DBS MINERAIS D'OR ET D'ARGENT

li'eznploi des réactifs oxydants s'applique avec avantage à tous les minerais d'or et d'argent, saaf deux exceptions : d'une part le chlorure d'ai^ent, de l'autre les cuivres gris, desquels on cherche à retirer le cuivre après avoir extrait l'argent et l'on

Pour ces deux minerais, la formule de traitement métalluigique est la suivante.:

io Mélange intime du minerai avec une proportion convenable de pyrites. Cette proportion est ordinairement assez faible pour les minerais chlorurés : elle est notable au contraire pour les cuivres gris, et on peut généralement admettre qu'il faut employer parties égales de pyrite et de cuivre gris;

2® Grillage un peu au-dessous du rouge sombre, par la vapeur d'eau surchauffée; l'opération est prolongée jusqu'à ce qu'il n'y ait plus dégagement d'hydrogène sulfuré, elle exige un temps considérable et une forte dépense d'eau vaporisée;

3* Amalgamation directe par trituration avec du mercure sans autre réaotif que l'eau;

4* Opérations complémentaires telles que la séparation du mercure d'avec les boues, la compression du mercure, la distillation du mercure, la fusion des métaux précieux et leur séparation;

5<^ Traitement pour cuivre des résidus de l'amalgamation, lorsque bien entendu il s'agit seulement des cuivres gris.

Ce mode de traitement est encore économique pour les minerais de chlorure d'argent qui n'exigent qu'une faible proportion de pyrites. Il est au contraire très-dispendieux pour les cuivres gris et ne peut être appliqué qu^à des minerais très-riches.

Pour tous les autres minerais d'or et d'argent, et pour les cuivres gris, quand on abandonne le cuivre, je propose la formule suivante :

{^ Grillage préalable des pyrites au contact de Voir. — Le grillage peut à la rigueur être fait en grands tas ou dans des cases, mais il est en général préférable de l'effectuer dans de grands fours à réverbère ; l'oxydation est plus complète, et on obtient pour la composition des pyrites grillées une régularité à laquelle on ne saurait atteindre par le grillage en grands tas ou dans des cases. Cette première opération est supprimée, lorsqu'on emploie comme agents d'oxydation l'oxyde de fer ou l'oxyde de manganèse. Ces deux agents doivent être préférés dans les usines qui ne peuvent pas se procurer à des prix raisonnables des pyrites aurifères. Je cite l'oxyde de manganèse, en faisant l'observation qu'il est d'ordinaire plus cher que le minerai de fer d'une pureté convenable, et je ne connais maintenant que l'usine de Real del Monte, au Mexique, qui aurait intérêt à employer l'oxyde de manganèse. Cet

oxyde se trouve en quelque abondance aux affleurements des filons et oontient une certaine proportion d'argent.

2* Méîange intime des minerais cTor et d'argent avec les ftyrites grillées à Voir, ou bien avec Voxyde de fer, ou avec V oxyde de manganèse» — La proportion la plus convenable des réactifs oxydants est variable avec la nature des minerais et la proportion des gangues terreuses. Lorsque les usines peuvent obtenir à bon compte des pyrites' peu arsenicales et notablement aurifères, circonstances fort avantageuses à l'application du traitement, on cherche à introduire dans les mélanges à peu près parties égales de pyrites bien grillées à Tair, de minerais d'or ou d'argent, et au besoin des pyrites crues ellesmêmes. C'est seulement dans le cas où les gangues terreuses dominent qu'il est permis d'employer une proportion moindre de pyrites grillées.

3* QriUage par la vapeur d*eau surchauffée. — L'opération est faite à une température un peu inférieure au rouge sombre : elle est continuée jusqu'à ce qu'il ne se dégage plus d'acide sulfureux. Il faut en général au laboratoire de quatre à cinq heures pour arriver à la fin des réactions, quand on opère sur 250 grammes de mélange. La dépense d'eau vaporisée ne dépasse pas 6 litres, soit 24 parties d'eau pour 1 partie du mélange.

