MÉTHODES DE TRAITEMENT

métallique et se combine avec le plomb ; le plomb (l'œuvre obtenu est impur, son traitement pour argent est rendu plu§ difficile, les pertes sont plus grandes.

De pl«s, les composés de Tantimoine forment avec ceux du plomb des combinaisons très-fusibles, desquelles lé plomb ne peut pas être séparé à l'état métallique par Ja réaction des sulfures avec les oiydes. Les dernières crasses sont toujours riches en plomb.

Enfin, Tantimoine, son oxyde et son sulfure sont trèsvolatils, et la volatilisation du métal entraine toujours une proportion notable de plomb et d arf^ent.

Le sulfure d'antimoine doit être considéré comme plus nuisible que la pyrite arsenicale, d'abord à causé de l'affinité très-grande du plomb pour l'antimoine, affinité bien plus forte que celle du plomb pour l'arsenic, ensuite en raison de la fusibilité des combinaisons des oxydes et des sulfures des deux métaux.

Cuivre pyriteux et cuivre gris. — On rencontre trèsfréquemment dans les galènes argentifères des mouches ou des veinules de cuivre pyriteux et de cuivre gris; les filons sont ordinairement très-riches en argent dans les parties qui renferment le cuivre gris, et pour cette raison on évite de pousser très-loin la séparation des gangues terreuses par la préparation mécanique. Il est, par conséquent, très-rare qu'on puisse traiter au réverbère, et par la méthode exposée précédemment, les minerais de plomb contenant du cuivre; dans le cas où ce traitement est possible, le cuivre pyriteux et le cuivre gris sont en quantité trop faible pour gêner les réactions qui produisent le plomb métallique au réverbère; le plomb d'œuvre obtenu contient un peu de cuivre, d'arsenic et d'antimoine; le reste du cuivre se retrouve dans les^rasses de ressuage et passe en entier dans le plomb produit par leur traitement au four à manche.

DBS MlUBRàlfl DB PLOMB ARGERXIFÈaCS. 57

On a donc en définitive, dans le plomb d'œuyre, la totalité du cuivre que renferment les minerais. Le cuivre est très-nuisible dans^ la cqupellation, parce qu'il s'oxyde en même temps que le plomb ; toutes les lithai^s contiennent de Toxyde de cuivre, et leur valeur marchande est diminuée; le plomb pauvre qu'on obtient par la ré^ duction des litharges contient du cuivre, qui le rend impropre à la fabrication du minium, et par conséquent diminue aussi, pour certains usages, sa valeur commerciale.

Fer earbonalé. — La galène est fréquemment accompagnée de fer carbonate dans les filons qui traversent les grauvirackes et les micaschistes; mais il y a rarement mélange intime de la galène avec la gangue métallique; et quand il se présente, ce n'est ordinairement qu'à la séparation des zones dans lesquelles dominent, dans les unes la galène, dans les autres le carbonate. Il est presque toujours possible d'amener les minerais à une richesse assez grande pour qu'on puisse la traiter au réverbère.

Dans ce mode de traitement, le fer carbonate se transforme progressivement en peroxyde de fer, et n'empêche pas les réactions utiles entre les composés du plomb. Il ne peut les entraver .que mécaniquement, en empêchant le contact intime, et seulement quand il entre pour une proportion un peu forte dans les produits livrés à l'usine. Dans la dernière partie des réactions, le peroxyde de fer retarde la fusion des crasses, et par là permet de pousser la période des réactions à peu près jusqu'au moment où ia tolalité du sulfure de plomb est oxydée. Les crasses sur lesquelles on effectue le ressuage contiennent principalement de l'oxyde et du suliata de plomb fondus, tenant en suspension du peroxyde de fer; l'action du charbon peut en séparer une grande partie du plomb.

Traitement

58 VÉIHODES BK TRâlTmUiT

Les deroières crasses qu'on retire du four sont trèspauvres en plomb et ne doivent être passées au four à manche que quand les minerais traités sont très-riches en argoQt.

D'après ces considérations générales le fer carbonate est plus utile que nuisible dans le traitement au réverbère quand il est en petite quantité dans les minerais préparés, c^est^à-dire dans le cas où ia disposition des matières dans les iilons permet de séparer par cassage et triage la plus grande partie de la gangue métallique. Dans le cas contraire, on doit fondre les minerais au four à manche, et là encore le fer carbonate est la gangue la plus favorable k la réduction.

