CHAPITRE PREMIER

Le procédé âe traitement des minerais d'or et d'argent, tel que je Tai appliqué an laboratoire, tel qa'il est employé maintenant dans an certain nombre d'usines d*Anléfiqae, parait être si simple que IW pent se demander comment il a fallu tant de travaux de laboratoire et d'expériences en grand pour arriver an résultât* Je n'hésite pas cependant 4 décrire tous les tâtonnements par lesquels j^ai dû passer et les opérations peu rationnelles qui ont été faites en grand. Cet extx)sé me semble avoir beaucoup d'intérêt, en démontrant une fois de plus que généralement on n'arrive à un procédé industriel simple et économique, qu'après bien des années de persévérance et des dépenses considérables.

§ I. -^ fiXPÉRIfiNGES DE LABORàTOIREi

Depuis longtemps plusieurs savants éminëtits, de^ Ingénieurs français et étrangers, ont étudié l'action de la vapeur d'eau sttr les sulfures métalliques, sur les minerais aurifères et argentif&res. Ces trÈivdiiJt: n'ont pas reçu d'application industrielle. Il serait sans utilité de décrire toutes les expériences qui ont été faites sur l'action de la vapeur d'eau ; je dois seulement parler des travaux ôé M. Regnanlt, membre de l'Institut, et de M. Cumenge, ingénieor des mines. J'insisterai principalement sur les expériences de M. Cumenge, parce qu'elles ont servi de point de départ à mes travaux.

Expéylenees de M. Hegnaoli.

M. Regnanlt a étudié, dans un but exclusivement scientifique, l'action de la vapeur d'eau sur un (ieftdin nombre de sulfures métalliques, chauffés an rouge sombre, n a démontré que la vapeur d'eau est décomposée, que l'oxygène se porte sur les métaux des sulfures et Thydrogène sur le soufre. Il y a formation d'hydrogène sulfuré et d'oxydes métalliquesi M^ Regnault a constaté de plus que l'action de la vapeur d'ëau sur les composés plus complexes, teb que les sulfoarséniures, est beaucoup moins nette, et qu'on ne parvient pas i expulser la totalité de Tarsenic, même en faisant agir la vapeur d'eau pen^ dant un temps considérable.

DBS HINEIUIS D'or et D'AtlQENT. 771

Ezpètieiie«i de M. Gulxiéiig6.

Les premières expériences de M. Comenge oui en pout* but spécial le traitement pour cuivre des minerais qui renferment de Tarsenid et de Tantimoine^ notamment des cuivres gris. L*application de la vapeur d'eau au traitement des minerais d'or et d'argent a été proposée par M. Gumenge à la suite de ses premiers travaux sur les minerais de cuivre : des essais en grand ont même été commeticés par deux ingénieurs sur les minerais de Pontvietix (sulfbre d'antimoine aurifère), et sur des minerais d'argent provenant d'Âmé« tique; mais ces tentatives n'ont eu aucttn succès et ont été promptement arrêtées. Je ti'ai à tn'occuper que des travaux faits par M4 Gumenge au labo* ratoire.

Le résumé de ces travaux a été publié en 1853, dans les ArmaleB des tninèêt après abandon du brevet pris eU France, le 20 avril 1852. Il faut distinguer deux questions différentes :

l*» Le traitement pour cuivre des minerais contenant de Tarsenic et de l'antimoine;

2* Le traitement pour argent des mêmes minerais, et des sulfures métal* liques plus ou moins complexes contenant de l'argent.

1» Tracement povr cuivre. — Après avoir étudié l'action de la vapeur d'eatl sur les cuivres gris et vérifié que l'expulsion de l'arsenic et de l'antimoine n'est pas complète, M. Gumenge a reconnu la raison du peu de netteté des réactions. Gette raison est l'absence d'une proportion suffisante de soufre^ En ajoutant au cuivre gris une quantité convenable de pyrite de fer, et faisant agir la vapeur sur le mélange intime de ces deux minerais, ott obtient le résultat désiré : c'est-à-dire l'expulsion à très-peu près complète de l'arsenic et de l'antimoine. En présence du soufre en excès, la décomposition dd la Vapeur d'eau au rouge sombre^ produit de l'bydrogène sulfuré, des oxydes métalliques fixes, de l'acide aTsénieux et de l'oxyde d'antimoine qui sont entraînés par la vapeur d'eau. Ges deux oxydes, en contact avec l'hydrogène sulfuré, donnent des sulfures d'arsenic et d'antimoine. Leur aspect analogue à celui des sulfures qu'on obtient dans les analyses par voie humide> ne peut pas laisser le moindre doute sur le mode de production.

En opérant sur 25 grammes environ de cuivre gris, mélangé avec nû poids égal de pyrite, on n'arrive à la Un des réactions qu'après douze ou quinze heures. L^analyse des oxydes fixes dénonce encore un peu d'arsenic et d'antimoine; mais leur proportion ne dépasse pas 3 p. 100 du poids des oxydes, quand l'opération a été conduite avec les soins convenables.

Les précautions les plus essentielles sont les suivantes :

Faire arriver la vapeur d*eau sans aucune interruption ; Eviter que Tair puisse pénétrer dans l'appareil; Ne pas élever la température au-dessus du rouge sombre; Ne considérer Topération comme terminée, que lorsqu'il ne se dégage plo$ du tout d'hydrogène sulfuré.

La proportion d'arsenic et d'antimoine qui reste avec les oxydes fixes, est encore appréciable; elle peut cependant être considérée comme très-faible comparativement à celle que contiennent les minerais.

