L. Pince

M. Poêlon pour couler le zinc dans les lingotières.

N. lingotière ouverte en fonte, disposée de manière à donner des plaques rectangulaires de zinc pesant 13^",7 chacune ; les lingotières ont 0°*,1 25 d'épaisseur et 0™,190 de profondeur.

0. Écouvillon pour humecter les allonges en fer de l'appareil condenseur.

P. Ringard pointu, en fer forgé, pour nettoyer les moufles.

Q. Écouvillon avec un long manche en fer, pour boucher avec de l'argile les fissures des moufles.

Du minerai et de sa préparation. — Quand on traite de la blende, ou sulfure de zinc, qui renferme des sulfures de fer et de plomb, de l'argent et une petite quantité de cadmium, on le réduit en poudre fine , sous des meules verticales, et on la passe à travers un tamis circulaire percé de 36 trous par centimètre carré (225 trous par pouce anglais carré). La calamine est simplement concassée en fragments gros comme un œuf, ou de la grosseur du poing.

Four de grillage. — La sole du four est divisée en deux parties : celle qui avoisine les carnaux et qui, par conséquent, est la .plus

éloignée du foyer, a 4^,50 de longueur; elle est de ©"J 25 plus élevée que la seconde, dont la longueur est de 3",60.

La largeur de la sole est de 2",70 dans toute sa longueur. La hauteur du pont de chauffe est de O^jTO.

Au centre, la voûte s'élève à 1 mètre au-dessus de la sole inférieure, mais elle s'abaisse graduellement, de sorte qu'à Textrémité du four, elle n'a plus que 0",30 de trait. L air pénètre dans le four , par des ouvreaux pratiqués dans le pont de chauffe et dans les parois. A la partie supérieure de la voûte, au-dessus du point de la sole le plus élevé , se trouvent deux trémies évasées au sommet, et ayant environ 38 centimètres carrés. Ces trémies peu-, vent contenir chacune une demi-tonne de minerai ; immédiatement au-dessous de chacune d'elles, il exislîfe, dans la voûte, une ouverture à travers laquelle le minerai tombe dans le four.

Un simple plateau en argile sépare les deux ouvertures.

La charge se compose d'une tonne de blende qu'on étale sur toute la surface de la sole supérieure, et qu'on râble, avec soin, toutes les dix minutes. La température s'élève graduellement jusqu'au rouge sombre, par la seule oxydation du minerai.

Après onze heures de chauffe, on amène la blende sur la sole inférieure ; on la remplace immédiatement par une charge semblable à la première.

La première charge subit, sur la sole inférieure, un nouveau grillage pendant onze heures, et on la fait passer lentement du rouge sombre au rouge clair, en ayant soin de bien la retourner pendant toute la durée de l'opération.

Lorsqu'il ne se dégage plus de vapeurs sulfureuses, on laisse le minerai grillé tomber à travers une ouverture pratiquée dans la sole du four, et par laquelle il arrive à un refroidissoir. On fait descendre immédiatement la charge de la sole la plus élevée, et on recharge celle-ci de nouveau minerai ; on continue ainsi, en retirant, toutes les onze heures, une nouvelle charge de blende grillée.

Pour bien constater les effets du grillage, on a pesé avec soip,

EXTRACTION : METHODE SILESIENNE 477

pendant un mois (32 jours), à son entrée et à sa sortie du four, chaque charge de minerai, qui après le grillage était ensuite traitée dans le fourneau de réduction adjacent. Le grillage a fait éprouver une perte moyenne de 19,5 pour 100; la teneur de la blende brute, constatée par l'analyse, était de 37 pour 100 : le minerai grillé n'ayant rendu, au fourneau, que 43,4, au lieu de 45,4, il y a donc eu pendant l'opération une perte de 2 pour 1 00.

On recueillit aussi pendant trente jours, dans des chambres disposées à cet effet, les vapeurs de zinc et les légères poussières métalliques qui s'échappent pendant le grillage. Les produits recueillis (sulfures, sulfates et oxydes de plomb, de zinc, de fer, etc.), ramenèrent le chiffre de 2 pour 100 à 1,6 pour 100. La perte réelle est donc de 1,5.

La séparation de l'argent, par la méthode adoptée dans ces usines, exige que le minerai soit en poudre trè&-fine et que le grillage soit conduit avec un soin extrên^e. L'expérience a prouvé qu'un grillage de vingt-deux heures, conduit avec lé soin nécessaire, est suffisant pour oxyder complètement une charge du minerai. On dégage l'argent du minerai grillé, par un procédé spécial^ et l'on extrait ensuite le zinc des résidus.

Dans la plupart des usines à zinc, on utilise pour le grillage, les chaleurs perdues des fours de réduction. On se sert, à cet effet, d'un four de grillage à deux soles superposées ; on le construit à l'extrémité du fourneau, la plus éloignée du foyer. On grille d'abord, pendant douze heures, le minerai sur la sole supérieure qui est la moins chauffée, en le remuant de temps à autre ; ensuite on le fait tomber«sur la sole inférieure, où il est porté au rouge clair, pendant douze heures. Au bout de vingt-quatre heures, on le retire et alors il est considéré comme étant suffisamment préparé pour passer au four de réduction.

