CHAPITRE n

GONSlDÉRATIOilS OÉWÉRàLBS StJR LBS DIVERSES MËTHODES

EMPLOYÉES POUR LE TRAITEMENT DES MINERAIS DE rLOMB ARQENTIFÉRB8.

L'exploitation des minerais de plomb, leur traitement métallurgique, la séparation de Targent d'avec le plomb, remontent aux Ages les plus reculés : dans bien des pays les méthodes primitives peuvent se reconnaître encore dans les procédés suivis de nos jours, bien que ces mé* thodes aient été modifiées et perfectionnées progressivement. Les progrès de l'industrie, le développement du génie commercial des différents peuples, ont fait naître des procédés nouveaux, introduisent chaque jour des modifications économiques, mais ils n'ont pas encore fait disparaître partout les traditions de lancienne métallurgie.

Il y aurait un grand intérêt historique à décrire toutes les méthodes connues, et à mettre en lumière les changements successifs qu'a subis le traitement des minerais de plomb et d'argent. Cette description m'entraînerait bien au delà du cadre que je me suis tracé; je ne signalerai que les procédés les plus importants, en choisissant ceux qui permettent d'exposer les diverses réactions chimiques sur lesquelles est fondée l'extraction du plomb et de Targent de leurs minerais. Dans le but de simplifier la description des usines choisies comme exemples, je commencerai par présenter des considérations générales sur les diverses méthodes appliquées aux minerais qui renferment en même temps du plomb et de l'argent.

MÉTHODES DE TBAITEMENT

Je passerai rapidement sur le traitement des minerais non argentifères, parce que les opérations qu'il comprend sont à peu près identiques avec celles qui sont nécessaires pour produire du plomb d'œuvre avec les minerais contenant de l'argent.

J'ai distingué, dans le chapitre précédent, deux classes principales: 1® les minerais sulfurés; 2^ les minerais oxydés.

Je vais d'abord considérer la première, à laquelle se rapporte la majeure partie des minerais traités ; je m'arrêterai nK)ins longtemps sur la seconde, qui est relativement moins importante; je ne m'occuperai, en premier lieu, que de la partie du traitement, dont le but est la production du plomb d'csuvre; j'exposerai ensuite les divers modes de coupellation et la cristallisation.

Traitement des minerais flmlftwés*

TraiiemeDt

dei galènes

aa four

àrèrerbère.

Les galènes plus ou moins argentifères sont traitées ar deux méthodes bien différentes : dans l'une on opère ans des fours à réverbère, dans l'autre on emploie des fours à tuyère. Chacune d'elles présente de nombreuses variétés, qui dépendent de la nature et de la richesse des minerais, aussi bien que des conditions diverses dans lesquelles les usines sont placées. Je vais considérer dans ce paragraphe les points les plus importants et les réactions chimiques principales des opérations, à la suite desqvielles on obtient le plomb d'œuvre.

On traite au réverbère les galènes très-riches en plomb, contenant, comme gangues principales : le carbonate de chaux, le sulfate de baryte, ou la blende, c'est-à-dire des matières qui empêchent la fusion des composés oxy-

DES MINERAIS DE PLOMB ARGEHTIFÈilES. 35

gênés du plomb. On ne peut réussir à traiter, sans employer le fer métallique, les minerais à gangues quartzeuses ou argileuses; pour les galènes pauvres, l'emploi du réverbère n'est jamais économique.

Ces conclusions sont le résultat d'une longue suite d'expériences faites dans un grand nombre d'usines, et à diverses époques. Les explications que je vais présenter feront, je Tespère, comprendre leur exactitude.

On doit distinguer deux ^variétés, on peut même dire deux méthodes différentes de traitement au réverbère des galènes riches en plomb :

A. — Traitement par réactions ^ dans lequel on obtient la majeure partie du plomb sans faire intervenir aucun réactif autre que l'oxygène encore libre, contenu dans les flammes du four.

B. — Traitement par le fer, dans lequel on enlève le soufre au plomb par le fer métallique, employé comme réactif principal de l'opération.

La première méthode s'applique, ayec des variétés infinies, aux galènes riches à gangues calcaire, barytique ou blendeuse; la seconde a été quelquefois employée pour les galènes riches à gangues de quartz ou d'argile, mais on a dû l'abandonner presque partout, à cause de la grande dépense qu'entraîne l'emploi du fer adopté comme désulfurant.

Le procédé de traitement par réactions est employé dans un grand nombre d'usines; le mode d'application, rtacSoM. la forme et les dimensions du four, les détails de Topération, présentent des différences très-grandes, mais les réactions qui amènent la majeure partie du plomb à l'état métallique sont partout les mêmes ; je n'ai par conséquent pas besoin de considérer les divers cas particuliers. Je ne ferai, pour l'exposé général de la méthode, aucune hypothèse spéciale sur la forme du four ; je sup-

Tnltemoiil

34 WtfMMB M tRAttfittMf

poâérat le traitemebt fait dans un révefbèire ordinâins doût la sole ^éee&te une inclinaison Vers Un bassin etté» rieur, et dans lequel les flammes sont maintenues oxy ^ dantes pendant toute la durée dé Topera tion.