, Le fer métallique peut être employé dans deux condi* métiuique. ^^^^^ ^^^^ différentes pour le traitement au four à ré* verbère des minerais riches, à gangue de quarts, d*argile ou de silicates terreui. On peut le faire agir comme désulfurant sur la galène chauffée jusqu'à fusion ; on pent le faire servir à la réduction du silicate et du sulfate de plomb, après avoir commencé l'opération dans le même four par un grillage à peu près complet.

Dans les deux cas, il est essentiel que les minerais contiennent peu de gangue à scoriRer, et généralement ils sont alors peu argentifères; pour des minerais pauvres en plomb, le four à manche est bien plus économique que le réverbère.

Méthode vunnme. Emploi du fer comme désulfiirant. — Le four employé est disposé à peu près comme ceux dans lesquels on fait le traitement par réactions; il doit cepcn» dant être un peu plus petit, parce qu'il faut produire une température plus élevée ; pour tixer les idées, je donne dans la planche I, ig. 1 et â, la disposition du four dan» lequel on a traité pendant quelque temps à Pouliaoueu des galènes riches, à gangue quartzeuse, provenant

DES MIHBIIAIS DB PLOMB AB«BNT1FÈRES. 50

d'Espagne, et rendant à l'essai de 78 à 83 pour 100 de plomb.

Le four est chauffé avec du bois ; pour cette raison le foyer est très-profond et le combustible est chargé par une trémie placée à la voûte; Topération se ferait également bien dans un réverbère chauffé à la houille; on pourrait, dans ce cas, donner une profotideur moins grande au foyer, et placer latéralement la trémie de chargement.

La sole est en grès et a O^jSO d'épaisseur ; elle repose sur une voûte en briques ordinaires, inclinée, comme la sole, d'environ 15 degrés. La voûte est un peu moins inclinée ; les flammes sortent par un rampant placé tout auprès] de la porte de travail, à l'extrémité du four opposée au foyer; elles se rendent dans une cheminée haute de 10 mètres, dont la section intérieure a O^'yiO de cûté.

La sole forme auprès de la porte de travail un bassin dans lequel viennent se réunir toutes les matières en fusion ; une ouverture est ménagée pour la coulée dans répaisseur de la maçonnerie; elle sert à faire passer tontes les matières, à la fin de l'opération, dans un bassin extérieur; la porte laténale est destinée seulement au chargement; elle est fermée et lutée pendant tout le travail.

/e n'insiste pas sur les dimensions des diverses parties du four, parce que ce détail n'est pas à sa place dans le présent chapitre, consacré aux considérations générales et aux réactions chimiques; ces dimensions sont du reste données dans les deux figures 1 et 2, pi. L

Opération. — On charge sur la sole, par la porte latérale, et autant que possible auprès du pont, dans la partie la plus chaude du four, 400 kilogrammes de galène réduite en sable, et mélangée grossièrement avec 35 pour 100, soit 130 kilogrammes de ferraille ou de fonte en

60 MÉTHODES DE TRAITBIIEIIT

fragments assez gros. On chauffe rapidement j usqu au moment où la galène commence à s'agglomérer; on cherche ensuite à maintenir la température stationnaire, et les matières en fusion pâteuse , pendant que par des brassages répétés on fait agir le fer sur toutes les' parties de la charge.

Quatre heures environ après le chargement, le fer a complètement disparu, toutes les matières contenues dans le four sont en fusion parfaite^ et rassemblées dans le bassin intérieur. Le plomb métallique occupe le fond en raison de sa grande densité ; au-dessus se trouve une matte, formée par des sulfures de plomb et de fer ; à la partie supérieure est une scorie toujours un peu riche en plomb.

On fait sortir toutes ees matières du four en débouchant le canal de coulée , fermé pendant l'opération avec un tampon d'argile; le plomb métallique coule le premier et remplit presque complètement le bassin extérieur ; la matte et la scorie sortent à leur tour et se déversent sur le sol de l'usine ; on nettoie la sole et on procède à un nouveau chargement.

On enlève la scorie et la matte promptement solidifiées sur le sol de l'usine ; dans le bassin extérieur on soulève d'un seul morceau la matte qui recouvre le plomb métallique; dès qu'elle est entièrement solidifiée; on purifie le plomb des matières étrangères qu'il retient en suspension, en produisant un bouillonnement de quelques instants à Taide de menues branches de bois vert, plongées jusqu'au fond du bassin ; on écume le bain, et on puise à la cuiller pour verser le plomb dans des lingotières en fonte, dès que sa température est abaissée audessous du rouge sombre.

