TOME I

argent ; ils contiennent plusieurs espèces minérales : ouivre pyriteux, cuivre gris* pyrite de fer plus ou moins aurifère, pyrite arsenicale, blende» etc.» en partie altérés par l'action des eaux venant de la surface, qui peuvent pénétrer dans les gîtes à une profondeur bien plus grande que celle à laquelle les exploitations ont été poussées. Cette altération empêche d'appliquer aux minerais extraits les procédés ordinaires d'enrichissement par préparation mécanique : on ne peut séparer qu'une faible partie des gangues terreuses par cassage au marteau et triage à la main. Les gangues sont principalement le carbonate de chaux, les schistes et le quartz; ee dernier domine dans la plupart des minerais.

La teneur moyenne varie entre 50 et 40 kilogrammes de cuivre, et 80 à 85 grammes d'argent par tonne. L'or est en proportion variable ; je n'aurai pas à m'en occuper ici, parce qu'il ne modifie en rien les opérations faites pour extraire l'argent : la séparation de Tor et de l'argent n'est opérée qu'à la monnaie de Vienne. Je doisaurtout insister sur le point capital, la faible proportion de soufre contenu dans les minerais et la difficulté d'obtenir des pyrites de fer ou des cuivres pyriteux non altérés.

Combustibles* *— Le pays est couvert de forêts magnifiques, qui fournissent le bois et le charbon à des prix exceptionnellement bas; en 1844, on comptait à l'usine : le bois à moins de 4 francs et le charbon à 15 francs la tonne. Le bassin houiller de Steierdorf livre la houille et le coke, d'une pureté remarquable, à 6 francs et 12 francs la tonne.

Main-d'œuvre. — Les ouvriers valaques ne gagnent pas plus de 1 fr. 95 c. par poste de douze heures ; les manœuvres sont payés ordinairement 80 centimes, quelquefois même 60 centimes.

L'usine est construite sur le bord d'un torrent, dont

AtiALGAttAftCM Dtf CttlVR* HOIR. 516

les eaux donnent en toutes saisons Une force motrice plus grande que celle dont on aurait besoin : la situation serait donc très-favorable, si les minerais étaient plus riches, moins impurs et plus abondants.

Le traitement des minerais, pour cuivre et argent, <*él^£e comprend trois parties entièrement distinctes : à ctiuova.

Production du cuivre noir argentifère;

Extraction de Forgent par amalgamation du cuivre noir;

Traitement des résidus pour cuivre marchand.

Jepasserai très-rapidement sur la première partie, je ne ferai qu'indiquer la suite des opérations et la nature du produit définitif, les réactions ehimiques ne différant pas notablement de celles que j'ai exposées précédemment ; les détails pratiques et les résultats des opérations ne peuvent être d'aucune utilité pour les ingénieurs et les directeurs des usines à cuivre, parce que la nature des minerais traités place l'usine de Cziklova dans des conditions trop exceptionnelles.

J'insisterai davantage sur l'amalgamation du cuivre noir, dont la description est le véritable but de ce chapitre, et qui présente un certain nombre de réactions importantes, le ne donnerai que peu de détails sur la troisième partie, le traitement des résidus, et seulement ceux qui sont nécessaires pour faire apprécier les résultats de l'amalgamation et les difficultés qui résultent de la présence de l'arsenic et de l'antimoine dans des matières oxydées ne contenant pas de soufre.

Production du cuivre noir*

Cette première partie du traitement comprend ciiNf opérations :

1° Les minerais sont fondus dans un four à tuyère trèfr-élevé, avec des scories basiques et riches, provenant

des fontes suivantes. Cette première opération a pour seul but de fondre les matières terreuses des minerais et l'oxyde de fer contenu dans les scories basiques, en concentrant le cuivre et l'argent dans une mat te; elle ne peut servir à expulser une proportion notable d'arsenic et d'antimoine, parce que les minerais contiennent trèspeu de pyrites; le soufre est à peine en quantité suffisante pour la formation de la matte et pour l'appauvris* sèment des scories ; c'est donc seulement une fonte de concentration. Elle donne deux produits : la matte pauvre en cuivre, très-chargée de fer, d'arsenic, d'antimoine et de zinc; la scorie, très-siliceuse, contenant comme bases l'alumine, la cbaux et l'oxyde de fer, ne renfermant que très-peu de grenailles. On ne peut jeter qu'une partie des scories ; on met de côté toutes celles qui paraissent contenir quelques grenailles, pour les faire servir de fondants siliceux dans les fontes suivantes.

2° La première matte est grillée en cases et à deux feux seulement; l'oxydation n'est que partielle, le grillage ne peut expulser qu'une faible partie de l'arsenic et de l'antimoine, parce qu'il faut conserver dans la matière grillée une quantité de soufre assez grande pour former la matte dans la seconde fonte.

3° La matte grillée à deux feux est fondue dans un four à manche très-élevé, avec des scories siliceuses delà première opération. Le pouvoir réductif est assez énergique, dans les parties supérieures du four, pour réduire à l'état métallique la presque totalité de l'oxyde de cuivre, formé pendant le grillage en cases. Les silicates qui se produisent au-dessus de la tuyère, par la fusion des scories chargées, ne contiennent que très-peu d'oxydule de cuivre : les scories peuvent être appauvries avant leur sortie du creuset «ans qu'il y ait perte notable de soufre; on retrouve dans la matte la presque

totalité du soufre qui avait échappé aux deux feux du premier grillage en cases. Cette économie de soufre, trèsimportante pour la réussite du traitement, exige qu'on ne passe pas dans les lits de fusion des scories riches contenant de l'oxydule de cuivre.

La seconde fonte pour matte sert à expulser une partie de l'arsenic et de l'antimoine, qui se trouvent dans la matte grillée à l'état d'arséniates etd'antimoniates. C'est une véritable fonte de purification, dont l'effet est limité par le degré d'avancement du premier grillage en cases.

On obtient encore' deux produits :une matte assez riche en cuivre (35 à 36 pour 100) , contenant encore beaucoup d'arsenic et d'antimoine, renfermant notablement moins de fer et de soufre que la première; une scorie basique, dont la base dominante est le protoxydé de fer, contenant une proportion à peine appréciable d'oxydule de cuivre, renfermant quelques grenailles de matte. Cette scorie doit être cassée au marteau,. et tous les morceaux qui paraissent contenir des grenailles sont reportés à* la fonte de concentration.

4° La seconde matte est grillée en cases et à trois feux; l'oxydation n'est encore qme partielle ; on ne peut la pousser aussi loin que cela serait nécessaire pour la volatilisation à peu près complète de l'arsenic et de l'antimoine. On est limité par la condition de laisser dans le produit du grillage une quantité de soufre assez grande pour l'appauvrissement de la scorie, et pour la formation d'un cuivre noir qui ne soit pas exclusivement arsenical et antimonial.

5° La matte grillée est fondue au four à manche, avec des scories siliceuses de la fonte de concentration, ne contenant du cuivre qu'à l'état de grenailles; on évite de passer dans cette opération les scories riches qui renferment de l'oxydule de cuivre.

518 uuiAAiumN du gotvbs mu.

Les réactions sont les mêmes que dans la seeonde fente ; l'oxyde de cuivre contenu dans les mattes grillées est réduit presque complètement par les gaz, avant que les scories chargées commencent à se ramollir : les silicates qui se produisent au-dessus de la tuyère ne oon* tiennent qu'une faible proportion d'oxydule de cuivre; leur appauvrissement n'enlève qu'une petite quantité de soufre aux produits définitifs. Les arséniates et les antimoniates, contenus dans les mattes grillées, sont réduits et laissent dégager une partie de leur arsenic et de leur antimoine ; mais cette action très-utile est limitée par l'imperfection du grillage des mattes.

* On obtient trois produits : cuivre noir, matte, scorie.

Le cuivre noir ne contient pas plus de 70 pour 100 de euivre; il renferme beaucoup d'arsenic et d'antimoine, un peu de fer et de soufre, et la presque totalité de l'argent des minerais.

La ipatte contient de 60 à 65 pour 100 de cuivre, un peu de soufre, de fer, d'arsenic et d'antimoine, et trèspeu d'argent : ell&doit être grillée en eases et à deux feux, et passée dans les lits de fusion de la fonte pour euivre noir.

