DAHS LE OBER-HARZ

charges se partage ealre le plomb métallique et les malr tes, en raison de ses affinités chimiques et des proportions des deux produits ; il ne reste dans les scories qu'une quantité presque négligeable d'argent, et encore le métal se trouve-t-il principalement dans les grenailles de matte que retiennent les scories.

J'ai dit précédemment que le but principal des opérations nombreuses, qui composent la première partie du traitement, était d'obtenir presque tout le plomb et l'argent à Tétat de plomb d'œuvre, en concentrant le cuivre dans une matte ; il faut bien remarquer que le but n'est pas complètement atteint : la première fonte seule donne du plomb d'cGuvre exempt de cuivre, les fontes suivantes produisent du plomb d'œuvre nécessairement de plus en plus cuivreux ; la dernière matte contient encore une proportion très-notable d'argent, ce qui oblige à faire plus tard Tex traction de l'argent du cuivre noir; les scories données par les fontes desmattes contiennent toutes du cuivre, et une fraction notable de ce métal est continuellement reportée à la fonte des minerais.

TraUement des fumées. — Les fumées recueillies dans les chambres de condensation des différents fours sont soumises à un traitement spécial, en même temps que les excédants des prises d'essai des minerais. Ces diverses matières contiennent tellement peu de cuivre, qu'on peut négliger la présence de ce métal ; on cherche seulementà retirer le plomb et l'argent qu'elles renferment.

Les fumées contiennent beaucoup d'oxyde de zinc; elles renferment le plomb à l'état d'oxyde, de carbonate et de sulfate ; elles sont mélangées avec une proportion très-forte de matières fines entraînées par les gaz dans la fonte des schlichs. Elles contiennent donc : une petite quantité des gangues des minerais, des sulfures métalliques, et des combinaisons oxydées de zinc et de plomb ;

474 TkkmsMÊm m» lONjauis compiexes

elles sont moins riches en argent que les minerais. Le soufre contenu dans les famées ne suffirait pas pour appauvrir suffisanament les silicates qui se forment dans le four, il faut ajouter une certaine quantité de galène, et on réserve pour cette fonte les excédants des prises d'essai.

Comme désulforant de la galène on emploie le fer métallique ^ on passe dans les lits de fusion les mattes obtenues dans la fonte, grillées à cinq feux, et par suite oxydées en grande partie; on n'a pas besoin d'autres fondants que les scories de Topération elle-même ; on choisit, bien entendu, celles qui renferment des gre^ nailles:

La plupart des matières des lits de fusion étant pulvé* rulentes et très-légères, on opère dans un four à manche très^levé, en lançant le vent sous une très-faible pression ; malgré ces précautions, il y a toujours beaucoup de matières fines entraînées par le courant gazeux; on les recueille, au moins en partie, dans les chambi*es de condensation ; les nouvelles fumées sont traitées en même temps que les autres.

La fonte est conduite très-lentement; les matières, en descendant vers la tuyère, restent longtemps exposées, avant d'entrer en fusion, à l'action des gaz, et, bien que Ténei^ie réductive ne soit pas tr^s-grande, en raison de la faible pression du vent lancé, il y a décomposition de la plus grandepartie des oxydes de plomb et de zinc, libres ou combinés avec l'acide carbonique; l'état pulvérulent des fumées facilite beaucoup cette décomposition. Dans la partie inférieure du four la fusion des matières est suivie de réactions chimiques analogues à celles que j'ai précédemment analysées. Les scories absorbent las matières terreuses et les oxydes non décomposés ; le fer enlève le souf^ à la plus grande partie de la galène, il

DAMi LE OBBH-HAM. 475

n'agit que très-peu sur les sitioates, parce <ju*il n*est employé qu'en très*petite quantité ; le charbon qui se mélange avec les lits de fusion pendant Ja descente des charges, plus facilement que dans lafontedes minerais, précipite une partie du plomb des silicates; Tappauvrissement des scories est produit principalement par Tactiondu sulfure de fer; Texcédant de ce sulfure forme, avec les sulfures métalliques non décomposés, une matte qui est ordinairement peu riche en plomb. L'argent se partage entre le plomb d*œuvre et la matte.

La matte contient très-peu de cuivre, en sorte qu'il n'y a pas d'inconvénient à la passer dans la même fonte, après l'avoir soumise au grillage.