4^ Amalgamation directe des minerais traités par la vapeur d'eau. L'opération est faite sans addition de réactifs, par simple trituration avec du mercure, à sec ou en présence de l'eau.

5* (opérations complémmtaires de l'amalgamation.

Le rendement dans mes expériences de laboratoire a toujours dépassé la teneur des minerais indiquée par les essais. Comme toutes les opérations sont d'une nature telle que la réussite est plus facile en grand qu'en petit, il est certain qu'on arrivera dans les usines à dépasser d'au moins 10 p. 100 la teneur à l'essai, même pour les minerais considérés jusqu'à présent comme les plus rebelles.

Je donnerai dans le chapitre suivant la description détaillée des appareils que j'ai employés au laboratoire, en prenant pour application le traitement d'un minerai spécial, le cuivre gris antimonial, riche en argent, d'Austin.

§ n. — EXPÉRIENCES EN GRAND.

Les essais en grand ont été faits au début en Californie et an Mexique, en appliquant le procédé que j'avais travaillé au laboratoire dans ma seconde série d'expériences, c'est-à-dire en faisant agir la vapeur d'eau surchauffée sur des minerais aurifères pyriteux seuls, et sur des mineiais d'argent mélangés avec des proportions variables de pyrites aurifères. Ces derniers seuls ont donné de bons résultats ou du moins des résultats relativement bons. Afin de

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n'introduire dans mon mémoire ancune question personnelle, je ne parlerai pas des erreurs ou des fautes qui ont été commises, et je ne rapporterai que deux séries d'essais, la première dirigée par des ingénieurs qui n'ont pas suffisamment étudié mes instractions écrites, la seconde par M. Gaillardon et par son ami M. Mathey, qui ont compris mieux que les ingénieurs le principe du traitement par la vapeur d'eau.

PBEMliaS SÈBIB d'essais.

On a traité, en Californie, des pyrites aurifères, des pyrites arsenicales riches en or, des minerais d'argent de diverse nature; au Mexique, à l'usine de Real del Monte, on a fait des essais sur des minerais d'argent très-quartzenx contenant du sulfure d'argent, de la blende et de la pyrite de fer. Je dois laisser de côté les essais qui ont été faits à l'usine de Real del Monte, parce que je n'ai pas pu me procurer des renseignements sufOsants sur la conduite des opérations. Les résultats ont un moment donné des espérances, mais en somme le rendement des minerais a été déplorable.

En Californie, les expériences ont eu lieu à trois reprises différentes. Les pyrites aurifères étaient traitées seules ; pour les pyrites arsenicales et pour les minerais d'aigent, on ajoutait parties égales de pyrites. La série des opérations a été la suivante :

1^ Mélange des pyrites avec les minerais d'argent, ou avec les pyrites arsenicales ;

2® Traitement par la vapeur d'eau dans un grand four à réverbère ;

3^ Amalgamation dans des tonnes tournantes en bois ;

4® Opérations complémentaires de l'amalgamation.

1® Mélange des minerais avec les pyrites. — Le mélange a été fait à la pelle, contrairement aux indications que j'avais données. C'était une première cause d'insuccès ; à la pelle il est impossible d'obtenir un mélange intime, surtout avec des minerais réduits seulement à l'état de sable fin. L'intimité du mélange des pyrites avec les minerais est ane condition essentielle à la netteté des réactions. On a reculé devant la dépense qu'aurait entraînée la construction des appareils capables de produire un mélange intime et o|çi ne s'est pas rendu compte de la nécessité absolue de ne négliger aucun détail lorsqu'il s'agit d'expérimenter en grand un procédé entièrement nouveau.

