III. Grillage plus ou moins complet de la matte bronze

IV, À. Fonte pour matte bleue de la matte bronze grillée, avec une certaine quantité de minerais pyriteux purs, à gangue quartzeuse, et très-imparfaitement grillés : on n'ajoute aux lits de fusion que des scories siliceuses, ou des débris de soles et de fours, ne contenant qu'une faible proportion d oxydulede cuivre. Les deux produits principaux sont : la matte bleue, qui répond à la matte blanche du travail ordinaire, mais contient une plus forte proportion de fer et de soufre, et par suite est plus pauvre en cuivré ; une scorie très-pauvre, contenant moins de 1 pour iOO d'oxydule de cuivre et renfermant des grenailles : elle est réservée pour la refonte spéciale des scories.

a. Rôtissage de la matte bleue produisant : une matte blanche riche en cuivre, mais contenant encore une proportion assez forte de fer et de soufre ; et des scories riches, qui sont passées, en partie dans la fonte pour matte bronze, en partie dans la refonte spéciale des scories, suivant la proportion des corps nuisibles, étain et nickel, qu'elles contiennent.

g. Rôtissage de la matte blanche donnant des mattes régules et des scories très-riches, en même temps très-

TRAITEMENT DES MIMERAIS PYRITE Gï. 205

pures, qui peuvent être passées en totalité dans la refonte des scories.

y. Refonte des scories riches et pures, avec une petite quantité de minerais pyriteux à gangue quartzeuse, très-purs et en même temps très-pauvres. Elle donne plusieurs produits : une matte blanche, riche et très-pure, qui est soumise aux deux rôtissages successifs a, 6, et donne une matte régule renfermant seulement des traces des corps nuisibles à la qualité du cuivre ; un alliage de cuivfe et d'étain, ou bronze de qualité inférieure, qui est vendu à des prix assez bas ; du cuivre noir très-impur, qui doit être soumis au rôtissage V dans le travail des minerais impurs, avec addition d'une petite proportion de minerais pyriteux ; une scorie plus pauvre encore que celle donnée par la fonte pour matte bronze, et qui peut être jetée presque en totalité.

Dans la refonte des scories, on passe non-seulement celles qui proviennent du traitement des minerais purs, mais encore toutes celles qui, dans le travail des minerais ordinaires (fonte IV), ne contiennent qu'une faible quantité d'oxydes d'étain et de nickel.

Y. Rôtissage des malles régules. L'opération est conduite plus rapidement que le rôtissage correspondait du traitement ordinaire, parce que les mattes régules sont plus pures, plus riches, et surtout contiennent beaucoup moins de fer que les mattes blanches de la fonte IV. Elle donne encore : du cuivre brut très-pur et des scories riches ; ces dernières peuvent être passées dans la refonte spéciale des scories.

VI. Affinage et raffinage. Ces opérations sont presque identiques à celles du travail ordinaire.

Traitement des minerais très-impurs. — La série des opérations est à très-peu de chose près la même que celle du impon. traitement des minerais purs; cependant je crois devoir

206 TRAITEMENT DE8 M|NEBAIS PYJUTEU*.

la reproduire, afin de mieux faire apprécier les différences.

I. Grillage des minerais pQnfcpant upe asseg forte quantité d'arsenic et d'antimoine, mélangés çvec une proportion très-grande de migrais pauvre?, & gangue de pyrite 4e fer : le grillage doit é^e poussé très-loin f w qui suppose qu on a dans l'usine qp approvisionnement de minerais pyriteux purs, contenant de la pyrite ç)e fer, et, par suite, assez pauvres en cuivre, destjpés pour la fonte des minerais grillés. •

IL Fonte pour mafte brome des minerais grillés, avec addition : de minerais pyriteux purs, coqtenant upp certaine proportion de pyrite de fer; des scories riches et des résidus cuivreux du traitement renfermant ijnç quantité notable d'arsenic, d'antimoine, d'étain ou de nickel. Les minerais arséniatés sont toujours passés dans cette fonte, maison ne peut en traiter qu'une quantité très-limilée.

L'opération donne : 1° de la matte bropze, très-impure, et toujours plus pauvre en cuivre, pour la même teneur des minerais, que la matte produite dans le* deux autres séries de traitement : elle doit contenir d'autant plus de fer et de soufre que les minerais traités sont plus impurs; 2° des scories très-pauvres en cuivre, et qui peuvent être jetées presque en totalité.

III. Grillage de la malle bronze. On doit toujoyrs chercher à obtenir une oxydation plus complète que lorsqu'on traite des minerais purs ou ordinaires. Le degré d'avancement du grillage dépend de h provision des minerais pyriteux purs qui peuvent être réservés pour la fonte suivante.

IV. A. Fonte pour matte bleue 4e la matte bropze grillée, mélangée avec des minerais pyriteux purs, pop grillés ; des scories riches et tous les résidus cuivreux 4u

TRAITEMENT DES MJNEBÀlS pypiTEUX. 307

traitement, qui ne contiennent pas une trop forte proportion des corps nuisibles.

