CHAPITRE IV
TRAITEMENT DBS MINERAIS PTRITEUX.
Considérations générales.
Les minerais pyriteux, bien plus répandus dans la nature que les minerais oxydés et carbonates, sont traités dans un grand nombre d'usines par des méthodes très-diverses. Il est assez difficile de comprendre à première vue toutes les raisons qui ont influé sur l'adoption de ces méthodes et sur les modifications qu'elles ont subies à la suite d'une expérience plus ou moins longue. On peut cependant s'en rendre compte, jusqu'à un certain point, en étudiant les conditions principales dans lesquelles les usines ont été construites et se trouvent placées au moment actuel.
En Angleterre, les usines sont établies .à proximité de grands bassins houillers, qui leur fournissent à très-bas prix le combustible minéral ; elles sont toutes sur le bord de la mer ou à une faible distance d'un port, dont les relations commerciales sont très-étendues, où la population ouvrière est nombreuse, forte et très-intelligente. Les usines doivent traiter les minerais exploités en Angleterre, et ceux qui leur sont apportés par mer de toutes les parties du monde. La méthode employée doit se
prêter à toutes les variations de richesse et de composition des minerais. Toutes les opérations sont faites dans de grands fours à réverbère.
En Allemagne, et en général sur le continent, chaque usine reçoit les minerais d'une seule exploitation, ou d'un groupe de mines peu éloignées ; les minerais sont à peu près constants dans leur richesse et dans leur nature chimique : les combustibles sont à un prix assez élevé ; la méthode ne doit varier qu'à des intervalles assez longs ; les opérations présentent une grande régularité. Toutes les fontes sont faites dans les fours à manche.
Dans le midi de l'Espagne, à Rio Tinto, à Huelva, les combustibles ne peuvent être obtenus qu'à des prix exagérés, par suite de l'absence de voies de communication : on traite par voie humide, par cémentation, des minerais pauvres en cuivre, à gangue de pyrite de fer.
Avant de commencer la description d'un certain nombre d'usines, placées dans différentes conditions., je crois utile de présenter quelques considérations générales sur les deux méthodes principales du traitement par voie sèche des minerais pyriteux. Les réactions chimiques ne sont pas les mêmes dans les réverbères et dans les fours à manche ; il me parait très-important de faire comprendre les différences, et démontrer par quelle série d'opérations on peut arriver, avec ces deux classes de fours, à retirer du cuivre marchand de minerais souvent très-impurs*
Les minerais purs, c'est-à-dire ceux qui ne contiennent avec le cuivre pyriteux que de la pyrite de fer et des gangues terreuses, se trouvent dans un très-petit nombre de localités : le plus ordinairement les minerais pyriteux renferment, à l'état de mélange plus ou moins intime* différents sulfures métalliques : blende, galène, pyrite arsenicale, cuivre gris.
Leur présence augmente en général les difficultés du
traitement métallurgique, oblige à multiplier les opérations; elle exerce une influence fâcheuse sur la qualité et par suite sur la valeur commerciale du cuivre obtenu.
Certains minerais, par exemple ceux exploités dans diverses mines de l'Angleterre, contiennent de l'oxyde d'étain, qu'il est impossible de séparer complètement par la préparation mécanique.
L'arsenic, l'antimoine et l'étain sont presque au même degré nuisibles à la qualité du cuivre, et, jusqu'à présent, on n'a trouvé aucun procédé, suffisamment pratique et économique, pour retirer de bon cuivre des minerais qui renferment une proportion assez forte de ces trois corps.
Il est donc très-important de tenir compte de la présence de l'arsenic, de l'antimoine et de l'étain, dans l'exposé des diverses méthodes, et d'indiquer quelles sont les réactions chimiques qui peuvent servir à les expulser ou à les séparer du cuivre.