2^ Traitement par la vapeur surchauffée. — L'opération a été faite dans un réverbère chauffé au bois; aucune disposition n'a été prise pour limiter à volonté l'accès de l'air sous la grille : il en est résulté que les flammes ont été constamment très-oxydantes. Les dimensions principales de la sole étaient 3'',50 et 2»,50. Les charges ont varié de 500 à 4 ,iOO kilogrammes. La vapeur,

les flainmes et les produite Toktils des léactioDs se rendaient par deox ram à nne cheminée an pea élerée. Le travafl était fiût par deux portes placées dn même cdté« La rapenr arrÎTait par six to jères disposées obliquement des deux cdtés da pont, on par des tnjères partant d'un tnyaa disposé dans l'épaissenr dn ponL La Tapeor était produite dans un générateur de 3 mètres de long, de dimensions tout à Êdt îwqiffiMntpg : die était surchauffée dans un appareil indépendant du four à réverbère. Les fûbles dimensions du générateur ont été la cause principale de rinsucoès des expériences, rayais donné comme instruction essentielle^ que la vapeur fût produite en quantité suffisante pour former, sur le minerai chargé dans le réverbère, une nappe bien continue à une pression telle que la nappe de vapeur pdt s'étendre jusqu'aux rampants. Cette condition n'a pas été réalisée : chacune des tuyères a produit un jet de vapeur appelant sur le minerai les flammes oxydantes. L'oxydation a été produite par l'air, en présence d'une certaine quantité de vapeur d'eau. On aurait certainement obtenu des résultats moins défavorables en supprimant l'arrivée de la vapeur.

Les opérations ont toujours duré très-longtemps : de quarante à soixante heures. Quand le minerai était retiré du four, il y avait encore d^agement d'adde sulfureux au contact de l'air, fl est inutile d'insister sur le mode de travail ; ce que j'ai dit précédemment suffit pour fairo comprendre que les actions chimiques ont été entièrement différentes de celles que j'avais eu l'intention de produire. J'avais recommandé comme condition rigoureuse que le minerai fût soumis seulement à l'action de la vapeur d'eau et que le contact des flammes oxydantes fût entièrement évité. On a réalisé nne condition essentielle différente : le grillage dans le four à réverbère a eu lieu dans les conditions les plus propres à la formation des sels d'argent Les résultats obtenus pour les minerais aurifères ont été moins défavorables que pour les minerais argentifères : cela se conçoit sans peine, puisque l'or ne possède pas au même degré que l'argent la faculté de former des sels stables au rouge sombre. Les combinaisons de l'or ont dû cependant se produire dans une certaine proportion. Aucune des expériences faites sur les minerais aurifères n'a pu atteindre un rendement égal à la teneur indiquée par l'essai. L'or ne se trouvait donc pas en totalité à l'état métallique dans les minerab retirés du four de grillage par la vapeur d'eau.

3* AmalgamaHon. — On a cherehé à faire l'amalgamation des minerais grillés dans des tonnes tournantes en bois, en adoptant pour les vitesses de rotation et pour la durée des périodes, les prescriptions de l'ancienne usine de Huelgoet. On introduisait dans chaque tonne environ 250 kilogrammes de minerai grillé, de l'eau en quantité sufQsante pour former nne pâte fluide, dès balles de fer, des galets arrondis destinés à produire la division du mer-

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cure et le brassage des maiîèfee^ et enfin un poidt de merovire variant de 30 à 40 pu de mereiure ponr i p. d'or ou d'argent indiqués par les essais dans le minerai grillé.

En sortant les matières des tonnes, on n'a pas pria les précautions adoptées cependant de tout tensps dans les atelier» d'amalgamatbn, ponr séparer nett«ment le mercure des boaes. On a perdm, par aoÂto de ce défaut de seînsi une proportion notaMe de mercur» et d'amalgames. Ce n'a été là, du resie> qu'une cause secondaire d'insoecè» r les causes prineipe^es sont celles qmeyai signalées dans la première et la deuxième opération. Je ne citerai qu'un seul ncHAhre. IL Gaillardon, en fiûsant tourner lentement les boues dans un débouiteur arec une certaine quantité de raoreure neuf, a dissous une* pn>portion d'or s'élevant environ à 10 p^ 100 de l'or qui avait déjà été obtenu,

4^ Opératf ans oompUmÊrUaifei. *- Le mereura séparé des boues a d'abord été coflaprimé dans des sac» en toile,, dans le but de séparer une partie du mercure libre et de diminuer le poids da métal soumis à la distillation. Cette compression dans des sacs a toujours mal réussi : on n'a pas pu se procurer de la toile d'un tissu suffisamment serré et résistant ; le mercure expulsé par la compression a entraîné un peu d'amalgame. C'est là encore une perte secondaire qui n'a eu aucune influence appréciable sur l'insuccès des expériences.