Opéfatiûn. -^ L'opération entière se divise en trois périodes i dans lA première» on produit l'oxydation d'une partie du sulfure dé plomb et sa transformation en oxyde et en sulfate; daûs la seconde, On fait réagir le sulfure sur Toxyde et le sulfate de plomb, ce qui produit dô Taôide sullbreux et du plomb métallique ) dans la dernière, on cherche à retirer encore un peu de plomb des ma^* tières demi'^foudues qui se trouvent sur la soie, en les traitant par de la chaux ou par du charbon : les résidus de Topéralion sont assez fortement agglomérés pour qu'on puisse ensuite les passer aisément dans un four & manche.

frémién périûde. -« On étend sur la sole la chargé de galène réduite en sable fin $ on chauffe progressivement jusqu'au rouge sombre, eu ayant soin d'exposer successivement toUteil les parties du. minerai à Taction oxydante des flammes, et de r%ulariser autant que possible l'éiévation delà température. Pendant toute la durée de cette période d'î^âyetoeitm, on doit éviter l'agglomération qui s'opposerait aux progrès ultérieurs de l'action oxydante. Il ^e produit de l'oxyde et du sulfate de plomb, des sulfates de zinc et de chaux , dans le cas de gangues blendeuse ou calcai)^. Je reviendrai, du reste, sur l'influence des gangues, et \é vais d'abord en faire abstra<î^ tion, afin de ne pas compliquer l'exposé général.

On doit terminer la première période^ arrêter l'oxydation, quand il reste encore dans la charge une proportion de sulftire de plomb a^ez grande pour réagir facilement et complètement sur les composés otydés.

La durée de cette première période est variable avec te poids et la richesse du minerai diaigé, et avec la dis^

DES uniHUtt m punoi âmiiiiPÈREfl.

poiîlioa du four plus oa moind fatorâble à une oiydA»tion rapide ; elle est nécessairement plus courte quand on traite des minerais eh partie altérés, et contenant déjà du carbonate de plomb.

Seconde période. RéoetioM. — On charge du com^* bustible sur la grille* de manière à rendre les fl&mmes moins oxydantes, et on porte rapidement les matières à la température du rouge cerise, à laquelle peutent com* mencer les réactions. Dès que ce poiot est atteint, on brasse fortement avec un ringard , afin d'amener en eonttiGt intime le sulfure avec Toiyde et le sulfabs de plomba Les réactions chimiques entre ces composés pro** dtiisent deTacide sulfureux et^du plomb métallique; ce dernier coule dans le bassin extérieur, et par là se trouve soustrait à laction de la chaleur, qui ferait perdre par TolatiUsation une partie du métal.

Quand le plomb cesse de couler, les matières sont au rouge cerise et déjà notablement agglomérées ; elles eofi' tiennent encore du sulfure de plomb en excès^ un peu d*oxyde et de sulfate, qui n'ont pas participé aux réactions ; on ouvre les portes latérales afin d'abaisser tin peu la température du four, et aussi dans le but de rendre Taotion oxydante plus énergique ; on laisse se produire une nouvelle quantité d'oxyde et de sul£ftte de plomb par l'oxydation du sulfure.

On donne un nouveau coup de feu, terminé encore par un brassage, qui fait couler dans le bassin extérieur une nouvelle quantité de plomb.

On continue de cette manière par alternances de grillages^ de coups de feu et de brassages^ tant qu'on peut faire couler du plomb» et tant que les matières n'entrent pas en fusion trop liquide.

La durée de ces grillages et de ces réactions est de plus en plus courte^ et la température de plus en plus

36 MAnODEâ DE TRAHEIIEHT

élevée; la quantité de plomb que produisent les brassages successifs diminue très-rapidement.

On doit arrêter la seconde période dès que les matières commencent à couler, parce qu'alors les grillages et les réactions ne peuvent plus avoir lieu.

La durée totale de la seconde période, la quantité du plomb produit avec un minerai pur, sont très-variables; elles dépendent principalement de Thabileté de Touvrier, et des soins qu'il apporte aux diverses phases deTopération.

TxoisUme période. — Les matières presque complètement fondues, résidus des réactions, contiennent : de Toxyde de plomb libre et combiné avec de Tacide sulfurique et avec de la silice prise à la soie ; une petite quantité de.sulfure de plomb, dont Tétat chimique est difficile "^ à établir ; entouré de combinaisons oxydées fondues, il ne réagit pas sur elles, comme il le fait à une température plus basse et quand Tétat de fusion n'est pas aussi prononcé. On ne peut expliquer ce phénomène que de deux manières :

Le sulfure est combiné avec l'oxyde de plomb, formant un oxysulfure, dont la composition n'a pas encore été déterminée; la combinaison desdeux corps empoche la réaction chimique qui produit le plomb métallique pendant la seconde période ;

Le sulfore n'est pas dissous dans les composés oxydés en fusion, et fondu lui-même, il n'est pas mouillé par eux, ce qui empêche l'intimité du contact nécessaire aux réactions chimiques.

La seconde explication me parait être la plus rationnelle, car il y a une véritable impossibilité dans la première : on ne peut admettre que des corps, qui agissent les una sur les autres avec une si grande facilité dès qu'ils sont en contact intime^ peuvent se combiner sans

DES MINEIUIS DE PLOMB ARGEITnFÈRES. 3*/

décomposition à une température plus élevée ^ que celle à laquelle commence leur réaction.

J'admets la seconde explication, et je crois qu'on doit considérer les résidus de la seconde période comme des mélanges, en proportions trè&-yariables , de sulfure, d*oiyde, de sulfate et de silicate de plonib, qui ne peuvent plus se décomposer mutuellement, parce que, bien que fondus et mélangés, ils ne sont pas en contact intime .

On en retire encore, dans le four à réverbère, une certaine quantité de plomb par le ressuage^ qui constitue la troisième période. Cette partie de l'opération se fait de deux manières différentes, en mélangeant sur la sole des escarbilles ou de la cbaux avec les matières presque fondues.

EmpUn du charbon. — On jette sur la sole quelques pelletées d'escarbilles, on brasse fortement, on donne un coup de feu, on brasse de nouveau, et on continue tant que Faction du charbon fait couler du plomb.

