DÀKS LE MAK8KU

milieux et les minerais calcaires. Dans la fonte pour matle, on doit ajouter une proportion bien plus grande de spath-fluor. La matte obtenue est plus riche en cuivre, mais plus pauvre en argent que celle donnée par le traitement des minerais ordinaires. Elle tient en général 50 pour 100 de cuivre et ISO grammes d'argent aux 100 kilogrammes*

a". Le traitement des minerais impurs est plus complexe , parce qu'il faut volatiliser ou scorifier la plus grande partie de l'arsenic, du zinc, du plomb, du nickel et du cobalt, dont laprésence dans la matte rendrait assez difficile l'extraction de l'argent ; il importe également de scorifier une partie du fer contenu dans les pyrites qui accompagnent ces minerais.

Les minerais sont tous grillés en grands tas, et ensuite fondus pour matte, dans un haut fourneau, avec addition de spath-fluor en proportion variable. Cette première fonte donne deux produits principaux , la matte et la scorie.

La matte ne contient pas plus de 35 pour 100 de cuivre; elle renferme une proportion assez forte de soufre et des corps nuisibles à l'extraction de l'argent. La scorie est très-pauvre en cuivre : elle peut être jetée presque en totalité.

La première matte est grillée en cases et à deux feux, et fondue ensuite dans un demi-haut fourneau , avec une certaine quantité des scories siliceuses de la première fonte. On obtient encore deux produits , matte, scorie. La matte est assez riche en cuivre et en argent, et en même temps assez pure pour être soumise à l'extraction. Elle contient ordinairement de 50 à 52 pour 100 de cuivre et 220 grammes d'argent aux 100 kilogrammes. La scorie doit être passée) au moins en partie, dans la première fonte.

B. Extraction de l'argent. — On a successivement' essayé plusieurs méthodes pour extraire l'argent des mattes cuivreuses ; aucune n'a encore donné des résultats tout à fait satisfaisants, et cela non-seulement au Mansfeld, mais encore à Freyberg, au Harz, en Hongrie, etc. Je ne m'occuperai pour le moment que des deux méthodes le plus récemment essayées au Mansfeld, celles proposées par M. Augustin et par M. Ziervogel. La première est une heureuse modification du procédé plus anciennement employé, l'amalgamation des mattes; la seconde est une simplification de la première.

Méthode de M. Augustin. — Les mattes sont pulvérisées sous les pilons d'un bocard, ensuite porpb y risées entre deux meules, et soumises au grillage dans un four à réverbère à deux soles. Sur la sole supérieure on cherche à produire l'oxydation et la sulfalisation des métaux ; sur la sole inférieure la température doit être assez élevée pour produire la décomposition presque complète des sulfates de fer et de cuivre. Vers la fin du grillage, quand on a reconnu par des essais que la décomposition des sulfates est suffisamment avancée» on mélange, dans le four lui-même et sur la sole inférieure, une certaine proportion de chlorure de sodium à la matte chauffée jusqu'au rouge. L'action de ce sel transforme les sulfates en chlorures; elle est très-rapide, on peut défourner très-peu de temps après avoir introduit le chlorure alcalin.

Les mattes grillées et chlorurées sont soumises à la lixiviation. Elles sont placées dans de grandes cuves en bois dans lesquelles on fait arriver, d une manière continue, une dissolution chaude et concentrée de chlorure de sodium ; on prolonge son action jusqu'à ce qu'on ait dissous la totalité du chlorure d'argent.

Ces diverses opérations donnent deux produits : les

DANS MS MAKSFELD. 415

eaux salées et les résidus imprégnés de la dissolution concentrée de sel. Les eaux salées contiennent en dissolution le chlorure d'argent et des chlorures de tous les métaux que renferment les mattes ; on les fait couler lentement dans des séries de cuves, disposées en cascade et munies de robinets par lesquels on peut régler à volonté la vitesse d'écoulement de chaque cuve dans la suivante. Les premières contiennent du cuivre de cément, qui précipite l'argent à l'état métallique ; les dernières renferment des morceaux de fer ou de fonte qui déterminent la précipitation du cuivre.

Les eaux chargées de protochlorure de fer sont alors conduites dans des bassins peu profonds, dans lesquels l'action de l'air produit la précipitation de la plus grande partie du fer. Les eaux clarifiées sont remontées à l'aide d'une pompe dans une chaudière de concentration.