Le traitement des minerais pyriteux, plus ou moins impurs, dans les fours à réverbère, n'a encore été appliqué avec succès qu'en Angleterre; pour cette raison, je prendrai pour la description générale de la méthode les conditions les plus ordinaires des usines anglaises :
Les minerais sont de diverses provenances : les uns sont pauvres et mélangés seulement de pyrite de fer ; d'autres sont riches et purs; mais la majeure partie contient de la pyrite arsenicale , du cuivre gris ou de l'oxyde d'étain.
Outre les minerais pyriteux, l'usine reçoit des minerais sulfurés, oxydés et carbonates, des battitures de cuivre, des scories riches. Les matières oxydées renferment assez souvent de l'arsenic et de l'antimoine.
Le rendement moyen de tous les minerais et de toutes
les matières cuivreuses traitées à l'usine ne dépasse pas 12 pour 100.
Ces conditions étant à peu près celles de l'usine de Boston (excepté cependant la teneur en cuivre),je pourrai décrire, pour les mêmes minerais, la méthode générale de traitement aux fours à manche, sans faire aucune hypothèse gratuite, et en restant, au contraire, dans l'explication de procédés réellement employés.
Je donnerai, du reste» un peu plus loin, le détail des opérations, les frais et les consommations dans les usines anglaises et à l'usine de Boston. Après avoir comparé les deux méthodes générales, au point de vue des réactions chimiques, je pourrai citer des chiffres suffisamment exacts pour établir la comparaison entre les résultats économiques.
Traitement des minerais pyriteux aux fours A réverbère.
La série des opérations indispensables pour retirer des minerais reçus par l'usine du cuivre à peu près pur est la suivante :
1° Grillage des minerais pyrileux riches ou pauvres, contenant de la pyrite de fer, de V arsenic et de ï antimoine. — La proportion de pyrite de fer doit être d'autant plus forte que les minerais soumis au grillage contiennent plus d'arsenic et d'antimoine. Le grillage est toujours incomplet, mais il est poussé plus ou moins loin, suivant la proportion des minerais pyriteux purs, dont on peut disposer pour les opérations suivantes.
2° Fonte pour matte des minerais grillés. — On fond avec eux : les minerais pyriteux purs; les scories, crasses et résidus divers, provenant des opérations suivantes, riches en cuivre et renfermant peu d'arsenic, d'anti-
Ii8 TRAITEMENT DES MIKEBAIS PYR1TEUX.
moine et d'étain; les minerais oxydés impurs; les scories les plus riches, provenant delà fonte elle-même, et qui, par suite de leur teneur en oxydule de cuivre, contiennent aussi de l'arsenic et de l'antimoine. On ajoute, comme fondant des gangues quarlseuses des minerais, une proportion variable de spath fluor.
L'opération donne deux produits : une matte dans laquelle on cherche à concentrer tout le cuivre des matières mises en traitement ; une scorie qui doit être jetée en grande partie.
La matte contient ordinairement de 33 à 34 pour 100 de cuivre et 30 pour 100 de soufre : elle renferme une proportion très-notable d arsenic, d'antimoine et d'étain.
La scorie est très-siliceuse; elle ne doit pas contenir d'oxydule de cuivre et renferme seulement des grenailles de matte de toute dimension : dans les fontes pour matte bien conduites, les scories ne contiennent que des proportions très-faibles d'arsenic, d antimoine et d'étain, et peuvent, pour cette raison, être employées comme fondant de l'oxyde de fer dans la fonte suivante. Quand la fonte est manquée par un accident quelconque, les scories contiennent de l'oxyde de cuivre, de l'arsenic, de l'antimoine et de l'étaich On les repasse alors dans la fonte elle-même.
Les scories jetées ne contiennent pas plus de 1/3 pour 100 de cuivre.
3° Grillage de la matte. — Il est toujours incomplet, mais son degré de perfection dépend de la quantité de minerais sulfurés qu'il est possible de réserver pour l'opération suivante. Dans le cas très-rare où les minerais pyriteux, riches et à peu près purs, sont en proportion trop grande pour la première fonte, il faut les soumettre au grillage en même temps que la matte obtenue.