L'opération produit : une matte bleue et des scories. Les scories sont assez pauvres, et ne peuvent être traitées que dans la fonte pour matte bronze. La matte doit contenir une proportion de fer et de soufre plus grande que la matte bleue correspondante du traitement des minerais purs : elle est, par conséquent, plus pauvre en cuivre ; elle renferme encore une quantité assez grande de tous les corps nuisibles.

a. Rôtissage de la matte bleue, donnant la matte blanche .

6. Rôtissage de la matte blanche, donnant des mattes régules. Ces deux opérations sont conduites comme celles du travail des minerais purs; les scories du premier rôtissage sont très-impures, et ne peuvent être passées que dans la fonte pour matte bronze; les scories du second rôtissage peuvent être réservées pour la fonte pour matte bleue. Les mattes régules contiennent encore une proportion assez notable d'arsenic, d antimoine, d'étain et de nickel, et ne renferment au contraire que peu de fer et de soufre.

Y. Rôtissage des mattes régules. On soumet à la même opération, mais séparément, les cuivres noirs impurs, produits par la refonte spéciale des scories du traitement des minerais purs. On doit ajouter à ces deux produits une petite proportion de minerais pyriteux, qui introduisent le fer.et le soufre nécessaires aux réactions chimiques. L'opération est conduite comme dans le travail des minerais ordinaires, et donne deux produits : des scories riches et impures, passées dans la première fonte II ; des cuivres bruts, assez purs pour être soumis à l'affinage.

VI. Affinage et raffinage des cuivres bruts. L'opération est conduite à peu près de la même manière que

£08 TtUltEMENT DES MINERAIS PYftlîEUX.

pour les cuivres donnés par les deux autres classes de minerais. Elle produit : du cuivre marchand de qualité inférieure ; des scories riches, qui sont passées dans la fonte pour matte bleue.

Cette division du traitement en trois séries distinctes d'opérations suppose une grande régularité dans les approvisionnements : ce n'est pas le cas ordinaire des usines anglaises, qui traitent une assez graùde quantité de minerais étrangers. L'irrégularité dans les arrivages et surtout dans les achats dès minerais purs, que se disputent les différents propriétaires d'usines, apporte une irrégularité très-grande dans les opérations; on est souvent obligé à passer plus de minerais impurs qu'il ne serait convenable dans le travail ordinaire, ou bien de soumettre au même traitement des minerais purs, achetés en quantité trop faible pour mériter un travail spécial. On doit [donc faire varier presque constamment, soit la série des opérations, soit chaque opération, de manière à approprier le traitement à la nature des minerais. La description qui va suivre ne se rapporte pas à une usine réellement existante ; je ne peux avoir pour but que de faire comprendre les relations des diverses opérations entre elles, et l'influence que chacune d'elles peut avoir sur la pureté du produit marchand.

Disposition de l'usine (pi. I, fig. 10). — L'usine est construite entre la rivière, par laquelle les navires apportent les minerais, et un canal, à peu près parallèle, situé à un niveau supérieur, par lequel arrivent les combustibles, les briques, le sable, etc.

Un quai en maçonnerie règne sur toute la longueur de l'usine, et facilite le déchargement des minerais ; ils sont placés en dépôt dans la cour AB; on a soin de séparer les minerais des diverses qualités et provenances.

Les houilles amenées par le canal sont déchargées et

mises en tas dans la cour supérieure À'B' ; on sépare les deux qualités principales, grasse et maigre, qui doivent être mélangées en proportions différentes dans les diverses opérations.

Les briques, le sable, l'argile, etc., sont mis en magasin dans la même cour A'B', sous des hangars qui ne sont pas figurés sur le plan général.

Les fours sont construits sous quatre bâtiments parallèles, C, D, E, F, séparés par une cour assez large pour permettre les transports faciles, des combustibles aux grilles des fours, et des scories pauvres au crassier M, placé à l'une des extrémités de l'usine.

Le bâtiment C, le plus rapproché du quai, contient douze fours de grillage pour les minerais ; ils sont rangés normalement à la longueur du bâtiment, et n'ont pour eux tous qu'une seule cheminée très-élevée. Les minerais sont chargés dans des brouettes, qu'on place sur des plates-formes horizontales, élevées jusqu'au niveau des trémies sur trois plans inclinés, a, fr, c. Le mouvement est donné par une petite machine à vapeur : les ouvriers n'ont à faire qu'un roulage horizontal, des tas de minerais jusqu'au pied des plans inclinés, et du niveau supérieur des plates- formes jusqu'aux trémies.