A certains intervalles, on retire des cuves à précipitation l'argent déposé sur le cuivre et le cuivre précipité par le fer : l'argent doit être purifié et fondu en lingots ; le cuivre est lavé à grande eau : par là on sépare le cuivre en grains du métal très-divisé, et par conséquent trop oxydable, et des sous-sels de fer. Le cément lavé est seul employé pour la précipitation de l'argent ; les boues que laissent déposer les eaux de lavage, conduites dans des bassins, sont traitées pour cuivre en même temps que les résidus de la lixiviation.

Les résidus contenus dans ks cuves de dissolution sont lavés à plusieurs reprises, à l'eau chaude, ensuite déposés en tas sur le sol de l'atelier. Quand ils sont un peu séchés, on les transporte à l'atelier du traitement pour cuivre noir. Une partie des eaux de lavage est assez chargée de sel pour être envoyée dans la chaudière de concentration.

414 TRAITEMENT DES MKEBAfS PAUVRES ET ARGENTIFÈRES

Les produits définitifs de V extraction sont donc : l'argent en lingots et des résidus cuivreux, contenant les métaux à l'état d'oxydes.

Méthode de M. Ziervogel. — Cette méthode diffère de la précédente par un point essentiel : on ne transforme pas la sulfate d'argent en chlorure après le grillage ; on cherche à le dissoudre complètement dans l'eau chaude. La série des opérations est la suivante :

Pulvérisation et porphyrisation des mattes :

Grillage dans un four à réverbère à deux soles ;

Dissolution des sulfates dans l'eau chaude ;

Précipitation de l'argent par le cuivre de cément;

Précipitation du cuivre par le fer ;

Purification et fonte en lingots de l'argent précipité;

Lavage du cuivre précipité par le fer.

Le cément en grains est employé pour la précipitation de l'argent; les résidus de la lixiviation et les matières fines, provenant du lavage du cuivre précipité, sont sèches ou plutôt égouttés sur le sol de l'atelier et envoyés au traitement pour cuivre noir.

Les mêmes appareils peuvent servir pour les deux méthodes, excepté la chaudière de concentration des eaux salées et les grands bassins de clarification, qui sont particuliers au procédé d'extraction de M. Augustin.

C. Traitement pour cuivre rosette. — Cette dernière partie de la métallurgie du Mansfeld comprend deux opérations :

c, fonte pour cuivre noir des résidus de l'extraction ;

c', affinage du cuivre noir au petit foyer.

La première de ces opérations est faite à l'usine de Gottesbelohnùng ; le cuivre noir est envoyé pour l'affinage à l'usine dite Saigerhùtte.

e. Fonte pour cuivre noir. — Les résidus sont mélangés avec une petite proportion d'argile, moulés en briquettes

daks LE 1IANSFELD. 415

et séchés complètement, soit à l'air, soit sous te hangar qui recouvre les fourneaux. On les fond dans un demihaut fourneau avec des matières sulfurantes, sulfate de chaux, pyrites, matte de l'opération elle-même, et avec du sable, employé comme fondant de l'oxyde de fer ; on ajoute aux lits de fusion des scories de l'opération et des scories d'affinage.

La fonte donne trois produits principaux : du cuivre noir, de la matte, des scories.

Le cuivre noir est assez pur pour passer directement à l'affinage; la matte est riche en cuivre, mais pauvre en soufre ; elle est cassée en morceaux et passée sans grillage dans les lits de fusion. Les scories ne sont pas tout à fait pauvres ; elles contiennent une proportion variable, généralement assez faible, d'oxydule de cuivre, et des grenailles de cuivre noir et de matte : les plus riches sont repassées dans la môme fonte ; les autres doivent être jetées, car leur teneur en cuivre n'est pas assez élevée pour qu'on puisse les transporter aux usines qui traitent les minerais.

er . Affinage du cuivre noir.— Le cuivre noir est affiné au petit foyer par la méthode ordinaire : on produit seulement des rosettes : les scories et les crasses de l'affinage doivent être transportées à Gottesbelohnùng pour être passées dans la fonte pour cuivre noir *.