4° Fonte pour seconde matte, ou matte blanche. — On
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passe dans cette fonte : la matte grillée, les minerais sulfurés riches, purs* et ne contenant qu'une faible proportion de sulfure de fer ; les minerais oxydés et carbonates» ne renfermant aucun corps nuisible à la qualité du cuivre; les battitures et toutes les matières cuivreuses oxydées, provenant du traitement et ne cou tenant pas d'arsenic, d'antimoine et d'étain; on ajoute, pourscorifier l'oxyde de fer, une proportion assez grande des scories de la première fonte.
On obtient ordinairement deux produits : matte blanche et scorie; la matte contient de 65 à 70 pour 100 de cuivre et de 21 à 22 pour 100 de soufre; la scorie est un silicate dont la base principale est le protoxyde de fer : elle renferme une petite proportion d'oxydule de cuivre et des grenailles de matte, qui élèvent sa teneur en cuivre jusqu'à 2 et 3 pour 100. La scorie est entièrement repassée dans la première fonte.
Dans deux cas bien différents, on obtient en outre du cuivre noir : quand on traite des minerais très-purs, ou des minerais très-chargés d'arsenic et d'antimoine.
Dans le premier cas, on a un intérêt bien évident à obtenir une forte proportion de cuivre noir, qui puisse être soumis à l'affinage, et à ne produire la matte qu'en proportion suffisante pour appauvrir la scorie. Dans le second cas, on cherche à séparer une petite quantité de cuivre, ou plutôt d'alliage cuivreux, qui enlève à la matte une grande partie des corps nuisibles à la qualité du cuivre : c'est alors seulement un moyen de purification de la matte.
S9 Rôtissage de la matte blanche. — Cette opération est très-complexe, et comprend une série de fusions et refroidissements dans une atmosphère oxydante ; elle a pour but la purification de la matte et la scorification du fer, en maintenant, autant que possible, le cuivre à
l'état métallique. Elle donne deux produits : le cuivre brut et une scorie qui contient toujours de l'oxydule de cuivre, des grenailles, et souvent une proportion assez faible d'arsenic, d'antimoine etd'étain. La majeure partie doit être passée dans la première fonte; on ne garde, pour la tonte pour matte blanche, que les scories du rôtissage, provenant du traitement des minerais assez purs.
6° Affinage et raffinage du cuivre brut. — L'affinage a pour but d'achever la purification du cuivre, en oxydant les corps étrangers que renferme encore le produit du rôtissage; le raffinage doit amener le métal à l'état malléable, et à ne contenir ni oxydule, ni carbure de cuivre mélangé.
Ces deux opérations sont faites dans le même four, l'une à la suite de l'autre, et donnent deux produits : le cuivre marchand, dont la qualité dépend de la nature des minerais traités ; les scories et crasses d'affinage et de raffinage, toujours très-riches en cuivre, et contenant une proportion assez faible d arsenic, d'antimoine et d'étain.'
» Les scories sont passées dans l'une ou l'autre des deux fontes pour matte, suivant la proportion de ces corps nuisibles.
Ces opérations ne sont pas les seules qui sont faites dans les usines du pays de Galles : je décrirai bientôt la méthode complète , avec toutes les opérations complémentaires, rendues nécessaires par l'exigence du commerce ou par l'impureté très-grande des minerais. Pour ne pas compliquer la description générale de la méthode, je dois me borner aux opérations qui sont indispensables, en laissant de côté celles qui ne sont faites que dans certains cas particuliers.
Le seul combustible employé en Angleterre est la houille plus ou moins anthraciteuse : elle est brûlée sur
TRAITEMENT DES MIMERAIS PYltlTEUX. 121
des grilles artificielles en cendres agglomérées, reposant sur des barreaux en 1er.
