ZnS + 3CuO

\. On obtint un bouton de métal et du régule recouvert d'une couronne de scorie vitreuse d'un brun noirâtre; la partie du creuset en contact avec la scorie était corrodée. Le métal ressemblait au cuivre, sa cassure était terne, son poids de 7^',00, Le régule pesait 10»%6; il avait l'aspect du sous-sulfure de cuivre, une couleur gris bleuâtre et la cassure à grain fin ; il se détachait facilement du métal et offrait du cuivre en mousse à la surface.

2. Mêmes résultats que dans l'expérience n° 1 ; poids du métal , 20«M, poids du régule, 3p%0.

Sulfure de zinc chauffé avec du protoxyde de plomh. — Les éléments constitutifs du sulfure s'oxydent, il y a dégagement d'acide sulfureux et production d'oxyde de zinc et de plomb métallique. D'après Berthier, il faut que le sulfure de zinc soit mélangé à vingtcinq fois, au moins, son poids de litharge, pour que l'oxyde de zinc produit se dissolve complètement dans l'excès de litharge; on obtient alors une scorie vitreuse, d'un brun résineux avec des teintes

(]) i4nn. du Minet, 3« sér. t. XI, p. 46.

D^gitize.d by VjOOQIC

444 FABRICATION DU ZINO

olivâtres, translucide sur les bords. Il y a réduction de 38 pour 1 00 de plomb pur. Berthier ayant soumis à une forte chaleur 2i^%08 de blende et 658S78 de litharge, soit un équivalent de l'un pour deux équivalents de l'autre, recueillit 29«',2de plomb aigre, d'un gris noir, contenant 1,8 pour <00 de soufre, et 0,8 pour <00 de zinc et de fer. Le bouton de plomb était recouvert d'une matière noirâtre quelque peu métallique, participant, à la fois, du régule et de la scorie ; c'était un composé de sulfures et d'oxydes de plomb et de zinc(l).

Sulfure de zinc chauffé avec le peroxyde de manganèse. — D'après Berthier, la décomposition a lieu à la chaleur blanche, avec formation d'acide sulfureux, d^oxyde de zinc et de protoxyde de manganèse. Les expériences que nous avons tentées à ce sujet, ont manqué, par suite de la corrosion des creusets.

Sulfure de zinc chauffé avec du nitre ou du nitrate de soude^ L'action est très-énergique; les éléments du sulfure s'oxydent; il y a formation d'oxyde de zinc et d'acide sulfurique; ce dernier se combine avec la base alcaline.

Sulfure de zinc chauffé avec le carbonate de potasse ou de soude. D'après Berthier , la réaction a lieu au rouge ; il y a effervescence, mais il ne se dégage pas de zinc métallique : le produit est bien fondu, homogène, opaque, et légèrement brun. Quand on chauffe un équivalent de carbonate de soude avec un équivalent de sulfure de zinc, le produit renferme de l'oxyde de zinc, du sulfure de zinc et du sulfure de sodium ; il n'y a pas d'acide sulfurique, mais le sulfure de sodium renfermant plus de soufre que le monosulfure, il y a lieu de croire qu'une partie du zinc s'est oxydée aux dépens de l'acide carbonique du carbonate alcalin, en formant de l'oxyde de carbone. Si Ton répète la môme expérience avec addition de charbon de bois, il ne se produit pas d'oxyde de zinc; mais il se volatilise une proportion équivalente de zinc métallique (2).

Sulfure de zinc chauffé avec la chaux. — D'après Berthier, la

(1) 7V. dei Euaii, t. II, p. 403.