Sous le second bâtiment D, adossé au premier, sont les seize fours de fusion , qui servent ordinairement pour l'opération II, fonte pour matte bronze. Chaque four a sa cheminée; les minerais sont montés par les ouvriers euxmêmes, jusqu'aux trémies, par des échelles fixes. Cette opération et la refonte spéciale des scories, dans le travail des minerais riches, sont les seules qui donnent des scories pauvres; elles sont toutes amenées à l'extrémité d du bâtiment, cassées au marteau et triées. Celles qui sont exemptes de grenailles sont portées au crassier M. Dans les usines très-anciennes, la masse des scories est

TOMB i. . u

210 TOAITEltEOT DE8 MINERAIS PYRfTECX.

énorme, le crassier est fort élevé, de 25 et même de 30 mètres; dans ce cas, un plan incliné et une machine à vapeur sont installés pour monter les scories jusqu'à la partie supérieure du crassier.

Les crasses des grilles, les débris divers et pauvres en cuivre, provenant des réparations faites aux fours, sont amenés de toutes les parties de l'usine au bas du plan incliné, et montés comme les scories pauvres.

Le troisième bâtiment, E, contient huit fours de grillage pour les mattes de l'opération II, et deux fours de rôtissage pour l'opération V : ces derniers ont leurs cheminées spéciales; les huit fours de grillage ont une cheminée commune ; les mattes sont élevées aux trémies par les ouvriers eux-mêmes.

Dans le dernier bâtiment, F, sont rangés seize fours, dans Tordre suivant, et de /en f ;

Cinq fours pour la fonte pour matte blanche IV ;

Deux fours pour la fonte pour matte bleue A (IV) ;

Deux fours pour la refonte des scories y;

Trois fours pour les rôtissages a, 6 ;

Deux fours pour le rôtissage définitif V ;

Deux fours pour l'affinage et le raffinage VI.

Tous ont leurs cheminées spéciales.

Dans une usine aussi considérable, la disposition intérieure doit être telle que les roulages soient faciles et les plus courts. Pour faire comprendre l'importance de cette question, il suffira d'énoncer que dans l'usine considérée, pour le traitement de 23,600 tonnes de minerais divers, on doit transporter aux fours ou au crassier plus de :

40,000 tonnes de houille ; 2,000 — de fondants ;

3,000 — de briques et matériaux de construction : 18,000 — de scories pauvres ; 3,000 — décrasses des grilles; et de plus les minerais et les produits des opérations successives.

teàhkhent des minerais pybreux. 311

Disposition des fours de grillage (pi. II, fig. 1 , 2).— Les .ours de grillage des minerais et des mattes sont de trèsgrandes dimensions; le foyer est très-profond; la sole est horizontale, en briques réfractaires, placées debout; les flammes et les gaz sortent par deux rampants qui viennent se réunir au-dessus du four, a un conduit incliné. Les conduits de tous les fours du bâtiment C aboutissent à un canal horizontal soutenu par des arcades, et communiquant avec la grande cheminée, placée au milieu du bâtiment. Les minerais sont chargés par deux trémies, soutenues par des armatures au-dessus de la voûte; le travail est fait par quatre portes latérales. Les dimensions principales des fours sont les suivantes :

Foyer. 0m,90 de longueur sur im,20 de largeur ; profondeur au-dessous du pont, lm,20. Le cendrier n'a que 1 mètre de hauteur.

Passage pour les flammes. Largeur, 1^,20, égale à celle du foyer ; hauteur de la voûte au-dessus du pont, 0",50 au foyer, et seulement 0m,45 à la sole; longueur du pont, 0m,45.

Sole. Longueur, 5M,25; largeur maxima d'une porte à l'autre, 4m,30 : la sole a la forme d'un hexagone, dont la régularité est interrompue entre les deux portes de travail de chaque côté. En ces deux points, la ma çonnerie réfractaire avance vers l'intérieur du four, ce qui réduit à 3*,60 la largeur au milieu de la sole. Cette disposition a pour but de permettre aux ouvriers d'atteindre avec leurs râbles et leurs spadelles la totalité des minerais ou des mattes en élaboration.

Le petit côté de l'hexagone, opposé au foyer, n'a que 0m,91 : les deux rampants sont écartés de 3 mètres : leur section est de O"1,^ sur 0m,30.

Les portes ont 0m,40 de largeur sur 0m,30 de hauteur, à l'intérieur du four; à l'extérieur, elles ont 0m,80 de

Matériel.

212 TRAITEMENT DES MINERAIS PYRlTEUX.

largeur, et 0m,50 de hauteur : les quatre parois sont garnies de plaques de fonte, qui préservent les briques contre le choc des outils.

La voûte est à 0m,95 au-dessus de la sole auprès du pont, et seulement à 0m,40 à l'extrémité opposée du four.

Les deux trémies sont écartées de lm,70 : elles sont en tôle, et maintenues en place par des armatures croisées : leur section est rectangulaire ; elle a lm,50 de côté à l'ouverture supérieure, et 0m,30à la voûte. La hauteur de la trémie la plus rapprochée du foyer est de i mètre; l'autre a une profondeur un peu plus grande, puisque les deux ouvertures sont au même niveau. Le plancher sur lequel se fait le roulage dans les brouettes est un peu plus élevé que les trémies, et porté par des voûtes en briques, dont les pieds-droits s'appuient sur les murs des fours.