La température à laquelle on coule le plomb a de l'importance quand les minerais traités ne sont pas ar-

DES mMBUAI» DE «LOMB AROERTIFÈRES. 61

gentiferes, et quand, par conséquent, les saumons de plomb doivent être immédiatement livrés au commerce.

Le plomb coulé trop chaud est toujours plus dur, moins cmctueux à Tongle que le métal coulé à une température suffisamment basse.

On doit avoir soin d'écumer chaque saumon avant la solidification complète du plomb, afin d'enlever les parties très-fines de fer métallique, qui n*ont pas été absorbées par les réactions, et qui viennent nager à la surface en raison de leur densité plus faible.

AetUms chimiques et considéraiions générales. -* On peut se rendre facilement compte des actions chimiques qui déterminent la production du plomb métallique, et la formation d'une matte et d'une scorie, toutes les deux plus ou moins riches en plomb.

Les flammes du réverbère chauffé au bois sont touj ours fortement oxydantes ; il en est à peu près de même quand on emploie la houille comme combustible, parce que, dans ce cas, le foyer est peu profond.

U y a donc pendant toute l'opération, et surtout avant que la galène soit agglomérée, une oxydation partielle du sulfure de plomb, et production d'oxyde et de sulfate.

Le fer métallique commence son action sur la galène au moment oii la température est assez élevée pour que la charge prenne Tétat pâteux ; le fer décompose toutes les combinaisons du plomb avec lesquelles il est en contact intime; on prolonge ce contact jusqu'à la disparition de la totalité du fer, en évitant une trop grande élévation de température ; par un brassage continuel on. fait agir le fer successivement sur toutes les parties des minerais.

Le sulfure de fer produit par la décomposition du sulfure de plomb se combine avec une partie du sulfure de plomb non réduit, et forme une matte, à laquelle on

GSL MAnHMUEs de nuirBHeiiT

ne pourrait enlever la totalité du plomb qu'ea fai$ant agir pendant longtemps un excès de fer métallique. La maiteest soustraite à Taction du fer non-seulement par la combinaison des deux sulfures, qui rend plus difficile la précipitation du plomb, mais encore et principalement par sa grande fluidité, qui s'oppose à un contact intime avec le fer employé comme désulfurant.

L'oxyde et le sulfate de plomb sont décomposés, en partie seulement, par le fer métallique^par le sulfure de fer, et même par réaction du sulfure de plomb. La dé* composition n'est pas complète parce que les gangues siliceuses, et la silice enlevée à la sole et aux parois, produisent très-promptement des scories fluides, dont les bases sont l'oxyde de plomb et l'oxyde de fer, et sur lesquelles n agissent que partiellement le fer employé comme réactif et les sulfures combinés. Elles sont appauvries, mais lentement, par le fer des outils qui ser-vent au brassage, et par le sulfure de fer produit dans le four et non combiné avec le sulfura de plomb.

L'opération doit être conduite très-rapidement, aiiii de diminuer la perte en plomb par volatilisation du sulfure et du métal, «perte toujours très-notable, parce qu on opère à une température élevée, et qui augmente à peu près dans la même proportion que le temps consacré à l'opération. Il estaussi nécessaire d opérer avec rapidité pour limiter l'usure des râbles et des ringards, qui agissent énergiquement sur la matle et la scorie, à partir du moment où la majeure partie de la ferraille ou de la fonte chargée a été employée par les réactions. Cette action des outils est déjà notable dans les premiers bras* sages, mais elle devient de plus en plus dominante à mesure que les matières qui sont sur la sole prennent une plus grande fluidité. L'action est utile, puisqu'elle produit du plomb ; mais elle est peu économique, puisqu'elle fait

DES HINMAIt DE PUMIB ABMHHFÈRES. 8S

senir aux réactions du &r travaillé^ dont la valeur est de beaucoup supérieure à celle de la ferraille ou de la foQte, chargées a?ec les minerais.