CoupeUation. — La coupellation des plombs d'œuvre ne présente aucune particularité, et je n'ai rien à ajouter à ce que j*ai dit précédemment à ce sujet; il faut seulement remarquer qu'on a soin de ooupeller séparément les plombs obtenus dans les opérations différentes, parce qu'ils ne présentent pas le môme degré de pureté, et qu'ils donnent des litharges marchandes de qualités diverses.

Traitement des abstrichs. — Le traitement des abstrichs est au contraire spécial à la métallurgie du Harz et doit être étudié très-attentivement. Ces matières, imparfaitement fondues, sont retirées du four de coupelle avec un râble en bois ; avant de les enlever, Touvrier leur donne une certaine consistance en projetant h leur surface une petite quantité de fraisil. Les abstriehs contiennent un mélange très-irrégulier de menus charbons et de combinaisons oxydées: du plomb, du cuivre, du zinc, de Tantimohie, de l'arsenic et du soufre ; ils i^nferment des grenailles de plomb de toutes dimensions î les unes proviennent du bain de plomb et ont été entrrtnées par le râble; les autres résultent de l'action du charbon et du

476 nuinaiEiiT dss wneiuis complexes

bois du rftble sur l'oxyde de plomb, et ne sont pas argentifères, tandis que les premières ont nécessairement à peu près la même teneur que le plomb d'œuvre coupelle.

Par la première opération, le ressuage, on cherche à concentrer la totalité de l'argent dans du plomb d'œuvre assez pur pour que sa coupellation soit facile. Les abstrichs sont chauffés au rouge sombre sur la sole d'un four de coupelle, c'est-à-dire dans une atmosphère fortement oxydante, qui brûle à peu près tous les fragments de charbon avant qu'ils puissent agir comme réductifs sur les combinaisons oxydées; on dépasse un peu la température nécessaire à la fusion du plomb ; mais on reste au-dessous de celle àjlaquelle les composés oxydés commenceraient à fondre. Dans ces conditions il ne se réduit qu'une très^petite quantité d'oxyde de plomb, le métal coule en dehors du four, tandis que les abstrichs eux-mêmes restent sur la sole à peu près inaltérés, et ne retiennent pas d'argent.

Après le ressuage les abstrichs sont fondus très-rapidement dans un four à manche, sans autre addition que celle d'une petite quantité de scories provenant de la fonte elle-même ; le combustible est chargé contre la poitrine, mais il se mélange rapidement avec les matières plombeuses, en raison de l'inclinaison des parois. U agit énergiquement comme réductif, tandis que l'action des gaz est presque nulle, par suite de l'état d'agglomération des abstrichs. La plus grande partie des oxydes est décomposée, le reste forme des scories très-riches, auxquelles la silice est fournie par les parois du four ; ces scories retiennent presque tout le cuivre, et pour cette raison elles doivent être passées dans la fonte des mine* rais. Le plomb [produit est très-impur, il contient surtout de Tantimoine qui le rend aigre et lui enlève beaucoup de sa valeur.

DANS LB OBER-flAHZ. 477

La réviTification deslitharges cuiYreuses est faite dans le même four et de la même manière. Dans la réduction t il se forme une certaine quantité de scories, qui retiennent une partie du cuivre. Le plomb obtenu est plus ou moins cuivreux, et on en réserve plusieurs tonnes pour Feitraction de l'argent. Le reste est vendu.

Les scories reviennent à la fonte des schlichs et rapportent par conséquent dans le traitement une partie du cuivre, qui serait perdue si la révivification n'était pas appliquée aux litharges cuivreuses.

Le traitement du plomb cuivreux ne me parait demander aucune explication.

SeeoBde partie ils traitement.

Cette seconde partie de la métallurgie de Lautenthal compi*end deux phases distinctes : la production du cuivre noir argentifère; l'extraction de l'argent et l'affinage du cuivre. Dans la première, on cherche à obtenir du cuivre noir débarrassé, par une série de grillages et de fontes, de l'arsenic et de l'antimoine que renferment les mattes : mais le but ne peut pas être complètement atteint. Les mattes contenant très-peu de soufire, la première fonte produit déjà une certaine quantité de cuivre noir, lequel est nécessairement impur ; les fontes suivantes donnent du cuivre de plus en plus pur. Les diverses qualités de cuivre noir sont mélangées pour l'extraction de l'argent; après l'afiGinage des carcasses, on obtient du cuivre marchand, que le commerce accepte encore assez facilement.