Le charbon agit sur Toxyde libre et sur le sulfate, en donnant du plomb métallique; la réduction n'est pas complète, par6e que le contact du réductif n'est pas intime. Le gaz qui se dégage dans cette réduction boursoufle les matières et les rend poreuses, détruit par conséquent, au moins en partie, l'état physique des matières qui s'opposait aux réactions du sulfure sur les combinaisons oxydées. On peut donc, par un nouveau coup de

i U est bien entendu que je ne parle ici que du cas particulier du sulfure et des composés oxydés du plomb. La chimie offt'e un grand nombre d'exemples de changement complet des réactions que deux sels exercent l'un sur Tan Ire à des températures différentes. Ces changements peuvent toiqonrs être expliqués par des raisons chimiques, par les propriétés des sels considérés, ou des sels qui peuvent provenir d'une double décomposition. Les propriétés de l'oxyde, do sulfure et du sulfate de plomb ne permettent pas d'admettre que Vélévation de la température puisse seule empèdier la réaction qui a lieu au ronge cerise.

38 UtmSDiËê M TBAtmODIT

feu et par uD bragsage, détermiDer encore partiellement ces réactions, et faire couler un peu de plomb.

Les crasses qui restent sur la sole, quand le ressuage est terminé, sont retirées du four, et doivent ôtre traitées au four à manche, comme je l'indiquerai bientôt. Elles contiennent peu de plomb quand les opérations ont été bien conduites, mais elles renferment toujours do l'argent quand les minerais traités sont argentifères.

Emploi de la ehaux. — On jette sur la sole quelques pelletées de chaut caustique en poudre, et on brasse avec un ringard, de manière à incorporer la chaux dans les matières presque fondues. Ce brassage fait couler une certaine quantité de plomb; quand il ne s'en produit plus, on retire les crasses du réverbère et on les conserve pour les passer plus tard au four à manche.

La chaux refroidit beaucoup les matières, leur enlève leur fusibilité et les ramène à l'état simplement spongieux, qui permet de produire encore les réactions entre le* sulfure et les combinaisons oxydées par un brassage peu prolongé. Cette action, pour ainsi dire mécanique, n'est pas la seule qu'exerce la chaux : elle agit chimiquement sur le sulfate, sur le silicate et sur le sulfure; aux deux premiers elle enlève une partie de leur acide ; au sulfure elle prend une partie du soufre» en produisant du plomb métallique et du sulfate de chaux. Le contact des flammes oxydantes est néces^re à cette dernière action; on peut s'en convaincre aisément en faisant Pexpérience suivante : on chauffe au rouge, dans un creuset bien fermé, un mélange intime de chaux et de galène, il ne 3e produit pas de plomb métallique, la galène n'éprouve d'autre altération que la décomposition et la volatilisation partielles qui correspondent à la tem* péralure de l'expérience; la chaux p'agit qu'eu empochant la fusion. Si, au contraire, on découvre en partie le

DS8 Miimuii M iMiai OAWnFiRES. 80

crauset, pendant qu'il est porté au rouge, on obtieut, fc la surface de la matière nou foodue, du sulfate de cbauj^ et dai globules de plomb métallique ; l'aetiou pénètre d'aU' tant plus profondément dans la masse qu'on laisse plus loagte^aps le creuset découvert pendant leipérience.

D'après oes observations, l'emploi de la ehaux est plus avantageux dans la ressuage des oiysulfures, quand ces matières contiennent encore beaucoup de sulfure de plomb; celui du 'charbon doit être préféré dans le cas contraire, c'est-à-dire quand les crasses contiennent plus de sulfate, de silicate et d^o&yde de plomb que de sulftire. Pour des galènes pauvres en argent, le choix aitre les deux réactifs du ressuage dépend de la oonf duite des deux premières périodes et de la oopiposition des crasses plombeuses fondues ; mais pour les minerais aigântîfères, le choix dépend principalement de la ta-r neur en argent.

Quand on a employé la chaux, les dernières crasses, destinées au four à manche, ne contiennent que très-peu desolfure de plomb ; elles sont composées principalement d oxydes, de sulfates et de silicates de plomb et de chaux, et par eonséquant ne retiennent qu'une proportion d'ar^ gant extrêmement faible. Les derniàres crasses obtenues par l'emploi du charbon pour le ressuage contiennent encore une quantité notable de sulfure, et retiennent plus d'argent. Il y a évidemment un grand intérêt à laisser le moins possible d'argent dans les crasses, et à obtenir la plus grande partie du métal précieux dans le plomb d'flsuvre donné par le four à réverbère i il en ré*« suite que pour le traitement des galènes argentifère on doit toujours employer la chaux dans la ressuage, et que le charbon ne doit être adopté que pour les minerais qui ne oontiennoit pas, ou, du moins, qui ne contiennent que très-peu d'argent.

40 MÊTffODES IMC TRAnCKENT

La conduite des deux premières périodes est à peu près la même pour les minerais argentifères et pour ceux qui ne contiennent pas d'argent, car on doit chercher à perdre le moins possible de plomb, et à obtenir des crasses en très-petite quantité. Dans leressuage seu* lement, il y a une différence pour le traitement des deux classes de minerais et dans l'emploi du réactif employé. La chaux convient aux deux cas, lecharbon ne peut être adopté que dans le ressuage des minerais non argentifères.

Produits. — Le traitement des minerais purs par cette méthode donne seulement deux produits : le plomb qui coule pendant les deux dernières périodes dans le bassin extérieur ; les crasses de ressuage retirées du four à la fin de l'opération.

