‹ Principes généraux de métallurgieChapitre 4 sur 18 · CM API HE I · texte numérisé non relu

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duire beaucoup de poussière fine qu'on appelle schlamm (Topération prend alors le nom zœhen pochen). On donne généralement le nom de schlich aux minérais piles, soit qu'ils aient été lavés. ou non, quoique beaucoup plus souvent dans le premier cas. Ces matières sont alors disposées pour subir les lavages, dont nous parlerons incessamment.

Pour terminer tout ce qui est relatif à la pulvérisation des matières minérales, nous ajouterons que, quand on a besoin d'atteindre à une ténuité extrême» d'avoir de la poussière extrêmement fine, comme pour les minérais qui doivent êtr*P soumis à l'amalgamation, on les fait passer sous des meules comme le blé dans les moulins ordinaires; après la mouture ils sont blutés et forment une espèce de farine.

Lavages des minerais.

§. 4. Les minérais pilés sous le bocard sont ensuite soumis à des opérations très-délicates, longues et coûteuses, que l'on nomme lavages : leur but est de séparer mécaniquement les matières terreuses de la partie métallique, qui doit alors avoir une pesanteur spécifique bien plus grande; car sans cela le lavage ne seroit plus praticable.

L'intermédiaire dont on se sert pour rendre plus sensible la différence de pesanteur spécifique, et pour entraîner les matières les plus légères, est l'eau , que l'on fait couler avec plus ou moins de vitesse et d'abondance au milieu du schlich étendu sur une table plus ou moins inclinée.

Mais, comme cette opération entraine toujours, outre une dépense assez notable, une perte plus ou moins grande de métal, il y a encore à calculer quel est le degré de richesse au-dessous de laquelle il n'y a plus de profita exécuter le lavage, et d'un autre côté, quel est le point de purification du schlich auquel il faut s'arrêter; parce qu'on perdroit trop de métal comparativement à ce qu'il en coûte pour fondre une petite portion de gangue de plus. Il ne peut évidemment j

avoir de règle à cet égard , puisque les élémens de ces calculs varient pour chaque usine.

§. 5. Avant de décrire les diverses méthodes de lavage, il

convient de parler du criblage, qui a pour objet, de même que le labyrinthe qui succède au bocard , de distribuer et de séparer les minérais (qui n'ont point passé au bocard à eau) par ordre de grosseur de grain. On pratique cette opération particulièrement sur les débris de mine et sur ceux provenant du cassage du minéral. On met ces matières dans un crible ou espèce de tamis circulaire ou carré, dont le fond est formé d'une grille au lieu d'une plaque de métal percée de trous ; on plonge ce crible rapidement et à plusieurs reprises dans une cuve ou bassin rempli d'eau. Ce liquide entre par le fond, soulève les particules minérales, les sépare et les tient un instant suspendues, après quoi elles retombent en suivant à peu près l'ordre de leurs pesanteurs spécifiques, et se classent ainsi avec une certaine régularité. Le crible est quelquefois plongé par l'effort immédiat du laveur; quelquefois il est suspendu à une bascule que fait mouvoir l'ouvrier. Pour que le criblage s'opère bien , il faut que le crible ne reçoive qu'un seul mouvement, celui de bas en haut; alors le minerai se sépare de sa gangue, et s'il y en a de diverses pesanteurs spécifiques, il forme, dans le crible, autant de couches distinctes, et l'ouvrier les enlève facilement avec une spatule, en rejetant la partie supérieure , lorsqu'elle est trop pauvre pour êlre repassée une seconde fois. On nomme cette opération criblage à la cuve ou criblage par dépôt.

Remarquons que, pendant le criblage, les particules qui peuvent passer à travers les trous du fond tombent dans la cuve et s'y déposent; on les recueille ensuite pour les soumettre au lavage, lorsqu'elles en valent la peine.

Quelquefois, comme à Poullaouen , les cribles sont coniques et tenus, au moyen de deux anses, par un seul ouvrier : au Heu de recevoir un seul mouvement comme danrs la méthode

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précédente, le cribleur lui imprime successivement des mou* vemens très-variés et déterminés par la pratique. Leur but est de séparer les parties pauvres du minérai des parties plus riches, afin de souinettre les premières au bocardage.