II est donc indispensable d'arrêter les réactions et de faire entrer toutes les matières en fusion liquide dès que le réactif désulfurant a disparu presque complètement ; CD fait la coulée aussitôt que ces matières ont pu se réunir dans le bassin intérieur» et se séparer à peu près nettameat par ordre de densité. '

Il reste toujours sur la sole une certaine quantité de ferraille ou de fonte ; une petite partie est entratnée et reste en susp^Bsion dans le plomb métallique ; elle ne s'en se* pare pas totyours entièrement dans le bassin extérieur, Di même dans les moules ; on est quelquefois obligé de refondre lentement les saumons pour les purifier du fer métallique qu'ils retiennent. On n'évite cette seconde fusion qu'en ne chargeant pas un excès de fer, et la pro<portion» 35 pour 100, que j'ai indiquée préôédemment pour des minerais presque purs, doit être considérée comme un maximum qu'il ne faut pas dépasser.

Dans ces conditions» la matte contient de 5 à 13 pour 100 de plomb, quelquefois même davantage, quand elle retient des grenailles de plomb métallique.

La scorie contient une proportion d'oxyde de plomb uu peu variable : elle rend à Fessai de 4 à 5 pour 100 de piomb.

Enfin, la perte par volatilisation ne peut pas être éva* ioée à oioins de 4 pour 100 du métal contenu dans le minerai.

La Diatte et la scorie peuvent être traitées au four à manche, et cette opération est indispensable toutes les fois que les minerais sont argentifères, parce qu'une fraction notable de l'argent entre dans la matte ; elle eit au contraire peu utile pour des galènes riches en

64 HÉIHQKS DE TRAITEMBICT

plomb et ne conteDant pas d'argent; dans ce cas, en ef fet, la matte et la scorie ne retiennent que 5 à 6 pour 100 du plomb contenu dans les minerais; on n'en retirerait qu*une partie dans les fours à manche, et les frais dépasseraient la valeur du métal obtenu. On doit con-^ sidérer comme perdu le métal retenu par la matte et par la scorie, aussi bien que celui que les flammes entraînent dans la cheminée.

Pour les minerais qui rendent à l'essai de 82 à 83 pour 100, on retire au réverbère, par laction du fer, de 70 à 72 pour 100 de plomb, et ce rendement doit être considéré comme satisfaisant. La méthode elle-même est fort peu économique, parce que l'opération consomme beaucoup de combustible, exige beaucoup de maind'œuvre et emploie de 35 à 40 pour lÛO de fer, en tenant compte de l'usure des outils. A cet égard, elle est inférieure au traitement au four à manche, même en considérant dans les dépenses la perte par volatilisation, qui a lieu dans ce dernier appareil.

Cette méthode de désulfuration par le fer au réverbère est commode dans certains cas particuliers, par exemple, quand on doit traiter un petit nombre de tonnes de galène non argentifère, presque pure, à gangue siliceuse. On n'a besoin de construire qu'un seul réverbère, on n'a pas à établir de machines soufflantes, des chambres de condensation, etc., qui sont indispensables pour le traitement au four à manche; mais il serait peu rationnel de l'adopter dans une usine qui devrait être en activité permanente.

La méthode n'est pas applicable aux minerais argentifères; elle ne l'est pas non plus pour les galènes pauvres en plomb. Dans ces deux cas, en effet, il ne serait plus possible de jeter les mattes et les scories, qui retiendraient une fraction trop grande de l'argent ou

DES mniRAIB DE PLOMB ARCffiNUFÈRES. 65

du plomb des minerais. Il faudrait traiter ces produits

au four à manche, et le traitement complet, ainsi divisé

en deux parties, perdrait le seul avantage que présente ^

la méthode viennoise, la simplicité des constructions et

des opérations. i

Le fer peut être employé dans les réverbères d*une ^ j^, manière toute diJBférente, comme réductif du silicate et ^" rtuw *' I

du sulfate de plomb, après un grillage presque complet i

de la galène. Cette méthode a été appliquée par M. PhiU j

lips et par moi au traitement des sulfates de plomb artificiels; elle ne doit pas être considérée comme écono* mique, mais elle peut rendre service dans quelques cas particuliers, et pour ce motif je crois devoir insister un peu sur les difficultés qu'elle présente.

Disporiiion du four. — Le même four sert successivement à deux opérations difierentes, au grillage et à la fusion ; ses dimensions ne doivent pas être trop grandes, afin que Ton puisse régulariser facilement la tempéra- . ture et la faire varier entre des limites très-écartées. Le foyer est peu profond ; la sole est presque horizontale, elle ne présente qu'une pente assez faible vers un bassin intérieur, disposé au milieu de la longueur du four, devant Tune des deux portes latérales, qui servent au chargement et au travail. Les flammes passent directement par un rampant dans une cheminée, sans traverser des canaux ou des chambres de condensation : ces appareils seraient d'une grande utilité, si l'on employait régulièrement la méthode en question pour un traitement continu, parce que la perte par volatilisation est considérable ; on pourrait condenser une portion notable des famées. La dépense qu'entraîne leur établissement n'est pas justifiée, quand on ne doit travailler que momentanément et dans un seul four.