Pour les grillages et le rôtissage, on pourrait très-bien se servir du bois, convenablement séché, dans les localités où le combustible végétal serait à bas prix; mais la houille est indispensable pour les fontes, l'affinage et le raffinage.
Je vais maintenant considérer avec détails les diverses opérations du traitement, en insistant principalement sur les réactions chimiques qui permettent d'obtenir les résultats désirés.
Disposition du four à réverbère. — En Angleterre, on 5525. emploie des fours à réverbère dont le foyer est très-pro- Gri!ta~ de8 fond ; la grille est chargée d'une épaisseur très-grande m|n«»«de houille presque menue ; les gaz sortant du foyer ne sont que très- incomplètement brûlés par l'air arrivant par le cendrier. On introduit dans le four, par une ouverture à l'angle du pont, l'air nécessaire à la combustion des gaz et à l'oxydation des minerais étendus sur la sole. Le tirage n'est pas très-actif, en sorte que l'air froid ne se mélange pas avec les gaz chauds ; il rase la surface du minerai, en formant une couche nécessairement peu régulière; à la partie supérieure, il brûle progressivement les gaz chauds et combustibles, produits dans le foyer par la distillation de la houille et par l'action de l'air introduit en proportion limitée. Par suite de cette disposition ingénieuse, les flammes sont maintenues aune certaine hauteur au-dessus de la sole et s'étendent jusqu'au rampant ; le minerai peut être chauffé par réverbération, tandis qu'il est oxydé par la nappe d'air froid. On règle la quantité d'air en fermant plus ou moins avec une brique, servant de registre, l'ouverture par laquelle il est introduit sur la sole. On peut, à volonté, diminuer le tirage par la grille, et, par la, empêcher la température
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de trop s'élever dans le four. Quand il est nécessaire de donner un coup de feu, à la fin de l'opération, on n'a besoin que de fermer l'ouverture latérale et dépiquer la grille» de manière à permettre dans le foyer une combustion plus active.
Les mêmes résultats pourraient être obtenus avec un foyer peu profond, et sans l'ouverture latérale pour l'admission de l'air extérieur sur la sole; mais l'expérience a démontré l'avantage de la disposition adoptée en Angleterre.
Opération. — Le minerai en petits fragments ou eu sable est introduit par deux trémies à la voûte du four ; la charge est considérable : environ 3 tonnes; on l'étend en couche régulière sur toute la surface de la sole, on ferme les portes latérales, on ouvre l'orifice 2i l'angle du pont, et on laisse le minerai s'échauffer' et se griller len* tement à basse température. On pousse progressivement le feu, et, pendant tout le temps du grillage, on retourne fréquemment le minerai, de manière à amener successivement toutes les parties à la surface.
Le grillage doit être plus ou moins complet, suivant l'importance des approvisionnements de cuivre pyriteux pur dont on peut disposer pour la fonte suivante. Quand l'opération paraît assez avancée, on ferme l'orifice latéral et on donne un vif coup de feu, dans le but de décomposer les sulfates formés pendant le grillage. On fait sortir les minerais grillés et on introduit une nouvelle charge.
Réactions chimiques. — Les minerais sont chargés au moment, où l'opération précédente étant terminée, le four est porté à une température très-élevée : la masse considérable introduite parles trémies absorbe une trèsgrande quantité de chaleur, et la température du four s'abaisse presque de suite au-dessous du rouge sombre.
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L'eau dont sont imprégnés la plupart des minerais se dégage à l'état de vapeur et contribue beaucoup au trèsrapide abaissement de la température. Pour les minerais purs, contenant seulement du cuivre pyriteux et de la pyrite de fer, avec les gangues terreuses, la conduite du grillage et les réactions chimiques sont très-simples. L'excès de soufre de la pyrite de fer distille peu à peu, à mesure que les minerais s'échauffent davantage, et en même temps l'oxydation commence à la surface : elle a lieu à température peu élevée, en présence d'un trèsfaible excès d'air, avec un contact peu intime entre le minerai non puUrérisé et l'air en mouvement. Il se produit de l'acide sulfureux , des oxydes et très-peu de sulfates.