(S) Tr. 4e> Euai», t. Il, p. 150:

PROPRIETES ChlMlQUËS iià

chaux décompose le sulfure de zinc, mais seulement en présence du charbon ; le zinc se volatilise d'autant plus abondamment que la température est plus élevée. Il exposa, dans un creuset brasqué, un mélange d'un équivalent = 6"%03 de sulfure de zinc et d'un équivalent = 6^', 32 de carbonate de chaux, aune température trèsélevée, 1 50** du pyromètre de Wedgwood. Plus des 5/6 du zinc se volatilisèrent; il resta un bouton spongieux, friable, à grain cristallin et d'un blanc légèrement jaunâtre : il ne pesait que 4^',60 et renfermait très-peu de zinc {\). Par suite de la présence du carbone qui réduit, on le sait, le sulfure de zinc à une température élevée, cette expérience, en ce qui concerne l'action de la chaux, n'est pas très- concluante.

M. Smith fit un mélange intime à poids égal de 3^^5 de chaux et de blende de Laxey très-pure et contenant 66 pour 100 de zinc. 11 le plaça dans un creuset de chaux avec un couvercle pareillement en chaux, et renferma le tout dans un creuset en plombagine couvert, après avoir rempli l'espace vide, de chaux en morceaux. On porta le mélange à la plus haute température possible d'un fourneau d'essai à fer. Au fond du creuset de chaux on trouva un petit bouton très-poreux, imparfaitement fondu et d'un brun cl-aîr; il était plus ou moins isolé^ mais adhérait fortement à la chaux par sa base ; son poids était de 2'',7. Un lavage à l'eau bouillante lui fit abandonner un peu de sulfure soluble; dissous dans l'acide chlorhydrique, il dégagea de l'hydrogène sulfuré : la solution renfermait un peu de zinc. La chaux s'était colorée en gris au contact du culot, par pénétration, sans doute : le creuset et les fragments de chaux s'étaient colorés en noir par des infiltrations du dehors.

Zinc et carbone. Le zinc du commerce renferme, dit-on, toujours du carbone combiné ; MM. Eliot et Storer ont tout dernièrement étudié la question avec beaucoup d'attention. Nombre d'échantillons n'ont jamais décelé, d'une manière positive, môme des traces de carbone ; d'autres n'en ont montré que des quantités infinitésimales ;

(1) Tr. d*4 E«ais, t. U, p. 570.

et pourtant ces savants opéraient. sur les résidus considérables que laissaient 30 à 40 grammes de métal dissous dans les acides. Suivant Berzélius, on obtient un carbure de zinc en chauffant le cyanure de zinc en vases clos (i).

Zinc et phosphore, — Leur combinaison se produit quand on projette du phosphore sur du zinc en fusion. D'après H. Rose, en chauffant, dans une cornue de verre lutée, deux parties de zinc et une partie de phosphore, on obtient un sublimé d'un blanc d'argent, d'un vif éclat métallique, dont la cassure est vitreuse. Le zinc contenant du phosphore a, dit-on, l'éclat et la couleur du plomb; il est quelque peu malléable, exhale, quand on le lime, l'odeur du phosphore et est presque aussi fusible que le métal pur. Nous avons trouvé, qu'en chauffant après mélange intime, un poids égal de phosphore amorphe pulvérisé et de zinc finement divisé, la combinaison se produit sans lumière; le produit présente une masse de particules agglomérées d'un gris foncé et ne fond pas au rouge ; traité par l'acide chlorhydriqué, il dégage de l'hydrogène phosphore qui ne s'enflamme pas spontanément à Tair; si l'on respire au dessus, il dégage Todeur particulière à ce gaz sous le chalumeau, il s'enflamme, et brûle comme de l'amadou. Si on le chauffe dans un creuset d'argile, celui-ci se colore, de part en part, en gris.

Le phosphore parait influer d'une manière très-marquée sur la fusibilité du zinc.

En 1848, M. Â. Parkes prit un brevet dans lequel, entre autres choses, il réservait l'emploi du phosphore appliqué au zinc et à ses alliages (2). U n'est pas à notre connaissance que ce brevet ait été exploité.

Traité par le phosphore, le zinc augmente, dit-on, d'éclat; il est possible qu'on parvienne à ce résultat, en éliminant le fer à l'état de phosphure.