La scorie est assez pauvre, et contient très-peu d'oxydule de cuivre ; sa teneur en métal est due principalement aux grenailles de cuivre noir et de matte qu'elle renferme. On la repasse tout entière dans la fonte de concentration.

Dans cette série d'opérations, on ne parvient à expulser qu'une partie de l'arsenic et de l'antimoine, parce qu'on n'utilise pas complètement les grillages : pour perfectionner la méthode, il faudrait avoir une certaine quantité de minerais pyriteux purs, ou tout au moins 4e pyrites de fer exemptes de pyrite arsenicale, qu'on pourrait ajouter aux lits de fusion des fontes successives. Avec

AiàBtAitAftt* m <mnm miil 649

ces matières sulfurantes, il deviendrait possible de commencer le traitement par un grillage, et de pousser les deux grillages des mattes jusqu'à l'oxydation à peu près compléta de tous les métaux : on&rriverait certainement, en six opérations, à expulser presque entièrement l'arsenic et l'antimoine, et à concentrer le cuivre et l'argent dam une matte très»riclie, asses pure pour être traitée par la méthode de M. Augustin, ou par celle de M, Ziervogel.

Ces deux méthodes sont inapplicables au cuivre noir obtenu dans les conditions précédemment etposées* à cause de l'énorme proportion d'arsenic et d'antimoine qu'il contient.

On ne pourra remplacer l'amalgamation du cuivre noir par des procédés plus parfaits et plus économiques, qu'après avoir modifié le traitement des minerais par l'introduction dans les fontes successive* de pyrites exemptes d'arsenic.

En 1844, on a traité l,056ft,40 de minerais; on a pren duit 51 tonnée de cuivre noir, contenant i 34',72 de enivre pur, et 88* ,97 d'argent; soit, par tonne de cuivre noir : cuivre 0\681, argent, lk,744<

Les dépendes de toute nature faites pour le traitement se sont élevées à 18,091 fr. 18 c, soit à lft fr. 85 o. par tonne de minerais* et à 553 fr. 35 c* par tonne de cuivre noir.

On a traité par amalgamation des cuivres noirs argen» tifôree produits dans d'autres usines appartenant à l'Etat, comme celle de Cziklova, et situées dans le même district; mais les frais de traitement et les résultats obtenus ont été consignés séparément sur les registres * je peux, en conséquence, décrire les opérations et donner les frais spéciaux de l'amalgamation , en considérant seulement les 51 tonnes de cuivre noir, retirées des 1,066\40 de minerais fondus à Cziklova,

Amalgamation da ralvre soir.

L'extraction de l'argent par amalgamation comprend les opérations suivantes :

1° Pulvérisation du cuivre noir sous les pilons d'un bocard, et porphyrisation entre deux meules horizontales;

2° Grillage et ctdoruration sur la sole d'un four à réverbère ;

3° Amalgamation de l'argent dans des tonnes tournantes, séparation du mercure contenant l'argent;

4° Distillation du mercure de l'amalgame, et fusion de l'argent en lingots.

Cette série d'opérations donne seulement deux produits utiles : l'argent et les résidus cuivreux. Le premier est envoyé à la monnaie de Vienne, les seconds sont soumis à un traitement très-compliqué, dont j'indiquerai plus loin la marche et les difficultés.

1° Pulvérisation et porphyrisation. — Le cuivre noir très-impur, comme je l'ai dit précédemment, ne se laisse pas broyer à froid ; il faut le porter au rouge vif, en le chauffant dans un petit four à réverbère, le placer sous les pilons, et remettre constamment dans le four les morceaux qui n'ont pas été suffisamment divisés, et dont la température s'est abaissée rapidement au-dessous du rouge sombre.

Matériel — La pulvérisation est, par suite, plus compliquée que celle des mattes; elle exige : une batterie de cinq pilons et un four à réverbère. Chaque pilon se compose de deux parties, du sabot en fonte très-dure, et de la flèche en bois ; le tout pèse environ 350 kilogrammes; la levée, produite par un arbre à cames, est de 0m,20. La sole, sur laquelle battent les pilons, est un* plaque de fonte très-épaisse ; la poitrine du bocard est ouverte ;

AMALGÀMATiOIJ DU CtJIVRE NOIR. 521

en avant de la sole est une plaque de fonte un peu inclinée, sur laquelle tombent les morceaux de cuivre noir, rejetés par le choc des pilons. En arrière, et sur les côtés, l'auge est fermée par des plaques de fonte.

Le four k réverbère est chauffé à la houille : ses dimensions sont assez faibles, mais elles n'ont aucune importance, et je ne crois pas devoir les donner.

La seule condition essentielle que le four doive remplir est de pouvoir être porté et maintenu facilement à la température du rouge cerise, un peu inférieure à celle à laquelle 4e cuivre noir entrerait en fusion.

U présente une porte latérale, par laquelle les ou* vriers doivent pouvoir aisément charger et enlever, sur toute l'étendue de la sole, les morceaux de cuivre de toute dimension, qu'on a besoin de chauffer. Les plus gros sont manœuvres avec des pinces, les plus petits à l'aide d'une pelle enfer.

Les meules sont horizontales ; Tune est fixe, l'autre mobile : leur disposition ne présente aucune particularité.

Le bocard est en activité constante, les meules ne sont mises en mouvement que pendant la journée.

Le personnel indispensable aux deux périodes de l'opération est de 5 ouvriers ; 1 pour les meules, 4 pour le bocard et le réverbère : ces derniers sont divisés en deux brigades, qui travaillent alternativement pendant la nuit et pendant le jour.

Bocardage. — Le cuivre noir arrive au réverbère en lingots pesant seulement de 10 à 12 kilogrammes. On en place une douzaine sur la sole; quand ils sont chauffés au rouge, on les porte au bocard, et on ramène incessamment sous les pilons les fragments qui tombent sur la plaque inclinée; dès que la température de ces morceaux est abaissée au-dessous du rouge sombre, on les re-

9Sft jJuuMSMum va entas moi.

porte sur la soie du réverbère. Le* partie qui paraissent suffisamment pulvérisées sont passées à travers un tamis métallique» dont les ouvertures ont 0*,0035 de côté ; la matière fine est envoyée aux meules ; la plus grosse est réchauffée au réverbère et passe de nouveau sous les pilons.

Les deux hommes sont coustamment oocupés à cette manœuvre très-pénible; cependant ils ne parviennent pas à écraser plus de 0l,500 de cuivre noir dans leur poste de dotne heures. Avec quatre hommes, et en vingt* quatre heures» on peut pulvériser environ 1 tonne de cuivre noir. *

Porphyrisation. — - La porphyrisation entre les meules est faite à sec, et n'exige pas autant de travail que le bo oardage ; l'ouvrier n'a qu'à charger le cuivre noir en sable, et à jeter sur un blutoir la farine qui sort par la oirconférence i tout oe qui n'est pas parfaitement fin est repassé entre les meules.

On obtient aisément la réduction en poudre impalpable de 1 tonne de cuivra noir boeardé, eu dix heures de travail effectif, et avec une seule paire de meules.

Dans ces opérations, les métaux, le soufre et l'arsenic du cuivre noir sont en partie oxydés, par Faction des flammes du réverbère, et par celle d* l'air sur le métal chauffé jusqu'au rouge.

L'oxydation ne peut être qu'utile, en préparant les matières à l'opération suivante/ et en expulsant une partie de l'arsenic et de l'antimoine : elle pourrait être un peu nuisible en faisant perdre une petite quantité de soufre ; mais ce corps, n'existant dans le cuivre noir qu'en faible proportion, n'est atteint que trè*-faiblement par l'action oxydante*

Considérations économiques* — La pulvérisation et la porphyrisation dea 51 tonnes de cuivre noir ont exigé cinquante et un jours de travail; on a brûlé 61 S 20

àMàwmum» nu ewvai «ou. 523

de houille; l'usure des pilone et des meules a coûté ISS francs. Les frais spéciaux de l'opération ont été t

Main-d'œuvre, 365 journée* à 1 franc 265 fr. 00 o.

Houille, 611,20 a 6 frases 367 20

Usure des pilons, réparations diverses 153 00

Frais spéciaux de l'opération , , . . 775 fr. 20 c.

Soit par tonne de cuivre noir réduit en farine :

Maia-d'iNLvre, 0 journées à 1 franc 5fr. 00«.

Houille, lt,20*6fraflcs , 7 30

Usure des plions, réparations 3 00

Frais spéciaux , , , , • . , . 15 fr. 20 c.