Le plomb brut est toujours assez impur ^ parce qu'il entraine une petite quantité de toutes les matières solides qui sont sur la sole ; la fluidité qu'il conserve dans le bassin extérieur n'est pas assez grande pour que ces matières puissent toutes venir nager à la surface du métal; on doit purifier le plomb, avant son entière solidification, en y plongeant des menues branches de bois» dont la décomposition produit du gaz; leur dégagement donne lieu à un bouillonnement qui amène à la surface les matières solides tenues encore en suspension. On écume ensuite la surface du métal, on puise à la cuiller et on verse dans des lingotières. Le plomb ainsi obtenu contient la presque totalité de l'argent des minerais; il peut être passé directement soit à la cristallisation, soit à la coupellation. Quand on traite des minerais ne renfermant pas d'argent, le plomb peut être livré directe*^ ment îe^u commerce.

Les crasses ont une composition et une richesse variables avec le réactif employé pour le ressuage et les soins apportés à toute l'opération.

DES UNnUIS DE FLOHB MtGEHintBES. 41

Pour les minerais non argentifères, les crasses ont été appauvries par l'action du charbon ; elles contiennent encore un mélange d'oxyde, de sulfure, de silicate, et même de sulfate de plomb ; elles renferment en outre quelques escarbilles, dosit l'action n*u pas été complète, et qui n'ont pas eu le temps de brûler dans le réverbère à la surface des crasses demi-fondues. Quand les opérations ont été bien conduites, les crasses produites par des minerais très-purs sont en quantité absolue trèsfaible ; on peut perdre le plomb qu'elles contiennent, et ne pas les soumettre à un traitement ultérieur au four à manche. Les frais entraînés par cette seconde opération dépasseraient la valeur du métal qu'on pourrait retirer des crasses.

Quand on traite des minerais argentifères, on emploie dé préférence la chaux pour le ressuage; les crasses obtenues sont pauvres en plomb et en argent, mais cependant leur teneur est ordinairement assez élevée pour qu'on ne les puisse pas jeter ; elles contiennent, en mélange plus ou moins intime, de la chaux libre et combinée avec la silice et l'acide sulfurique ; de l'oxyde de plomb, sous les mêmes états de combinaison ; du sulfure de plomb en proportion variable, mais ordinairement très-faible. Leur texture est spongieuse et convient parfaitement au traitement au four à manche. Leur teneur en argent dépend principalement de la proportion de sulfure de plomb qu'elles renferment, et pour cette raison on doit chercher, pendant le ressuage, à décomposer, autant que possible, par l'action de la chaux, le sulfure de plomb qui reste encore après la seconde période.

Observation, -— Les fours à réverbère dans lesquels on traite les minerais de plomb par la méthode que je viens d'exposer, ne se détériorent que très-lentement ; cepen-*

4& irfHMDEf MB Tumaam

inni on doit les réparer fréquemment, parce que les QpératieQB ne peuvent ôtre convenablement conduites que si les fours sont en parfait état. Sous ce rapport, la métallurgie du plomb diffère beaucoup de celle du cuivre. Dans cette dernière, on se sert des fours de grillage et de fusion, tant qu'ils peuvent suppoi*ter le feu, tant qu'on peut y produire, même aux dépens d'une forte consommation de combustibles, la température nécessaire aux réactions du grillage, ou à la fusion du métal, des mattes et des scories. Dans le traitement des minerais de plomb, les résultats économiques, et surtout une faible volatilisation du plomb, ne peuvent être obtenus que si les fours ont rigoureusement les dimensions qu'une longue ex^ périence a fait connaître, et qui permettent de régula** riser et de modérer convenablement les réactions et la température. Ce fait doit fhipper immédiatement lesin-^ génieurs qui visitent des usines à enivre et à plomb, dans lesquelles on emploie les réverbères : dans les pre^ mières, plusieurs appareils sont dans un état tel qu'on comprend à peine qu'on puisse les utiliser encore ; dans les secondes, tous les fours sont maintenus presque neufs. Fumiêê. -^ Dana ce qui précède, je n'ai pas ooneidéré spécialement la perte en plomb provenant de la volati* lité du métal et de celle des sulfures, mais elle est trop grande pour qu'on puisse la négliger. Le sulfure de plomb est décomposé partiellement par l'action de la chaleur seule et laisse volatiliser une petite quantité de plomb. Cette première cause de perte peut âtre presque écartée quand on conduit le grillage à une température progressivement élevée, en faisant arriver sur la sole une proportion d'air assez grande pour que l'oxydation du sulfure de plomb précède sa décomposition par l'action de la chaleur seule. Pendant la première période de Vo^ pér^tion, quand elle est couduite avec les seins convet*

DES MUIBftAIB OB PLOMB ARGEMUFÈnES. 4S

Qables, Ift perte par volatilisation peut être considérée comme négligeable; il y a cependant une perte notable en plomb pendant cetie période, par suite de Tentralnement des matières fines par le courant des gas, soit pendant le émargement lui-même» soit pendant le travail au ràbleetàlaspadelle.

Dans la seconde période et dans le ressuage» la température est de plus en plus élevée, le plomb est amené à l'état métallique, une partie est volatilisée, malgré la précaution adoptée de laisser couler hors du four le métal à mesure qu'il est produit. La fraction du plomb ainsi volatilisée est trèsi-variable avec Thabileté des ouvriers; elle est très-faible quand ils parviennent à produire la majeure partie du plomb daus la première réaction, o'estàrdire à pousser l'oxydation jusqu'au point ou il reste sur la soie la quantité de sulfure presque exactement néctefictire à la réaction complète sur Toxyde et sur le sulfate de plomb produits par le grillage. Au moment de la preflaière réaction, la température n'est pas asses élevée pour volatiliser beaucoup de plomb ; dans les réactions ultérieures, on n'a dans le four qu'une très-petite partie du plomb contenu dans la charge, et par conséquent la perte par volatilisation, rapportée au minerai luhmême, n'a plus une grande importance.