Distillation du zinc. — La charge sèche de 24 moufles se compose d'environ : 710 kil. de blende calcinée et désargentée; de 70 kil. d'écume ou de crasses provenant de la fonte des jours précédents; de 250 kil. de bon charbon gras, et de 100 kil. de

478 FABRICATION DU ZIXC

coke OU d'escarbilles récoltées sous la grille : on mélange bien ces matières avant de les employer. Si la charge était également répartie dans toutes les moufles, chacune d'elles recevrait un peu plus de 32 kil. de blende et d'écumes; mais il n'en est pas ainsi : les moufles avoisinant le foyer et exposées à une chaleur plus élevée, reçoivent une charge plus forte que celles qui en sont plus éloignées. On laisse ordinairement aux ouvriers le soin de répartir la charge; l'expérience leur apprend bientôt comment obtenir la plus grande quantité de zinc possible avec une charge donnée.

Les ouvriers commencent à vider les moufles vers 6 heures du matin; on brise la porte d'argile {laggin), sur laquelle repose l'allonge, et en quelques minutes, on retire, à l'aide d'un ringard, tout le contenu de la moufle pour le mettre dans une brouette en fer, qu'on emmène immédiatement au dehors. On brise aussi la porte d'argile au devant de l'allonge, et on fait tomber, dans un récipient, tout le zinc adhérent à la surface intérieure de l'allonge. Une fois bien nettoyées, les moufles sont prêtes à recevoir une nouvelle charge. La bâche de chargement, E, fig. 65, étant toujours à portée de l'ouvrier, celui-ci, à l'aide de la pelle creuse, F, fig. 65, remplit de nouveau les moufles par l'ouverture même qui a servi à les vider ; ensuite il lute les portes d'argile, qu'on place par-devant les allonges.

On emploie toujours une brigade de deux ouvriers au service des moufles; ils procèdent régulièrement, vidant et remplissant tour à tour les deux moufles de chaque embrasure. Le chargement et le nettoyage durent, en général, de trois à quatre heures.

Avant et pendant le chargement, on laisse un peuiomber le feu, mais aussitôt les moufles garnies, la température s'élève graduellement et, à quatre heures de l'après-midi, on arrive presque à chauffer à blanc. Le métal commence à se condenser environ cinq heures après la charge; à six heures de l'après-midi, la distillation marche vivement; elle continue ainsi à peu près jusqu'à trois ou quatre heures du matin ; puis elle se ralentit insensiblement pour cesser tout à fait à six heures.

EXTRACTION : METHODE SILESIENNE 479

Il passe d'abord un peu d'eau, de Toxyde de carbone, et une petite quantité d'oxyde *de zinc mélangé de métal finement divisé. Ce dernier mélange augmente peu à peu pendant une heure, après quoi la condensation du zinc s'effectue lentement, et, à mesure que les allonges s'échauffent, le métal tombe en gouttelettes et continue ainsi jusqu'à la réduction plus ou moins parfaite de la charge.

Au commencement de la distillation, on voit apparaître, à l'extrémité inférieure de l'allongé, une flamme bleue, qui s'augmente graduellement , devient ensuite d'un blanc verdâtre, puis décroît lentement et disparait quand le zinc commence à distiller; l'opération suit alors sa marche régulière jusqu'au matin.

Une fois le four chargé et toutes les fuites bien lutées , un seul ouvrier est occupé de sa conduite et de veiller au feu pendant la nuit. Il est très*important de maintenir une température élevée et constante. Les condenseurs exigent une attention soutenue; s'ils s'échauffent trop, le métal prend feu et brûle. Il faut alors enlever les portes qui ferment les embrasures, et on ne les remet que lorsque les allonges sont suffisamment refroidies; si, par hasard, ces allonges deviennent trop froides, le métal se solidifie à l'intérieur et obstrue le passage ; on chauffe alors le râcloir {nozzle cleaner) A, fig. 65 ; on l'introduit à travers l'ouverture et on l'applique sur le zinc solidifié ; celui-ci fond rapidement et l'ai longe se trouve dégagée. Cet accident provient pour l'ordinaire de l'abaissement de la température du four, abaissement qui, lui-même, résulte généralement de l'engorgement des carnaux placés au-dessus des moufles.

Lorsque le métal s'échappe deâ moufles, ce qui se voit aisément en ouvrant les portes du foyer, l'ouvrier monte sur la voûte et bouche, à travers les ouvreaux, les fissures par où le métal s'échappe, avec une longue tige de fer, munie, à son extrémité, d'un écouvillon trempé préalablement dans un lut d'argile réfractaire. On est souvent obligé de répéter cette opération pendant la nuit, ce qui est très-nuisible ; l'ouverture fréquente des ouvreaux,

iKO FABRICATION DU ZINC

laissant pénétrer l'air extérieur, refroidit les moufles, et diminue quelquefois de 1 5 pour 1 00 le rendement en zinc.