2° Griluge et chloruràtion. ■*- La seconde opération est faite dans un four à réverbère, chauffé à la houille, et dont la disposition et les dimensions sont à peu près les mêmes que celles du four employé au Mansfeld pour le grillage des mattes argentifères. Il n'a qu'une seule sole, surmontée par des chambres de condensation ; la sole supérieure n'est pas aussi utile que dans la méthode de M. Augustin, parce qu'on n'a pas à décomposer les sulfates de fer et de cuivre avant de procéder à la chloruràtion. Le sel est fondu d'avance dans une chaudière en fonte, pulvérisé, et conservé dans des caisses en bois hermétiquement fermées.

Opération. — Le cuivre noir porphyrisé est mélangé très-intimement avec 5 pour 100 de pyrite de fer, exempte d'arsenic, et 12 pour 100 de sel fondu.

Une charge se compose de ;

Cuivre noir 200 kilogrammes.

Pyrite de fer 10 —

Sel fondu 24 —

2S4 kilogrammes.

Elle est chargée à la pelle dans le four encore très-chaud de l'opération précédente ; on l'étend uniformément sur la sole, on ferme la porte, et on laisse les matières s'échauffer aux dépens de la chaleur accumulée dans le four. On ne met de la houille sur la grille qu'à partir du moment où les matières chargées et les parois sont au rouge sombre. On maintient cette température à peu près constante pendant sept ou huit heures, en ayant soin que l'épaisseur de houille dans le foyer reste assez faible pour que les flammes soient toujours oxydantes. Pendant ce temps, les ouvriers doivent rabler et retourner constamment les matières sur la sole, de manière à prévenir toute agglomération, à renouveler les surfaces et à régulariser la température.

Ce travail constitue la première période de l'opération, qu'on peut nommer la période d'oxydation. On reconnaît qu'elle est terminée, en prenant un peu de matière sur la sole (en plusieurs points), et en l'écrasant dans un mortier : l'oxydation est complète quand on n'aperçoit plus de parcelles métalliques.

A ce moment commence la seconde période, ou la chloruralion.

On élève progressivement la température jusqu'au rouge vif, et on la maintient à ce point pendant une heure. On considère alors les réactions comme terminées; on sort les matières du four et on les fait tomber dans une brouette en fer, dans laquelle on les transporte à l'atelier de l'amalgamation.

On laisse la porte du four ouverte pendant quelque temps, afin d'abaisser un peu sa température; on introduit une nouvelle charge, dont l'élaboration est conduite de la même manière.

On ne peut pas faire plus de deux opérations en vingt-

quatre heures , en occupant 4 ouvriers , 2 grilleurs et 2 manœuvres.

Considérations générales. — La chloruration du cuivre noir diffère complètement de l'opération correspondante de la méthode de M. Augustin. Le sel est introduit dès le commencement du grillage. L'oxydation est conduite «vec beaucoup plus de lenteur, et dans le produit définitif l'argent existe presqu'en entier à l'état métallique.

Il me paraît utile d'insister sur les réactions chimiques qui ont lieu dans le grillage et dans la chloruration à l'usine de Cziklova; il sera ensuite plus facile de comprendre pour quelles raisons la méthode de M. Augustin ne serait pas applicable à l'alliage complexe qu'on traite dans le Banat.

Le cuivre noir contient beaucoup d'arsenic et d'antimoine, et très-peu de fer et de soufre ; il est plus riche en cuivre que les mattesdu Mansfeld. Pendant les nombreux réchauffages que nécessite la pulvérisation, les métaux s'oxydent en partie, une petite portion du soufre, de l'arsenic et de l'antimoine est volatilisée.

Dans la première période de l'opération, pendant le grillage, les matières chargées sur la sole sont soumises à une action oxydante peu énergique, à une température assez basse pour que le chlorure de sodium ne puisse pas se ramollir, et reste à peu près inerte* Comme le réverbère est chaufié à la houille et que l'air n'arrive sur la sole qu'après avoir traversé le foyer, le gaz et les flammes qui produisent le grillage ne contiennent que très-peu d'oxygène libre, ce qui rend compte du temps extrêmement long qui est nécessaire à l'oxydation complète du cuivre. Dans ces conditions, la plus grande partie de l'arsenic et de l'antimoine forme seulement de l'acide arsenieux et de l'oxyde d'antimoine, qui sont volatilisés, soit pendant le grillage, soit pendant la seconde période

lement comprendre que cette méthode ne serait Nullement applicable au cuivre noir très-arsenical et antimonial du Banat.

En effet, dans la méthode de M. Augustin, on cherche d'abord à produire, par une oxydation complète, des sulfates de fer, de cuivre et d'argent ; on décomposé ensuite la presque totalité des sulfates de fer et de cuivre, en maintenant intact le sulfate d'argent ; on fait agir enfin le chlorure de sodium pour transformer le sulfate d'argent en chlorure, qu'on puisse dissoudre dans une liqueur saline et décomposer par le cuivre métallique.

Pour appliquer cette méthode au cuivre noir du Banat, il faudrait le mélanger avec une forte proportion de pyrite de fer. Avec cette addition on parviendrait bien à former des sulfates, mais l'oxydation avec un excès d'air produirait beaucoup d'arséniates et d'antimoniates. La presque totalité de l'argent serait précipitée dans les cuves à dissolution, à l'état d'arséniate et d'antimoniate, au moment même où on chercherait à dissoudre le chlorure dans la liqueur saline. On obtiendrait très-peu d'argent, et les résidus cuivreux renfermeraient la presque totalité de l'arsenic et de l'antimoine du cuivre noir : leur traitement pour cuivre présenterait de sérieuses difficultés. •

La méthode de M. Ziervogel serait, par des raisons analogues, tout à fait inapplicable.

La présence de l'arsenic et de l'antimoine et la trop faible quantité de soufre dans le cuivre noir sont les raisons pour lesquelles on ne peut utiliser dans le Banat les perfectionnements apportés par MM. Augustin et Ziervogel à l'extraction de l'argent.

On ne pourra donc remplacer la méthode d'amalgamation qu'après avoir modifié le mode de traitement des minerais de manière à expulser presque complètement

▲MALGAMKOH DU C0OTIE HOBL 5St

les deux corps nuisibles : j'ai déjà dit que ce résultat pouvait être aisément obtenu si on disposait d'une quantité suffisante de cuivre pyriteux pur, ou de pyrites de fer exemptes d'arsenic, pour les passer dans les fontes successives. Il faudrait alors produire non pas du cuivre noir, mais une matte très-riche, à laquelle on pourrait appliquer Tune ou l'autre des deux méthodes nouvelles.

Considérations économiques. — Le grillage et la oklo* ruration des 51 tonnes de cuivre noir ont exigé cent vingt-huit jours d'activité, et 512 journées d'ouvriers : on a brûlé 128 tonnes de houille, et employé 5(,12 de sel, et 2k,56 de pyrites.

Les frais spéciaux de l'opération ont été les suivants :

Main-d'œuvre. . 512 journées à 1 franc 512 fr. 00 c

Houille 1281,00 à 6 francs 768 00

Pyrites 2,56à25 — 64 00

Sel 5,12à35 — 189 20

Outils, réparations, frais divers 800 00

Frais spéciaux 1 ,853 fr. 20 c.

La perte en métaux n'a pas été déterminée avec exactitude; je pense qu'on peut l'évaluer k 3 pour 100 du cuivre et 7 pour 100 de l'argent, contenus dans le cuivre noir. Ces proportions étant admises, les matières chlorurées devaient contenir 33k,68 de cuivre et 82k,513 d'argent.

Les fumées recueillies dans les chambres de condensation ont été traitées par amalgamation, en même temps que le cuivre noir chloruré retiré du four à réverbère.

Les frais spéciaux rapportés à 1 tonne de cuivre noir ont été:

Main-d'œuvre 101,04 10fr.04e.

Houille 2SM 15 06

Pyrites 0,05 1 25

Sel 0,12 4 20

Outils, réparations, frais divers 5 86

Frais spéciaux rapportés à 1 tonne de cuivre noir. 36 fr. 41 c.

TOMX I. 34

•30 jNttGuaitfm w <mm* «oui.

3° AMàtcMUTiottt — La troisième opération a pour but de combiner avec du mercure l'argent contenu dans Je cuivre noir grillé et chloruré» et de séparer l'àmajg&me des résidus eu le dissolvant dans un grand excès de mercure.

