonte de quatre pouces , c’est-à-dire de xante-quatre pouces cubes, tous également tirés milieu des gueuses , et ensuite ajustés par la ne à ces dimensions. M.Brisson, dans sa table s pesanteurs spécifiques, donne cinq cent quatre res sept onces six gros de poids à un pied cube fonte, cinq cent quarante-cinq livres deux onces atre gros au fer forgé , et cinq cent quarante-sept res quatre onces à l’acier.
BurroN. II.
approche de l’état de métallisation : il est un peu ductile , ou du moins il n’est ni cassant, ni aigre, ni poreux, comme la fonte ordinaire ; il est au contraire très - dense , très-compacte, très-résistant, et par conséquent très-propre à faire de bons canons.
C’est aussi le parti que l’on vient de prendre pour les canons de notre marine. On casse en morceaux les vieux canons ou les gueuses de fonte, on les refond dans des fourneaux d’aspiration à réverbère : la fonte s’épure et se convertit en régule par cette seconde fusion. On a confié la direction de ce travail à M. Wilkinson , habile artiste anglois , qui a très - bien réussi. Quelques autres artistes françois ont suivi la même méthode avec succès , et je suis persuadé qu’on aura dorénavant d’excellens canons, pourvu qu’on ne s’obstine pas à les tourner; car je ne puis être de l%vis de M. le vicomte de Morogues 1 , dont néanmoins je respecte les lumières , et je pense qu’en enlevant par le tour l’écorce du canon , on lui ôte sa cuirasse , c’est-à-dire la partie la plus dure et la plus résistante de toute sa masse 2.