La sole est en briques, plqpées debout et à joints croisés, reposant sur une couche de sable fortement tassé. Elle est portée par une voûte en briques ordinaires, sous laquelle on fait tomber à la fin de chaque opération les minerais grillés, par quatre canaux rectangulaires, ménagés dans la maçonnerie devant les portes de travail : la section de ces canaux a 0m,50 sur 0m,30 : ils sont fermés, pendant le grillage, par des plaques de fonte au niveau de la sole. La .cave dans laquelle tombent les minerais grillés se prolonge des deux côtés du four ; les ouvriers doivent descendre dans les deux fosses latérales pour aller prendre les minerais afin de les porter aux fours de fusion.

Le conduit incliné est porté par une arcade en briques ; sa section intérieure a 0m,30 sur 0m,50 : le canal horizontal auquel viennent aboutir tous les conduits est à 3m,50 au-dessus du sol de l'usine ; sa section intérieure est rectangulaire, la largeur est de O^BO, la hauteur est

TRAirEMERT DES MINERAIS FIBREUX. 213

de 1 mètre. La cheminée commune, à section circulaire, a 28 mètres de hauteur ; son diamètre intérieur est lm,60 à la base, et 4m,425 au sommet.

Les parois intérieures du foyer et du four, le pont, la voûte, la sole et les rampants sont construits en briques réfractaires de seconde qualité : les parois sont maintenues par un massif en briques ordinaires, et par des armatures en fer. La disposition des armatures ne présentant aucune particularité, je ne les ai pas représentées sur les figures.

L'orifice par lequel l'air extérieur pénètre dans le four à l'angle du pont est indiqué sur le plan, fig. 1 : il a 0m,12 de côté, et son ouverture extérieure, légèrement évasée, est garnie de plaques de tôle : elle est fermée plus ou moins complètement avec une brique de forme pyramidale, qui peut s'adapter exactement sur les faces garnies de tôle.

La porte du foyer est disposée comme à l'ordinaire; les faces sont en fonte, et forment une trémie horizontale qu'on maintient pleine de combustible.

Di$po$ilion des fours de fusion de la fonte pour matte bronze (pi. 11, fig. 3, 4). — Ces fours ont une surface de grille bien plus grande que les précédents : la sole est à peu près elliptique, et ne présente qu'une seule ouverture pour lé travail, à l'extrémité opposée au foyer; les flammes sont conduites par un rampant incliné dans la cheminée spéciale ; le chargement des minerais grillés est fait par une trémie à la voûte ; les scories sont enlevées par la porte du fond, et tombent dans des moules en sable, que les ouvriers doivent réparer à chaque opération ; la matte coule par une gouttière latérale dans un grand cylindre en fonte, dont la base inférieure présente une grande quantité de trous très-petits. Le cylindre est manœuvré au moyen d'une chaîne, d'une poulie et

d'un treuil, et il plonge dans un bassin qui contient de l'eau.

Dimensions principales. Foyer. Section intérieure, lm,40 sur lm,37; profondeur de la grille au-dessous du pont, 1B,20; hauteur du cendrier, 4m,40.

Passage pour les flammes. im,40 sur 0m,50 : longueur du pont, 0m,76; la surface du pont est inclinée parallèlement à l'arête supérieure de la voûte.

Sole. Longueur, 3m,96 ; la plus grande largeur est de 2m,74; la forme elliptique des deux parois commence au foyer, ce qui facilite beaucoup l'épanouissement régulier des flammes sur toute la surface de la sole : auprès du pont la largeur est 2m,50; à l'extrémité du four, au rampant, la largeur n'est plus que 0m,80. La hauteur de la voûte, au-dessus de la sole, est 0m,92 au pont, et seulement 0m,41 au rampant.

L'orifice de travail a 0m,53 de largeur et 0m,25 de hauteur ; la porte est en briques réfractaires, maintenues par un cadre en fer ; elle est manœuvrée dans des rainures en fer à l'aide d'une chaîne et d'un levier. La trémie est en tôle comme celles des fours de grillage ; elle s'élève à 1 mètre au-dessus du registre ; la section de la face supérieure a im,35 de côté.

Le rampant a O1*^ sur 0m,40; la cheminée 0m,64 sur 0m,7i, et 18 mètres de hauteur.

La sole est en sable un peu calcaire et ferrugineux, assez réfractaire pour s'agglomérer sans se ramollir à la plus haute température développée pendant l'opération ; la surface a une faible inclinaison vers le trou de coulée de la matte, placé à peu près au milieu de la paroi opposée à la cheminée. En ce point, la sole présente un bassin assez grand pour contenir la matte produite dans deux opérations. La plus faible épaisseur du sable réfractaire est de 0m,25. Cette couche, qui constitue la véritable sole,

repose sur un lit, épais de 0m,50, de sable quartzeux fortement tassé, appuyé sur la fondation en briques, dans laquelle sont ménagés les canaux pour le dégagement de l'humidité.