Ce résultat devait être considéré comme favorable : les expériences de laboratoire ayant lieu dans un tube, et par suite le brassage des matières étant impossible, il était permis d'espérer qu'en grand la durée de l'opération pourrait être beaucoup abrégée. Aussi M. Gumenge pensait-il pouvoir arriver à ne dépenser dans le traitement métallurgique que 2 parties d'eau en vapenr pour I partie de minerai. Cette espérance ne s'est pas réalisée, et, d'après les expériences que je citerai plus loin, il a toujours fallu de 300 à 450 parties d'eau vaporisée pour 1 partie de minerais : je ferai la remarque que je désigne ici sous le nom de min^roà, le mélange de cuivre gris et de pyrite.

Cette forte consommation de vapeur d'eau ne permet pas d'appliquer le procédé au traitement, pour cuivre seul, des minerais tels que le cuivre gris, car les frais seraient beaucoup trop élevés. Ce n'est donc pas en vue de lenr utilisation dans la métallurgie du cuivre que je cite ces expériences de M. Cumenge. Je veux seulement mettre bien en évidence l'importance du résultat théorique obtenu.

Le point acquis c'est qu'en mélangeant intimement avec une proportion convenable de pyrites les minerais qui renferment de l'arsenic et de l'antimoine, il devient possible d'expulser à peu près ces deux corps par l'actioa de la vapeur d'eau,

2* Traitement pctur argent — Les cuivres gris étant presque toujours assez riches en argent, l'attention de M. Cumenge a été naturellement appelée sur la possibilité de traiter d'abord pour argent les oxydes métalliques fixes obtenus par l'action de la vapeur d'eau. L'argent n'étant pas facilement oxydable au rouge sombre, devait exister à l'état métallique, disséminé en particules très-flnes dans les oxydes. Quelques expériences d'amalgamation, par trituration avec le mercure, ont démontré l'exactitude de cette hypothèse. Des minerais argentifères, tels que la blende, ont été soumis aux mêmes opérations, grillage par la vapeur d'eau, amalgamation, puis trituration avec du mercure ; ils ont cédé au mercure, sinon la totalité, au moins une partie de l'argent contenu.

D'après ces expériences, M. Cumenge a proposé un procédé général de traitement pour argent des minerais sulfurés simples ou des minerais sulfurés

DES MINERAIS D'OR ET d'aHGENT. 773

complexes, analogues aux cuivres gris. La formule de ce procédé se résume ainsi :

Mélanger intimement les minerais avec une proportion convenable de pyrites de fer;

Soumettre le mélange à Faction de la vapeur d'eau au rouge sombre, en évitant le contact de Tair ou des flammes oxydantes ;

Amalgamer directement par trituration avec du mercure.

M. Cumenge a décrit dans son brevet et dans son mémoire inséré dans les Annales des mines la disposition d'un four à réverbère adapté au grillage par la vapeur d'eau : il a cité les fours à moufles, à cornues en fonte, etc., comme pouvant se prêter aisément à l'opération du grillage.

Je dois juger les expériences de M. Cumenge relatives au traitement des minerais d'argent, non pas seulement d'après les publications, mais bien encore d'après les résultats obtenus sous mes yeux au laboratoire. Pour les sulfures simples tels que la blende et pour les sulfures complexes, comme le cuivre gris, le rendement en argent a été toujours inférieur à la teneur indiquée par les essais; toujours aussi la durée du grillage à la vapeur d'eau était très-longue.

Les études de laboratoire n'étaient pas d'ailleurs assez concluantes pour qu'il fût prudent de conseiller à des directeurs d'usines de tenter l'application en grand.

Aussi M. Cumenge, empêcbé par d'autres occupations importantes, de donner suite à ses travaux, a publié ses expériences et abandonné son bre* vet. Son mémoire n'a pas attiré autant qu'il le méritait l'attention des praticiens : il contient des observations d'une baute importance pour Je traitement des minerais de cuivre argentifère et des indications très-utiles pour la métallurgie de l'argent.

En i854, au moment où j'ai commencé mes expériences sur l'emploi delà vapeur d'eau, j'ai eu comme point de départ les résultats obtenus par M. Cumenge.

La vapeur d'eau, agissant au rouge sombre sur les sulfures simples, sur 1er. arséniosulfures, sur les antimoniosulfures, etc., mélangés intimement avec une proportion convenable de pyrite de fer, expulse le soufie à l'état d'hydrogène sulfuré, l'antimoine et l'arsenic à l'état d'oxyde d'antimoine on d'acide arsénieux, fait passer à l'état d'oxydes fixes les métaux fer, cuivre, zinc, etc., et enfin amène l'argent à l'état métallique. Les minerais mélangés de pyrites, traités par la vapeur d'eau au rouge sombre, peuvent être sourais à l'amalgamation directe qui en extrait l'argent : les résidus de l'anialgamation renfermant le cuivre à l'état d'oxyde, ne contiennent qu'une proportion très-faible d'arsenic et d'antimoine.

774 ^evmhV PROflÉpli PB THAITWRHT

Bspérjldiiees d0 lAlMrmMra«

J'ai commencé par reprendre ]es expériences de M. Camenge, et par étudier Faction de la vapeur d'ean sur tous les sulfures métalliques simples, sur les sulfures complexes mélangés ou non avec de la pyrite de fer. J'ai cherché principalement à déterminer, comparativement bien entendu, les résistances que les divers composés métalliques opposent & l'action de la vapeur d'eau.