‹ Principes généraux du traitement des minerais métalliques (volume 2)Chapitre 42 sur 58 · DANS LS OBER-HARZ · texte numérisé non relu

DANS LS OBER-HARZ

Plomb d'oaavre. . . . 28^,80, soil par tonne de minerais (H,365

Matlcs 33,60, — — 0,428

Fumées 4,50, — — 0,067

Scories moulées en briques^ an moins 50 tonnes.

Le plomb d'œuvre est assez pur et rend à l'essai 105 grammes d'argent par 100 kilogrammes ; la première opération fait passer dans le plomb d'œuvre environ 60 pour 100 de l'argent que renferment les minerais.

Les mattes sont d'une couleur très-foncée, à texture compacte ; elles renferment de 23 à 24 pour 100 de soufre, de 55 à 36 pour 100 de plomb, et seulement quelques millièmes de cuivre; leur teneur en argent est d'environ 60 grammes par 100 kilogrammes.

Les fumées contiennent jusqu'à 60 pour 100 de leur poids de matières fines entraînées par le vent, analogues pour leur composition aux minerais eux-mêmes ; elles renferment en outre du carbonate et du sulfate de plomb. Elles rendent à l'essai de 50 à 52 pour 100 de plomb, et 50 grammes d'argent par 100 kilogrammes.

Les scories sont presque noires, et prennent par refroidissement lent une grande dureté; elles contiennent plus de 50 pour 100 de silice et renferment toujours un peu d'oxyde de plomb à l'état de silicate. Des essais, faits sur des morceaux bien exempts de grenailles de matte, ont donné jusqu'à 4 pour 100 de plomb, et des traces d'argent.

Considérations économiques. — Le traitement de 3,000 tonnes de minerais et de schlichs (en 1849) exige 38 campagnes, pendant lesquelles on consomme :

300 tonnes de ferraille ou de fonte ;

1 ,429 tonnes de charbon de bois. '

On emploie : 3,192 jouraées d'ouvriers spéciaux, fondeurs et chargeurs ; et environ 2,394 journées de manœuvres.

498 TRAITEMENf OfiS lUNEaAlS OÛMPLEXES

Les produits des 38 campagnes sont iee suivants :

Plomb d'œuvre à 105 grammes d'argent 1,094^^40

Premières mattes (tenant 56 p. 1 00 de plomb et 60 gr. d'argent) . . 1 ,276 ,80

Fumées — 52 — 50 — 171,00

Scories moulées en briques, environ 2,000 tonnes.

Les matières diverses passées dans la fonte, et les minerais eux-mêmes, contiennent environ 2,200 tonnes de plomb et 2,000 kilogrammes d'argent ; les produits utilisables obtenus ne renferment, d'après les essais, que 1,643 tonnes de plomb et 2,004 kilogrammes d'argent. La perte en argent est donc du même ordre que celle faite dans les essais, mais la perte en plomb est trèsconsidérable ; elle est de 557 tonnes, soit de 25 à 26 pour 100 du poids du plomb accusé par les essais dans les lits de fusion. Les scories contiennent environ la moitié du plomb perdu.

La perte en plomb est réellement un peu moins élevée, parce qu'on repasse dans les diverses fontes du traitement une grande partie des scories, toutes celles qui contiennent des grenailles, et même un poids considérable de scories qui paraissent ne pas en renfermer une proporlioij appréciable.

Les frais spéciaux de la fonte des schlichs pour Fannce 1849 sont les suivants :

„ , ., i ouvriers spéciaux. 3,192 jours à 1 fr. 75 c. 5,586 francs. lUln.d'œutre I ^^^^^^^^ ^,594 - 1. 00 .. 2,394

Charbon de bois 1,429 tonnes à 50 00 .. 71,450

Ferraille et fonte 500—250 00 .. 45,000

Brasque, outils, réparations, frais divers 19,000

Frais spéciaux de la fonte 143,430 francs.

Soit par tonne de minerais :

Main-d'œuvre li,S62 2fr.66c.

Charbon de bois 0^476 23 81

Ferraille 0,100 15 00

Réparations, frais diwers g 83

Frais spéciaux rapportés à 1 tonne de miner., 47fr.80c,

DAHS LB OftER*lIAltZ. 499

Les pit>doits donnés par 1 tonne de minerais sont, comme je l'ai déjà indiqué :

Plomb d'œavre, tenant 105 grammes d'argent aux iOO Ulog 0(»a65

Mattes rendant à l'essai 36 pour 100 de plomb et 60 gr, d'argent. . . 0 »428 Famées 52 — — 52 — ...0,057

Les frais de la fonte sont extrêmement élevés, ia perte en plomb est considérable; il ne faut pas cependant considérer pour cela la méthode suivie à Lautenthal comme défectueuse ; Tétat pulvérulent des minerais, la présence de la blende, forcent à passer dans les lits de fusion le grand excès de scories, duquel proviennent et rélévation des frais rapportés à la tonne de minerais, et la plus grande partie de la perte en plomb. On cherche à tirer parti des scories en les moulant en briques, mais la valeur produite est en réalité très-faible, et devrait être considérée plutôt comme une prime aux fondeurs que comme une source de bénéfices pour Tusine.

