‹ Principes généraux du traitement des minerais métalliques (volume 2)Chapitre 12 sur 58 · CM · texte numérisé non relu

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Ofératian. — Les lits de ftisioo sont chargés contre la warme, le coke contre la poitrine , et la fonte est con^ duite avec rapidité; la réduction est faite en partie par les gaz, mais principalement par le ooke, qui se mélange suffisi\mment avec les lits de fusion dans leur descente rapide yers la tuyère; le gueulard peut être maintenu constamment obscur, et la perte par volatilisation est relativement trèsrfaible.

Le minerai de fer n'est pas notablement réduit, en sorte que le coke et les gaz agissent seuls comme réduclifs; le protoxyde de fer passe presque en entier dans les scories et contribue à leur donner de la fluidité. Les scories retirées du four ne contiennent que très-peu d'oxyde de plomb; celles qui sortent en même temps que le plomb, dans les coulées très-fréquentes, renferment presque toujours des grenailles et doivent être repassées dans tes lits de fusion.

Les campagnes sont assez longues quand les lits de fusion sont composés de manière que les scories renferment de 44 à 45 pour 100 de silice; car dans ce cas les parois du four ne sont corrodées que très-lentement? dans une campagne de 17 à 18 jours on passe aisément cent tonnes de minerais agglomérés, en brûlant de 25 à 30 de coke pour 100 de minerais fondus. Je cite ces nombres pour montrer combien la réduction au fbur à manche peut être économique ; elle donne à Tétat de plomb d^œuvre presque tout le métal contenu dans les minerais; la perte par volatilisation est à peine assez forte pour qu'on ait besoin d'installer des appareils de condensation .

Dans la première opération les frais ne sont pas considérables, puisqu'il suffit, dans la plupart des cas, de 25 à 30 de houille pour 100 de minerai : la perte par volatilisation est nulle; Tentrainement des matières fines

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par le oouraDt gazeux, pendant le chargement et pendant les premiers brassages, peut être maintenu dans des limites restreintes.

Ce mode de traitement est donc bien supérieur sous tous les rapports à la méthode que j'ai d'abord considérée , et dans laquelle toute la réduction est faite dans un réverbère; on retire aisément à Fétat de plomb d'œuvre 80 pour 100 du plomb contenu dans les mi* nerais , tandis qu^au réverbère et pour des minerais pauvres on ne dépasserait pas 45 pour 100.

Quand les minerais ont été complètement fondus dans second cas. la première opération, on est obligé de faire la réduction dans un four très-élevé, et d'employer le fer comme réductif. Le four doit avoir de 5 à 4 mètres de hauteur au-dessus de la tuyère; quant à la disposition spéciale du creuset et de Tavant^-creuset, je ne pense pas qu'elle ait une grande importance.

lito de fumn. ^ Aux minerais fondus, aux résidus plombeux provenant de l'opération elle-même et de la eoupellation, on ajoutes des scories siliceuses produites dans le four lui-même, et renfermant des grenailles de plomb; des scories de forge, ou plutôt du minerai de fer en morceaux et préalablemept grillé. Ce dernier doit servir à produire, par sa réduction partielle, le fer métallique en quantité suffisante pour amener la totalité du plomb à l'état métallique ; le protoxyde de fer qui résulte des réactions complexes, que j*ai précédemment exposées, donne aux scories une grande fluidité.

Opération. -^ Les matières des lits de fusion et le oom* bustible sont chargés, comme à Tordinaire, en deux co<» lonnes séparées, contre la warme et contre la poitrine ; la fonte est conduite rapidement, la plus grande partie des scories est assez pauvre pour être jetée, on ne conserve pas pour les lits de fusion les scories qui aartent par*

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dessus la brasque de l'avant-creuset, dans rintervsdle des coulées. Le gueulard est facilement maintenu tout à fait obscur ; la perte par volatilisation et par entraînement est très-faible; on n'a pas un besoin réel d'établir des appareils de condensation.