Le bassin contenant de l'eau a 2 mètres de diamètre» et 2 mètres de profondeur; le cylindre en tôle a un diamètre plus petit et seulement 1 mètre de hauteur.

Les parois intérieures du four et de la cheminée, le pont et le rampant, sont en briques réfractaires de Stourbridge; le massif extérieur, en briques ordinaires, est séparé de l'appareil réfractaire par un vide de 0m,06 à 0m,O7t dans lequel sont tassés des menus fragments de briques et du sable. Les armatures sont entièrement en fer.

Disposition des fours de fusion pour matte blanche et pour malle bleue.- -Ces fours diffèrept très-peu des précédents ; les dimensions sont à peu près les mêmes, le chargement de la plus grande partie des matières est toujours fait par une trémie à la voûte, chaque four a sa cheminée spéciale. Le travail est fait par la porte du fond, mais la scorie et la matte coulent par l'orifice latéral dans des moules en sable, établis pour chaque opération par les ouvriers; ils remplacent le grand bassin plein d'eau» employé pour grenailler la matte bronze.

Disposition du four employé pour la refonte des scories (pi. II, fig. 5 et 6). — Ce four diffère un peu de ceux des fontes pour matte, d'abord par ses dimensions, ensuite par l'absence de la trémie : les scories, sont chargées en morceaux par une porte latérale, opposée au trou de coulée; la porte de travail est toujours à l'extrémité de la sole, et sous le rampant.

Dimensions principales. Foyer. i,n,32 sur im,37. Distance de l'arête du pont à la grille, lm,20.

Passage pour les flammes. Hauteur maxinia, 0m,50 ;

la largeur est celle du foyer, lm,32 ; longueur du pont, 0°\76.

Sole. Longueur, 4m,30 ; largeur, 3 mètres, entre la porte de chargement et l'orifice de coulée ; largeur au pont, 2 mètres ; largeur au rampant, 0m,90 ; le rampant a 0m,30 sur 0m,40. La cheminée, élevée de 48 mètres, a 0m,6isur0m,7I.

La porte de travail est large de 0m,33, haute de 0m,25.

La porte de chargement est plus large, 0m,50, et plus élevée, 0m,35; à la face extérieure du four, elle a 0m,86.

L'orifice pour la coulée a Om,ll de côté, et le bassin en sable s'étend sur presque toute la longueur du four.

La sole est en sable réfractaire, aggloméré par un violent coup de feu ; on donne à la surface une inclinaison faible vers le trou de coulée, mais sans ménager de bassin intérieur comme dans tes fours des fontes pour matte.

Elle repose sur une seconde couche de sable fortement tassé, et celle-ci sur une fondation en briques, avec des canaux pour le dégagement de l'humidité.

Les épaisseurs des briques réfractaires et du massif extérieur sont indiquées sur le plan : les armatures en fer ne sont pas marquées sur les figures.

Fours de rôtissage. — Le3 fours employés pour les rôtissages sont disposés Comme celui de la refonte des scories ; ils n'en diffèrent que par l'orifice latéral destiné à l'introduction de l'air extérieur sur la sole ; il est placé à l'angle du pont, comme dans les fours de grillage ; il est un peu évasé de l'intérieur vers l'extérieur ; à l'intérieur, la section a Om,ll de côté, à l'extérieur 0m,15.

Disposition des fours d'affinage et de raffinage (pi. II, fig. 7, 8). — Ces fours sont disposés à peu près comme le four à refondre les scories; la porte de travail, sous le rampant , sert en même temps à la coulée du cuivre raffiné ; la sole présente une inclinaison assez forte du

TRAiTEiœrfr des minerais pybiteux. SI 7

pont vers te bassin intérieur, sous le rampant, dans lequel le cuivre doit être complètement rassemblé à la fin de l'opération : la porte latérale ne sert qu'au chargement.

Dimensions principales. Foyer. Largeur, lm,32; longueur, lm,37 ; distance de la grille à l'arête dupont,lm,50: hauteur du cendrier, 1 mètre.

Passage des flammes. Largeur, lm,32; hauteur maxima, 0*,50; longueur du pont, 0m,76. Le pont est plein et construit en briques réfractaires de Stourbridge.

Sole. Longueur, 3m,50; la plus grande largeur est au milieu, à la porte de chargement, 2m,50; au pont la largeur est 2m,20 ; au rampant, 0m,66; la sole commence àOm,30 en contre-bas du pont, soit à 0m,80 au-dessous du point le plus élevé de la voûte ; la tablette de travail est à Om,10 au-dessous du niveau de l'arête inférieure du pont ; la profondeur du bassin est de 0m,40 ; la hauteur de la voûte au-dessus du bassin est seulement de 0œ,6i .

