DES MINERAIS DE PUHIB ARGENTIFÈRES

que CQnstamment ; elle est désignée sous le nom de voie deslitkarges. Cette porte de travail est très-étroite et très* élevée ; elle a toute la hauteur des parois cylindriques du four, depuis Taire en briques, sur laquelle est battue la coupelle, jusqu'au chapeau mobile; elle est recouverte par une hotte en tftle, et fermée plus ou moins par une plaque mobile; la hotte communique avec les appareils de condensation quand on juge utile de recueillir les fumées.

La troisième ouverture^ placée entre la porte de travail et le rampant, n'existe que dans les grands fours, et sert seulement à fa^ciliter le chargement des saumons; elle est bouchée pendant le travail par une porte en maçonnerie.

L'air nécessaire à Toxydation rapide du plomb est lancé par une ou, plus ordin^rement, par deux buses placées dans des embrasures, au milieu du côté du four opposé à la porte de travail ; la position et Tinclinaison des buses est variable, car le vent doit toujours plonger sur la surface des métaux en fusion, et ne pas gêner le mouvement des flammes, qui suivent les contours de la voûte et chauffent le bain métallique par réverbération.

La pression du vent est assez forte pour déterminer à la surface de la litharge en fusion des vagues régulières, qui persistent jusqu'à la porte de travail, et permettent à l'ouvrier de faire sortir plus facilement les litharges seules.

Le four est construit à Tintérieur en briques réfractaires, les parois sont maintenues par un massif extérieur très-épais, et par de fortes armatures en fer forgé. La sole repose sur des assises horizontales en briques, laissant entre elles des canaux croisés pour le dégagement de rhuœidité.

230 MDfrraODES DE TBAimfiST

OpÉRAnoH. — Le travail dans un four de coupelle est discontiDU, c'e8t'*à*dire qu^on retire Targent d'une charge^ toujours considérable, de plomb d'œuvre, et qu'ensuite on laisse refroidir le four pour enlever la coupelle et la remplacer par une nouvelle, sur laquelle on fait l'opération suivante :

On peut distinguer, dans l'élaboration d'une charge, plusieurs périodes successives : 1® le battage de la gole; 2<* le chargement et la mise en feu; 3** la purification du plomba ou Voxydation des métaux étrangers ; 4® la production des litharges marchandes; 5* V enlèvement du jfâteau d^argent.

Je suppose qu'il s'agit de coupeller un plomb riche en argent, tenant de 250 à 300 grammes d'argent par 100 kilogrammes, renfermant de 5 à 6 pour 100 de métaux étrangers : zinc, #fer, antimoine, cuivre, et de plus une petite quantité d'arsenic et de soufre; j'admets que l'usine peut employer des fagots pour chauffer le four, et qu on charge en une fois 10 tonnes de plomb d'œuvre ; j'indiquerai en terminant quels inconvénients résultent de la nécessité de chauffer le four avec du combustible minéral.

Première période. — Battage de la sole. — Le four étant complètement froid» on arrache la sole qui a servi à l'opération précédente, on sépare avec soin toutes les parties pénétrées par l'oxyde de plomb (l^ur poids varie ordinairement entre 1200 et 1500 kilogrammes), elles sont fondues au four à manche avec les minerais. Tout le reste est pulvérisé et doit être employé pour la nouvelle sole. Les matières qui servent ordinairement sont les marnes, et à leur défaut de l'argile et du calcaire. Il faut obtenir un mélange intime et bien homogène de calcaire et d'argile, qui, fortement tassé dans le four, ne se gerce pas pendant les diverses phases de Topera*

DES HH^BUIB DB plomb AMBIinFÈRES. 331

tlooi et Qe soit que faiblement attaqué par la litharge ; les proportions d'argile et de calcaire peuvent varier entre des limites très-étendues ; cependant il est permis d'avancer que les soles les meilleures sont celles qui contiennent le plus de calcaire, et qui renferment Targile en quantité strictement suffisante pour donner au calcaire et à la chaux I provenant de sa décomposition, le degré de compacité nécessaire au succès de la coupellation.

