Discutons attentivement la valeur de cette théorie

1. Un fait certain, c'est que \B,matte bleue y très-imprégnée de cuivre métallique, peut être refondue à une haute tenjpérature, sans que le cuivre dépose et se rassemble en masse au fond du ûain. Les expériences rapportées à la page 222 ne laissent, à cet égard, aucun doute.

2. On peut discuter cette observation de M. Le Play : du cuivre métallique se trouve dans la matte bleue^ qui s'est solidifiée sans être couverte par la scorie. Un fondeur habile nous a affirmé que a maite bleue peut fort bien couler du fourneau sans aucun mé-

1 ange de scorie, et cependant contenir du cuivre métallique disséminé dans la masse. Si Ton examine attentivement, avec le microscope,'une large masse de matte bleue j on peut voir du cuivre métallique disséminé, en particules isolées apparemment et éga- 1 ement réparties partout. Si cette séparation du cuivre métallique s effectuait au voisinage de la matte et de la scorie, on devrait certainement s'attendre à en trouver une plus grande quantité à

eur contact immédiat; on pourrait supposer que des fibres de cuivre plus ou moins continues, seraient perceptibles dans la couche supérieure de la matte, presque dans une direction verticale, ce

qui n'arrive pas.

3. L'argument fondé sur la proportion variable d'oxydule dans la scorie et la proportion du cuivre métallique dans la matte n*a pas un grand poids ; parce que cette proportion dépend sans aucun doute de celle du sulfure ferreux dans la matte; il doit exister né~ cessairement une relation entre cette proportion du sulfure ferreux et celle de l'oxydule dans la scorie. Ainsi, un effet que M. Le Play attribue directement à la proportion de l'oxydule dans la scorie, peut être entièrement dû à la proportion du sulfure ferreux dans la matte dont la mesure est indiquée par celle de Voxydule dans la scorie.

4. L'expérience, sur l'addition du sulfure ferreux dans une matte très-blanche, ne fournit pas de preuves en faveur de la théorie de M. Le Play, sur l'action supposée de l'oxyde de cuivre dans la scorie; parce que le cuivre métallique se sépare en ajoutant du

METHODE galloise; RÉACTIONS 231

sulfure de fer à du sous-sulfure de cuivre, lorsqu'il n'y a point de scorie en présence. Il semble d'ailleurs difficile de comprendre comment un résultat satisfaisant pourrait être obtenu, en ajoutant de l'oxydule ou des matières qui en contiennent, à la scorie qui sort du fourneau, à moins qu'elle ne soit à- une très-haute température et excessivement fluide. Mais si tel était le cas, dans l'expérience relatée, le cuivre séparé aurait dû, d'après ses propres idées, entrer en liquéfaction parfaite et se déposer sous forme de grenailles.

6. Puisque toutes les cavités des blocs du cuivre noir (pimple) sont remplies de cuivre filamenteux, on peut en conclure qu'il peut se former de l'oxydule sans l'action du silicate, et M. William Edmond, assure qu'on peut même le voir exsudant au dessous des pains dans tes moules de sable.

En résumé, d'après les arguments qui viennent d'être exposés h l'égard de la présence du cuivre métallique dans la matte bleue, il nous semble que la théorie de M. Le Play ne peut être soutenue, tandis que celle de Plattner repose sur des preuves positives d'observations et d'expériences. En effet, quand on examine avec soin, à l'aide du microscope, les surfaces de cassure de la matte bleue et de quelques-uns des échantillons de mattes obtenues dans les essais précédents, il semble difficile de ne pas conclure que la séparation du cuivre métallique doit être le résultat à!une cause agissant à travers toute la masse.

Dans quelques cas, le cuivre est disséminé en particules trèsnombreuses et assez petites pour être tout à fait imperceptibles à l'œil nu, alors il se produit une couFeur uniforme d'un brun rougeâtre. En admettant, qu'une action égale opère dans la masse de la matte pendant le refroidissement, comme le veut la théorie de Plattner, toutes les apparences variées qui ont été décrites peuvent parfaitement s'expliquer. Le cuivre se sépare pendant la solidification — selon nos propres essais, qu'elle s'opère rapidement ou lentement — et peut être dissous de nouveau par une fusion ultérieure. La séparation du carbone, à l'état de graphite, pendant la

solidification de la fonte grise ^ peut être invoquée à Tappui de. la séparation du cuivre dans la matte bleue. On a déjà démontré que le graphite existe disséminé dans la fonte grise à Tétat solide. Quand le fer est refondu, le graphite doit se dissoudre dans le métal liquide, car autrement, à cause de la grande différence entre sa densité et celle du fer, il surnagerait à la surface, ce qui n'arrive pas.