SeCOHDB OPtRAnON. -^ GlULLàGE DES PAElflÈRES MATTES. -^

La fonte de 3,000 tonnes de schlichs donne 1 ,276S6D de premières mattes ; elles sont transportées au hangar de grillage, après avoir été cassées au marteau en morceaux, dont les plus gros ont0*,06 de longueur; les morceaux sont du reste très-irréguliers, et le ôassage produit beaucoup de menus. Ces mattes sont grillées à cinq feux successifs, en grands tas disposés à peu près comme ceux des miserais de cuivre dans la méthode allemande.

Les tas sont placés sous des hangars, assez bien fermés pour que les variations atmosphériques ne puissent pas avoir d'influence sur l'activité de la combustion.

Premier feu. — Sur Taire bien battue et horizontale on dispose une première assise de bûches, formant un

500 lAAITElIBRT DES VOnRAIS GiWDPLEXES

rectangle de 5 mètres sur 10 mètres, contenant environ 5 tonnes de bois ; par-dessus on charge 140 tonnes de matte, en ayant soin de placer les plus gros morceaux à la base, et de disposer les menus sur la paroi latérale et sur la base supérieure, pour former la couverte. Des cheminées verticales et des canaux, destinés à faciliter Tallumage, sont ménagés dans l'assise du combustible et dans Taxe du tas. La forme extérieure est celle d'un tronc de pyramide, dont les faces sont inclinées à 45 degrés au plus, et dont la hauteur est d'environ l^^^SO. On allume avec du charbon enflammé, avec des copeaux et des menus bois: on bouche les cheminées avec de la matte, quand tout le bois est bien allumé ; on laisse la combustion se propager d'elle-même jusqu'à la base supérieure; le grillage est ordinairement terminé en quatre semaines. Pendant ce temps les grilleurs ont à exercer une surveillance active, à réparer les fissures qui se produisent dans la couverte, à ouvrir ou à fermer des canaux pour l'admission de Tair à la base du tas, suivant que la combustion parait se ralentir ou marcher trop vite. Quand le grillage est terminé, les ouvriers défont le las, mettent de côté les menus et les petits morceaux dans lesquels l'oxydation est assez avancée, et portent tout le reste au second feu.

Second feu et feux suivants» — Les morceaux et les menus, trop incomplètement oxydés dans le premier feu, sont grillés de la même manière, en un tas plus petit que le premier, et pour lequel on emploie proportionnellement une quantité plus grande de bois. Le second feu étant terminé, les ouvriers procèdent au triage des par-* ties qui sont convenablement oxydées, et construisent, avec les autres, un troisième tas. On procède de même à un quatrième et à un cinquième grillage, en ayant soin, après chaque feu, de ne réserver pour le feu suivant que

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les morceaux dans lesquels l'oxydation est trop incomplète. On peut admettre que, le premier tas de grillage contenant 140 tonnes de mattes, les suivants sont faits respectivement sur 70 tonnes, 35 tonnes, 17 tonnes, 9 tonnes. La durée des feux successifs diminue un peu plus rapidement que le poids des matières traitées; en même temps il faut augmenter notablement la propor* tion de combustible à mesure que les morceaux, déjà recouverts d'une croûte plus épaisse d oxydes, présentent plus de difficultés à Taction de Tair.

Considérations économiques. — Le grillage à cinq feux des 1 ,276S80 de premières mattes exige 9 séries d'opérations, et consomme 130 tonnes de bois, copeaux et charbon 9 dont la valeur est d'environ 7 francs par tonne ; trois ouvriers suffisent au.travail, et fournissent 260 postes de douze heures ; ils sont payés à prix faits, et peuvent gagner 1 fr. 30 c. par poste.

D'après ces données, les frais spéciaux du grillage de 1 ,276^80 de premières mattes sont :

Uain-d'œavre. . . . 260 joars à 1 fr. 30 c. . . . 338 francs K Bois et copeaux. . . 430 tonnes à 7 00 ... 9i0

Frais spéciaux des grillages \ . . i ,248 francs.