Les marnes, quand elles sont homogènes, contiennent l'argile et le calcaire en mélange très-intime, et sont préférées aux mélanges artificiels, pour lesquels il est toi\jours difficile d'obtenir, par des moyens mécaniques, une homogénéité comparable à celle des produits naturels.

Les marnes ou terres de coupelle sont d'abord pulvérisées, puis mélangées avec grand soin et à sec avec les débris de vieilles soles, bien exempts de litharge ; le mélange est régulièrement imprégné d'eau, en quantité variable avec la nature des matières premières employées. On forme un tas d'environ 3 mètres cubes et on laisse pendant douze heures en repos. Après ce temps, on remanie toutes les matières à la pelle et on en fait un nouveau tas, qu'on laisse encore reposer pendant plusieurs heures; on recommence une fois encore le travail à la pelle : la terre peut alors être considérée comme suffisamment préparée, et bien également humide dans toutes ses parties. Le degré d'humidité le plus convenable est celui qu'on cherche à obtenir dans les laboratoires de chimie pour la brasque des creusets : le mélange fortement comprimé entre les mains doit prendre de la consistance sans mouiller la peau. Par les manipulations multipliées qu'on feiit subir aux matières mélangées à sec^ on a pour but de les imprégner unifornoément

232 MÉXHODBB DE TBAITEMEOT

d*eau; ces manipulations sont nécessaires également pour rendre aussi régulier que possible le mélange de Targile et du calcaire, ou des marnes, avec la terre de coupelle qui a déjà servi, et dont les diverses parties n'ont pas été soumises à la même température.

Le battage de la sole est fait de manières très-diflé*rentes dans les diverses usines : dans les unes on bat en une seule fois toute la terre ; dans quelques-unes on bat la coupelle par couches successives ; le premier procédé étant le plus généralement adopté, c'est le seul que je vais considérer maintenant. Sur T.aire en briques on charge la totalité de la terre préparée sur le sol de Tatelier ; deux hommes, armés de pilons en bois terminés par quatre pointes de 0",12 à 0",15 de longueur, tassent régulièrement la terre en avançant en spirales de la cireonférence au centre et du centre à la circonférence; la consistance de la sole est considérée comme suffisante, quand les pointes des pilons ne pénè* trent plus que difficilement de 0^,01 dans la terre battue. On termine cette première partie de l'opération en donnant à la surface, avec des pilons en fonte, la forme d'une calotte sphérique, dont les bords s'élèvent jusqu'au pont, et ferment en partie les deux ouvertures, de travail et de chargement. L'épaisseur de la sole au milieu du four est d'au moins 0",Î6; elle est d'environ 0*,10 contre les parois cylindriques, au niveau que doit atteindre le plomb fondu. Les bords sont tassés plus fortement que le fond de la coupelle, parce qu'ils sont plus exposés encore \k être corrodés par les lithargés.

Le succès de la coupellation dépend en grande partie des sdns apportés dans le choix des matières qui servent à faire la coupelle, dans la préparation et dans le battage des terres. Il ne faut économiser ni la main-d'œuvre ni la surveillance pour obtenir une sole convenablement

DES MINEIU18 DB PLOHB AAOERTVÈRES. 235

résistante; le battage seul occupe 2 ouvriers pendant douze heures.

A Yialas (Lozère) on reçoit les litharges sur un avants creuset en terre, fait à pçu près avec les mêmes soins et en même temps que la coupelle; la terre est maintenue latéralement par deux murs parallèles en briques, et sur le devant par des barres de fer horizontales, posées l'une au-dessus de Tautre dans des rainures verticales fixes. Je reviendrai plus loin sur l'utilité de cette disposition, que je n'ai vue dans aucune autre usine.