Il est aussi très-important que tous les carnaux soient bien dégagés ; car, s il survient des engorgements, la chaleur, ne se répartissant plus également , les moufles avoisinantes , privées de la température nécessaire, diminuent leur rendement de moitié. Un ouvrier intelligent cherche toujours à prévenir ces accidents, et, comme^sa paie est proportionnelle au rendement, il est intéressé à la bonne marche du fourneau.

Refonte du zinc distillé. — Le chargement terminé, le métal

provenant de la dernière opération est rassemblé et fondu dans une chaudière de fon^e, a, placée sur son foyer fig. 65. Cette chaudière peut contenir 400 kil.

de métal. Au bout de trois quarts d'heure environ, la fusion est complète.

Le métal se couvre, à sa

FIg. 66. Chaudière de refonte, coupe Tcrtide ^«^^06, de CHISSeS COmpOSéeS

miivant AB, flg. 67. d'oxydc dc zinc mélangé avec du

zinc métallique finement divisé ; on les enlève avec une écumoire en fer. H, fig. 65, et elles s'ajoutent à la charge du jour suivant. Le zinc se trouve ainsi dégagé de toutes ses impuretés, excepté toutefois du plomb ; il contient de 2 à 3 pour 1 00 de ce dernier métal; il est très-important de l'enlever, autrement le zinc ne serait pas marchand. On peut séparer le plomb, non pas d'une manière complète toutefois, par le procédé suivant, qui est trèssimple et très-efiicace.

On maintient le zinc en fusion, dans la chaudière, pendant à peu près vingt minutes, puis on le laisse refroidir presque jusqu'au point de se solidifier ; on le transvase alors, à l'aide d'un poêlon, dans le moule N, fig. 65; le dernier lingot, qu'on met de côté, contient la plus grande partie du plomb ; quand on a un nombre suffisant

EXTRACTION : METHOD?: SILESIENNE 481

de lingots semblables, on les refond et on les traite ainsi que nous venons de l'indiquer.

Rendement. — Une charge se conapose de 710 kil. de blende grillée, dont la teneur est de 43,4 pour 100; de 70 kil. de crasses, dont il ne faut pas tenir compte dans le rendement, celles-ci s' ajoutant toujours à la charge suivante. On peut en dire autant du produit que les ouvriers dési- „ ^. .., ,

^ ^ Fig. 67. Chaudière de

gnent sous le nom de métal des cornues ou pipe- de refonte, -pum. métalj qu'on détache des allonges hors de service ; on les brise et on en retire quelques kilogrammes de zinc métallique mélangé avec un peu d'oxyde. On a vérifié que la moyenne du zinc réduit, pour trente jours de travail, s'élevait à 256 kil. par jour; 71 0 kil. de blende grillée, à la teneur de 43,4 pour 100 devraient produire 308 kil.; il y a donc une perle de 7,4 pour 100. Le rendement n'a été que de 36,4 pour 100 de zinc, au lieu de 43,4; la perte au grillage étant de 1 ,5, et le déchet à la réduction de 7,4, on arrive à une perle totale de près de 9 pour 1 00 ; la plus grande partie de cette perte peut s'expliquer par le zinc qui reste dans les résidus; ceux-ci sont d'autant plus riches qu'ils proviennent des parties froides des moufles, et d'autant plus pauvres qu'ils résultent des parties plus échauffées qui avoisinent le foyer, c'est-à-dire là où la blende est susceptible de se réduire davantage.

Consommation de Combustible. — Houille consommée en 24 heures :

Houille à longue flamme i .245i^ii-

Houille grasse 1 .421

Houille mélangée avec la charge 254

Soit, à peu près, 11,5 tonnes pour une de zinc. Lorsqu'on traite des blendes ou des calamines riches, avec un mélange de crasses, la consommation de houille est moindre. Plus le minerai est riche,

moins la réduction exige une température élevée (1); plus le rendement est considérable, moins élevé est le salaire des ouvriers. Dans ces usines, la main d'œuvre est de 6'%60 par 1 00 kilogrammes, mais, si le rendement était de 500 kil. au lieu de 250 kiL, elle descendrait à 3^',30 par 100 kilogrammes. 11 est donc évident que plus le minerai est riche, moins l'extraction du métal est coûteuse.

Réparation et entretien. — Un fourneau à zinc peut marcher d'une manière continue pendant treize mois; au bout de ce temps, il exige des réparations importantes. On brise, alors, toutes les moufles pour les remplacer par de nouvelles. A la première charge, on n'enfourne qu'une petite quantité de blende, parce que le métal est absorbé presqu'en totalité par les nouveaux appareils; le septième jour, ils reçoivent leur charge entière, et c'est alors seulement qu'ils arrivent à leur rendement normal. Un fourneau bien entretenu dure quatre ans; il faut alors le raser jusqu'à la grille et le reconstruire.