Elle est latte dans quatre tonnes en bo*6, tournant autour d'un axe horizontal, auquel on peut imprimer UM vitesse de rotation variable suivant les diverses phases de l'opération.

La disposition des tonne» est trop simple pour que je m'arrête à la décrire. Chacune d'elles a une capacité d'environ 800 litres : elle présente en son milieu une ouverture rectangulaire, dont les parois sont taillées en tronc de pyçamide dans 1 épaisseur du bois. Cet orifice peut être hermétiquement fermé pendant la rotation par un tatapon en bois, maintenu à l'aide d une vis de pression.

Lorsqu'il faut vider la tonne ou faire sortir le mercure, on remplace le tampon par un ajutage, ou par un entonnoir à robinet.

Chaque tonne porte une roue dentée, qui engrène avec un pignon fixe sur un arbre parallèle à la ligne des tonnes» et recevant le mouvement d'une petite roue hydraulique. Les axes de rotation des quatre tonnes sont indépendants, en sorte qu'on peut arrêter l'une d'entre elles en laissant tourner les autres.

Sous chacune d'elles est placé Un canal en bois, par lequel Peau et les résidus doivent couler dans un grand réservoir. Les canaux présentent un premier compartiment à contre-pente, dans lequel s'arrête le mercure qui n'a paâ été complètement rassemblé.

Opération.— On introduit dans chaque tonne c 672 kilogrammes de cuivre noir grillé et chloruré; une quantité d'eau éhaûde assez grande pour que toutes les matières

AHUMAHàTtûH M 081**» HOd* S§f

puissent former une bouillie peu liquide; et 75 kilogrammes de cuivre noir moulé eu balles de la grosseur d'une noix. On ferme l'orifioe, et on fait tourner pendant un* demi-heure avec la vitesse de douze tours par minute. On arrête le mouvement pour introduire 168 kilogrammes de mercure, et une nouvelle quantité d'eau chaude, mais seulement dans le cas où la consistance de la ma* tière paraît trop grande.

On fait tourner les tonnes pendant qainae à dix*huit heures, à raison de dix-huit tours par minute; après et temps* on prend lies essais, afin de reconnaître si le mer* cure a bien absorbé tout l'argent. On puise avec une capsule une petite quantité de la matière contenue dans les tonnes ; elle peut être considérée comme bien homogène, à la suite d'un mouvement aussi rapide et aussi prolongé, On sépare le mercure des oxydes plus légers, on le réunit en un globule qu'on soumet à la distillation* on pèse le bouton d'argent. Quand on opère sur des cuivres noirs nouveaux» c'est-à-dire qui n'ont pas encore élé traités» dont on connaît la teneur en argent, mais non le rendement pratique, on doit faire tourner les tonnes encore pendant deux heures, avec la même vitesse de dix-huit tours par minute. On prend alors un nouvel essai, égal en volume au premier; on sépare, on réunit et on distille le mercure; on pèse l'argent. On reconnaît que l'action du mercure est terminée, quand le poids de l'argent du second essai est égala celui du métal obtenu dans le premier. S'il est un peu plu6 fort, on doit faire tourner les tonnes encore pendant deux heures, et ainsi de suite, jusqu'à ce qu'on obtienne des poids égaux pour l'argent obtenu dans deux essais successifs.

Par ces tâtonnements» on détermine une fois pour toutes le temps pendant lequel il faut faire tourner les tonnes pour compléter l'action du mercure sur le ouivre

noir en opération. Tant que la nature et la teneur en argent ne varient pas, on peut se dispenser de nouveau! essais dans les amalgamations suivantes; mais il faut les recommencer éès qu'il survient des variations dans la composition chimique et la richesse en argent.

Pour le cuivre noir de Cziklova, les dix-huit heures de rotation, après l'introduction du mercure, sont ordinairement plus que suffisantes.

On termine l'opération en emplissant les tonnes d'eau froide, et en faisant tourner plus lentement, à douze tours par minute, pendant deux heures; celte rotation plus lente a pour but et pour effet de rassembler le mercure, qui était auparavant disséminé en particules très-ânes dans toute la masse boueuse.

Pour vider les tonnes, on commence par les amener dans une position telle que l'orifice de chargement soit aussi élevé que possible : on enlève le tampon et on le remplace par un ajutage à robinet; on met sous la tonne une sébile en bois, assez grande pour contenir tout le mercure; on fait exécuter une demi-révolution à la tonne; on ouvre le robinet, et on fait couler tout le mercure dans la sébile.

On ferme le robinet, dès qu'on voit la matière boueuse succéder au mercure ; on fait faire encore une fois un demi-tour à la tonne; on remplace l'ajutage à robinet par un entonnoir à large ouverture, muni d'une grille assez fine pour arrêter les balles de cuivre. On peut enfin faire passer toutes les matières dans le canal inférieur, en faisant encore exécuter à la tonne une demi-révolution.

Les balles de cuivre seules restent dans l'intérieur.

Les mêmes manœuvres sont faites successivement pour les quatre tonnes. Avant d'introduire les nouvelles charges, on nettoie les canaux inférieurs, au fond desquels on trouve encore une petite quantité de mercure. On

en recueille jusque dans le grand réservoir, qui reçoit les résidus de l'amalgamation.

Il faut environ vingt-quatre heures pour toutes les périodes de l'amalgamation. Les manœuvres sont trèssimples, et peuvent être exécutées dans la journée par deux ouvriers seulement. Us doivent charger les quatre tonnes dès qu'ils ont nettoyé les canaux.

Produits. — On obtient deux produits : le mercure, qui tient en dissolution l'amalgame d'argent; et les résidus, qui sont en suspension dans les eaux salines du grand réservoir.

Le mercure est soumis à la distillation, comme je l'indiquerai plus bas; les résidus et le liquide contenus dans le réservoir sont traités de la manière suivante :

On laisse les matières an repos pendant quelques heures : les résidus se déposenta ssez nettement ; on peut décanter la liqueur claire et la faire passer dans un second réservoir. On lave à l'eau chaude, et à deux reprises, les résidus cuivreux avant de les retirer ; on les dépose sur le sol de l'atelier, on les laisse égoutter et on les porte au magasin de la fonte pour cuivre noir. Toutes les eaux employées aux lavages sont réunies à la première liqueur décantée : elles contiennent, en dissolution, une proportion très-notable de chlorures métalliques, principalement de fer et de cuivre, en même temps que du chlorure de sodium. On précipite les oxydes par de la chaux caustique; on laisse les oxydes de fer et de cuivre se rassembler ; on décante la liqueur ; on lave à deux reprises le précipité avec de l'eau froide, et enfin on l'enlève pour le réunir aux résidus cuivreux.

Réactions chimiques. — Les actions chimiques de l'amalgamation sont assez simples, quand le grillage et la chloruration ont été faits avec les soins convenables. Elles se succèdent dans Tordre suivant.

534 AMALGAMATION DU CUIVRE KOUt.

L'eau chaude dissout d'abord les chlorures de fer, de cuivre et de sodium, leâ sels de soude, sulfate, arséniate et antimoniale, et tout l'argent qui eiiste à l'état de chlorure dans la matière grillée. Presque immédiatement il y a double décomposition entre l'arséniate et l'antimoniate de Soude et les chlorures métalliques ; il se reforme des arséniates et antimoniates de fer, de cuivre et d'argent; il est impossible de savoir dans quelle proportion ces trois métaux sont précipités, car les trois oxydes forment des composés également insolubles avec les acides de l'arsenic et de I antimoine. On peut cependant présumer qu'il y a d'autant moins d'argent précipité, que la matière contient plus de chlorures de fer et de cuivre.

A la suite de ces actions, la bouillie épaisse contenue dans les tonnes renferme s une dissolution de chlorures de sodium, de fer, de euivre et d'argent; et des matières insolubles, oxydés de fer et de cuivre, argent métallique, arséniates et antimoniates de fer, de cuivre et d'argent.

Pendant la rotation qui précède le chargement du mercure, les balles de cuivre noir traversent la matière boueuse dans tous les sens, la rendent homogène, et, en même temps, elles exercent des actions chimiques assez lentes, mais trèâ-utiles pour préparer les matières à l'amalgamation.