Pour ne pas allonger inutilement la description de la JJ]^SjJ}|JJÎ métallurgie au Mansfeld, je ne donnerai pas la disposition des usines elle-même , mais seulement celle des principaux appareils : du haut fourneau employé dans les

1 Depuis plusieurs années on a fait des essais nombreux pour affiner et raffiner le cuivre noir dans un réverbère analogue à ceux du pays de Galle», mais chauffé par des gaz produits dans un générateur. Je n'ai pas de renseignements exacts sur les résultats de ces essais ; je me borne donc à mentionner ici les tentatives qui ont été faites.

416 TRAITEMENT DES MINERAIS TAUVRJBS ET ARGENTIFÈRB6

fontes pour mattes; du demi»haut fourneau, qui sert à la fonte pour cuivre noir; des réverbères à deux soles, dans lesquels on suifatise et on chlorure les mattes dans les deux procédés de MM. Ziervogel et Augustin; des cuves à lixiviation et à précipitation.

Haut fourneau (pi. IV, fig. 1, 2). — Les fourneaux anciennement employés à la fonte des minerais pour matte sont progressivement remplacés par de véritables hauts fourneaux, disposés comme ceux des usines à fer; je ne décrirai pas les anciens appareils, je donnerai seulement la disposition des hauts fourneaux construits dans les usines qui traitent les minerais ordinaires et réfract aires; ceux qui servent à Kupferkammerhûtte, pour les minerais impurs» présentent quelques modifications que je signalerai en décrivant les opérations.

Le vide intérieur se compose de quatre parties : la cuve, les étalages, l'ouvrage et le creuset. La section horizontale des deux premières est circulaire, celle du creuset est trapézoïdale; les parois de l'ouvrage forment le passage gradué des étalages au creuset.

Les dimensions principales sont lès suivantes :

Cuve. — Hauteur : 2m,80 ; diamètre : au gueulard , 0m,78; au ventre, 1»,42.

Etalages : hauteur, 0m,65 ; diamètre inférieur, Q*$9 ;

Ouvrage : hauteur, 0m,90 ;

Creuset : hauteur moyenne, 0m,70. La section aux tuyères est un trapèze dont les bases sont : 0m,80 et 0*,66, et la hauteur 0m,73.

Le vent, chauffé dans un appareil spécial, peut être lancé par trois tuyères placées à la même hauteur, sur trois côtés du fourneau. Les tuyères sont à eau et en fonte; les buses sont en tôle, leur diamètre à l'œil est de 0m,042.

La cuve est construite en briques réfractaires, l'épais-

DAMS LE MAflSFELD. 417

seur des parois est de 0m,30; toute la partie inférieure du fourneau est en grès; l'épaisseur de l'appareil réfractaire augmente progressivement, depuis le ventre jusqu'aux tuyères, de 0m,30 à 0m,50 à la warme et aux deux côtés ; elle est de 0m,53 à la poitrine.

Toute la maçonnerie réfractaire est portée surjune pierre de fond, en grès, dont la surface est inclinée à 10 degrés de la warme à la poitrine.

Elle repose sur un lit épais de scories et celles-ci sur une fondation en maçonnerie.

La poitrine est portée sur une voûte très-surbaissée en grès, dont la clef est élevée de 0m,55 au-dessus de la pierre de fond. Le devant du creuset est fermé par une pierre de grès ou dame, longue de O*^, haute de ©m,45 : elle ne bouche pas complètement l'ouverture comprise entre les pieds-droits et la voûte qui soutient la poitrine, mais laisse aux trois côtés un vide d'environ 0m,10. Pendant le travail ce vide est bouché avec de (argile réfractaire. dans laquelle on pratique les ouvertures nécessaires à l'écoulement des scories et aux coulées de la matte.

La disposition du massif en maçonnerie ordinaire, celle des quatre embrasures, sont suffisamment indiquées par les figures 1, 2, pi. IV. Sous l'embrasure de la poitrine sont placés les deux bassins de coulée, en brasque.

Les armatures et les canaux servant au dégagement de l'humidité ne sont pas représentés dans les deux figures, ils n'offrent aucune particularité.

Le chargement des matières est fait au gueulard, par une ouverture ménagée dans la cheminée cylindrique qui surmonte le fourneau. Une plate-forme relie 1$ gueulard avec les aires de grillage des minerais et les magasins des diverses matières premières, disposés