Par les rablages et les spadellages, les ouvriers renouvellent de temps en temps les surfaces, amènent suc* cessivement toutes les parties des minerais en contact avec l'air. La surface des grains et des morceaux est complètement oxydée; l'intérieur ne subit, au contraire, qu'une action oxydante assez limitée, et le centre des morceaux les plus gros n'éprouve d'autre altération que la distillation d'une partie du soufre. Par le coup de feu qui termine l'opération, on décompose la plus grande partie ou la totalité des sulfates, suivant que la température est moins ou plus élevée, et maintenue pendant un temps moins ou plus long.
La transformation des sulfures en oxydes peut donc être faite suivant les besoins du traitement. En chargeant les minerais pulvérisés en sable, en prolongeant le grillage à basse température et le coup de feu qui termine l'opération, on peut oxyder tous les sulfures, et ne laisser dans les minerais grillés qu'une proportion négligeable de soufre. On peut, au contraire, obtenir une oxydation incomplète, soit en chargeant les minerais, en mor-
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ceaux un peu gros, soit en abrégeant la durée de la période d'oxydation. Par conséquent, si l'on considère seulement le traitement du cuivre pyriteux pur, le degré d'avancement du grillage et la proportion de soufre laissée dans les minerais peuvent être très-aisément réglés suivant les besoins du traitement. Le seul inconvénient que présente le grillage au réverbère est d'exiger une dépense assez forte en main-d'œuvre et surtout en combustible.
Pour les minerais contenant de l'arsenic et de l'antimoine, les réactions sont un peu plus complexes.
La distillation du soufre de la pyrite de fer entraîne à l'état de sulfure une certaine proportion d'arsenic et même d'antimoine.. Pendant 4la période de grillage à basse température, en présence d'une quantité d'air assez faible, en contact peu intime avec les sulfures métalliques, le soufre s'oxyde plus aisément que l'arsenic et l'antimoine, et, par suite, ces deux corps ne se trouvent en présence que d'une proportion d'air très-faible ; il ne peut se produire que de l'acide arsénieux et de l'oxyde d'antimoine, qui, tous deux, sont volatils, et sont entraînés par le courant gazeux jusque dans la cheminée.
Quand la majeure partie du soufre est brûlée, l'air se trouve en plus grand excès en présence des minerais ; ceux-ci sont devenus plus poreux et plus perméables à l'air, la température est en même temps plus élevée, l'oxydation de l'arsenic et de l'antimoine est plus complète, il se forme des arséniates et des antimoniates que le coup de feu terminal ne peut pas décomposer.
On peut donc parvenir à expulser, pendant le grillage, une grande partie de l'arsenic et de l'antimoine, mais il en reste toujours une certaine proportion dans les minerais grillés à l'état d'arseniates et d'anlimoniates;
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les morceaux un peu gros, au centre desquels l'action de l'air n'a pu se produire, en renferment aussi une petite quantité à l'état de combinaisons avec le soufre et les métaux.
Ces considérations permettent de conclure que, pour les minerais contenant arsenic et antimoine, on peut se débarrasser d'une proportion d'autant plus forte de ces deux corps nuisibles, que les minerais contiennent une plus grande quantité de pyrite de fer , et que la période d'oxydation à basse température est prolongée plus longtemps en présence d'une quantité d'air trèslimitée. On doit cependant faire attention qu'il n'est pas possible de les volatiliser en totalité, et qu'il en reste toujours une proportion notable dans les minerais grillés, à l'état de combinaisons sulfurées, d'arseniates et d'antimoniates.
Par conséquent, si tous les minerais pyriteux, reçus par l'usine, renferment de l'arsenic et de l'antimoine, ils doivent tous être soumis au grillage ; mais l'oxydation ne doit pas être poussée très-loin, puisqu'il faut laisser dans les minerais grillés assez de soufre pour la production de la matte dans la première fonte, on ne peut expulser qu'une assez faible proportion des deux corps.