Le cuivre métallique ramène en partie à l'état de protochlorures le perchlorure de fer et le chlorure de euivre restés en dissolution ; il ne peut agir que très*imparfaitement sur le chlorure d'argent, tant qu'il se trouve une proportion un peu forte de perchlorures.

Ces actions sont très-lentes : d'abord, parce que le cuivre n'est pas pur; l'alliage complexe, qu'on nomme le cuivre noir, n'agit pas avec la même énergie que le euivre pur; ensuite, etsurtônt, parce qu'en raison de leur forme et du mouvement dé rotation de la tonne, le ôén-

AMiL0ABfJSttM hff cmtue mtit. 985

tact do métal avec tes différentes parties de la masse un peu consistante n'est ni suffisamment intime, ni assez prolongé.

Après lintroduetion du mercure, les balles de euivre continuent leurs actions chimiques, qui deviennent encore plus tentes, parce que ta surfaee du métal se recouvre en partie d'une couche d'amalgame, que détache incessamment le frottement des matières solides, mais qui se reforme constamment, ta principale action des balles dé cuivre noir devient mécanique; elles servent à diviser le mercure et à le répartir uniformément dans toute ta ma* tière. C'est «tors le mercure qui doit agir chimiquement, et ses actions sont d'autant plus énergiques que le métal est plus divisé, et que ses points de contact aveo les matières sont plus nombreux.

Le mercure se combine avec l'argent existant à l'état métallique ; il achève la décomposition du perchlorure de fer et du chlorure de cuivre, et précipite lentement l'argent du chlorure d'argent disêous.Les protechlorum de fer et de enivre qui sont en dissolution, et dont les ma* tières solides sont imprégnées, décomposent le chlorure, Varsdniate et t'antimoniate d'argent, bien plus complètement que bo peut le taire te nweure; ils ramènent l'argent à l'état métallique, et le rendent propre à |tre amalgamé.

Ces actions reproduisent du perchtofure de fer et du chlorure de cuivre, qui sont ramenés de nouveau à l'état de protochlorure par l'action du mercure. Elles cessent quand la précipitation de l'argent est complète.

On voit, d'après cela, que les chlorures de fer et de cuivre sont indispensables à ta rapidité de l'amalgamation : ils servent à produire tes réduotife asses énergiques pour amener en quelques heures, à l'état métallique, l'argent existant à l'état de chlorure, d'arséniate et d'an*

536 AlèLGAMATIDN DU CUIVRE Nfat.

timoniate. Sur le chlorure, l'action du mercure seul pourrait être assez prompte et complète, mais elle serait nécessairement très-lente et incomplète sur les deux autres combinaisons insolubles. Ces dernières résistent même assez longtemps au protochlorure de fer; on n'est jamais certain que leur décomposition soit complète* Il faut donc chercher à n'avoir qu'une proportion trèsfaible d'arséniate et d'antîmoniate d'argent dans les matières sur lesquelles on fait agir le mercure. J'ai déjà exposé que la présence des chlorures de fer et de cuivre, dans le cuivre noir grillé et chloruré, devait avoir pour effet de diminuer la proportion d'aPgent précipité à l'état d'arséniate et d'antimoniate.

Lesdeux chlorures ont doncun rôle très-importantdans toute l'amalgamation, et il convient de rappeler ici que leur proportion dépend en grande partie de celle des pyrites de fer. mélangées avec le cuivre noir avan t le grillage.

Un trop grand excès de chlorures de fer et de cuivre est nuisible pour deux raisons principales : 4° il faut un temps plus long pour ramener la totalité des perchlorures à Tétât de protochlorures Rar Faction du mercure, l'opération est notablement ralentie ; 2° la quantité de mercure qui est chlorurée, et par conséquent perdue, est plus forte.

L'expérience pratique peut seule indiquer , par des tâtonnements successifs, la proportion de pyrites qui donne les meilleurs résultats pour chaque qualité de cuivre noir, c'est-à-dire la, plus grande rapidité d'opéra»tion et la moindre perte en mercure.

Pendant toutes ces réactions , il est essentiel que le mercure soit très-divisé et réparti aussi uniformément que possible dans toute la masse ; les matières doivent donc avoir une consistance assez grande, la rotation des tonnes doit être assez rapide pour que le métal ne puisse pas se rassembler.

Au contraire» quand les réactions chimiques sont terminées, il faut rassembler le mercure et lui permettre de réunir les grains d'amalgame jusqu'alors séparés les uns des autres. C'est pour obtenir ce résultat qu'on remplit les tonnes d'eau et qu'on ralentit le mouvement de rotation.

On ne peut parvenir à réunir la totalité du mercure et l'amalgame ; la preuve en est dans les globules de mercure , toujours plus ou moins argentifères, qu'on trouve dans le premier compartiment des canaux inférieurs aux cuves, et jusque dans le grand réservoir.

. Il en résulte nécessairement une perte en mercure et en argent, qu'il est impossible d'évaluer exactement, mais qui. parait être très-faible dans la conduite de l'opération adoptée à l'usine de Cziklova.

La nature et la composition chimique des deux produits de l'opération se déduisent aisément des réactions précédemment indiquées.

Le mercure est employé en très-grand excès , 168 kilogrammes dans chaque tonne pour absorber environ 1 kilogramme d'argent ; cet ajcès a été reconnu nécessaire pour donner à l'opération la rapidité convenable, aussi bien que pour réunir presque tout l'amalgame en une seule masse liquide.

Le mercure sortant des toitoes, bien séparé par plusieurs lavages de la petite portion des résidus qui passe en même temps que lui dans les sébiles, contient avec l'argent une très-faible quantité de cuivre, d'arsenic et d'antimoine : ces corps proviennent de l'action lente du mercure sur la surface des balles de cuivre noir ; ils restent presqu'en totalité dans l'argent, après la distillation du mercure.

Les résidus cuivreux déposés dans le grand réservoir, et séparés de la liqueur saline par décantation, sont im-

538 AMALGAMATION Mf CtffVftE K0IA.

prégné* de chlorures de sodium, de fer, de cuivre et de mercure. En lavant ces résidus à deux reprise» à Teaa chaude, on a pour but d'enlever amant que possible le» chlorures aolubles, qui seraient nuisibles dans le traite* ment ultérieur pour cuivre noir.

La liqueur décantée et les eaux de lavage contiennent une proportion notable de chlorure de cuivre, qu'on ne peut pas laisser perdre ; par la chaux caustique on précipite, en même temps que l'oxyde de cuivre, de l'oxyde (te fer et de Toxydule de mercure : on pourrait profiter de la facile décomposition de ee dernier pour réunir en globules et recueillir une partie du mereure perdu dans l'amalgamation.

Le précipité bien lavé retient toujours de ta chaux en proportion relativement assez forte, mais ne renferme ta arsenic ni antimoine \ la totalité de ces deux corps, c'est-à-dire la partie qui n'a pas été volatilisée pendant le grillage, se trouve dans les résidus cuivreux, à l'état d'arséniates et (fantimoniates.il but remarquer cependant que leur traitement pour cuivre ne présente pas des difficultés aussi grandes que celles qu'on éprouverait à purifier le cuivre noir, si on n'avait pas à faire Fextraetion de l'argent. Le grillage à basse température qui précède la chloruration expulse une grande partie des deux corps nuisibles.

Rétamé. Avant de parler de la distillation du mercure, pour laquelle il ne sera besoin d'aucune explication chimique, je crois utile de présenter le résumé succinct des principales réactions qui sont utlHsées dans le traitement pour argent des minerais pauvres et très-impurs du Banat.

Les minerais contiennent très-peu d'argent, de cuivre et de soufre, beaucoup d'arsenic et d*antimoine : on n'a pas une quantité suffisante de cuivra pyriteux ou de

AMALGAIIAfWN W CWVAft WTOÊL. 539

pyrites de fer pour expulser, dans les grillages et dans lés fontes, une grande partie de l'arsenic et de l'antimoine.

On ne peut pas songer à concentrer le cuivre et Fargent dans une matte, et à lui appliquer Tune des deux méthodes d'extraction employées au Mafasfeld. La matte serait trop chargée d'arsenic et d'antimoine, on n'obtiendrait que très-peu d'argent, les résidus cuivreux seraient trop impurs.

On concentre le cuivre et l'argent dans un alliage ou cuivre noir, parce qu'on ne peut pas faire autrement, d'après la nature des minerais et l'absence des pyrites ; on n'arrête la première partie du traitement, les fontes et les grillages successifs, qu'au moment où ces opérations deviennent impuissantes à purifier davantage les produits euivreux.