Le rampant a 0m,30 sur 0m,40 ; la section intérieure de la cheminée a 0m,71 sur 0"\61 : la hauteur est de 16 mètres. L'ouverture de chargement est large de 0m,50, haute de Qm,35 à l'intérieur ; dans le massif extérieur, ses dimensions sont beaucoup plus grandes, sa largeur est 0*,85. La porte est en briques, maintenues par un cadre en fer; elle est manœuvrée dans deux rainures verticales par une chaîne et un levier.

A l'extrémité du four l'épaisseur de la paroi réfractaire est seulement d'une demi-brique; l'ouverture de travail a 0",33 de largeur sur 0m,25 de hauteur; l'embrasure dans le massif en briques ordinaires a 0m,85. La porte est en briques, serrées dans un cadre en fer; elle est simplement posée sur la tablette en fonte ; on l'enlève pour le travail et la coulée , à l'aide d'un levier qu'on passe dans un crochet fixé au cadre.

La sole se compose de deux couches superposées : la

318 TRAmmBHT DKS MiWERÀlS PYIUTEUX.

couche inférieure est faite avec un mélange de sable réfractaire et de fragments de briques; il est fortement tassé avec des pilons en bois; la couche supérieure, qui constitue la véritable sole , est en sable réfractaire , un peu argileux, ferrugineux et calcaire, d'abord pilonné, ensuite aggloméré par un violent coup de feu.

La table de travail est élevée de 0m,60 au-dessus du sol de l'atelier : cette faible hauteur rend moins pénible pour les ouvriers la dernière partie de l'opération , la coulée du cuivre, imposition Dans lous *es f°urs> Ie combustible ne repose pas dides gruiei. rectement sur les barreaux des grilles , mais sur des morceaux assez gros des cendreâ agglomérées pendant la combustion ; l'habileté des ouvriers consiste à maintenir ces morceaux sur une hauteur à peu près constante, en faisant tomber les plus petits et les plus rapprochés de la grille , à mesure qu'il s'en reforme à la partie inférieure du combustible. Ils doivent en même temps veillera ce que l'air puisse arriver sur la houille en proportion convenable, variable pour les différentes opérations, et pour chacune d'elles avec les périodes diverses du travail.

Ainsi, pour le grillage, la combustion doit d'abord être très-lente ; l'oxygène de l'air arrivant par le cendrier est entièrement employé dans le foyer ; il doit produire principalement de l'oxyde de carbone et déterminer, par la chaleur que dégage la combustion incomplète de la masse inférieure de la houille, la distillation assez lente de celle qui est chargée de temps en temps à la partie supérieure. Les intervalles entre les morceaux de craya doivent être nombreux et très-petits, afin que l'air puisse s'introduire en quantité limitée et en même temps avec une vitesse assez grande], pour que l'acide carbonique, d'abord produit par la combustion, puisse être en forte proportion transformé en oxyde de carbone par le con-

nuifiHEirr des , muerais munux. SM0

tact du combustible incandescent. Vers la fin de l'opération on doit élever vivement la température des matières chargées sur la sole, afin de décomposer les sulfates formés pendant la période d'oxydation. On donne de l'activité à la combustion dans le foyer, en fermant le canal d'introduction de l'air à l'angle du pont, et on introduit l'air en excès nécessaire à la formation des flammes sur tonte la sole, en pratiquant entre les morceaux de craya plusieurs ouvertures assez grandes , dont on augmente le nofhbre ou les dimensions suivant qu'on a besoin d'un coup de feu plus ou moins violent.

Dans la première période de l'opération, le foyer n'est pour ainsi dire qu'un générateur de gaz combustibles, brûlés lentement sur la sole par de l'air froid, qui ne se mélange pas rapidement avec eux. Dans le coup de feu terminal* la majeure partie du foyer présente encore la même disposition, celle d'un générateur ; mais, en même temps, le tirage est rendu beaucoup plus actif par la corn* bastion plus complète et plus vive au-dessus des canaux plus larges ménagés dans le craya ; 1 air en excès introduit par ces canaux arrive sur la sole, porté à une température très-élevée et mélangé avec les gaz combustibles produits dans les autres parties du foyer. La combustion sur la sole devient très-vive ; la chaleur produite rend le tirage de plus en plus rapide, et le four est bientôt porté à la température convenable.

Cette dernière disposition est celle adoptée pour les fours de fusion. A chacune des périodes des opérations on fait varier la température, en laissant s'obstruer ou en dégageant plus ou moins les ouvertures par lesquelles l'air s'introduit en excès à travers la grille artificielle.

DESCRIPTION DU TRATA1L.

Les traitements des trois classes de minerais, ordinaires , purs, impurs, présentent plusieurs opérations communes , c'est-à-dire ayant le même but et donnant des produits analogues ; elles ne diffèrent entre elles que par un petit nombre de détails, relatifs à la composition des charges et à la pureté des produits obtenus. Céfc différences peuvent se déduire aisément des considérations générales que j'ai présentées précédemment sur la méthode anglaise , et sur lesquelles je ne pense pas avoir besoin d'insister de nouveau.