(.es matières fines entraînées et la vapeur de plomb se transforment entièrement en oxyde, en suifete et en carbonate de plomb, au contact des gaz contenant des acides sulfureux et carbonique et de l'oxygène encore, libre.

L'argent est toujours partiellement entraîné avec le plomb, mais dans une proportion beaucoup plus faible; la perte d'argent parait être due à deux causes principales ; la volatilisation du métal, qui se produit en même tempe que celle du plomb ; rentratnement des matières

44 MÂIHODEg DE TRAITEIIEIIT'

fines de la cbârge, pendant Jes premières heures de l'opération.

Il est toujours important de recueillir les fumées^ en forçant les gaz et les flammes qui sortent des réverbères à traverser une série de canaux et de chambres de condensation. Le développement de ces appareils dépend nécessairement de la consistance de l'usine et de la quantité de minerais qu'on traite en temps ordinaire ; mais, dans le cas même d'une faible production, on ne doit jamais reculer devant les dépenses qu'entratne rétablissement de canaux et de chambres dans lesquels on puisse recueillir une grande partie du pldmb et de l'argent entraînés hors des fours.

Les fumées contiennent presque tout le plomb a l'état d'oxyde, de carbonate et de sulfate ; elles ne renferment ordinairement que très -peu de sulfure : l'argent se trouve dans les fumées probablement à l'état métallique ; je dis probablementj parce qu'il est impossible de déterminer nettement, par des caractères chimiques» l'état de l'argent dans des matières qui en contiennent si peu.

Considérations générales, — En exposant la méthode générale de traitement des galènes pures au réverbère, j'ai dû énoncer les réactions chimiques en même temps que la marche de l'opération ; il me reste encore à présenter quelques considérations sur les difficultés du traitement, et sur Tinfluence des gangues terreuses ^ ou métalliques, qui accompagnent habituellement la galène.

La réaction chimique du sulfure de plomb sur l'oxyde, le carbonate et le sulfate, qui est la base de la méthode que je considère maintenant, peut être produite avec une grande netteté dans les laboratoires. En chaufiant dans un creuset, à l'abri des gaz oxydants et réductifs.

DES MIKBBAIS DB FLOMB ABOBirilFÈRES. 45

un mélange Intime de sulfure, d'oxyde, de carbonate ou de sulfate, dans des proportions exactement calcu^ lées, on obtient la totalité du plomb à Tétat métallique ; tout le soufre se dégage à l'état d'acide sulfureux, Tacide carbonique est entièrement mis en liberté.

Dans le traitement de la galène au réverbère, la réaction ne peut pas avoir la même netteté : on doit produire les combinaisons oxydées du plomb par le grillage partiel de la galène, les proportions des divers composés ne peuvent pas être exactes; il est de même impossible d'obtenir leur mélange intime.

La totalité du plomb ne peut être amenée à Tétat métallique par une seule réaction ; il faut procéder par grillages et brassages successifs, en ayant soin de laisser dans les matières plombeuses, qui restent sur la sole après chaque réaction partielle, une quantité de sulfure de plomb assez grande pour qu'on puisse continuer l'o^ pération. La température s'élèfve très-rapidement, les matières s'agglomèrent de plus en plus, et prennent, au bout de peu de temps, un état de fusion pâteuse qui s oppose à l'oxydation aussi bien qu'aux réactions chimie ques du sulfure sur les composés oxydés. Il faut alors changer le mode de travail, réduire une partie de Toxyde de plomb par le charbon, ou détruire une partie du sulfure par l'action de la chaux.

Il est d'une très-grande importance d'obtenir la majeure partie du plomb au premier brassage, car dans les phases ultérieures de l'opération on perd beaucoup plusde métal par volatilisation. La proportion du plomb, contenu dansla charge, qu'on obtient à la suite du premier coup de feu, dépend principalement de l'habileté de l'ouvrier, du soin qu'il apporte à son travail. Lui seul peut, à force d'attention et à la suite d'une longue expérience, produire, pendant la première période, un

46 HtaMWES M9 TUMTBIIMIT

mélange presque intime de Sulfure et d'oxyde Ott dé su!^ fate^ et arrêter l'oxydation pour déterminer la première réaction au moment précis où il ne reste pluii qu'titi très-faible excès de sulfure ; la réaction elle-même n'est à peu près complète que si TouTrier conduit convenable' ment le coup de feu et le brassage. Le reste de Topération, le grillage et les réactions des matières aggloitlé^ rées et même presque fondues , le ressuage , oHVent également des difficultés très^grandes^ que l'ouvrier De peut' surmonter que par un travail presque eontinuelf très-pénible en raison de la température élevée à laquelle le four est porté« Aucune surveillance ne peut sei*vir au contrôle efficace du travail» oi remplacer, mdme en partie» Thabileté spéciale des ouvriers.