Le Suivre noir argentifère renferme, comme les minerais, très-peu de soufre et de fer, beaucoup d'arsenic et d'antimoine ; en le réduit en poudré très-fine, on le mélange intimement avec une proportion de pyrites de fer, variable avee sa composition chimique , et 42 pour 100 de sel fondu et pulvérisé ; on grille le mélangera très»b&s$e température, en présence d'une quantité d'oxygène très-limitée, jusqu'à ce que l'oxydation du cuivre soit complète. On obtient par cette période de l'opération trois résultats très importants : la volatilisation de la majeure partie de l'arsenic et de l'antimoine ; la séparation presque complète de l'argent de ses combinaisons métalliques ; la formation d'une proportion notable de sulfates de fer, de cuivre et d'argent, proportion qu'on peut faire varier en changeant le poids des pyrites mélangées avant le grillage. On ne peut pas éviter la production d'une certaine quantité d'arséniates «td'a*tim*ni&tes.

En terminant le grillage par un coup de feu, prolongé pendant une heure, on fait agir le chlorure de sodium par doubles décompositions ; on transforme en chlorures les sulfates, les arséniates et les antimoniates métalliques. Cette période de chloruration ne doit pas être prolongée au delà du temps strictement nécessaire aux réactions, parce qu'il y a perte notable de cuivre et d'argent par la volatilisation des chlorures, perte d autant plus grande qu'on chauffe pendant un temps plus long, et que la matière grillée contient plus de sulfates, d'arséniates et d'antimoniates.

L'amalgamation proprement dite se divise en trois périodes : pendant la première, on imprègne uniformément d'eau la matière chlorurée, on fait agir le cuivre noir comme agent de réduction sur les perchlorures de fer et de cuivre. La première réaction par voie humide est la formation d'arséniates et d'antimoniates métalliques par les doubles décompositions des chlorures des trois métaux, fer, cuivre et argent, et des arséniates et antimoniates de soude. On peut maintenir d'autant plus de chlorure d'argent dissous que les chlorures de fer et de cuivre sont en plus forte proportion. La seconde réaction est celle du cuivre noir, qui ramène les perchlorures de fer et de cuivre à l'état de protochlorures, et peut même décomposer une partie du chlorure d'argent. Ces actions sont très-lentes , principalement la dernière ; le cuivre noir n'agit pas sur Tarséniate et l'antimoniate d'argent.

Les balles de cuivre noir ne peuvent que préparer les matières pour l'amalgamation ; elles ne pourraient pas amener tout l'argent à l'état métallique, à moins que leur action ne fût très-longtemps prolongée : en admettant qu'on parvint à réduire tous les composés de l'argent par le cuivre, le métal serait très-divisé, réparti dans

àmalqàiiàtwh du cuivre iicfiii. 641

toute la masse des matières, et ne pourrait être recueilli sans pertes notables.

Le mercure est donc indispensable, d'abord pour accélérer la réduction de l'argent à l'état métallique, pour la rendre complète, et ensuite pour réunir l'argent en dissolvant l'amalgame dans fti grand excès de liquide métallique. L'action du métal est divisée en deux périodes.

Dans la première, le mercure achève la réduction des perchlorures de fer et de cuivre, et produit ainsi les ré* ductifs qui peuvent compléter rapidement la décomposition des combinaisons de l'argent ; il agit constamment sur les perchlorures qui fie reforment par cette décomposition. Pendant toute la durée de cette période, les matières doivent avoir une consistance assez grande , la rotation des tonnes doit être assez rapide pour que le mercure très-divisé ne puisse pas se réunir ; les globules un peu gros ne pourraient avoir qu'une action trèslente, moins énergique encore que celle des balles de cuivre noir.

Dans la dernière période, on cherche seulement à réunir le mercure et l'amalgame d'argent, on n'a plus de réactions chimiques k produire : il suffit d'étendre d'eau de manière à diminuer la consistance de la matière, et de faire tourner beaucoup plus lentement. La réunion de l'amalgame dans l'excès de mercure n'est jamais tout à fait complète ; on perd une petite quantité de mercure et d'argent.

La principale cause de perte en mercure est la chloruration partielle de ce métal par la réduction des perchlorures. Il est essentiel de limiter la proportion des perchlorures à la suite d'un certain nombre d'expériences, et, par suite, de chercher par des tâtonnements successifs la proportion de pyrites qu'on doit ajouter avant le grillage, pour obtenir le plus

544 AMlLGAMÀflON DU COTVBB HOIR.

est refroidi; on enlève la cloche et on trouve dans les capsules l'argent brut, non fondu, et ne contenant pins de mercure.

L'argent esC raffiné dans une coupelle en os calcinés, placée dans un four de coupellation analogue à ceux que je décrirai dans la métallurgie du plomb. On opère sur 85 à 90 kilogrammes d'argent brut, c'est-à-dire qu'une seule opération a suffi pour l'argent retiré en 1844 du cuivre noir de Cziklova.

L'argent raffiné est coulé en lingots.

Personnel. — La manœuvre des tonnes, le lavage des résidus, la précipitation, la distillation du mercure, l'affinage de l'argent, c'est-à-dire toutes les opérations qui suivent le grillagent la cMoruralioû, exigent seulement 4 ouvriers etl contre-maître ; il faut, en outre, un surveillant de nuit pour veiller à ce que la rotation des tonnes continue régulièrement. Le contre-maître est payé 2 fr. 50 c, le surveillant 1 fr. 50 c. et les ouvriers 1 franc par poste.

Considérations économiques, — On n'a pas séparé, dans les registres de l'usine, les dépenses relatives aux deux opérations que je viens de considérer j je suis donc obligé de les réunir.

Le traitement des 51 tonnes de cuivre noir de Cziklova a duré vingt-trois jours seulement : on a employé 1 tonne de mercure, et on a retiré par compression et distillation 911 kilogrammes de ce métal-; par suite, il a été perdu 89 kilogrammes de mercure. On a employé pour la précipitation 3 mètres cubes de chaux vive. On a brûlé, dans toutes les opérations, 24l,50 de bois et 3l,30 de charbon ; les réparations, l'entretien des outils et les frais divers se sont élevés à 500 francs.

D'après ces nombres , les frais spéciaux de l'amalgamation et de la distillation ont été les suivants.

AsliLGAsUTIOfl D0 CTCVgE HOIR. 545

MiftMftravre et surveillance. . .

Bois 94,50

Charbon 3»,50

Mercure 89 kilogrammes.

Chaux 3 mètres cubes. .

Outils, réparations, frais divers.

138 journées...

. 184 fr. 00c.

à 4 francs. . . .

Frais spéciaux 1,561 fr. 50 c.

On a obtenu 82k,007 d'argent en lingots, et on a évalué la teneur en cuivre des résidus à 33',50. On a donc perdu dans l'amalgamation elle-même très-peu d argent et de cuivre, 0",503 d'argent et 0,1 80 de cuivre. Les pertes principales en métaux sont celles de la chloruration.

Les frais spéciaux rapportés à 1 tonne de cuivre noir sont :

Main-d'orovre et surveillance, 21,706 3fr. 608

Charbon 0t,065 0 975

Bois 0if480 1 920

Mercure lk/740 17 400

Chaux 0«.«,06 0 000

Outils, réparations, frais divers 5 882

Frlis spéciaux rapportés à 1 tonne de cuivre noir 30fr.385

L'extraction de l'argent du cuivre noir, par la méthode d'amalgamation, a exigé les frais spéciaux suivants :

Main-d'œuvre 171,746 18fr.648

Charbon 0,065 0 975

Bois 0t,480 1 920

Houille 9,710 23 260

Sel 0*,120 4 200

Mercure lk,740 17 400

Chaux Om-c.06 0 600

Pyrites 0»,05 1 250

Outils, réparations, frais divers 14 742

Frais spéciaux de l'extraction pour

1 tonne de cuivre noir 8ifr. 995

Ton i. 85

846 ASAtfcAiifcmft m wmtti *©w>

On a relire de la tonne de cuitre noir : 1**098 d'argent to lingots, et 0^657 de cuivré cûfttenu dans les résidus.

On a perdu : argent) 0k,156, seit 7i8 pour 100 de l'argent cbhtenu ; cuivre, O1,^*, ëbit 9.S pbUt ItJO du cuivfiô.