Parmi les criblages et lavages que l'on fait subir aux minérais, il faut distinguer comme utiles et ingénieux, ceux qui sont pratiqués à l'aide de grilles de fer, dites grilles angloi ses f et les laveries à gradins de Hongrie. Ces moyens de débarrasser les minérais des matières terreuses pulvérulentes, consistent à les placer, au sortir de la mine, sur des grilles, et à y amener ensuite un courant d'eau, qui fait passer à travers les barreaux les plus petits morceaux et entraine les parties toutà-fait pulvérulentes, qui sont reçues dans des bassins, où elles séjournent assez long-temps pour s'y déposer. Le lavage à gradins est une extension de celui-ci: il suffit, pour s'en faire l'idée, d'imaginer une suite de grilles placées successivement & différens niveaux 1 , de manière que l'eau, arrivant sur la plus élevée, où se trouve déposé le minérai à laver, en entraine une partie à travers cette première grille sur la seconde, qui est plus serrée , de là sur une troisième, et enfin dans des labyrinthes ou bassins, où se dépose ce qu'il y a de plus fin.

§. 6. Tous ces moyens ne produisent qu'une séparation assez incomplète de la gangue , et d'ailleurs ils ne sont pas applicables aux minérais en poussière fine, aux bourbes déposées dans les labyrinthes des bocards. A mesure que les matières deviennent plus fines, elles contractent plus d'adhérence entre elles et avec l'eau , de sorte que leur purification devient plus dimeile. C'est alors qu'il faut employer le lavage sur des tables et en commençant par celles qui offrent les manipulations les plus simples ; ce sont les tables dites caisses allemandes ou caisses à tombeau (fig. 3), qui servent

i Laveries a gradins. Voyages métallurgiques de Jars, t. II, p. i65 et suir.

principalement au lavage du sable qui sort de dessous les pilons du bocard. Ces caisses sont. rectangulaires , ayant environ 5 m de longueur, sur o ra ,5o de largeur : les rebords sorit élevés de o^So; elles sont inclinées d'environ o^^o ; à leur extrémité supérieure (que l'pn peut nommer chevet) se trouvé placée une espèce d'auge ou de boite (B) sans rebord du côté de la caisse, et sur laquelle on dépose le minérai à laver; au-dessous de cette auge passe un conduit (a) qui verse, par le rebord (b) du chevet de la caisse , une nappe d'eau qui peut s'écouler par le trou percé dans le rebord (c)

du pied de la caisse. Le laveur fait tomber sur la table une

partie du minérai placé dans l'auge; il ramène ensuite continuellement avec un rquable le minérai que l'eau entraine, de manière qu'il n'y ait que la partie terreuse et le minérai fin qui soient enlevés. Ces dernières matières se déposent suivant l'ordre de leurs pesanteurs spécifiques dans les canaux (C) qui font suite à la caisse.

Pour parvenir à une séparation plus Complète des matières terreuses, il faut laver les minérais fins sur des tables moins inclinées, où le courant d'eau, moins rapide et plus étendu ' f permette de faire plus complètement, et avec le moins de perte possible, la séparation de la gangue. Il y a plusieurs aortes de tables à laver qui sont employées ou successivement pour le même minérai, ou séparément pour les diverses espèces de schlich-, nous en décrirons deux genres. Le premier comprend les tables immobiles dites tables dormanter, et le second, les tables mobiles nommées à percussion ou à secousses.

Les tables dormantes (fig. 4, I, II) sont en effet des tables à rebord, longues d'environ 4 à 5 mètres , larges de i5 à 18 décimètres et de 12 à i5 centimètres d'inclinaison. A leur tête est placée une planche triangulaire à rebord (A). On fixe en face de l'angle du sommet une petite planche (a) qui ne le remplit pas, et sur chaque côté un rang de petits prismes (bb) triangulaires en bois; cet espace se Homme la ffl&ft a

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cour. Au-dessus est placée obliquement la caisse qui fenferme les minérais à laver • , et encore au-dessus passe le canal (D) qui conduit l'eau aur ce minérai, le délaie, l'entraîne et le répand sur la cour: l'eau qui le chasse est d'abord divisée en deux filets par les prismes triangulaires, ce qui forme une nappe d'eau qui s'étend sur la table en emportant les parties les plus légères. Pour que cette séparation se fasse le plus exactement possible , le laveur ramène le minérai avec un rouable vers la tête de la table .: enfin , l'eau chargée de particules terreuses, se rend dans les caisses (G) et les canaux (H) placés au bas de la table. La boue dès premiers canaux est reprise pour être privée, par un dernier lavage, des particules métalliques qu'elle peut encore contenir. La poudre minérale lavée par ce moyen porte particulièrement le nom de schlich.