Il me parait inutile de décrire tout le travail pour les trois classes de minerais, ce qui m'entraînerait à des redites nombreuses ; je crois préférable de prendre successivement les dix opérations différentes qui sont faites dans les trois branches du traitement, en indiquant pour chacune d'elles les minerais auxquels elle s'applique, et les modifications principales qu'apporte la nature variable des minerais traités.

Je suivrai dans cette description l'ordre indiqué pour le traitement des minerais purs, eu plaçant avant la fonte pour matte bleue la quatrième opération du travail ordinaire, la fonte pour matte blanche.

Je n'aurai pas besoin de revenir sur l'exposé des réactions pour les six opérations dont l'ensemble constitue la plus simple expression de la méthode, mais j'insisterai sur les réactions des trois opérations exceptionnelles , spéciales au traitement des minerais purs ou très-impurs, les deux rôtissages a, 6, et la refonte des scories y.

Enfin, dans le but d'abréger autant que possible la description et les calculs des frais spéciaux, je supposerai

que les trois classes de minerais donnent à peu près la même proportion de matte bronze, ce qui revient à supposer les minerais ordinaires plus riches que les minerais purs, et les minerais purs plus riches que les minerais impurs.

Cette hypothèse me permettra de ne pas faire de différence entre les trois catégories de minerais pour les trois premières opérations: grillage des minerais; fonte pour matte bronze ; grillage de la matte bronze.

Je rappellerai seulement les observations suivantes :

Au sujet du grillage. Les cuivres gris et les autres minerais très-impurs doivent être mélangés avec une proportion très-forte de minerais à gangue de pyrite de fer, et l'oxydation doit être poussée très-loin; le degré d'avancement du grillage dépend presque en entier de la proportion des minerais purs, qui peuvent être passés directement dans la fonte pour matte, et servent à introduire la forte quantité de fer et de soufre nécessaire à la formation d'une matte bronze pauvre.

Les minerais ordinaires exigent aussi la présence d'une certaine proportion de pyrite de fer, en excès d'autant plus grand que l'arsenic et l'antimoine sont en quantité plus forte. L'oxydation doit encore être poussée d'autant plus loin qu'on peut disposer d'un plus fort approvisionnement de minerais pyriteux purs pour la fonte pour matte.

Les minerais purs peuvent, en général, être grillés seuls , et l'oxydation ne dépasse pas l'expulsion de la moitié du soufre contenu.

Au sujet de la fonte pour matte. La matte bronze , produit principal de l'opération, peut être plus riche dans le travail des minerais ordinaires que dans le traitement des minerais purs et impurs. En effet, pour ces derniers, les opérations auxquelles la matte doit être soumise sont

22*2 TRAITEMENT DES MINEEAIS PTRfTHUI.

plus nombreuses, exigent pour les réactions utiles une forte proportion de fer et de soufre. Parmi les minerais pyriteux purs destinés à cette fonte, il faut donc faire un choix. Les plus purs sont évidemment réservés toujours pour le travail spécial des minerais purs ; les plus riches passent au travail ordinaire ; les plus pauvres et les plus chargés de pyrite de fer sont fondus dans le traitement des minerais impurs.

Pour les minerais oxydés et carbonates, pour les scories riches, les débris de soles et de briques, et les résidus cuivreux divers, on doit faire principalement attention à la proportion des corps nuisibles qu'ils peuvent contenir, avant de déterminer la branche du traitement dans laquelle ils doivent être passés.

Dans la fonte pour matte bronze des minerais purs, la proportion des scories riches est toujours moins forte que dans le travail ordinaire, parce qu'une grande partie des scories sont réservées pour une opération spéciale. Dans le traitement des minerais impurs, cette proportion est, au contraire, beaucoup plus forte, parce que toutes les scories sont plus ou moins chargées de corps nuisibles, et que la fonte pour matte bronze est la seule opération dans laquelle on puisse passer les matières trop impures*

Au sujet du grillage de la matte. Le degré d'avancement du grillage dépend encore de la proportion des minerais purs, réservés pour la fonte suivante ; mais l'oxydation n a pas besoin d'être poussée aussi loin pour le cas des minerais purs que pour les minerais ordinaires: l'oxydation devrait, au contraire, être presque complète pour là matte bronze des minerais impurs.

Ces considérations posées , je décrirai les trois premières opérations, comme s'il s'agissait seulement du travail des minerais ordinaires.

TBAITEftfENT DES MINERAIS PTRtTEUX. 225

Dans l'usine proposée, on doit passer au grillage première 19,200 tonnes de minerais pyriteux dans l'année en-

•. . i -mr. * ~«. Grillage

tiers, soit de 370 à 371 tonnes par semaine. des minerais.

Combustible. — On brûle dans les foyers du combustible menu, mélange de houille grasse et de houille maigre, dans la proportion de : 0,72 houille maigre et 0,28 houille grasse; il coûte 5 fr. 83 c. la tonne, rendu aux dépôts près du canal ; il est amené aux fours par les ouvriers chargés du grillage.