Zinc et arsenic. — La combinaison se produit directement à

(1) Tr, dei Essais, t. II, p. 016.

(2) A. D. 1848, Nov. 11. N* 12325.

PROPRIETES CHIMIQUES 447

une chaleur modérée. Les auteurs ne sont pas d'accord sur le point de fusion de ces alliages.

D'après Bcrthier, en chauffant, dans une cornue de porcelaine, j)arties égales d'arsenic et de zinc métallique, on obtient un alliage gris, friable, à cassure grenue et fusible à blanc (1). Nous avons répété cette expérience, en triturant quatre équivalents de zinc {I3«%20), avec un équivalent d'arsenic, (78^5), que nous avons chauffés dans un tube en verre fermé à un bout ; à- une température sensiblement inférieure au rouge, la combinaison s'est effectuée avec une lueur rouge. Le produit qui avait pris la forme du tube présentait une surface brillante dans les parties en contact avec le verre ; il avait assez de cohésion, mais se rompait sous le marteau : la cassure, sui generis^ était d'un gris foncé, à petits pores, à grains irréguliers ; les particules semblaient agglomérées par une fusion incomplète. Une portion du produit chauffé au rouge pendant un certain temps, dans un creuset ouvert, ne se modifia point; porté de nouveau, pendant une demi-heure, à une forte chaleur rouge, le résultat fut le même ; la cassure était peut-être devenue un peu plus poreuse. Au rouge vif, cet alliage, s'il est composé de zinc pur, peut se volatiliser complètement, sans paraître toutefois entrer en fusion. On répéta l'expérience avec un mélange de zinc renfermant 1 0 pour 100 d'arsenic ; la combinaison se produisit sans lueur sensible ; le produit fut absolement identique, sauf qu'il était plus cohérent, et cédait un peu mieux sous le marteau ; il ne s'était pas fondu.

Le zinc en état de fusion absorbe facilement l'arsenic, et devieut plus solide et moins fusible, en raison de l'arsenic absorbé.

Traité par l'acide chlorhydrique ou par l'acide sulfurique dilué, le zinc renfermant de l'arsenic dégage de l'hydrogène arsénié. C'est un poison mortel quand on le respire ; on ne saurait donc trop répéter que, de tous les composés d'arsenic, l'hydrogène arsénié est un des plus perfides et des plus dangereux.

(i; 7 V. de9 Eisaist t. Il, p. 572.

4tô F^ÀBRICATION bÛ 2lNC

1 . Minerai roi/ge ou oxyde de zinc, — Ce minerai, essentiellement composé d'oxyde de zinc, doit sa coloration à la présence acci-' dentelle d'une petite quantité d'oxyde de manganèse, assez variable, de la formule MnO^; l'analyse adonné, jusqu'à 12 pour 100 de cette substance pour certains échantillons ; tandis que d'autres n'en décelaient que des traces. Ce minerai s'exploite dans l'État de New-Jersey (États-Unis) où des usines considérables se sont récemment construites pour le réduire. Exposé 'à l'air, il se change à la surface en carbonate pulvérulent; il contient des traces sensibles d'arsenic (1).

2. Carbonate de zinc ou calamine^ ZnO, CO^. — Pur, il contient 52,02 pour 100 de zinc. Des calamines cristallisées provenant de différentes localités, sont assez souvent mélangées de carbonate de chaux, de magnésie, de protoxyde de fer, de manganèse, de plomb, de cuivre et de cadmium. A l'état naturel, la pureté de la calamine est très-variable ; elle est ordinairement mélangée avec du sesquioxyde de fer, du carbonate de chaux, du sulfate de baryte, de l'argile et du silicate de zinc hydraté. Il ne paraît pas qu'on ait assez recherché la quantité de cadmium contenue dans les différentes espèces de calamines. D'après l'analyse ci-dessous de M. Long, la calamine de WJesloch, dans le duché de Bade, contiendrait un peu plus de 2 pour 100 de cadmium (2) :

Carbonate de zinc 89.97

— cadmium ^. 3.36

— chaux 2.43

— magnésie 0.3î

— proloxyde de fer. . . 0.57

Oxyde de zinc 2.06

Eau 0.35

Résidu 0.45

(1) Sur let impuretés du zinc du commerecy etc., par Gh. W. Eliot et Frank H. Storer. — Mémoires de l'Acad. américaine des sciences et des arts, nouv. sér., t. VIII, 1S60.