On couvre quelquefois ces tables de toile ou de drap : on a employé surtout ce moyen pour les minérais qui renferment de l'or, parce qu'on a pensé que les fils du drap ou de la toile retiendroient plus sûrement les particules les plus fines de ce métal j mais il paroi t que ce moyen ne mérite aucune confiance et qu'il produit même un schlich très-impur.

Ou emploie dans certaines ^mines ( au Hartz, etc.) de» tables dites à balais (fig. 4 , I, II). Vers la partie supérieure est un canal (D) par lequel arrive le minérai cbassé par l'eau; pour qu'il ne se dépose pas, l'eau est continuellement agitée par un moulinet (M) ; elle descend sur la place triangulaire (A) et se répand de là sur la table (B), tandis qûe de l'eau pure , amenée par un autre canal (C) arrive sur la table par-dessous (d) cette place pour délayer et laver le minérai. Vers le pied de cette table est une fente (e\ que Ton ferme à volonté et au-dessous de laquelle est un premier réservoir

(F); au bout de la table est un second réservoir (G) ; enfin, à

1 Elle n'est point dans la figure que nous eroplojon« , et qui appartient aux tables à balais qu'on va décrire.

l'extrémité de la table est le canal (H) des rebuts. Lorsque l'eau a entraîné dans ce canal la poussière terreuse mêlée au minérai, le schlich lavé et assez pur reste étendu sur la table, depuis le chevet jusqu'au pied ; alors on commence à balayer ceitti qui recouvre la dernière partie (E), et on le fait tomber dans le second réservoir (G); on balaie ensuite celui qui est sur la partie supérieure (B) de la table , et on le fait tomber, par la fente (e) qu'on vient d'ouvrir, dans le premier réservoir (F). Les schlichs du second réservoir (G) et les rebuts du canal (H) sont lavés de nouveau.

§. 7. La seconde classe renferme les tables mobiles ou à percussion (fig. 5 ). La table elle-même (A) est construite à peu près comme les tables fixes; elle a environ 4 mètres de long et i3 décimètres de largeur : ses rebords ont à peu près •2 décimètres dans la partie haute-, mais elle est suspendue, comme on le voit dans la figure , par ses quatre angles au moyen de chaînes (dd, etc.). Ces chaînes, dans l'instant du repos, c'est-à-dire lorsque le chevet de la table est appuyé contre la charpente qui est derrière lui, sont inclinées du chevet «u pied, et tendent par conséquent à ramener la table vers cette charpente.

Au-dessus et en arrière du chevet delà table est une plateforme (B) fixe, qui porte un plan triangulaire incliné et à rebord (c) sur lequel sont attachées les petites pièces de bois saillantes (bb) que nous avons décrites dans les tables fixes. Au-dessus de ce plan est placée la caisse (D) qui renferme le minerai ; son fond est oblique: elle est séparée elle-même en deux compartimens par une cloison amovible (i), percée d'un trou (t) à son bord inférieur. On met le minérai à laver dans le compartiment supérieur (1); l'inférieur (2) reste vide. Une rigole (R) passe au-dessus de ces caisses, et y amène l'eau, qu'elle conduit par deux tuyaux (rr) ; l'un (r) la verse dans le compartiment du minérai, l'autre dans le compartiment vide. Le minérai délayé est entraîné sur la table , il s'y étend en

nappe mince et uniforme , comme noua l'avons dit pour les

tables fixes.

Mais, pendant qu'il descend, la table reçoit à son chevet, au moyen d'une machine (M) qui y est placée , une impulsion assez douce qui la porte en ayant» Cette impulsion cessant, elle revient à sa première position, et éprouve, en frappant contre la pièce (Z ) , un choc violent , et ainsi de suite.