Seconde période. — Chargement. — On étend sur la sole une couche de paille, et on range les saumons de manière que la charge occupe le moins d'espace possible ; les saumons sont pesés en bloc; on a soiux de prendre de chacun, et aux deux extrémités, une petite quantité de plomb ; tous les morceaux sont r§mis à l'essayeur de Tusine ; ce dernier en prend la moyenne et détermine, par une coupellation au laboratoire, la teneur en argent de la charge mise en élaboration. Cette détermination n'est pas très-exacte, parce que l'argent n'est pas régulièrement réparti dans le plomb d'oeuvre"; on aurait probablement une prise d'essai plus certaine en prenant un essai à la cuiller dans le plomb contenu dans le four de coupelle au moment où la fusion devient complète.

Dès que le chargement est terminé, le chapeau mobile est descendu et mis en place, les bords sont lûtes avec de l'argile, les ouvertures de chargement et de travail sont fermées, les fagots sont allumés dans le foyer. La fusion commence assez vite, mais elle n'est complète qu'au bout de plusieurs heures..

Trmsième période. — Purificaium. — La surface du bain métallique est de suite recouverte d'une croûte de couleur foncée, composée principalement des oxydes des métaux étrangers et des crasses terreuses adhérentes

394 wÊsnoms m nuimuBffr

aux saumons ; ces matières augmeaieni rapidement d*é« paisseur et ne tardent pas à entrer en fusion p&teuse, grâce à l'oxyde de plomb qui se produit dans le four. On les enlève avec un râble dont Textrémité est en bois (un morceau de bois dans lequel louvrier pique un ringard pointu) ; le feu est poussé jusqu'à ce que le plomb soit au rouge sombre ; cette température est maintenue presque stationnaire tant que les oxydes formés à la surface sont colorés en brun, c'est*à*dire tant que les métaux autres que le plomb ne sont pas enlièrement oxydés. Les oxydes impurs indiquent par leur couleur et leur fluidité la marche de la purification; le mattre coupelleur fait chauffer de plus en plus, à mesure que ces oxydes sont plus près de devenir de la litbarge pure; ils sont» au bout de quelques heures, assez fluides poi^r couler d'eux-môme hors du four par une rainure pratiquée à l'aide d'unejongue scie dans le bord de la coupelle^ au milieu de la porte de travail ; la rainure a une profondeur as^ez faible pour ne pas laisser couler le plomb métallique»

Les premières ^crasses retirées du four sont nommées des alnuêgs; celles qui suivent, et sont rendues presque fluides par l'oxyde de plomb formée sont désignées sous le nom d'abstrichs; enfin on appelle lUharges impures^ ou btiiarge9 sauvages, les oxydes qui coulent d'eux«mémes hors du four, et dont l'apparition annonce la fin de la période de purification .

Cette troisième période est plus ou moins longue, suivant l'impureté du plomb d'œuvre, et suivant le soin qu'ont les ouvriers d'enlever les crasses pour mettre à découvert la surface du bain métallique; elle dure de six à huit heures pour le plomb d'œuvre pris pour exemple, et ne donne pas moins de 800 kilogrammes de produits oxydés impurs» On peut diminuer la lon^

DES lIlNBiUlS OB PLOMB ARWMflFÈRES. S8B

gueur de la période en poussant ie feu plus activement« et en lançant dans le four ^une petite quantité de vent par une des buses; cette aocélération est cependant nuisible en ce quelle augmente les pertes par volatilisation y et surtout parce qu'elle produit inutilement Toxydation d'une très-grande quantité de plomb avant que les corps étrangers ne soient oxydés entièrement, c'est-à-dire avant que les litharges ne puissent être assez pures pour être livrées au commerce. Le mode de travail le plus convenable est évidem* ment de ne chauffer que très-progressivement et de limiter l'action oxydante Jusqu'au moment où les litharges deviennent à peu près pures. Quand ce point est atteint) le four doit être au rouge presque vif, les deux buses sont mises en place et on commence à donner le vent.