Il est par conséquent indispensable d'intéresser les ou-* vriers à la réussite des opérations, en les payant à l'en-* treprise, d'après le rendement en métal des minerais d'une teneur déterminée^

La réaction du sulfure de plomb sur les compôiéâ oxydés n'est pas en réalité la seule qui produise le métal t les outils en fer sont presque constamment en contact avec les matières en élaboration, et réduisent une partie très-notable de l'oxyde, et même du sulfate et du sulfure ; leur action devient plus énergique à mesure que la température est plus élevée et que le contact devient plus intime et plus prolongé, par suite de la fusion des matières* Cette action des outils de doit pas être négli^ gée ; ils s'usent très-rapidement et leurs réparations for** ment une fraction notable des frais que nécessite l'opération entière.

inSueDce Lcs miuerais parfaitement purs, pour lesquels j*ai lèneû»^ donné les explications qui précèdent, sont pour ainsi méuiiiqaes. dire une exception ; presque toujours la galène soumise au traitement métallurgique est mélangée de mutièrei

DBS MUOSAtt M M» AmnUlFÈRES. 47

diyertas^ terrettM» ou i&éulliquet. La pluptrt dw gta*-^ gués ont une grande influence eur les réactions ohitniquee qu'on cbercbe à produire, sur la composition et ia richesse descrasseS) résidus du traitement au réverbàre. ÂTant d'étudier cette influence, je dois insister de nou« Teau sur ce ^ue j'ai aTancé au commencement ùa paragraphe : les galènes très-riches^ renfermant peu de gan« gués, peuvent seules èire traitées dans les réverbères par les méthodes fondées sur ia réaction du sulfure sur loiyde et sur le sulfate de plomb. Pour les minerais pau-^ vres« les gangues empêchent le contact intime entre le sulfure et les composés oxydés, et les réactions ne peuvent pas avoir lieu, ou du moins ne peutent être pro-^ dttites que d'une manière très*incomplète.

Dans les considérations que je vais présenter sur Tin^ fluenoe des gangues diverses dans le traitement au rêver** bère, il s'agira toujours de minerais riches, contenant très-peu de matières étrangères.

Cêfbmaiê dé thaux. ^ La chaux carbonatée, en faible quantité, ne gêne pas notablement les réactions qui pnn duisent le plomb métallique) elle les facilite au con« nraire, en contribuant à la décomposition du sulfure de plomb 9 avec production de sulfate de chaux, et en re^ tardant un peu le moment où les matières deviennent trop fluides pour que les réactions principales puissent avoir lieu.

Les dernières crasses scmt plus facilement appauvries que dans le cas des galènes à peu près pures, et ne re« tiennent que très^peu de plomb lorsque le travail a été bien conduit»

On n a pas encore déterminé par des expériœces di^ rectes quelle est la limite à laquelle le carbonate de chaux deviendrait nuisible au traitement; les minerais à gangue edcaîre sont £Busitement enrichis par la pré-

48 MfilBODBS DE TRAREMBlfT

paratioa mécanique; on arrive, sans pertes notables, i ne laisser dans les produits livrés aui usines que 10 à i2 pour 100 de gangue calcaire, et dans une proportion aussi faible la chaux est plutôt utile que nuisible au traitement.

Sulfate de baryte. —Cette gangue se comporte comme matière inerte pendant toute l'opération, et par conséquent elle ne peut être nuisible que mécaniquement, en diminuant l'intimité du contact entre les composés du plomb qui doivent réagir les uns sur les autres. Les dernières crasses sont généralement assez riches pour qu'on doive les fondre au four à manche, même dans le cas où les minerais traités ne sont pas notablement argentifères. Les galènes qui renferment 15 pour 100 de leur poids de gangue barytique sont déjà d'un traitement peu économique au réverbère; pour une proportion plus forte de la gangue on n'obtiendrait que très-peu de plomb par réaction.

En raison de sa grande densité, le sulfate de baryte est un obstacle à l'enrichissement de la galène par préparation mécanique; mais il ne faut pas perdre de vue que le degré de richesse moyenne des produits préparés, qu'on peut obtenir d'un minerai barytique, dépend en grande partie du mode de dissémination de la galène dans la gangue.

Souvent la galène forme des veines ou des veinules dans la masse barytique ; dans d'autres gisements elle est disséminée en nodules et en mouches dans la gangue terreuse. Dans le premier cas, on peut séparer la plus grande partie de la baryte par le triage à la main et par les criblages, c'est-à-dire presque sans perte de galène ; on n'a besoin de bocarder et de laver sur les tables qu'une faible partie du minerai, réduite en sables fins ou en schlamms ; on peut amener, sans pertes trop grandes,

DBS MUIEII^ktt DE TLOHB ARGfeimrÈRES . 40

la teneur moyenne des produits préparés au degré con- Tenable pour le traitement au réverbère.

Dans le second cas, au contraire, le bocardage et le lavage des matières fines doivent être appliqués à la majeure partie du minerai ; on ne peut pousser très-loin renrichissement sans s'ei^poser à des pertes très-fortes ; les produits de la préparation mécanique contiennent trop de sulfate de baryte pour être traités au réverbère.

J'ai présenté ces considérations, qui paraîtront peutêtre un peu étrangères a la métallurgie, pour montrer quelle influence peut avoir sur la méthode de traitement le mode de dissémination de la galène dans la gangue, ou Tétat physique du minerai.

Le spath^fluor se comporte à peu près comme le carbbnate de chaux dans le traitement au réverbère. Je ne crois pas nécessaire de considérer spécialement Tinfluence de cette substance, qui n'est que rarement la gangue dominante des galènes.

Quartz, argile^ silicates. — Ces gangues rendent trèsdifficile l'application du procédé par réactions, même quand elles ne se trouvent dans les minerais qu'en proportion très-faible, de 5 à 6 pour 100 par exemple. Il est impossible d'obtenir, au réverbère et par réactions, la plus petite quantité de plomb métallique en traitant des galènes contenant 12 pour 100 de quartz, d'argile, ou de gangue feldspathique. Il suffira de quelques mots pour faire comprendre la raison de cette impossibilité.