En comparant ces nombres à ceux que j'ai cités dans le chapitre précédent, pour les deux méthodes expérimentées au Mansfeld , on voit que ces dernières ont un énorme avantage sur le procédé d'amalgamation du cuivre noir ; mais il ne faudrait pas en conclure que ce procédé devrait être remplacé dans le Banat par la méthode de M. Augustin, ou par celle de M. Ziervogel. J'ai démontré, et je crois utile de le l'appeler ici, que la forte proportion d'arsenic et d'antimoine, contenus dans les mattes successives et dans le ebitre tooir de Gciklova, empêctietait d'obtenir des résultai ftvorablëS ; on perdrait la plus grande partie de l'argent, les résidus cuivreux aéraient très-impurs, tandis qtie l'amalgamation du cuif Pê noir ne fait perdre cjtiè |tëd d'âffrëht, et donne des résidus cuivrai* , rtofëfffl&ht ttèfr-petî d'arsenic et d' antimoine, relativement à la quantité de ces deux corps que contient le cuivre noir.

Il ne sera permis de modifier le procédé d'extraction de l'argent, suivi à j'usine de Czikïova, qu'après avoir changé radicalement les é&hditions *tëfav&rèWes de la première partie du traitement, ëh apportant â PUsine une quantité considérable de cuivre pyriteux oh de pyrites de fer peu chargées d'axsentei

Pour obtfenil1 les frais spèeîaUx de l'am&lgâffiation du cuivre noir§ rapportés à la tonne des minerais traités, il faut multiplier les nombres qui précèdent par le coefficient 0,0482, qui représente le rendement des minerais en cuivre ôbif .

Mtin-4'Mrm ».... 01,8301*. >.*.. 1. 1 Ofr.898

Combustibles * 0,205 4 906

Sel 0t,0G58 0 202

Mercure 0l,0M 0 MO

Chant..* *...i ..1 0n«,D029i.; 0 029

Pyrites t.... 0»,0024 0 060

Outils, réparations, frais divers » 0 708

Frais spéciaux rapportés a 1 tonne de minerais. 3 fr. 943

ProdsUs : Argent en lingots 0*,077

Cuivre contenu dans les résidus. Î52 kilogrammes.

ï rkltement des résilias cuivreux.

Les résidus de l'amalgamatiob contiennent encore une proportion asseÉ fbrte d'aïsenic et d'âtttimoiâe à l'état d'atséniatea et d'fctttimoniates de fer et de cuivre ; ilé renferment, en outre, des Oïydes des deu* métaux et une très-petite quantité de Chaux, Leur traitement présente de grandes difficultés, et on ne parvient à eti retirer que du cuivfe dé qualité inférieur.

Lès résidu* sont tmités de la mettiez suivante t

1° On les mélange, aussi intimefflfentque possible, lof* qtt'He sont encore humide^ avec *6 pott* 100 de pyrite de fer pulvérifeée,et« pouHOO deCharboti de bois, également en poussière fine t le mélange eat façonné en bHquette* qu'on fait sécher. On lés tond dans Utt tour à manche tfèe* éteté et trèe-étroit, nvec des scories siliceuses provenant de k fonte des minerais. Oette première opération dènne trois produite c du cuivre noir* Uëe matte, des séoriee.

Le enivre noir contient beaucoup de ttrafre, de ftr, d'arsenic et d'antimoine, et seulement 86 ou ê6 pour 100 de cuivre.

Lé matte est riche et fort impute : ette renfermé ce« pendant moint d\mt\k et d'antimoine qne le curtre noir* sa teneur moyenne est de 64 pour 100 de cuivres

La scorie est très-fluide et pauvre; Ott peut jétèf la

partie qui ne parait pas renfermer de grenailles : le reste est passé dans les lits de fusion de la fonte elle-même.

2° Le cuivre noir est affiné au four hongrois, suivant la méthode que j'ai décrite pour l'usine de Perm, mais sans addition de pyrites de 1er : cette différence résulte de la présence du soufre en proportion suffisante dans le cuivre noir de Cziklova. L'affinage donne seulement deux produits : du cuivre en rosettes, qui renferme encore trop d'arsenic et d'antimoine pour être livré au commerce ; des scories ou crasses d'affinage, contenant beaucoup d'oxydule et d'oxyde de cuivre, et de nombreuses grenailles de métal.

3° Les nattes produites dans la fonte pour cuivre noir sont grillées en cases et k onze feux successifs ; elles sont ensuite fondues au four à manche avec une petite quantité de pyrites, des scories et des crasses d'affinage et de raffinage : à ces matières oxydées, riches en cuivre, on ajoute comme fondants du quartz et des sceries siliceuses de la fonte des minerais. On obtient encore trois produits : cuivre noir , matte , scories.

Le cuivre noir est beaucoup moins chargé de soufre, d'arsenic et d'antimoine, mais notablement plus ferreux que celui donné par la première fonte des résidus : il peut être affiné directement au petit foyer.

La matte n'est obtenue qu'en très-petite quantité ; «Ile est très-riche et très-pure, et doit être conservée jusqu'à ce qu'on en ait réuni un poids suffisant pour la traiter séparément : elle est grillée à onze feux, en cases, et fondue au four à manche avec des scories de raffinage, du quartz et des scories siliceuses, provenant de la fonte des minerais ; on obtient encore les mêmes produits : cuivre noir ferreux , matte très-riche et très-pure , scorie riche : ils doivent être traités comme ceux de la fonte des premières mattes.

Les scories obtenues dans ces opérations contiennent une proportion variable d'oxydule de cuivre combiné avec la silice, et des grenailles de cuivre noir et de matte; on les casse au marteau et on les divise en deux parties ; les plus chargées de grenailles sont fondues dans l'opération elle-même ; les autres sont passées dans les lits de fusion de la fonte des résidus cuivreux*

4° Les rosettes obtenues au four hongrois et le cuivre noir produit dans le traitement des mattes sont raffinés ou affinés séparément au petit foyer : on obtient deux produits : du cuivre en rosettes de trois qualités différentes, assez pur pour être vendu dans le pays ; des scories et des crasses très-riches en cuivre, qui doivent être fondues au four S manche en mémo temps que les mattes grillées.

Je ne décrirai pas en détail ces nombreuses opérations, j'insisterai seulement sur les conditions principales de chacune d'entre elles, et sur les réactions chimiques qui doivent être produites.

Première opération. Fonte au four à manche des résidus cuivreux. —Le four à manche dans lequel sont fondus les résidus a 3 mètres de hauteur, de la tuyère au gueulard ; le creuset est en brasque, et profond de 0m,50 ; lavant-creuset se termine à 0m,t0 en avant de la poitrine ; le four a 0B,75 de profondeur et 0* ,62 de largeur. Le vent est lancé par une seule tuyère, sous la pression de 0m,02 de mercure; le combustible employé est le charbon de bois.

Lits de fusion. — La composition des lits de fusion est la suivante :

Résidas cuivreux 100 v

Charbon de bois pulvérisé 6 [ en briquettes séehées.

Pyritesde fer 25)

Scories siliceuses 30

Scories sèches « . 2 à 5

1*0 AMmAiÉlww m qphu junr,

La proportion de* seories siliceuses dépend de l'ellare du four et de la quantité des scories de lu fcete des pattes qu on doit fondre dam l'opération.

En 1844, op a fondu daos upa seule oeœpagpe 4e quinze jours tous les résidus pruvepant du traitement des §( tonqes de cuivre noir, mélangé» avec 4 tonnes de charbon pulvérisé et ift tQftaes de pyrites : on a passé 8 tQppee de scories riches et 90 tonnes de scories siligeuro» soit en quinze jpurs 406 taupes eaviron de matières diverses» ce qui ne fait p»s e» moyenne plus de 7 topues de* lits de fusion eu yingUquatre heures : U fonte est doue conduite ayeo lenteur, On a eoosojuraé, pour l'allumage et ta foute elle-même, 50 tonues de charbon de hpis, soit 0S47 de charbon peur I tenue 4e lit de fusion*

Prtfmk- «- 0» » obfc»u :

Cuivre noir 8tf,lfl

¥atte ,.,.., »r65

Le cuivre noir coûterait en moyeqpe 0,85 de cuivre, «t (a matte 0,65 ; on a doue retiré de* résidus et des seftriee riches ajoutées : 35\33 de enivre #7*,7i 4a** le cuivre noir, et6',62 dans la matte). on a certainement ptpdu daw les sports plus de 1 tonne de cuivre, seit egvjrou 3 pour 100 du cuivre contenu dw»s les matières fondues.