Dans le cas, au contraire, où l'usine reçoit des minerais purs en proportion suffisante, on soumet au grillage les minerais qui renferment de l'arsenic et de l'antimoine, mélangés intimement avec ceux qui contiennent de la pyrite de fer ; on pousse aussi loin que possible l'oxydation à basse température , en modérant la quantité d'air extérieur qui pénètre par l'ouverture latérale. On utilise à peu près complètement les réactions chimiques par suite desquelles l'arsenic et l'antimoine sont partiellement volatilisés. On réserve, pour les mélanger avec les minerais grillés, dans la fonte pour matte , ceux des
Seconde opération.
Fonte pour
minerais pyriteux qui sont à peu près purs. Ils apportent dans la seconde opération du traitement le soufre nécessaire à la formation de la matte, et permettent de débarrasser, autant que possible, par le grillage, les minerais impurs des deux corps les plus nuisibles à la qualité du cuivre.
Il est donc très-important de ne pas traiter des minerais d'une seule exploitation, quand ils renferment de l'arsenic et de l'antimoine ; on doit chercher à se procurer en même temps des minerais contenant un excès de pyrite de fer, et des minerais exempts des deux corps nuisibles : les premiers servent au grillage ; les seconds sont réservés pour la seconde opération.
Dans les usines qui traitent des minerais impurs et d'une seule provenance, on ne peut utiliser qu'imparfaitement le grillage pour l'expulsion de l'arsenic et de l'antimoine.
Il faut remarquer aussi que le sulfure d'arsenic étant beaucoup plus volatil que celui d'antimoine, le grillage expulse toujours une proportion plus grande d'arsenic*
Je n'ai pas parlé des minerais contenant de l'oxyde d'étain, parce qu'il reste en entier dans les minerais grillés. Dans la première période de l'opération, l'oxyde d'étain est peut-être partiellement décomposé et transformé en sulfure par l'excès de soufre qui distille ; mais ensuite le sulfure doit être presque complètement oxydé : dans ces réactions successives, l'étain reste toujours dans les minerais, à l'état de sulfure, d'oxyde ou de sous-sulfate; il ne saurait être volatilisé comme l'arsenic et l'antimoine.
Disposition du four. — Le four est disposé de manière qu'on puisse produire une température très-élevée, suffisante pour fondre la matte et les scories, tout en maintenant les flammes sinon réductives , du moins
TRA1TIMBNT DES MIKEBAIS FYMTEUX. 127
très-peu oxydantes ; le foyer est très-profond, et la grille laisse arriver l'air extérieur avec assez de facilité pour que la combustion soit toujours très-active ; la sole est en sable, et la surface présente une inclinaison régulière vers le trou de coulée, disposé au milieu de l'un des côtés; la porte de travail est placée à l'extrémité du four, sous le rampant; quand cette porte est ouverte, l'air extérieur passe directement dans la cheminée, sans agir sur les matières en élaboration sur la sole.
Le chargement est fait généralement par une trémie au milieu de la voûte.
Opération. — La charge est introduite dès que la matte et les scories de l'opération précédente sont à peu près complètement enlevées ; elle se compose : d'environ une tonne de minerais grillés imparfaitement, ou d'un mélange de minerais impurs bien grillés, et d'une certaine proportion de minerais purs; de spalh fluor ou des autres fondants nécessaires pour les gangues terreuses ; de scories riches des opérations suivantes, et généralement de tous les résidus cuivreux impurs obtenus dans le traitement. On ajoute une petite quantité des scories contenant des grenailles et provenant de l'opération elle-même ; mais la majeure partie de ces scories siliceuses est réservée pour les fontes suivantes.