Personnel. — Un four exige deux ouvriers ; chacun d'eux travaille pendant vingt-quatre heures et se repose ensuite pendant le même temps. Ils sont chargés de la conduite de l'opération et du feu, de l'enlèvement des crasses des foyers ; ils doivent aller chercher la houille aux places de dépôt, enlever le minerai grillé et le transporter aux fours de la fonte pour matte. Pour ce travail très-pénible, ils sont aidés par des rouleurs auxiliaires. Le transport des minerais aux trémies est fait à l'entreprise par des ouvriers spéciaux, qui reçoivent environ 23 centimes par tonne.

Les grilleurs sont en outre employés, pendant leurs jours de repos, au chargement et à la coulée des fours d'affinage et de raffinage. Ils sont payés à l'entreprise, à tant par charge de minerai passé au grillage : ils peuvent gagner en moyenne 5 fr. 30 c. pour vingt-quatre heures d'activité, soit 2 fr. 65 c. par douze heures.

Travail. — La charge d'un four, répartie entre les deux trémies, est de 3l,45; elle doit être apportée d'avance, afin que le gril leur n'ait que les registres des trémies à ouvrir pour faire tomber le minerai sur la sole, au moment où la charge précédente vient d'être enlevée.

Les ouvriers de deux fours se réunissent pour étaler sur la sole la charge tombée des trémies ; les portes sont fermées et lutées ; l'ouvrier s'occupe de la grille et die-

pose le craya de manière que la température s'élève très-lentement.

Deux heures après, il fait un premier rablage, afin de renouveler les surfaces. Il doit avoir soin que son rable sillonne dans tous les sens la totalité du minerai et désagrège les parties qui commencent à s'agglomérer ; le rablage est fait successivement par chacune des quatre portes et ne doit pas durer plus d'un quart d'heure. L'ouvrier le renouvelle à des intervalles d'une ou de deux heures, suivant que le minerai paraît avoir plus ou moins de tendance à s'agglomérer.

Onze heures après le chargement, a lieu le dernier rablage , et commence le coup de feu qui doit porter toutes les matières à la température rouge. On le fait durer seulement trois quarts d'heure, puis l'ouvrier procède au déchargement; il est aidé, soit par l'ouvrier qui va le remplacer lui-même au four, soit par celui qui travaille au four voisin. Ils enlèvent les quatre plaques de fonte et avec les râbles font tomber le minerai grillé dans la cave inférieure. Pendant cette manœuvre, il se dégage une énorme quantité d acides sulfureux et sulfurique, dont les hommes ne se garantissent que très-imparfaitement, en mettant leurs mouchoirs sur la bouche et sur le nez. Le défournemenl est d'autant plus pénible que la cave, dans laquelle tombent les minerais grillés, est prolongée des deux côtés du four par deux fossés de 0m,80, par lesquels on va chercher le minerai quand il est refroidi : c'est par ces deux fossés que sortent tous les gaz et vapeurs qui arrivent directement sous le nez des ouvriers. Il semblerait facile de trouver une disposition simple qui permit de soustraire les hommes à l'action délétère de ces acides.

L'opération est terminée en douze heures*; chaque ouvrier fait le grillage de deux charges, soit de 6',90 de

mAREMEirr des muskbàis pyrîteux, 225

minerais, dans les vingt-quatre heures pendant lesquelles il reste auprès du four.

Remarques. — La charge est introduite au moment où le four est à son maximum de chaleur; l'usage adopté, de réunir les ouvriers de deux fours pour le défournement etl'étendage, abrège de moitié le temps pendant lequel il serait nécessaire de maintenir les portes ouvertes. On utilise ainsi, autant que possible, la chaleur du four pour réchauffement de la nouvelle charge ; la distillation du soufre et l'oxydation peuvent commencer auprès du pont, une heure après le chargement.

La conduite du feu et l'ouverture du registre d'admission de l'air, pendant la période d'oxydation à basse température, dépendent de la nature des minerais. Il faut éviter toute agglomération qui empêcherait l'action de l'air d'être régulière ; les minerais contenant beaucoup de pyrites de fer ont une très-grande tendance à s'agglomérer, par suite de la fusion qui accompagne la distillation du soufre : il faut donc plus de précautions dans le grillage des minerais impurs. A mesure que le soufre est expulsé et que la proportion des oxydes devient plus forte , l'agglomération est moins à craindre , l'ouvrier peut élever la température. La proportion d'air froid qu'il laisse arriver sur la sole influe beaucoup sur la rapidité avec laquelle les minerais s'échauffent et s'oxydent, et surtout sur la proportion d'arséniates et d'antimoniates qui se forment pendant le grillage ; il faut d'autant moins d'air à chaque moment de la période d'oxydation que les minerais sont plus impurs. Dans les usitfes de Swansea on admet, en général, que le grillage est d'autant mieux fait que l'ouvrier a mis plus de soins à limiter la quantité d'air froid.

Pendant le coup de feu, le registre latéral est fermé, et la température ne doit pas être élevée au-dessus du rouge;