Ces mouvemens contraires ont pour objet : i.° de séparer les particules terreuses et les particules métalliques qui pourroient être adhérentes , en leur communiquant des vitesses qui sont inégales et en raison de leurs densités différentes j 2. 0 de ramener vers le chevet de la table les parties métalliques qui sont les plus pesantes. *

Nous n'avons pas décrit le mécanisme qui imprime à la table les secousses dont nous venons de parler , les figures (5,1, III) le font suffisamment comprendre. On modifie, en raison de l'espèce de minéral que Ton doit laver, les différentes circonstances qui influent sur le lavage. Ainsi l'inclinaison de la tatile varie de '2 à i5 centimètres. L'eau y est répandue tantôt en filets déliés , tantôt à plein tuyau , en sorte qu'il y coule jusqu'à deux pieds cubes d'eau par minute. Le nombre des secousses qu'elle reçoit varie de i5 a 36 par minute. Elle s'écarte de sa position primitive tantôt de ,2 centimètres, tantôt de 20. Le gros sable exige en général moins d'eau et moins d'inclinaison dans la table que le sable fin et visqueux.

Lorsqu'on s'est assuré que le schlich est complètement lavé, et que l'eau qui s'écoule ne contient plus de minérai , on la laisse s'échapper par le canal qui est à l'extrémité de la table ; mais, lorsqu'on craint qu'elle ne renferme encore quelques particules métalliques, on couvre ce canal, et l'eau se rend dans la caisse (H), où elle dépose tout ce qu'elle tenoit en suspension: on soumet alors le dépôt à un nouveau lavage.

§. 8. Les préparations mécaniques que subissent les minérais, out lieu ordinairement à leur sortie de la mine, et

sans aucune autre opération intermédiaire. Cependant il arrive quelquefois que, pour diminuer la dureté de certaines gangues et de quelques minerais de fer, ou leur fait subir une calcination préalable à leurs cassage et bocardage.

Quand il s'agit du lavage,de certains minérais , opération qui est fondée sur la différence des pesanteurs spécifiques, il peut arriver qu'en* changeant un peu l'état chimique des substances qui composent le minérai, on parvienne plus aisément à séparer les parties terreuses et autres matières étrangères. C'est dans cette vue que l'on fait subir aux minérais d'étain un grillage qui, séparant l'arsenic et oxidant le cuivre qui s'y trouve mêlé, donne le moyen d'obtenir ensuite, par le lavage, de l'oxide d'étain beaucoup plus pur qu'on n'auroit pu le faire sans cela. En général , ces cas sont assez rares-, et presque toujours Je lavage* suit le triage et le bocardage, et le grillage vient ensuite , lorsqu'il doit être employé.

§. 9. Nous allons terminer ce que nous avions à dire sur les diverses préparations mécaniques des minérais, par quelques considérations sur la manière dont ils sont livrés aux fonderies.

Les diverses préparations mécauiques s'exécutent ordinairement auprès des mines d'où l'on a sorti les minérais; elles sont communément réunies aux travaux d'exploitation et sous la même direction. Lesschlichs et minérais triés qui en proviennent, sont ensuite fondus sur les lieux, ou transportés pour être vendus aux fonderies. «

L'Allemagne nous présente plusieurs exemples âc fonderie* centrales régies pour le compte du gouvernement , qui possède presque toujours les forêts où l'on prend le combustible : on y reçoit , à des prix fixés par un tarif invariable , des minérais de toute espèce (non compris ceux de fer), qui forment l'objet d'exploitations nombreuses situées dans le voisinage , et appartenant à diverses compagnies. L'utilité de ces sortes de fonderies est bien grande et bien évidente : elles favorisent puissamment l'exploitation des mines dont le minérai

est le moins riche , et pour lequel on ne voudroit pas faire tous les frais que nécessiteroit l'établissement d'une fonderie.