Je ne tiens pas compte des frais d'outils et divers qui s'élèvent à un chiffre très-faible.

Par tonne de minerais les frais spéciaux du grillage des premières mattes sont :

Main-d'œuvre. 01,087 Ofr.113

Bois et copeaux 01^043 0 301

Frais spéciaux du grillage pour 1 tonne de minerais. 0fr.4t4

^ U est utile de calculer les frais de grillage rapportés à 1 tonne de maties ; ces frais sont les suivants :

Main-d'œuvre 0J,203 Ofr.264

Combustibles 0>^102 0 714

Fralsdn grillage pottrl tonne de mattes. . 0 fr. 978

502 TRAITEMENT DE» MUfBAAIB GOVPLEXES

Les maites grillées ont un poids à peu près égal à celui des malles avant grillage; dans la confection des lits de fusion de la fonte suivante on peut» salis erreur notable» ne pas tenir compte de la difierence. Le grillage expulse une proportion notable de Tarsenic et de l'antimoine, et laisse dans le produit définitif à peu près la moitié du soufre que tenaient les mattes en sortant de la première fonte ; il volatilise un peu de plomb» mais en quantité tellement faible qu'on peut la considérer comme négligeable. Une grande partie des mattes grillées est à Télat de menus presque pulvérulenls ; une partie cependant se présente en morceaux de dimensions diverses, trèsporeux à la surface, contenant encore au centré la matte presque inattaquée. On doit donc retrouver dans la fonte de ces produits une partie des difficultés qui obli*gent, dans la fonte des schlicbs, à passer dans les lits de fusion une quantité très-grande de scories en morceaux.

Troisième opération. — Fonte des premières mattes. — On fond les malles grillées dans des fours à manche peu élevés, représentés planche II, fig. 16. Le travail est conduit sans précautions spéciales ; on cherche à maintenir le nez un peu long et le gueulard obscur, et à obtenir des scories bien fluides.

J'insisterai seulement sur la composition des lits de fusion et sur les produits obtenus.

Lits de fusion. — On passe dans la fonte : une petite quantité de fer métallique, à Tétat de ferraille ou de grenailles de fon le; les scories les plus chargées de matte de l'opération elle-même; des scories siliceuses de la première fonte ; et des produits oxydés de la coupellation, riches en plomb, mais renfermant peu de cuivre, des fonds de coupelles» des dernières litharges provenant

DAm ht MEii^iAiiz. 603

de plcmibs d'œuvre peu cuivreux; des scories de la révivification des litharges.

Un lit de fosion comprend :

Premières mattes grillées i 5 feux. . . . 1,800 kilogrammes.

Ferraille ou fonte 49

Scories de la fonte elle-même 100

Soorles 4e la fonte des Mhlichs i,700

Fonds de coupelles 200

Derniëres lilharges 140

Scories de la révivificatiott des litharges. 140

Poids d'un lit de fusion 4,120 kilogrammes.

Les lits de fosion sont préparés avec les soins ordinal-' res ; les diverses matières qui les composent sont étendues nir le sol de Tatelier, en couches Liorizontales peu épaisses; leur hauteur totale ne dépasse pas 0™,20«

Le combustible employé, mélange de coke et de charbon de bois, est placé en tas à proiimité du four; les ouvriers emplissent à la pelle des bftches des lits de fu« sion et des paniers de combustible, et chargent ces ma* tières par le gueulard, en montant sur la brasque de Tâvant^creuset; les lits de fusion sont jetés contre la warme et le charbon contre la poitrine.

Description d'une campagne. — La mise en feu est faite avec les précautions ordinaires : on forme le nez avec des scories, et on remplit peu à peu le four jusqu'au gueu^ lard; les ouvriers reconnaissent qu'il est temps de charger quand les gaz commencent à s'enflammer au-dessus des matières. Dès le second jour le four entre en bonne allure; cependant le poids des lits de fusion, qui peut être passé en vingt-quatre heures, augmente jusqu'au sixième et même jusqu'au septième jour dé la campagne; plus tard la iusion devient un peu plus difficile, et pendant les trois ou quatre derniers jours il faut augmenter progressivement la proportion du combustible; on met

504 TRAlTBIfEm DES HDfBRAIS COMPLEXES

hors feu vers le dixièine ou vers le onzième jour, quand, à la suite de Taugmentalion du vide intérieur, les scories ne sont plus suffisamment fluides. Chaque campagne dure ordinairement dix jours, onze jours au plus; pendant ce temps on fond en général, et presque régulièrement, 54 tonnes de mattes grillées, ou 123'y87 de lits de fusion, en brûlant seulement 10 tonnes de coke et 1S50 de charbon de bois.