Opération. — Le minerai est chargé à la pelle, réduit ^

XOMV II. 5

66 m£i«i»e8 di TRAimam

eo sable fin ; on l'étend avec un ràble sur toute la sur«* face dô la sole : on doit avoir laissé préalablement le four se refroidir jusqu'au rouge sombre, afin qu'au moment de la charge le minerai ne s'agglomère pas.

On chauffe très-modérément, en renouvelant con**stamment les surfaces, et régularisant l'élévation de température, par le travail ordinaire au rable et à la spadélie. L'oxydation se fait avec une lenteur assez grande, parce qu'il est très-important de l'obtenir complète, et, par suite, de l'opérer à très-basse température, en évitant toute agglomération.

Il ne faut pas moins de douze heures pour le grillage de 800 kilogrammes de minerai.

Quand on juge l'oiy dation complète, on jette sur la sole 1 1/2 pour 100 de menu charbon et 13 pour 100 de sable quartzeux *. On mélange ces matières aussi bien que possible avec les minerais grillés, et on chauffe rapidement jusqu'au rouge cerise. On cherche à rendre les flammes, sinon réductives, du moins peu oxydantes, en donnant au combustible chargé sur la grille autant d'é* paisseur que le permet la condition de ne pas dépasser le rouge cerise sur la sole.

Les matières entrent promptement en fusion, et bouillonnent pendant un temps plus ou moins long ; il y t dégagement d'acide sulfiireux, d'acide carbonique et d'oxyde de carbone.

Dès que le bouillonnement est un peu apaisé, on jette à la pelle de la ferraille ou de la fonte, en petits fragments, en cherchant à la répartir à peu près régulièrement dans toute la matière fondue.

Avec un ringard on maintient autant que possible la

^ L'addition du quartz n'est util» qoe pour des uinenis qui lia oontîeiinent pas ceUe proportion de tO à Id poiir 100 de gangae ailioMMO.

DES MDIBEAIS »B PMMB AAWmPÈRES. 67

fonte ou la ferraille en BU8peQ6ion4 L'acUon du fer ehargé (et celle des outils) amèue le plomb à l'état métallique : le métal se réunit dans le bassin miérieur ; au-dessus de lui est une scorie ferrugineuse et plombeuse, dont on peut suivre rappauvrissement d'après la rapidité avec laquelle un ringard bien décapé, qu'on y laisne plçngé pendant quelques minutes, se recouvre 4e pUiâb ï^^ tallique. // -v' « . i > •:

Quand le fer chargé a presque compl|^ilQ(eibtv3Û$»d3tiU; on en ajoute une certaine quantité^ si I^^^au rflftgar^ de la scorie indique qu'elle est encore ritâio^ék pli^h^ Quand l'appauvrissement est jugé suffisant, on fait couler toutes les matières dans un bassin extérieur; Texcès de ferraille ou de fonte reste sur 1^ sole, on cher* che à l'enlever pour la faire servir à une opération ultérieure ) ' on laisse refroidir le four, pendant qu'on travaille le plomb qu'on vient de faire couler. Les di* mensions du bassin extérieur doivent être telles qu'il contienne tout le plomb et seulement une faible épais-» seur de scorie. Le reste de la scorie doit ôtre conduit par une rigole à une certaine distance du four ; on la refroidit rapidement avec de Teau et on la porte au crae* sîer. Celle qui est au-dessus du plomb, dans le bassin» est enlevée d'une seule pièce^ quand elle est complète* ment solidifiée : on ia casse au marteau pour vérifier si elle ne contient pas trop de grenaille», et on peut en re* tirer une partie par des moyens mécaniques.

Le plomb est traité comme dans la méthode vieil*' noise ; on le purifie d'abord par un bouillonnement pro« duit par l'immenion de menues branchea de bois vert, ensuite perdes écumages dans le bassin et dans les lingo* tières : quand cela est nécessaire, on enlève au plomb les dernières parties de itr métallique par une seconde fusion, conduite avec lentrar» et par de nouveaux écumages«