Dans la première période, pendant le grillage, les gangues restent à peu près inertes, tant que la température est peu élevée ; dès que les matières sont portées au-dessus du rouge sombre, et avant que les réactions du sulfure de plomb sur les composés oxydés puissent avoir lieu, les gangues silicatées se combinent avec Toxyde de plomb, et forment des silicates basiques ex^

TOMB II. i

50 MtnOMS »E TRAITEWIVr

trémement fusibles, qui font entrer toute la charge eu fusion presque complète, au moment où on donne le premier coup de ieu. Les réactions deviennent alors impossibles. Des expériences directes ont été faites dans plusieurs usines et à diverses époques; elles ont démon* tré que laddition de 6 pour iOO de sable quartzeux trèsfin à des galènes parfaitement pures suffit pour empêcher complètement les réactions.

Le quartz et les silicates en morceaux n'agissent pas à beaucoup près avec la même rapidité et la même énergie que le sable très-fin, mais leur influence n'en est pas moins très-grande, et les réactions entre les composés du plomb ne sont jamais que partielles, dès que la proportion des gangues silicatées est un peu notable.

Les minerais de cette nature, plus ou moins enrichis par préparation mécanique suivant leur teneur en ar* gent, sont ordinairement traités aux fours à manche, comme je l'exposerai plus bas. Il serait cependant possible d'en extraire la majeure partie du plomb au réverbère et en une seule opération, mais par une mé^ tbode entièrement différente de celle que j'ai considérée jusqu'ici.

Il faudrait pousser aussi loin que possible le grillage à basse température, en évitant avec soin toute agglomé* ration ; chauSer ensuite jusqu'à fusion complète, et décomposer toutes les combinaisons du plomb : oxyde, sulfure, sulfate et silicate, par du fer métallique employé à l'élat de ferraille ou de fonte. Je ne fais qu'indiquer la marche de l'opération sur laquelle je présenterai quelques détails en parlant du traitement du sulfate de plomb naturel ou artificiel.

Blende, *- La blende accompagne la galène dans un grand nombre de gisements^ souvent même les deux espèces minérales sont intimement mélangées» et la prépa-

DES HlNDUlt M PUMIB tMlHIWÈRES. Si

ration mécanique ne peut donner des produits riches en plomb que dans le cas de minerais très^peu argentifères.

On peut traiter au réverbère, et par réactions, des galènes contenant en moyenne de 10 à 12 pour 100 et même jusqu'à 15 pour 100 de blende; mais cette der^ nière proportion est déjà trop élevée pour que les réactions des composés plombeuxpuissenti^ faire facilement.

La blende ne complique pas le traitement, elle n'est nuisible que par la formation de Toxyde et du sulfole de sdoc, qui se com|>ortent comme matières inertes et empèohent le contact intime entre les composés du plomb. La petite partie de sulfure de zinc qui n'est pas oxydée dans la première période de grillage participe aux réactions sur Toxyde de plomb, en produisant de l'acide sulfureux, de loxyde de zinc et du plomb métal* lique. Dans les dernières réactions de la seconde période le zinc est en entier à Tétat d'oxyde, n'agit plus sur Toxyde de plomb) mais retarde par sa présence la fusion des matières» et par conséquent permet de continuer assez longtemps ^es réactions partielles. Les crasses qu'on soumet au ressuage contiennent la plus grande partie du plomb à l'état d'oxyde ; le ressuage peut être fait à l'aide d'escarbilles; les dernières crasses sont trè&-pau- Très en plomb.

La présence de l'oxyde de zinc dans les matières soumises au ressuage par le charbon présente un assez grave inconvénient : une partie de l'oxyde de zinc est réduite, en même temps que l'oxyde de plomb ; le zinc, an se volatilisant, entraîne une forte pqpportion de plomb; la perte par volatilisation est notablement augmentée, mais cette augmentation de la perte ne s'exerce que sur le plomb contenu dans les crasses livrées au ressuage, c'est-àrdire sur une portion trèa-ËBiible du métal que renferment les mineFaîa.

53 MÉTBODBS D£ TIUITGIIEKT

Il est donc facile de traiter au réverbère des galènes peu chargées de blende, et la marche à suivre pour tirer parti d'un gisement contenant à la fois blende et galène est pour ainsi dire indiquée d'avance, quand ces minerais ne sont pas argentifères. Il faut séparer la blende par la préparation mécanique et ne livrer à Tusineque des produits préparés, contenant au plus de 10 à 12 pour 100 de blende.

Il n'en est pas de même quand les minerais sont argentifères, parce que la préparation mécanique occasionnerait des pertes trop grandes si on cherchait à pousser l'enrichissement jusqu'à la limite que je viens d'indiquer. Les minerais préparés contenant de 30 a 25 pour 100 de blende donnent très-peu de plomb au four à ré« verbère par la méthode des réactions ; le traitement au four à manche présente des difficultés presque aussi grandes, à cause de Tinfusibilité que Toxyde et le sulfure de zinc communiquent aux scories et aux mattes, en raison surtout de Ténorme perte par volatilisation, en plomb et en argent, qui résulte de la volatilité du zinc.

On n'a proposé jusqu'à présent aucune méthode métallurgique applicable avec économie aux minerais de piomb très-chargés de zinc et contenant de Targent. On cherche, quand cela est possible, à les mélanger avec des galènes à peu près pures, de manière à ramener la proportion de blende dans le mélange total dans les limites de 12 à 15 pour 100, pour lesquelles le traitement au réverbère est applicable.