Mousse de cuivre. — Ce terme est employé ordinairement, dans les usines, pour désigner ces accumulations de cuivre filamenteux, assez semblables à de la mousse, qui se forment dans les cavités des pains de certaines espèces de matte ou de régule. M. Edmond a remarqué que le traitement des minerais des Çornouailles donne assez rarement de la mousse de cuivre ; mais il s'en produit beaucoup, quand ces minerais sont fondus en mélange avec un peu de minerai d'Irlande (pyrites de cuivre associées & beaucoup de pyrites de fer'!). Elle est très-abondante quand on emploie beaucoup de minerais étrangers. On l'observe surtout et sous la plus belle forme dans le cuivre brut {pimple métal) où toutes les cavités en sont remplies et où elle se projette du fond des pains coulés dans le sable ; quelquefois elle apparaît en petite quantité, rude et filamenteuse au toucher, à la partie supérieure des pains; on peut en voir, d'après M. Edmond, dans les petits gâteaux ou pains de matte bronze et dans la scorie; les surfaces des pains de la matte grillée sont recouvertes d'une couche, généralement d'une couleur foncée, et aussi épaisse que le duvet, ou le poil du velours.

Dans les échantillons de notre collection, les filaments de cuivre varient en dimensions, depuis le fil le plus ténu jusqu'à des fibres de 0", 005 de diamètre; sur un de ces échantillons, recueilli par M. Edmond dans la fonte de la matte granulée (métal fin) au fond du fourneau, nous avons retiré des filaments isolés, parfaitement continus et dépassant 10 à 12 centimètres de longueur : vus au microscope, ils présentent de nombreuses petites lignea ou rainures, parallèles et longitudinales, comme s'ils se composaient

METHODE galloise; RÉACTIONS 233

de faisceaux de fibres extrêmement délicates. Quelquefois on trouve une couche continue de cuivre, composée de fibres parallèles, fines et étroitement liées. Un spécimen remarquable de ce genre nous a été offert par M. Edmond qui Ta trouvé dans un fond de/ôwr de rôtissage. La couche est épaisse de 0 ",015, et paraît avoir été formée dans une cavité plate et étroite d'une matte d'un gris foncé ; les fibres semblent s'être projetées des côtés opposés jusqu'à ce cpi'elles se soient rencontrées; le plan de jonction de ces fibres est indiqué par une couche de O'",001 d'épaisseur, d'une belle couleur de rubis, semblable à celle du cuivre du Japon, et suivant ce plan, les fibres sont plus ou moins tordues et contournées. La couleur des fibres, jusqu'au cœur même de la masse, varie du jaune de laiton au rouge de rubis ; quelquefois elle est d'un gris pâle analogue à celui de l'argent légèrement oxydé; cela tient à ce que la surface se ternit par oxydation.

Le mode de production de ces fibres offre un sujet intéressant de recherches. Chaque fibre semble avoir été, pour aipsi dire, refoulée à travers une filière, et à une température où le métal était ramolli, car au-delà, et immédiatement après leur projection, les fibres se seraient refondues en globules. On obtient des filaments d'argent qui, examinés au microscope, paraissent avoir identiquement la même structure que ceux de la mousse de cuivre, en chauffant du sulfure d'argent, finement divisé, dans un courant d'hydrogène, et à une température suffisante pour agglutiner le sulfure, mais en deçà du point de fusion de l'argent. Cette expérience réussit dans un tube en verre, à travers lequel on fait passer un courant de gaz. On voit des fibres d'argent longues et déliées se projeter hors des petites masses rondes du sulfure ; et comme ces masses sont molles et libres dans le tube, on ne peut guère supposer que les fibres soient, ainsi que dans la fabrication des pâtes d'Italie, le résultat d'une pression mécanique extérieure. 11 semble y avoir à la naissance de chaque fil une force active qui oblige les particules d'argent, au moment de leur sortie, à se disposer en une fibre continue ou en une série de fibres; en d'autres termes.

chaque filament part d'un germe semé dans le sulfure d'argent.

On assure que la mousse de cuivre est remarquable par sa pureté, que la matte bleue sur laquelle elle se manifeste, provienne des minerais très-purs, ou très-impurs (i). On a donné à la page 229 mie analyse de la mousse de cuivre par M. Le Play.