Quatrième période. — Produclion des litharges marchandes. — On maintient la température à peu près stationnaire, jusqu'à la fin de l'opération, entre le rouge cerise et le rouge vif, ou, pour donner une évaluation pratique plus certaine, au degré nécessaire pour que la lilbarge formée à la surface prenne une très-grande fluidité. Le vent est lancé à une pression de O^^jOS à O^'vOS de mercure, alternativementparcbacune des deux buses; il doit être plongeant et cependant peu oblique; on obtient ce résultat en Allemagne en plaçant un papillon en tôle mince devant TcBil de chaque buse * ; en France, les usines sont pourvues d'une machine souillante à double effet et d'un réservoir d'air à pression constante, le vent

^ Dam la plupart des usines allemandes le vent est laneé par deux soafflels en t»ois^ le papillon est indispensable pour éviter Faspiralion des flammes après chaque coup de soufflet.

U est plus commode de prendre le vent dans un réservoir à pression constanUi ea donnant une forae parlicnlière à rcsil de la buse.

236 HÉTBODES DE TRAITEIIEIIT

est continu et lancé par une seule buse munie d'un bec recourbé, l'œil a la* forme d'une fente élevée de 0",01, longue de 0",06 à 0",08. Dans tous les cas, les buses sont mobiles, alEm que le chef coupelleur puisse leur donner à chaque instant la position la plus convenable.

L'eflfet à produire est le suivant : le vent doit arriver sur le bain métallique, à peu près au tiers du diamètre de la surface ; il doit être assez fort pour écarter la litharge et pour produire des vagues ou ondulations qui se propagent régulièrement jusqu'aux bords opposés de la coupelle ; le vent doit passer sous les flammes, ne pas gêner le tirage, et ne pas faire sortir les fumées plombeuses, toujours très-abondantes, par l'ouverture de travail. Il faut aux ouvriers chargés de l'opération une très-grande habitude pour régler convenablement la température, la pression et la disposition du vent : des ouvriers inexpérimentés ont toujours une tendance à chauffer trop fort, à lancer trop de vent, et à donner aux vagues de litharge une trop grande hauteur ; l'opération marche, il est vrai, plus vite, mais la volatilisation du plomb et de l'argent est très-forte, et les pertes sont énormes ; les fumées plombeuses sortent avec force par la porte de travail, gênent beaucoup les ouvriers, et nuisent beaucoup à leur santé.

La litharge se forme rapidement à la surface du bain métallique , et coule d'une manière continue hors du four, par une rainure pratiquée dans le bord de la coupelle ; elle est reçue dans des pots en fonte ou sur un avant-creuset en terre de coupelle. La sortie des litharges est une opération très-délicate et qui exige une trèslongue habitude, une attention constante de la part des ouvriers : je crois utile d'insister sur ce sujet.

Le plomb argentifère en fusion présente une surface convexe sur les bords, et cette convexité persiste jusqu'à

DBS MINERAIS DE PLOMB ARGEtniFiRES. 237

la fin de l'opération, la circonférence qui limite la matière fondue se rétrécissant de plus en plus, à mesure que le plomb s'oxyde. Il est recouvert par une couche de litharge dont les bords ont une certaine concavité, parce que la litharge mouille la soie : il y a donc constamment sur les bords un intervalle occupé seulement par la litharge, et dont la hauteur dépend de la forme de la coupelle et de l'épaisseur que Touvrier laisse à l'oxyde fondu au milieu du four. La pression du vent produit des ondulations régulières non-seulement à la surface de la litharge, mais encore à celle du métal. Ces deux systèmes de vagues se propagent en diminuant de hauteur jusqu'aux bords des matières en fusion. Les vagues de la litharge, plus fortes que celles du plomb à l'endroit oii frappe le vent, se transmettent avec plus de facilité; elles peuvent être encore très-notables au bord de la litharge, tandis que celles du plomb peuvent être presque insensibles au bord de la masse métallique. C'est là le résultat que le chef coupelleur doit chercher à obtenir, au moins pendant la plus grande partie de l'opération. L'ouvrier profite de la hauteur occupée sur le bord par la litharge seule pour la faire couler hors du four sans laisser sortir le métal : il creuse dans la sole une rainure inclinée vers Textérieur, et qui vient aboutir dans l'intérieur au bord de la litharge ; le fond de la rainure est maintenu à peu près au milieu de la hauteur occupée par l'oxyde, et de cette manière le métal ne peut sortir, tandis que les produits oxydés coulent librement.