(2) Leouhard Jakrb., 1858. Rammelsberg, Handb. der mineralchemie, p. 1019. 1860.

M. Riegel n'a fait nulle mention du cadmium dans les cinq analyses de cette calamine qu'il a publiées antérieurement (1).

La calamine se rencontre dans les terrains devoniens, carbonifères et oolithiques sous forme de filons, de couches/ de vastes dépôts, ou de poches. 11 paraît qu'en Angleterre, dans le Somersetshire, le Derby shire et le Cumberland, on en a extrait autrefois des quantités considérables qui, ainsi qu'on l'a déjà dit, s'exportaient comme lest. La statistique de 1859 porte à 285 tonnes de calamine l'extraction du Royaume-Uni, savoir : 248 tonnes pour le Cumberland et 37 pour l'Irlande (2).

Vers la fin du siècle dernier, l'extraction de la calamine s'élevait, dans le Derbyshire seul, à près de 1,500 tonnes; elle se vendait brute, 50 fr. par tonne, ou environ 157^50 une fois complètement préparée. A la même époque, la calamine bien triée, des monts Mendip, dans le Somersetshire, valait 200 fr. la tonne (3), On rencontre sur le continent, des gisements nombreux et bien connus de calamine, parmi lesquels on peut particulièrement citer, en Belgique, ceux des environs de Liège, dans la vallée de la Meuse ; celui de Moresnet, dans le Limbourg belge; ceux de la Silésie, en Prusse; et de la Carinthie dans la monarchie Autrichienne, où l'extraction du zinc est déjà ancienne. Des gisements de calamine considérables et d'une grande importance ont été découverts récemment dans le nord-ouest de l'Espagne, dans les Asturies, aux environs de Santander et dans la Biscaye, et de même dans les provinces méridionales d'Almeira, de Grenade, de Malaga et à Cazella en Andalousie (4).

3, Silicate hydraté de zinc ou Calamine électrique^ 2 (3ZnO, SiO) -h 3H0. — Dans quelques ouvrages de minéralogie, ce minerai est désigné sous le même nom que la calamine ordinaire, ou

(1) Bischof, Lehrb, der ehem, u. pkyt, geoL, 1855, t. II, p. 1883.

(2) Min. statut ofthe Géol. of Great Britain, 1860, p. 48.

(3) Watson, Chem, Ettays, 1786. t. IV, p. 8.

(4) M. E. Petitgand avait signalé la plupart des gites calaminaires du midi de TEspagne, dès Tannée 1850.

comme carbonate de zinc, ce qui peut produire une confusion. Ainsi, dans la Minéralogie Ai^ Phillips, éditée par Brooke etMiller, on lui donne le nom de Smithsonite, tandis que dans le Traité de Dana, le même nom est appliqué au carbonate. Le silicate de zinc se trouve généralement, si pas toujours, mélangé en plus ou moins grande quantité, avec le carbonate de zinc. Dès Tannée 1 859, on a commencé aux États-Unis, à employer ce minerai , dans la fabrication, et le métal qu'on en retirait était regardé comme plus pur que les meilleurs zincs de Silésie et de Belgique.