Le paiement des minérais ou schlinhs, plus ou moins bien lavés, se fait d "après des essais dont nous indiquerons plut tard le nombre et la nature ; mais on peut enlrevoir que les mélanges divers de» minérais entre eux, leur richesse plus ou moins grande en plomb, cuivre et argent, donnant lieu à des opérations plus ou moins compliquées , il importe beaucoup de les bien reconnoitre avant de les acheter ; c'est pour cela que \a livraison des minérais estun objet auquel on donne beaucoup d'attention en Allemagne. Nous ne devons pas nousy • arrêter long-temps , et nous indiquerons seulement ce qui est relatif à l'évaluation de l'humidité qui se trouve contenue dans les minérais ; car il est évident que , si l'on recevoitsans déduction de poids le minérai humide, on trouveroit un déchet très -notable 'lorsqu'il seroit sec et prêt à passer au fqurneau: il y auroit une perte réelle pour la fonderie.

Autrefois on admettoit généralement , dans les usines du Hartz, que 35 quintaux de schlich humide dqnnoient 3o quintaux de schlich sec , et l'on n'avpit égard à l'humidité des schlichs livrés, que par ce mode arbitraire de déduction. Aujourd'hui un essayeur d'humidité détermine, par une expérience directe, combien chaque quintal de schlich livré représenté de schlich sec. Pour cela, sur chaque quintal, qui est pesé avant ^'entrer dans le magasin et avant d'être placé dans une case, cet essayeur met en réserve quelques poignées de matière, qui servent aux- essais subséquens , tant sous le rapport de l'humidité que sous celui de la teneur en métal.

Après avoir mêlé ensemble les poignées d'épreuves qui ont été réservées sur chaque quintal , l'essayeur d'humidité prend, dans le mélange qui correspond -à l'une des cases du magasin, autant de fois un quintal fictif de schlich- humide (| d'once , poids de Cologne ) , qu'il y a de quintaux réels de schlich dans cette case ; il fait sécher à un feu doux , sur une feuille de tôle , la

de l'essai des MINORAIS. l5

petite quantité de schlich qui représente tout le contenu de la case ; il pèse ensuite cette petite quantité , et il tient note de la diminution du poids : de là on conclut l'humidité à soustraire.

Le quintal fictif pour ce genre d'essai est divisé en seize parties : depuis -~ jusqu'à 75-, on ne soustrait rien de la quantité livrée ; mais depuis ~ jusqu'à ff on soustrait un quintal entier de la quantité de schlich livrée. Ainsi, lorsqu'on a livré 5<j quintaux de schlich, et que l'essai a fait connoître qu'il y avoit 6 quintaux d'humidité, on ne soustrait que 6 quintaux de la quantité livrée; mais, s'il y avoit eu 6 quintaux^ d'humidité, on auroit soustrait 7 quintaux, et réduit la quantité livrée à 32 quintaux. C'est sur les mêmes poignées de schlich qui ont été mises en réserve pour l'humidité , que l'on prend de quoi faire les essais docimastiques qui déterminent la teneur en métal. *

De l'essai des minerais.

§. 1 " Les essais doivent occuper une place importante dans l'instruction métallurgique, et il y a lieu de croire que la connoissance n'en est pas suffisamment répandue, puisque la pratique en est si souvent négligée dans les usines. Nonseulement il faut répéter fréquemment les essais des minérais employés, parce que leur nature est sujette à varier ; mais encore les divers produits des fourneaux doivent être soumis à des essais réitérés aux différentes périodes des opérations. Quand il s agit de minérais qui contiennent nie l'argent ou de l'or, on trouve dans les essais docimastiques, qui sont alors plus indispensables, un contrôle des opérations métallurgiques , et même une indication des quantités du métal précieux qu'elles doivent produire.

Ou désigne seulement par le nom d'essais , sous le rapport métallurgique, les moyens à l'aide desquels on reconnoît, dans une substance quelconque, non -seulement la présence

et la nature d'un métal , mais encore sa quantité évaluée en poids. Ainsi, les opérations qui ne conduisent pas à une détermination précise du métal exploitable, ne sont point rangées parmi les essais tels que nous les considérons; toutes les expériences que Ton fait avec Je chalumeau, quoiqu'on en puisse tirer des indications fort utiles, non plus que l'usage de la pierre de touche, à l'égard de l'or, ne sont point des essais dans le Sens où nous entendons ici ce mot.

On distingue trois sortes d'essais, qui peuvent être mis en pratique dans diverses circonstances, et avec plus ou moins d'avantage sur différens minerais; ce sont: i.° l'essai méca- * nique; 2. 0 l'essai par la voie sèche; 3.° l'essai par la voie humide.

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