Vers le milieu de la campagne on peut fondi'e en vingtquatre heures jusqu'à 4 lits de fusion, soit 16^51 de matières, en ne brûlant que 1 tonne de coke, soit 14 de coke pour 100 de mattes grillées.

Produits. — La fonte des premières mattes^ donne^ comme je Tai déjà dit, plusieurs produits : le plomb d'œuvre, les secondes mattes, les iumées et les scories.

Le plomb d'œuvre est un peu moins pur que celui donné par la fonte des minerais, et sa teneur en argent est un peu plus élevée; il rend de 115 à 125 grammes d'argent par 100 kilogrammes.

Les mattes ne renferment pas plus de 16 à 17 pour 100 de soufre; elles sont riches en plomb et même en argent; elles contiennent à peu près 4 pour 100 de cuivre, mais cette proportion est un peu incertaine, parce qu'elle n'est pas déterminée par des essais réguliers. Les mattes rendent à l'essai de 45 à 47 pour 100 de plomb et 60 grammes d'argent par 100 kilogranunes.

Les fumées sont presque aussi riches que celles qui proviennent de la fonte des scblichs; elles rendent de 50 à 52 pour 100 de plomb et 40 grammes d'argent par 100 kilogrammes. Elles sont composées de carbonates et de sulfates de plomb et de zinc, et contiennent en outre beaucoup des matières fines des lits de fusion, entraînées par le vent.

Les scories sont basiques, contiennent au plus 40 pour

BAIW US OBBRHURI. 566

100 de silice, et retiennent toujours une proportion trèsnotable d'oxyde de plomb ; elles sont trës*fluides et coulent aisément par-dessus la brasque de l'avant-creuset dans rintervalle des coulées; malgré leur fluidité» elles entraînent toujours des grenailles de mattes ; les essais nombreux des échantillons des scories accusent des teneurs très-variables, entre lesquelles il est difficile d établir une moyenne ; je crois que leur richesse ne peut pas être évaluée à moins de 6 pour 100 de plomb et 9 grammes d'argent par 100 kilogrammes ; l'argent est probablement contenu dans les grenailles. Les scories les plus riches, celles qui sont enlevées dans le bassin extérieure la suite des coulées, sont repassées immédiatement dans les lits de fusion de TopératioUy tout le reste est traité dans la fonte des minerais. La seule cause de perte en plomb et en argent, dans la fonte des mattes, est donc la volatilisation, qu'on cherche à réduire autant que possible en donnant au vent une pression faible (0",02 de mercure) et en maintenant le gueulard obscur.

Le traitement des 1,276S80 de mattes exige vingtquatre campagnes et donne :

Plomb d'cenTre . 380 tonnes tenant 120 grammes d^argent aux 100 kilog. Secondes mattes. 480 — rendant à Pessai 45 pour IQO de plomb et

40 gr. d'argent aux 100 kilog.

Famées 50 — rendant à l'essai 50 pour 100 de plomb et

40 gr. d'argent aux 100 kilog.

Scories 1,400 — rendant à l'essaide 5 à6 pour 100 de plomb

et 2 gr. d'argent aux 100 kilog.

D'après les essais, les matières passées dans la fonte contiennent environ 70 tonnes de plomb et 805 kilogrammes d'argent. Les produits obtenus renferment approximativement 691 tonnes de plomb et 810 kilogrammes d'argent. Ces chiffres démontrent seulement que les pertes en métaux, laites dans la fonte des mattes» ne sont

0B6 TBAITElISlfV Mi MmSUâdl QdMPLEXES

pas sensiblement plus fortes que celles des essais par foie sèche; les résultats des essais ne peuvent p^ être assez certains pour que les chiffres précédents puissent 6b*e considérés comme rigoureux.

Les produits donnés par la tonne de minerais dans la fonte des premières mattes sont :

Plomb d'œttVfe à i20 grammes d'argent aux 100 kilog 0^,427

Secondes mtttea 0^60

FuméM 0,017

Scories assez riches pour être toutes refondues 0 ,466

Ces produits contiennent 0^230 de plomb et 270 gram* mes (î*argent.

Considérations économiques. -•- La conduite d'un four à manche exige la présence de 1 fondeur et de 2 aides par poste de douze heures; il faut de plus un manœuvre pour les transports. Les diverses parties du travail sont données à Tentreprise ; on estime que les fondeurs gagnent 1 îx. 90 c. et les aides \ fr, 50 c. par poste; les routeurs ne sont occupés que pendant la journée et reçoivent seulement 1 franc.