4. Sulfure de zinc. Blende ou fausse galène^ ZnS. — Pur, ce minerai renferme 67,03 pour 1 00 de zinc ; il décrépite fortement au feu. La blende pure est une rareté minéralogique ; la variété blanche et incolore de New- Jersey (États-Unis), a été analysée par T.-H. Henry ; elle est tout à fait pure, ne renfermant que quelques traces de cadmium ; sa densité est 4,063 (1). La blende contient presque toujours une quantité considérable de sulfure de fer; dans les seize analyses de blende de différentes localités que donne Rammelsberg, il en est treize, dans lesquelles la proportion varie de 1,18 à 18,1 pour 100 (2). Le cuivre se trouve quelquefois dans la blende; mais elle en renferme toujours moins de 1 pour iOO. Le cadmium est un des éléments constitutifs fréquents, pour ne pas dire absolus de la blende ; et il est probable que dans beaucoup d'analyses on a négligé de constater sa présence. Dans la blende de Przibram, en Bohême (3), on a trouvé 1,78 pour 100 de cadmium et dans celle d' Eaton (4), New-Hampshire (États-Unis), 3,2 pour 100. La blende de la mine King William^ à Clausthal, dans le Hartz contient, suivant Kuhlemann, 0,63 pour 100 d'antimoine, 0,79 de cadmium, 0,i3 de cuivre et 1,18 dp fer (5). Ce minéral est très-souvent associé à la galène, aux pyrites de fer et de cuivre dont il faut toujours \q débarrasser VL\xsà

(1) Phil. mag.y 1851. 4« sér., t. I, p. 23.

(2) Handb. der nUneralchemy 1860.

(3) Lôwe. Rammelsberg. Op. eit,

(4) Jackson, Dana^ 1854, p. 45.

(û) Liebig u. Kopp. Jahretb.^ 1856, p. 838.

complètement que possible ; il est accidentellement argentifère, et quelquefois assez pour que l'extraction de l'argent en soit avantageuse. Plattner dit qu'on y observe quelquefois des traces d'élain et de manganèse (1 ).

La blende se rencontre abondamment en Europe. En 1859, la Grande-Bretagne en a produit environ treize mille tonnes, ainsi réparties (2) :

Pays de Galles 5.500 tonnes.

Ile de Man, à Laxey 2.500 —

Cornouailles 2 .400 —

Derbyshire 1 .500 —

Devonshire et Irlande 1.100 ^

Total égal 13.000 tonnes (*)

On peut en tirer de la Suède d'énormes quantités ; mais elle est impure et nécessite une préparation coûteuse. Les vastes gisements qu'y possède la Compagnie de la Vieille-Montagne sont dans ce cas. Le prix de la blende a énormément augmenté : elle valait habituellement il y a quelques années, de 28^'-75 à 32^''*50 la tonne, tandis que maintenant on la paye de 1 05 à 1 15 fr., et même davantage(3).

Blende est un mot allemand qui dérive du verbe blenden (aveugler, éblouir) ; on a appelé ainsi ce sulfure à cause de son aspect et de son éclat métalliques. Watson raconte que, de son temps, les mineurs parvenaient quelquefois à vendre la blende pour du minerai de plomb à des fondeurs inexpérimentés (4). Il serait assez difficile de trouver aujourd'hui un fondeur «issez ignorant pour se laisser tromper aussi bénévolement.

(1) Vie Probirkumt» Leipzig, 1853, p. 33.

(2) Min. statist.y 1860, p. 48.

(3) Reuseignements de M. A. Grill.

(4) Euaii» t. IV, p. 5.

(') La productioQ croissante du zinc en Angleterre a donné ces dernières années beaucoup plus dUmportance À rexploitation des blendes et des calamines d'Irlande. Diaprés la statistique minérale (1865) du Royaume-Uni, que Sir Robert Hunt vient de faire paraître, les mines du Cornouailles, du pays de Galles , de Pile de Man, du Derbyshire, du Cumberland, ont produit tout près de 18,000 tonnes de blende. Les mines Silver Minety en Irlande, ont seules fourni 3,900 tonnes de calamine. Le moment n'est peut-être pas éloigné où TAngleterre, qui aborde cette nouvelle industrie, obligera les usines du Continent à compter avec elle. Déjà, à l'exemple de la Vieille- Montagne, elle commence à importer des minerais étrangers. (Les Traducteurs.)