Le cuivre noir est donné par quatre séries d*opéra-

478 TSJJXEMEm DES lilNSRAIS COMPLEXES

lions, compreuant chacune un grillage à huit feux et une fonte au four à manche ; chaque fonte produit du cuivre noir argentifère et des mattes.

Première série d*opération$. — Le grillage des mattes est fait dans des cases, avec les précautions que j'ai signalées dans la métallurgie du cuivre ; il expulse une partie de l'arsenic et de l'antimoine ; il fait passer à Tétat d'oxydes la plus grande partie du fer, du zinc, une certaine portion du plomb et du cuivre.

Dans la fonte au four à manche on ajoute, comme fondants des oxydes produits par le grillage, des scories siliceuses provenant de la fonte des minerais ; l'opération est conduite rapidement, le vent est lancé sous une forte pression, et l'action réductive des gaz, dans la partie supérieure du four, est très-énergique. Une nouvelle quantité d'arsenic et d'antimoine est volatilisée, en même temps qu'un peu de plomb et de zinc; dans la partie inférieure du four, dans laquelle les matières chargées entrent en fusion, ont lieu les réactions chimiques sur lesquelles j'ai précédeoiment insisté, et qu'il est par conséquent inutile de rap[^eler ici; elles donnent à la fois du cuivre noir et des maites, par<^e que la pro» portion de soufre n'e&t pas assez grande pour retenir tout le cuivre à l'état de combinaison sulfurée. Le cuivre noir est très-impur, et se trouve mélangé avec le plotub, ou du moins avec la partie du plomb qui échappe à la volatilisation; les mattes sont très-riches en cuivre et ne retiennent que très-peu de plomb, car ce métal n'a pas pour le soufre une affinité aussi grande que celle du cuivre. Les scories ne sont pas très^pauyres en cuivre, puisque la matte produite est riche; elles ne peuvent pas être jetées; celles qui ne sont pas utilisées dans les fontes suivantes doivent être passées dans la fonte des schlichs ; le cuivre qu'elles contiennent se re-

IU«5 tfi OBER-HÀBZ. 419

trouve en entier dans la première matte plombeuse.

L'argent se partage inégalement entre la matte et le cuivre noir; la plus grande partie se trouve dans le cuivre noir, parce que Taffînité des deux métaux entre eux est plus grande que la tendance du sulfure d'argent à se combiner avec les sulfures métalliques. Les scories ne retiennent qu'une quantité insignifiante d'argejit ; le métal fin est contenu dans les grenailles de matte que les scories entraînent en coulant par-dessus la brasque de l'avant-creuset.

Opérationê suivantes. -^ Les mêmes observations sont applicables aux trois autres séries d'opérations : la proportion de soufre contenu dans les lits de fusion diminue à chaque fonte, et par conséquent il se sépare relativement plus de cuivre noir; les mattes et les scories sont de plus en plus riches en cuivre. La teneur en argent des mattes diminue assez rapidement, parce qu'à chaque fonte le cuivre noir sépare une quantité d'argent proportionnellement plus grande que celle qui reste dans les mattes.

Les grillages et les fontes expulsent par volatilisation une partie de l'arsenic et de l'antimoine, du plomb et du zinc, scorifîent une autre portion du zinc' et du plomb ; les cuivres noirs et les mattes sont dooc de plus en plus purs, à mesure qu'ils deviennent plus pauvres on argent. Les scories obtenues sont de plus en plus ri* ches en cuivre ; on peut passer . celles produites dons chaque fonte dans les lits de fusion de la fonte qui précède, en retirer une partie du cuivre, et par suite éviter de ramener à l'origine du traitement une partie du cuivre qui a déjà traversé un si grand nombre d'opérations. Les scories données par la première fonte des mattes cuivreuses sont les seules qu'on soit obligéi de passer dans la fonte des schlichs.

480 TEAnEHENT DES MDnSRAlS COMPLEXES

Extraction de V argent. — Les quatre qualités de cuivre noir sont divisées en deux parties, égales au double point de vue de la pureté et de la teneur en argent ; la première est d'abord fondue avec des litharges et avec du plomb cuivreux, avec les précautions nécessaires pour que les rondelles (ou pains de liquation) contiennent deux parties de plomb pour une partie de cuivre, et pour qu'il y ait mélange intime entre le cuivre et le plomb. Pendant la fusion, l'argent doit se combiner en grande partie avec le plomb, mais il est impossible d'admettre que le plomb enlève au cuivre la totalité de l'argent; les rondelles doivent contenir un mélange hétérogène de deux alliages de l'argent avec le plomb et avec le cuivre, et du cuivre libre, disséminés dans du plomb en excès.