Les frais spéciaux de la fonte au four à manche des 1 ,276t,80 de premières mattes sont :

(fondeurs 480]oartà Ifr.SOo.. 9tS fnnci.

aidas S70 «^ 1 50... 1»440

roulears.... iiO ^ 1 00... 240

r^,«K..c,#ki S^^^ «40 tonnes à 35 00... 8,400

Combustibles W^i.ji.*^m cnnA a onn

( èlurb.deb«if SO «- 50 00... 1«S00

Ferraille 00 fonte 86 -^ 150 00.«. 5,400

Brasque^ outils, réparations > frais dt\trs 6,000

Frais spéciaux de la fonte des premières mattes. . . . 24,192 francs.

Soit par tonne de matte :

Main-d'œuvre 1J,315 2fir.03c.

Colce... 01,188 e 58

Gbarbon 0^029. «. i 45

Fer 0,029 4 35

Frais divers? , . . 4 54

Frais spéciaux rapportés à 1 1. de mattes. i8fr.95c.

MâMS LE cii»*mai* 807

Les produits de la fonte au foar à manche, rapportée à i tonne de matte, sont :

Plomb d'œatre (K,39T contenant : plonb^ 0^,997; trgent 0k,356

Secondes mattes 0,375 - - 0,169 —0,225

Fumée» 0,039 — — 0,019 — 0,016

Scories à repasser 1,100 — — 0,066 — 0 /)22

Les frais spéciaux de la fonte, rapportés à la tonne de niinerais, sont les suivants :

Main-d'œuvre 0J,56 Ofr.864

Coke 0»,08 2 800

Charbon de bois 0,012 0 600

Fer 0,012 1 800

Fralsdivers 2 000

Frais spéciaux rapportés à 1 1. de minerais 8 fr. 064

QuAtMâifE OPÉRATION. ^ Le grillage des mattes produites par l'opération précédente est fait à peu près de la même manière que celui des premières mattes, en tas de 120 tonnes et avec une proportion de bois un peu plus forte. Quand le premier feu est terminé, on sépare les morceaux dans lesquels roxydatioo n'est pas suffisante, on les passe à un second feu» et ainsi de suites une partie des Hiailef reçoit cinq feux successifs.

Afin de ne pas tomber dans des répétitions inutiles, je donnerai* pour cette opération et pour celles qui suivept, seulement les nombres les plus importants.

Les 480 tenues do secondes mattes sont grillées en quatre tas séparés. On brûle 52 tonnes de combustibles, principalement bois et copeaux» et on emploie 97 journées d'ouvriers.

Les frais spéciaux du grillage sont les suivants :

Main-d'œuvre 97 jours à IfrSOc... 126fr.i0c.

Boisetoopeans.... 52tonnesà 7 00 364 00

Frais spéciaux du grillage 490fr. 10 c.

508 HIAITEIIEIIT DBS MDŒIIAIS GdlPLBXES

Soit par tonne de minerais :

Main-d'œuvre 08,032 Ofr.042

Bois et copeaux (H,017 0 121

Frais spéciaux rapportés à 1 1. de minerais. 0 fr. 163

Cinquième opération. — Fonte au four a manche. — La fonte au four k manche des secondes mattes grillées est faite à très-peu près dans les mêmes conditions que celle des premières. La composition des lits de fusion est pareille, seulement on choisit des matières oxydées, provenant descoupellations, moins chargées de cuivre. La mise en feu est faite au charbon de bois ; dès que le four est en bonne allure on emploie le coke comme seul combustible. La durée des campagnes est ordinairement de dix jours, et pendant ce temps on fond en moyenne 54 tonnes de mattes grillées ou 124 tonnes de lits de fusion.

Les 480 tonnes de secondes mattes grillées sont fondues en neuf campagnes, et elles donnent les produits suivants :

plomb d'oeuyre — 210t, rendant à la coupellation 90 gr. d'argtanxlOOkil. Troisièmes mattes. . SOO , tenant 40 p 100 de pi. et 50 gr. — —

Fumées ,. 16,-50 — 35gr. — —

Scories riches...'. . 650, — 10 — 2gr. — —

Ces produits renferment, d'après les essais, 563 toimes de plomb et 307 kilogrammes d'argent, tandis que les matières fondues contiennent 396 tonnes de plomb et 303 kilogrammes d'argent.

La perte en argent est donc un peu plus faible que celle faite dans les essais des matières, tandis que la perte en plomb est d'environ 8,4 pour 100 du métal contenu dans les lits de fusion.

Le plomb est relativement à la matte en proportion plus forte que dans la fonte précédente, sa teneur en

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