La distillation du meveure a été faifta dans une cornue de fonte : les mé-^ tanx fiscs restés dans la. comas ont été fondus etcoulés ea lingots. Le&lingota ont rarement contenn seulement de l'or et de raigeBi :. ainsi, lonqu'on a traité des minerais cuivreux, les lingots ont contenn une forte proportion de cuivra. J'explique de la manière snivanle la formation de l'amalgame de onivrCb

Daine le traitement des minerais par la vapeur d'eau, presque tout le cuivre passe à l'état desnl&te^ arséniate, etc.j grâce à. l'admission de l'air. Pendant Tamalgamation dans les tonnes, les sels du cuivre sont décomposés par le» balles de fer, et le enivre précipité se combine avec le mercure.

La présence du cuivre dans les lingots d'or et d'argent ne présente aucun inconvénient grave : on paye à très-peu près au même prix For et l'argent dans les lingots très-purs et dans les lingots qui renferment une proportion, même assez forte, d'autres métaux, tels que le cuivre, le plomb et le zinc.

Les résultats de cette première série d'essais ont été déiavoiables sous tous les rapports : — durée très-longue de l'action de la vapeur d'eau ; — forte consommation de combustible; -— perte notable de mercure; -— perte trèsgrande sur l'or, et principalement sur l'argei^. Les causes^ de l'insuccès sont évideobse ; MAI. GaiUardon el Mathey les. ont reconnue» ea même temps que moi. La non-réussite est due pnnaipalement à :

1* L'imperfection du mélange des minerais avec les pyrites;

2^ L'insufQsance de la yapear et le contact dès flammes oxydantes avec les minerais pendant toute la durée de l'action de la vapeur d'eau.

J'ai déjà signalé, comme secondaires, plusieurs causes de perte d'or et d'argent; je dois en indiquer ici encore une autre, l'élévation trop grande de la température pendant le grillage. Dans presque toutes les expériences, on a dépassé le rouge sombre, avec l'espoir d'abréger ainsi l'opération. Non-seulement le résultat désiré n'a pas été obtenu, mais encore on a de beaucoup augmenté la perte d'argent. La température étant élevée presque au point de fusion de l'argent, la fraction de ce métal, qu'on pouvait amener à l'état métallique par l'action de la vapeur, malgré les conditions déplorables au milieu desquelles l'opération était faite, se trouvait, dans la matière retirée du four à réverbère, en grains agglomérés ou même complètement fondus. Sons cet état, l'argent ne se dissout dans le mercure qu'avec une extrême lenteur.

La même cause a pu influer également sur la faiblesse du rendement en or, dans celles des expériences où l'on a chauffé jusqu'au ronge.

SECONDE s£rI£ D'ESSAIS.

Dans les dernières expériences en grand, MM. Gaillardon et Mathey, dirigeant seuls toutes ces opérations, ont cherché à écarter les causes d'insuccès précédemment reconnues par eux ; mais ils n'ont pas pu se procurer un générateur de vapeur d'une grandeur suffisante, et ils ont dû utiliser le fbor à réverbère primitif, en le modifiant aussi bien que cela leur était possible.

La modification principale apportée au réverbère a été l'installation de plaques de fonte, au niveau du pont, divisant horizontalement le laboratoire du four, de manière à isoler complètement des flammes oxydantes les minerais chargés sur la sole et soumis à l'action de la vapeur surchauffée. Les minerais étaient alors chauffés seulement par la réverbération des jdaques de foute et il était relativement facile de ne pas dépasser le rouge sombre. L'amalgamation a été faite dans l'appareil le plus usité en Californie, dans un pan, et des précautions convenables ont été prises pour la séparation plus exacte du mercure d'avec les boues.