Les vagues de la litharge accélèrent son écoulement ; celles du plomb, si elles ont encore une hauteur sensible aux bords du métal, ou si la rainure est trop profonde, font couler un peu de plomb en mêioe temps que la litharge : cette dernière contient des grenailles

258 MtniONES M TRATTOIEMT

qui en dimiDuent la valeur marchande et font perdre une partie de Targent.

La difficulté de maintenir la rainure à une profondeur toujours convenable augmente beaucoup quand les bords des matières en fusion se rapprochent du centre du four vers la fin de Topération ; la rainure est plus longue, et l'ouvrier ne peut pas juger avec certitude la position de la iilharge et de Talliage métallique : de plus, Faction du vent sur les matières fondues est de plus en plus énergique, détermine des vaguesdeplus en plus fortes à mesure que la masse des matières devient moins considérable. Il est donc utile de diminuer progressivement la pression du vent à mesure que l'opération approche de son terme, afin d*éviter que les vagues métalliques ne viennent passer par la voie des litharges. Cette précaution n'est même pas suffisante quand les dimensions du bain sont devenues très-petites : le chef coupelleur le plus habile ne peut pas parvenir à faire couler les litharges sans laisser passer en même temps une petite quantité de l'alliage, alors très«riche en argent : les dernières litharges sont toujours notablement argentifères, et ne doivent pas dire mêlées avec celles qui sont destinées à la vente.

Les procédés adoptés dans les diverses usines pour recueillir les litharges qui se forment pendant cette période présentent les plus grandes variétés; fréquemment on les reçoit dans des pots en fonte, placés sous la porte de travail, et dans lesquels on laisse les litharges se solidifier lentement : ces pots ont des dimensions telles que deux hommes puissent aisément les Inanœuvrer, c'est-à-dire les placer vides au-dessous de la porte, les enlever et les remplacer quand ils sont pleins, et les retourner quand les matières contenues sont solidifiées. Dans un petit nombre d'usines, les litharges coulent

DES MlHfeRAlS DK PLÔMft ABGBNTIFÈRES. 259

lentement le long de la paroi verticale du four en filets qui se solidifient les uns sur les autres en produisant des masses stalactiformes ; une partie de la litharge tombe nécessairement sur le sol de l'usine et se prend en masses irrégulières ; enfin j'ai vu dans une seule usine (Vialas) recevoir les litharges sur une aire faiblement inclinée, en terre de coupelle, maintenue entre deux murs fixes en avant de la porte de travail ; cette espèce d'avant-creuset doit être approfondi peu à peu, à mesure que l'ouvrier abaisse le bord de la coupelle et donne plus de profondeur ^ la voie des litharges. Ce n'est pas ici le moment de discuter les avantages de ces divers procédés ; j'indiquerai dans quelques pages les causes de la formation des litharges rouges, et les précautions qu'il convient de prendre pour augmenter leur proportion. Dans toutes les usines, les dernières litharges sont mises à part, bous le nom de litharges riches, et sont généralement traitées avec les minerais dont la réduction produit le plomb d'œuvi*e.

On ne peut assigner aucune règle générale pour déterminer à quel moment de la coupellation on doit considérer les litharges comme riches? quand les ouvriers sont habiles et dirigés par un bon chef coupelleur, qui stiit régler la pression du vent vers la fin de l'opération, on ne produit pas plus de 250 à 300 kilogrammes de litharges riches, tandis que leur poids dépasse 600 kilogrammes dans les usines moins bien dirigées, dans lesquelles les ouvriers ne savent pas diminuer la pression du vent en temps utile; cependant il est bon d'observer que dans plusieurs usines, comprises dans cette dernière catégorie, on considère comme litharges marchandes celles qui ne rendent pas à l'essai plus de 10 grammes d'argent par 100 kilogrammes.