La réduction, dans ce second cas, présentée peu près les mêmes avantages que dans le premier; la seule différence est la nécessité d'employer des minerais de fer en proportion considérable ; ils servent comme réductifs et comme fondants, tandis que dans les fours à manche d'une faible hauteur l'addition des minerais de fer aux lits de fusion n'a pas d'autre but que d'augmenter la fusibilité des scories.

Ainsi que je l'ai dit précédemment, les minerais de fer ne peuvent pas être obtenus dans toutes les localités à des prix modérés : leur emploi ne peut pas être adopté dans toutes les usines.

J'ai passé un peu rapidement sur le traitement des sulfates de plomb, d'abord parce que les minerais sulfatés sont très-rares, et que les sulfates artificiels eux-mêmes ne pourraient donner lieu qu'à des entreprises d'une importance très-limitée, ensuite et principalement parce que le traiteoient rentre presque complètement dans le cadre des méthodes que j'ai précédemment considérées. Pour les minerais et pour les sulfates artificiels, il faut toujours commencer par la transformation du sulfate en silicate de plomb. Le produit de cette première opération est alors entièrement analogue à une galène à gaiigue quartzeuse, parfaitement grillée ; la réduction de l'oxyde de plomb ne présente plus que les difficultés ordinaires; elle peut être faite dans des réverbères ou dans des fours à tuyère plus ou moins élevés, suivant la richesse eu plomb des minerais, et suivant les prix des combustibles et des minerais de fer.

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GonpellatloB du plomb d'œnvre.

Dans les paragraphes précédents, j'ai considéré seulement la première partie du traitement des minerais de plomb argentifères, dont le but est la production du plomb d'œuyre ; il me reste à examiner les divei^s procédés qui sont employés pour séparer l'argent et pour tirer un parti avantageux du plomb.

Autrefois on procédait toujours par eoupeUation, et maintenant encore cette méthode est appliquée dans un grand nombre d'usines : en oxydant le plomb fondu^dans un four à réverbère, de forme spéciale, on obtient l'argent métallique, des litharges et des produits plombeux impurs; l'argent est raffiné, les produits impurs repassés dans la première partie du traitement, et, en définitive, on a seulement deux produits marchands : l'argent et les litharges jaunes et rouges. Quand les litharges ne peuvent pas être facilement vendues, on doit les révivifier, c'est-à-dire les réduire au réverbère ou au four à manche» pour en tirer du plomb métallique.

Dans ces dernières années un Anglais, M. Pattinson, a . été frappé des inconvénients de cette ancienne méthode, ioconvénients surtout très-graves dans celles des usines ^ modernes qui ont à traiter annuellement un poids trèsconsidérable, des millier^ de tonnes, de plomb d'œuvre pauvre en argent; il a proposé une méthode entièrement différente, répandue maintenant en Angleterre et sur le continent sous le nom de cristallisation ou de patiinso' nage. Dans cette méthode on commence par séparer la plus grande partie du plomb presque pur, en conceu-

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trant à peu près tout l'argent dans un plomb d'œuvre très-riche, qui seul est soumis à la coupellation ; en opérant ainsi, on diminue beaucoup les pertes en plomb, puisqu'on n'a plus à revivifier que les litharges produites par la coupellation d'une fraction, ordinairement très-faible, du plomb proposé ; on évite les embarras commerciaux que ferait naître la vente d'une très-grande quantité de litharges.

Le pattinsonage est toujours avantageux dans les grandes usines qui reçoivent du plomb très-pauvre ; on peut même dire que sans cette méthode il serait rarement possible de traiter av€c économie de grandes quantités de plomb contenant seulement de 25 à ZO grammes d'argent aux 100 kilogrammes ; mais dans certaines usines ce procédé peut encore être appliqué à des plombs riches en argent. Dans tous les cas ce sont principalement les relations commerciales, établies par les directeurs des usines pour la vente des litharges, qui déterminent l'avantage de la coupellation directe ou du pattinsonage préalable.

Il est donc très-important de préciser d'une manière générale les résultats donnés par les deux méthodes, afin de montrer dans quelles conditions spéciales elles peuvent être appliquées avec le plus d'avantage. Dans le présent paragraphe je m'occuperai seulement de la coupellation directe des plombs un peu riches en argent, c'est-à-dire tenant plus de 60 grammes d'argent par 100 kilogrammes.