Ces pains sont soumis, pour la liquation, à une température très-lentement élevée jusqu'au rouge sombre ; Talliage de plomb et d'argent entre le premier en fusion et se sépare en gouttelettes; le plomb non combiné à l'argent fond ensuite et se sépare sans pouvoir enlever au cuivre l'argent qui lui est combiné ; les carcasses de cuivre retiennent donc une partie de l'argent ; on a soin de ne pas trop prolonger la liquation et de laisser avec le cuivre une certaine quantité de plomb.

Le plomb obtenu en traitant de cette manière la moitié du cuivre noir est employé pour enlever l'argent à la seconde moitié ; comme il ne serait pas en poids suffisant pour former des pains contenant deux parties de plomb pour une partie de cuivre, on ajoute dans les charges du four à manche le complément nécessaire en litharges.

La liquation de la seconde moitié du cuivre est faite comme la première, à une température à peine assez élevée pour faire couler la majeure partie du plomb libre et l'alliage de plomb et d'argent.

DAMS LE OBER-HABZ. 481

Od obiieDi ainsi : du plomb d*œuvre, nécessairement un peu cuivreux, et des carcasses de cuivre, qui retiennent encore de l'argent et du plomb, ce dernier à l'état libre, l'argent combiné avec une partie du cuivre. Lo plomb d'œuvrë est coupelle et rentre dans la première partie du traitement; les carcasses sont soumises au ressuage.

Par cette opération on cherche non-seulement à faire sortir des carcasses les dernières parties du plomb, mais encore à faire agir le plomb sur l'argent combiné avec le cuivre; dans ce but, on porte très-rapidement les matières à une température assez élevée pour que l'alliage de cuivre et d'argent fonde en même temps que le plomb, l'argent se partage alors entre les deux métaux ; les deux alliages coulent hors du four avec le plomb en excès, tandis que le cuivre reste sur la sole, à peu près complètement privé d'argent. La réussite du ressuage dépend principalement du soin avec lequel la température est ménagée; il faut chauffer rapidement et assez fortement pour que le plomb agisse sur l'alliage de cuivre et d'argent, et ne se sépare pas avant l'action ; il faut en outre que la chaleur ne soit pas assez forte pour que le cuivre lui-même entre en fusion.

Le plomb d'oeuvre produit par le ressuage n'est pas très-riche en argent et renferme beaucoup de cuivre; leslitharges qu'il donne à la coupellation ne peuvent être employées que pour l'extraction de l'argent (dans le travail de l'année suivante).

Le ressuage étant fait dans un grand four de coupelle, et par suite les charges étant exposées à l'action de gaz très-oxydants, les carcasses de cuivre sont recouvertes d'une croûte assez épaisse d'oxydes de plomb et de cuivre. Quand elle a été détachée par le moyen mécanique le plus simple, à coups de marteau, il reste du

482 TRAITEMEIIT DBS MmfeftAtjl ODMPLEXES

cuiyre métallique sous forme de masses trè»-poreUêes, dont l'aCBnage ne présente pas de sérieuses difficultés. Le cuivre raffiné est à peu près pur^ et ne renferme que très-peu d'arsenic et d*antimoine ; ces deux corps nuisibles existent dans les minerais en proportion considé^ rable, relativement au cuivre contenu ; leur expulsion est produite par les grillages et par les fontes, répétés un grand nombre de fois ; elle est rendue plus complète encore par l'extraction de l'argent, le plomb qui se sé> pare entraînant une partie de l'arsenic et surtout de l'antimoine restés dans le cuivre noir.

Consistance L'usine cst très*vaste et construite sur un terrain à 1""^' peu près plat : elle se cotnpose de quatre b&timents

DescripiioQ du . . . i i • ' ^ i

inaiériei. prmcipaux et de plusieurs magasins et faaugars.

Le bâtiment principal contient :

4 hauts fourneaux pour la fonte des l^hlichs )

2 fours à manche peu élevés pour les fontes des mattes plombeuses ;

i four de révivificatiou pour les lithaf^ed ;

1 four de coupelle servant à la liquation ;

â petits foyers pour l'affinage et le raffinage du cuivre.