La période de la' formation des litharges se termine

240 MiraoBES de tbaheiieht

par VécUnr^ qui apparaît plus ou moins net, alors que l'argent resté sur la sole contient encore 2 ou 3 pour 100 de plomb, quelquefois même davantage. L'éclair a été décrit dans un grand nombre de publications par des chimistes énûnents, par des métallurgistes distingués, et cependant on serait souvent embarrassé, en présence d'un four en activité, pour distinguer le moment précis auquel il a lieu. Je crois donc utile de le décrire encore une fois et de préciser la signification et l'importance qu'on doit attribuer à son apparition.

Depuis le moment où le plomb commence à s'oxyder rapidement, et les litharges à couler hors du four, l'alliage de plomb et d'argent acquiert, par suite de l'oxydation du plomb à la surface, une température plus élevée que celle du four. La différence de température devient de plus en plus sensible à mesure que l'opération avance vers son terme, parce que la masse métallique devient de plus en plus faible à mesure qu'une plus grande quantité de litharge est sortie du four. Pendant la production des litharges riches, on distingue trèsbien l'alliage recouvert de la litharge, à une température plus élevée que la sole, et se détachant en clair sur le fond plus sombre de la coupelle ; en regardant avec attention, on peut même apercevoir des irisations fugitives produites par la couche très-mince et transparente d'oxyde de plomb fondu.

Quand le plomb n'est plus en proportion assez grande pour que son oxydation recouvre la surface entière du métal d'une couche de litharge, l'argent impur apparaît, plus brillant , grâce à l'excès de température qu'il possède encore ; cet éclat se ternit presque immédiatement, parce que l'oxydation du plomb n'a iieu qu'avec lenteur et ne dégage plus assez de chaleur pour maintenir l'ar-

DBS mHElUIS DE PLOMB ARCEimFÈlIBS. 341

gent à une température sensiblement pins éleyée que celle du four.

On dit que T^totr a poM^ quand la surface métallique, un instant aperçue plus brillante, a repris à peu près la couleur du four. L'éclair indique donc seulement qu*il ne reste plus dans l'argent impur qu'une proportion de plomb trop faible pour que la litharge produite continue à recouvrir la surface de l'argent ; quand on continue à chauffer et à lancer le vent après Téclair, on détermine l'oxydation lente du reste du plomb, et on voit nager à la surface du gâteau d'argent des plaquettes de litharge, qui se portent promptement sur les bords, et sont absorbées par la sole; ces apparences continuent jusqu'à l'entière purification de l'argent, dont la surface alors bien nette et miroitante réfléchit fidèlement les irrégularités de la voûte. On arrive à ce point quand, par négligence, le chef coupelleur n'a pas aperçu Téclair, mais on doit l'éviter autant que possible, parce que dans le four très-chaud, dans un courant gazeux très* actif, on perd par volatilisation une notable partie de l'ar* gent. Il &ut f étirer l'argent du four aussitôt après Téclair, et le purifier par une opération spéciale , par le raffinage.

D*après ce que je viens d'exposer sur la série des apparences qu'on nomme YéeUAr^ il est facile de comprendre qu'il a lieu à des moments différents, dans des fours ou plutôt sur des soles de formes différentes ; la pression du vent , le soin qu'apporte le chef coupelleur à faire sortir les dernières litharges, exercent une grande influence sur sa netteté. On ne doit pas étro étonné que Targont brut, ou V argent d'éclair, comme l'appellent les métallurgistes allemands, n'ait pas Je même titre dans 1^ diverses usines, et que ce titre soit même un peu variable dans les différentes coupellations