On a expérimenté, dans ces conditions nouvelles, des pyrites aurifères et des minerais d'argent mélangés avec des proportions variables de pyrites aurifères.

Pour les pyrites traitées seules, on a obtenu des résultats bien moins défavorables que dans la première série d'expériences : on a retiré des minerais de 80 à 110 p. 100 de Tor indiqué par les essais. L'irrégularité des résultats a pu être facilement expliquée. La vapeur étant en quantité insuffisante et

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lancée à une trop forte pression, Tair et les flammes oxydantes ont encore pu pénétrer jusqu'au minerai par les joints des plaques. Dans toutes les expériences pour lesquelles le rendement a été inférieur à la teneur de l'essai, on a remarqué des flammes bleues à la surface du minerai pendant toute la durée de l'action de la vapeur d'eau, tandis que ces flammes n'ont pas été aperçues dans les expériences qui ont donné de bons rendements.

La durée des grillages par la vapeur a été toigours très-longue : de cinquante-cinq à soixante-douze heures, pour des charges de 500 à 1,100 kilogrammes. Cette longueur doit être attribuée, seulement en partie, à l'insuffisance de la quantité de vapeur,

A l'amalgamation, il n'y a pas eu de perte appréciable de mercure, grâce aux précautions prises pour le traitement des boues.

Pour les minerais d'argent, les résultats ont été beaucoup moins nets : les rendements ont toujours été inférieurs aux teneurs accusées par les essais, et presque toujours la difiTérence a été considérable. On a, du reste, observé, comme pour les pyrites aurifères, une très-longue durée du grillage par la vapeur surchaufiée, et on est arrivé à amalgamer dans un pan sans perte appréciable de mercure.

Il était facile de prévoir qu'on n'obtiendrait pas de bons résultats dans le traitement des minerais d'argent. La disposition du four et l'insufOsance de la quantité de la vapeur permettant le contact des flammes oxydantes avec le minerai, sinon d'une manière continue, du moins pendant une grande partie de l'opération, il devait se former des sels d'argent indécomposables par amalgamation. Pour les pyrites aurifères traitées seules, les sels correspondants de l'or n'ont pas pu se former dans nne proportion aussi forte : de là est résulté le succès relatif dans le traitement des minerais aurifères et l'insuccès dans le traitement des minerais d'argent.

Gonoliudoiis.

Ces expériences ont démontré nettement la possibilité d'employer avec avantage la vapeur surchauffée pour extraire l'or et l'argent de tous les minerais. Elles m'ont indiqué les modifications importantes qu'il fallait faire subir aux appareils pour arriver à des résultats certains. Mais elles m'ont prouvé en môme temps qu'il fallait craindre dans les opérations en grand, aussi bien que dans les expériences de laboratoire, la lenteur de l'action de la vapeur surchanfiPée, agissant sur les pyrites ou sur les minerais mélangés avec des pyrites.

Ainsi que je l'ai précédemmenl exposé, j'ai résolu le problème en ajoutant aux minerais des agents d'oxydation, oxyde de fer, oxyde de manganèse,

/ 802 NOUVBAO raOGÉOt BB TRAlTnCBNT

t pyfites grillées à l'air. Cette modifleatioB chaaift eompiétement le pràeipe

1^ du proeédé de traitement et permet de retirer à très-pen près tevt Tor et teat

l'argent des minerais par des opérations rapides et économiques. Dans le ces , seulement des minerais cuivreux, contenant de l'arsenic et de l'antimoine, le

i nouveau procédé offre un inconvénient^ les deux corps nuisibles se retrou-

vent en proportion assez forte dans les résidus de ramalgamation } le euivrt contenu dans ces résidus peut être considéré comme perdu.