Dans deux bâtiments disposés en équerre se trouvent : dans l'un, trois fours de coupelle et un four pour sécher l'argile des sales; dans l'autre^ deux fours à manche employés pour le traitement des mattes cuivreuses , et les appareils qui servent à i extraction de l'argent du cuivre noir.

Le quau*ième bâtiment est le magasin des minerais ; il communique par une rampe avec une plate-forme établie au niveau des gueulards des hauts fourneaux.

Dans tous les fours à manche et de coupelle, le vent est lancé par des soufflets pyramidaux en bois ; pour les hauts fourneaux, la soufflerie est formée de caisses

Mia lA (ttteai-iiABk. 483

rectangulaires en bois : tous les moteurs sont des roues hydrauliques ; Tusine possède une force motrice supérieure à ses besoins.

Des magasins séparés sont destinés au bois, aux fagots, aux terres réfractaires, aux matériaux de construction, au charbon de bois et au coke* Les aires et les cases de grillage des mattes plombeuses et cuivreuses sont placées sous des hangars.

HauiB pumeaux. — Les fours employés pour la fonte des schlichs sont disposés à peu près comme ceux de Tu* sine de Friedrichshûtte (pi. H, %. 7), et n*eo diffèrent que par quelques-unes de leurs dimensions. Le \ide intérieur est à section rectangulaire sur toute la hauteur ; il a 1 mètre de profondeur et 0",90 de largeur ; la hauteur de l'orifice de chargement au-dessus de la tuyère est de 3",60. Le creuset est en brasque fortement battue, reposant sur une pierre de fond horizontale : celle-ci s'appuie sur une fondation solide, et des canaux croisés sont ménagés eomme à l'ordinaire pour le dégagement de rhumidité. Le fond du creuset est à O^'jSO seulement au-dessous de la poitrine et à 0"',50 au-dessous de la tuyère^ L'avant-creuset se termine à 0*,35 en avant de la poitrine ; le canal par lequel les scories coulent à l'extérieur est à 0*,15 au-dessous de la tuyère. Le trou de coulée est placé en avant du four, le bassin de réception du plomb et de la matte est en brasque et pratiqué dans le sol même de Tusine.

Le vent est lancé par une seule tuyère; l*œil de la buse a 0^,05 de diamètre ; la pression du vent ne dépasse pas (>*,02 de mercure.

La brasque de l'avant-creuset est maintenue par des plaques de fonte ; les fours sont construits en briques réfractaires à l'intérieur, en briques ordinaires à l'extérieur ; les armatures sont en fer forgé.

484 TRAnBMBNT DBS IttNBilAIS GOHPLEXES

Le chargement des lits de fusion et du combustible est fait par une ouverture placée du côté de la warme ; chaque four est surmouté par des chambres de condensation, qui sont en communication avec une cheminée peu élevée.

Fours à manche. — Les diverses fontes des mattes sont faites dans des fours à manche ayant tous la même disposition et les mêmes dimensions (pi. II, fig. 15). Le vide intérieur est à parois verticales ; la section horizontale est un rectangle ; la profondeur est de 0^,85 et la largeur de 0™,75. L'orifice de chargement est à 2 mètres au-dessus de la tuyère ; la profondeur du creuset est de 0™,45 ; la poitrine descend jusqu'à la distance de 0™»25 du fond du creuset ; Tavant-creuset se prolonge seulement à 0^,15 de la poitrine ; les scories coulent k Textérieur à 0™,15 au-dessous de la tuyère.

Le trou de coulée et le bassin de réception extérieur sont disposés comme d'ordinaire. Le vent est lancé par une seule tuyère, l'œil de la buse en tôle a OB'yUSS de diamètre, la pression du veut varie de 0^^015 à O'^fOSS.

La construction et les armatures ne présentent aucune particularité : des chambres de condensation pour les fumées sont placées au-dessus de chaque four , et communiquent directement avec une cheminée peu élevée. Les chambres servent principalement à recueillir les matières fines entraînées par le vent; pour condenser une portion notable des fumées véritables, il faudrait des appareils beaucoup plus grands.

Fours de coupelle (pL II, fig. 16, 17). — Les trois fours employés pour la coupellation des plombs d'œuvre sont parfaitement pareils : ils sont à voûtes mobiles et disposés pour être chauffés avec des fagots. Le grand four de liquation présente la même disposition, il ne diffère des fours de coupellation que par la fixité de la voûte.