La proportion des fondants» des Scories et des résidus cuivreux est variable avec la nature des minerais traités. Dès que le chargement est terminé, on lute la porte de travail et on pousse très*activement le feu ; la fusion commence par les scories, et se propage assez rapidement dans toute la masse ; en moins de uatre heures, toutes les matières sont fondues» et les scories produites sont assez nettement séparées de la matte.
On constate la fluidité en introduisant un ringard par la porte du fond ; on détache des parois et de la sole les
matières encore pâteuses qui peuvent leur être adhérentes, et on termine par un vif coup de feu.
Dès que les réactions sont terminées et que toutes les matières ont acquis la fluidité désirable, on enlève les scories avec un rable par la porte du fond ; on fait ensuite couler la matte par l'orifice latéral dans un bassin plein d'eau, afin de la réduire en grenailles et de la mettre ainsi dans l'état de division convenable pour l'opération suivante.
On bouche le trou de coulée avec un tampon d'argile, on introduit une nouvelle charge, et on continue les opérations.
La scorie est cassée au marteau et soumise à un triage : on met de côté tous les morceaux qui contiennent des grenailles, pour les passer dans les diverses opérations.
La plus grande partie des scories doit être assez pauvre pour être jetée, et ne pas contenir plus de 1/2 pour 100 de cuivre.
La matte contient ordinairement de 33 à 35 pour 100 de cuivre, et de 32 à 33 pour 100 de soufre.
Réactions. — Les matières chargées sur la sole renferment : des oxydes de fer, de cuivre et d'étain ; des sulfures de fer et de cuivre ; du cuivre pyriteux (minerai non grillé); des sulfates, arséniates et antimoniates; de l'arsenic et de l'antimoine combinés dans les sulfures; les gangues terreuses et les fondants ajoutés, puis les scories siliceuses, qui sont des silicates de chaux, d'alumine et de protoxyde de fer, renfermant des grenailles ; les scories riches qui contiennent moins de silice que les précédentes, et dont les bases sont principalement le protoxyde de fer et l'oxydule de cuivre.
Les scories sont en morceaux assez gros , toutes les autres matières sont à l'état de sable plus ou moins fin.
TBAITIBIKIfT DBS MWKRAtS PYRUGUX. 129
Le four est très-chaud au moment où la charge est introduite , et la température de Ja matte s'élève très* rapidement. Il y a d'abord distillation d'une petite quantité de soufre, quand on a chargé des minerais pyritelix non grillés ; il agit comme réductif et comme sulfurant sur une partie des oxydes. Cette action est presque la seule qui puisse avoir lieu avant la fusion des scories, parce que les oxydes et les sulfures ne sont pas en contact intime.
À mesure que les scories, chargées en grande partie à la surface, se ramollissent et fondent, elles absorbent les fondants, les matières terreuses et les oxydes métalliques ; les sulfates sont décomposés avec dégagement d'acide sulfureux; toute la masse devient pâteuse, et les réactions chimiques peuvent commencer.
Les sulfures de fer et de cuivre agissent comme réductifs sur le peroxyde de fer et sur les oxydes de cuivre, encore libres ou combinés avec la silice.
L'action du sulfure de cuivre est plus faible et moins importante que celle du sulfure de fer, d'abord parce que ce dernier est en proportion plus forte, et surtout parce qu'il décompose les silicates de cuivre, même en présence d'un excès de silice, tandis que le sulfure de cuivre ne peut agir que sur les oxydes libres et sur les silicates
Les produits des réactions des deux sulfures sont trèsdifférents : la réaction du sulfure de cuivre sur les oxydes libres donne de l'acide sulfureux, du protoxyde de fer et du cuivre ; celle du sulfure de fer sur les silicates produit du sulfure de cuivre et du silicate de protoxyde de fer.
Ces actions continuent jusqu'à ce que les matières soient devenues assez fluides pour se séparer nettement; sur la sole se réunissent les sulfures de fer et de cuivre en excès ; ils forment une matte qui absorbe le cuivre métallique provenant de la réaction du sulfure de cuivre