La forme des fours employés pour la coupellation, la nature des matériaux qui servent à faire les soles, la conduite de l'opération elle-même, présentent les plus grandes variétés; on peut cependant rattacher toutes les méthodes utiles à deux types principaux, qu'on doit distinguer par les noms de méthode allemande et méthode anglaise. Dans la première, la coupelle est en marne;

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tlle 66t fixe et de dimensions très^grandes; tout le plomb est chargé à la fois et la coupellation est conduite trèslentement. Dans la seconde, la coupelle mobUéy portée sur un chariot en fer, est faite en os calcinés, ses dimen^ sions sont relativement très^petites \ Toxydation est con« duite rapidement, et on ajoute progressivement du plomb, fondu dans une chaudière séparée, à mesure <{ue la litharge produite laisse de la place dans la coupeMe.

Dispoiithn du four. — L'opération est faite "dans un coapeuauoa réverbère dont la sole circulaire est surmontée d'une voûte mobile, nommée le chapeau du four. Le foyer est disposé pour brûler des fagots ou de la houille un peu maigre, suivant les localités; les fagots conviennent bien mieux que le combustible minéral, parce qu'ils donnent une flamme plus claire, plus oxydante, et que les ouvriers peuvent suivre bien plus aisément les phases de l'opération; quand'on se sert de houille, il faut avoir soin de ne donner au foyer qu'une faible profondeur, et de forcer les ouvriers à maintenir la grille parfaitement claire, afin que Tair extérieur puisse s'introduire aisément et en grand excès dans l'intérieur du four.

Le foyer est séparé de la sole ou coupelle par un pont peu élevé, assez épais pour résister à la pression trèsforte qu'exerce la charge du plomb d'œuvre.

L'ouverture qui sert de passage aux flammes est large et disposée de telle manière que les flammes soient portées vers la voûte du four.

La sole est faite en marne, ou bien avec un mélange très-intime d'aigle et de calcaire ; le mélange, naturel 00 artificiel, régulièrement humecté avec un peu d'eau, est fortement tassé avec des pilons en bois; pour le batt^d dâ la mU il est nécessaire que le four soit entièrement froid et que la voûte ou le chapeau soit élevé à une hauteur suffisante pour que les ouvriers travaillent

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à leur aise. Le chapeau est ordioaireinent maintenu par un cadre conique en fer forgé, et soulevé^ au moyen d'anneaux et de chaînes, par un treuil ou par une grue. La surface de la sole est une calotte sphérique, dont la profondeur dépend du poids du plomb mis en opération. Pour une charge de 10 tonnes de plomb, la sole a 3 mètres de diamètre et environ 0"^,35 de profondeur.

Les parois cylindriques du four présentent deux ou trois ouvertures : l'une est placée en face du foyer et forme le rampant, par lequel sortent les flammes et les vapeurs; le tirage doit être très-faible, afin de ne pas augmenter la perte par volatilisation du plomb et de l'argent; cette condition est facile à remplir quand l'usine peut se servir de fagots ou de menu bois, qui brûlent avec grande facilité; le rampant n'est alors qu'une porte au-dessus de laquelle on dispose une hotte, en t61e ou en briques, traversant le toit de l'usine ou communiquant par un tuyau avec des chambres de condensation. Au contraire, dans les fours à la houille, il est nécessaire de produire un tirage plus fort, pour déterminer une combustion convenablement active; le rampant est disposé comme dans les réverbères ordinaires et débouche dans une cheminée un peu élevée ; on règle l'aspiration en bouchant plus ou moins complétement^une large porte ménagée au bas de la cheminée.

La seconde ouverture est placée latéralement, soit auprès du pont, comme au Harz, soit au milieu du four, à égale distance du pont et du rampant, comme à Poullaouen et à Yialas; c'est la porte de travail, par laquelle on fait sortir les produits oxydés ; elle est en partie fermée par le bord de la coupelle, qu'on démolit peu à peu, à mesure que le niveau du bain s'abaisse dans le four, par suite de l'oxydation du plomb. Les litharges coulent par une rainure, qu'on approfondit et qu'on allonge près-

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