Quand ou ne peut pas disposer de minerais purs, on traite en général au four à manche les galènes blendeuses et argentifères, peu enrichies par préparation mécanique; mais on n'a fait aucune expérience pour vérifier si les pertes en plomb et en argent, si l'augmentation des frais de traitement, qui résultent de la présence de la

DES MWBIUIB DE PLOMfi ARGEimrÈREd. 53

blende, ne sont pas plus fortes que celles auxquelles donnerait lieu un enrichissement plus complet par des moyens mécaniques.

Les expériences faites dans une localité ne pourraient d'ailleurs servir que conmié point de départ pour des expériences analogues, nécessaires pour d'autres gisements blendeux, car Tintimité plus ou moins grande du mélange de la blende avec la galène fait varier, dans des limites très-étendues, les pertes et les frais de ia préparation mécanique. Les résultats obtenus pour un minerai spécial ne sont pas directement applicables à des minerais également blendeux, mais pour lesquels le mélange des deux sulfures n'est pas aussi intime.

Pyrites de fer. — Les pyrites de fer et même la pyrite arsenicale accompagnent fréquemment la galène argentifère; tantôt le mélange est intime, tantôt les divers sulfures métalliques sont assez nettement séparés ; dans le premier cas il est impossible d'obtenir à la préparation mécanique de la galène suffisamment débarrassée de la pyrite pour qu'on puisse lui appliquer le traitement au réverbère. Dans le second l'on peut, par le triage et par lescriblages, enlever la plus grande partie des pyrites; les schlichs provenant du travail des matières fines n'en reliennen t qu'uncf quantité très-faible, la méthode des réactions au four à réverbère peut être appliquée avec succès.

La présence d'une petite quantité de pyrites dans la galène n'entrave pas les réactions et ne force à apporter aucune précaution spéciale dans les diverses périodes de l'opération.

Pendant le grillage les pyrites s'oxydent un peu plus rapidement que la galène et produisent de l'oxyde et du sulfate de fer; une partie du sulfure échappe à l'action de l'oxygène, et contribue, dans la seconde période, à produire du plomb métallique en agissant sur l'oxyde de

54 HÉIHODBS DE TRARBIIEirr

plomb. Dès que la température est élevée jusqu'au rouge, le sulfate de fer est décomposé, et dans les dernières parties de ropération tout le fer des pyrites est disséminé, à Tétat d'oxyde, dans les matières plombeuses dont il retarde un peu la fusion.

Une forte proportion de pyrites est, au contraire, très-nuisible, et empêche la réduction à Tétat métallique de la majeure partie du plomb; les produits de l'oxydation du sulfure de fer s'opposent au contact intime entre les composés qui doivent réagir les uns sur les autres, et le sulfure de fer non oxydé forme avec une partie du sulfure de plomb une matte très«* fusible; la matte se sépare rapidement des matières plombeuses oxydées, et soustrait le sulfure de plomb qu'elle contient aux actions chimiques, qui sont indispensables au succès de l'opération.

Les minerais très-chargés de pyrites doivent toujours être traités au four à manche après avoir été soumis à un grillage prolongé.

Quand les pyrites do fer contiennent de la pyrite ar< senicale, le plomb obtenu au réverbère renferme toujours un peu d*arsenic; les dernières crasses contiennent des sous-arséniates de plomb et de fer ; le plomb qui est produit par leur traitement au four à manche est également arsenical.

L arsenic donne un peu d'aigreur au plomb, et diminue par conséquent sa valeur marchande quand il doit être immédiatement livré au commerce, c'est-à-dire quand on traite des minerais non argentifères. Dans la coupellation du plomb d'oeuvre l'arsenic augmente les pertes en plomb et en argent. La présence de la pyrite arsenicale dans les galènes est donc un inconvénient dans tous les cas. On ne doit cependant pas attacher une trop grande importance à la présence de cette espèce miné*

DES MOISMAIB DB PLOHB AReEMTlFÈRES. 55

raie dans les minerais assez riches pour être traités au réverbère par la méthode des réactions. Ces minerais contieDoent nécessairement très-peu d'arsenic; la plus grande partie est volatilisée dans les grillages et ddns le traitement des crasses au four à manche ; la partie qui

passe dans le plomb métallique ne peut former qu'une fraction très^aible du poids du métal. La volatilisation de l'arsenic augmente un peu les pertes ordinaires du traitement, parce qu'il entraîne toujours un peu de plomb et d'argent; du reste on n'a pas fait jusqu'à présent d'expériences spéciales pour évaluer dans quelle proportion la perte en métaux utiles est augmentée par la présence de la pyrite arsenicale dans les minerais.

Sulfure A' antimime. — Le sulfiire d'antimoine est, dans quelques gisements, mélangé avec la galène en quantité considérable, la préparation mécanique est impuissante à séparer les deux sulfures ; les minerais ne peuvent être traités avec économie ni au réverbère ni au four à manche. Au contraire, on trouve dans un grand nombre de filons une petite quantité de sulfure d'antimoine disséminé très-irrégulièrement dans la galène, et les minerais exploités sont fondus dans plusieurs usines.

Quand la proportion de Tantimoine est un peu forte, il faut employer les fours à manche, bien que le traitement présente de très-grandes difficultés ; il est impossible d'appliquer la méthode des réactions au four à réverbère. Cette méthode peut être employée pour les galènes qui ne renferment que très-peu de sulfure d'antimoine, mais ce minéral est toujours nuisible; son influence est encore appréciable, même quand le minerai traité ne contient pas plus de 2 à 3 pour 400 d'antimoine.

Leg composés oxydés et sulfurés de Tantimoine donnent lieu à peu près aux mêmes réactions que ceux du plomb, une partie de Tantimoine est amenée à Tétat