Réactions chimiques. — Les résidus cuivreux contiennent des oxydes de fer et de cuivre, des arsépiates et des antimoniates : on doit chercher à volatiliser le plus possible des deux corps nuisibles, et on atteint aspez bien ce résultat par ressemble des dispositions adoptées, et principalement par le mélange intime des résidus avec du charbon et des pypitef. %

AMAMMMHflii Hff QiWM M», SU

ta foi!? i miiupfcë e$t trèfrétwit; pif brute mne proppftPa tôHortft de wwubustiWes ; le température doit âtse irès.él^vée ^ une hauteur assez grande au=dessus de 1? tuywei le four est PBÇQFB ttè*-çbeud nu gupulard. Leq ctftpges doivent dqpc être rapidement portées au degvé deib&leur auquel les rç&etiuw peuvent eommeuper. Dan* û partie Bwéripare du fiw l'pgyde de eerbope et le charbon mélangé avec les résidus agissent sue les oxydes

métallique, pur to wnéniatg* et eur les eutîmoniatas : il ge volatilise unfi certaine quantité depide arpépieux et d.ptyde d'antimume , en même tempe que les oxydes de fqp e{ de puiyre spnt amenée partiellement à l'état de protoxydes. L'action de l'oxyde de carbone ne pé? qftrq que lentement dang l'intérieur des bFÎqpettqs $ le cb«î>pn mélangé agit, au contraire, dans toutes Je* partes, à mesure qne leur température daiieut suffisant meqt élevée.

f,a rédijetifto partielle à basse température ne doit s'pxereer que pend* ut un tempe ags0f( jsourt, parce que le four est très-chaud ; les matières arrivent bientôt à uq 4pgté de chaleur telle que, spue les deu* influenpes du cbarbpu *i da* gw> le puivre est amené presque pompier immt * J'état métallique, )e peruiyde de fer est réduit eu gr apde partie 4 l'état de pn^yde et eu partie ^ l'ér tat métallique ; les acides de l'areeuip et de l'antimoine sont dépotages p^sque mmpfétemeut* A ce moment la pyrite ppnjmenpe ii^tller, le soufre eutralue à 1 état de sulfures vpletils une portion UAtabta de l'arsenic, une quantité plp$ faible d'antimoine; il $e fprme aussi des su(fpres dp puiyre pt de fer, avec uee partie des métaux produits par l'action réductive ; enfin le sulfure de fer de fo pyrite agit cpmœe rp4»Mif P<tf J>*yfa de cuivre et spr les ar«éf)i§tps & m^m^m^ qui «'QPt i>*s eupere été cpmpiétemwt dépooipp^.

Le tôle de la pyrite mélangée est donc très-important ; elle sert à expulser encore par volatilisation de l'arsenic et de l'antimoine, au moment où l'action réductive ne produirait plus que des arseniures<et des antimoniures ; elle fait passer à l'état de sulfure le fer qui, dans le mélange de la pyrite avec les résidus, serait amené à l'état métallique sous l'influence d'une température élevée rapidement.

Il doit se produire une certaine quantité de sulfure de carbone, qui exerce dans les parties supérieures du four une action réductive et sulfurante très-utile; elle s'ajoute à l'effet purement réductif de l'oxyde de carbone et du charbon.

A peu près à la hauteur à laquelle la distillation du soufre de ia pyrite de fer est complète, les scories chargées commencent à se ramollir et à participer aux réactions chimiques. Elles absorbent progressivement le protoxyde de fer, et perdent peu à peu le cuivre qu'elles contenaient à l'état d'oxydule, par l'action très-énergique du sulfure de fer.

Dans les matières fondues qui tombent sous la tuyère les réactions chimiques sont complètement terminées ; les scories ne contiennent plus une quantité notable d'oxydule de cuivre; elles ont absorbé la majeure partie du protoxyde de fer. '

Le fer, le cuivre, l'arsenic et l'antimoine (qu'on ne parvient pas à expulser complètement) sont combinés ensemble et avec le soufre, mais en deux produits différents : cuivre noir et matte; le soufre n'est pas en quantité assez forte pour sulfurer tous les métaux.

Dans le creuset ces matières diverses se superposent par ordre de densités : la scorie coule peu i peu par-dessus les bords de l'avant-creuset, après avoir laissé se dé-

AMALGAMATION Mf CUIVRE NOIE. 155

poser la presque totalité des grenailles de matte et de cuivre noir.

Il est à remarquer que dans cette fonte des résidus au four à manche on obtient des scories très-pauvres, contenant à peine des traces d'oxydule de cuivre, en même temps qu'une matte très-riche et du cuivre noir : on n'en trouverait aucun autre exemple dans les diverses usines qui emploient les fours à manche ; partout les scories sont riches en cuivre, quand il se sépare une certaine quantité de cuivre noir : le contraire 9e présente à Cziklova, grâce à la disposition adoptée pour l'opération, de mélanger les matières oxydées avec les pyrites et le charbon. La seule partie des scories qu'on soit obligé de passer dans les* lits de fusion est celle qui sort du four avec la matte et le cuivre noir, quand on fait couler toutes les matières fondues dans le bassin extérieur.

Seconde opération. Affinage au four hongrois. — Le four employé pour l'affinage du cuivre noir est dispesé comme celui que j'ai décrit en parlant de la méthode de Perm : c'est un réverbère à sole elliptique, à voûte extrêmement élevée, et sans cheminée, dans lequel on peut lancer de l'air, aune pression de C^OSSO de mercure, par deux buses placées à Tune de» extrémités du grand axe de la sole.

Opération. — On charge pour une opération 64 lingots, soit environ 3 tonnes de cuivre noir; on ferme la porte de chargement, et on chauffe lentement jusqu'à fusion complète.

Il ne faut pas moins de six heures pour cette première période de fueion.

Dès que le cuivre est fondu, on pousse le feu avec un peu plus d'activité ; on met les deux buses en place et on lance de 3 kilogrammes à 3*,50 d'air par minute, pendant environ six heures, ou plutôt jusqu'à ce que les sco-

ries qui se forment 4 la wurffM» an hw 4m ww*»* frfo-

rouges, et ne paraissent plus contenir qqq fyèfrpop d'oxyde de fer. (ta eqJeve to &m'm h flW§H«rç qu'elles reequvrept )e gprfaoe du métal. Cette pvUfl de l'opér*- ÛPP peut étre.appetée la périple d'^Mw*.

Quaud UueturP'des scories indique l'oiydfttiep ft pe« pwte complète du fer, pn çsm de leooeç 4e Ymt & B» laisse l'oxydation fie cputipaer soutenu* par les flaHupoa du fayor-

I) m forme encore des scories très-riches en cqiv re » oq les enlève à ipesure qu'elles sp prqduUepti la ftp.de roxydatipn est jpdiqnée p»? «pe éfôllitiQji t*ès¥ive, qui est due au dégegeipept du HHtfpe 4 l'état d'acide apjfureui. Dès que l'éimllitiop a eo«& l'afii&opr prend des émis pour se rendre cQ»j4e de l!étafc du toiil ; lersquo le métal contient eq dwoJuMPft gymnaste wq notidbl# proportion d oxydule, op fait copier le cuivre dans les trais bassins extérieurs, e| en procède à l'eolèveuieot des rosettes.

Il s'épQule ordiuaireipePt quatre heures outre la fin de ta sepopdo pérjede et te couléq : l'eutevene»! de* Wspttes e*ige envireo deu* hewes.

Lee 3^,60 do cuivue pqv, produite par la fopto des résidus en 1844, ont exigé dix opérations p.QUF lesquelles o* a brûlé i03 tenqw do bois. Ou a produit 9&M0 de rosettes et environ 5l,SW de ecorôeot cvaws, copteuant en ipoyeupe près de 50 pour 100 de mwe-

Réactions chimiques. — Les actions chimiques sopt apatogues à cellae que j'ai dé# proeèdemiqppt exposées ; il ne sera cependant pas inutile de les indiquer PU peu demqts,

Pepdant la WWWP^ période le suivie poir fosd frtar leqtemeflt dftfts upe fttmo^pbore qp pfl» qiyetote ; upe