Les analyses suivantes sont dues à M. Napier :

Cuivre 98.5 99.0

Soufre 0.4 0.4

Étain, antimoine, etc i.O 0.5

Fer traces traces

Le n* 1 était d'une couleur jaune de laiton et le n^ 2, de couleur rouge.

Si le cuivre formant la mousse se dégageait à une températuie au-dessus du point de fusion du cuivre, il réduirait plus ou moins complètement, en traversant le bain métallique, le sulfure d'étain ou d'antimoine avec lequel il peut se trouver en contact, et on obtiendrait des fonds cuivreux^ composés d'un cuivre noir trèsimpur,

La matte blette se convertit en matte blanche en la fondant au contact de scories riches en silicate d'oxydule, ou de minerais carbonates ou oxydés contenant de la silice ; il semble d'abord difficile de comprendre comment cette conversion peut s'effectuer par l'action des composés oxydés du cuivre, la matte bleue contenant en effet du sous-sulfure de cuivre et du cuivre métallique, tandis que la matte blanche peut être regardée pratiquement comme du sous-sulfure pur. Que la théorie de Plattner sur l'existence et le mode d'action du sous-sulfure de fer soit vraie ou non, si nous admettons avec lui qu'une matte composée de cuivre, de fer et de soufre, — dans les proportions voulues pour former du sous-sulfure de cuivre et du protosulfure de fer, — a le pouvoir de

(i) Napier. Op, cit. y p. 346.

MÉTHODE galloise; RÉACTIONS 235

dissoudre du cuivre métallique, la difficulté en question peut aisément être écartée. Ainsi, que l'on ait une matte dont la composition soit représentée par la formule empyrique xCu^S + YFe S + 2Cu, alors les équations suivantes nous permettront de comprendre la conversion de la matte bleue en matte blanche par l'action des composés oxydés de cuivre et de silice.

jrCu^S 4- 2FeS -h Cu« -h îCuO -f- ar'SiO« = arCu^S -h îCu^S -+• 2FeO,a?'SiO»; ajCu^S + 3FeS + aCu^O a?'SiO» = xQ^m^^ -h aCu^S -+• 3FeO,a?'SiO».

On voit par là que le sulfure de fer peut être complètement séparé de la matte bleue^ sans dégagement d'acide sulfureux.

5. Rôtissage. Dans cette opération, la matte blanche est fondue à Tair libre et sans mélange d'aucune autre substance, excepté la silice, dont il y a toujours une quantité notable à l'état de sable, adhérent aux pains de matte. Il est facile de conclure, d'après les explications précédentes, que le rôtissage e^t essentiellement un procédé d'oxydation, dû à Taction de l'air atmosphérique à une haute température ; l'exactitude de cette conclusion ressortira clairement de la composition des deux produits obtenus: savoir le cuivre à ampoules^ ou le cuivre brut {blister copper) et la scorie de rôtissage {roaster'slag).

Cuivre brut ou d ampoules {blister copper) . — Ce terme indique l'aspect extérieur des pains de cuivre.

I/analyse suivante du cuivre brut, obtenu par le rôtissage de la matte blanche est de M. Le Play (1 ),

Cuivre 98.4

Fer 0.7

Nickel, cobalt, manganèse 0.3

Étain et arsenic 0.4

Soufre 0.2

M. Napier a publié trois analyses de ce métal, qui s'accordent dans leurs parties essentielles avec celle de M. Le Play, les voici :

(1) Op. cit. pag» 317.

Cuivre 97.5 98.0 98.5

Fer 0.7 0.5 0.8

Étain, antimoine i.O 0.7 0.0

Soufre 0.2 0.3 0.1

Oxygène et perle 0.6 0.5 0.6

M. Napier remarque que Toxygène est à l'état d'oxydulc de cuivre dissous dans le cuivre métallique, résultat auquel a priori on ne se serait guère attendu ; mais il a déjà été démontré que le soufre et roxydule peuvent co-exister dans le cuivre métallique. (Voir p. 39.)

Avant d'arriver à l'état de cuivre à ampoules [blister copper), le cuivre passe à l'état de cuivre vésiculeux [pimple copper). M. Napier donne l'analyse de six variétés de cuivre produites dans l'opération du rôtissage, et à un état moins avancé que le cuivre brut Les variations extrêmes de la proportion du cuivre, du fer et du soufre sont les suivantes : Cuivre 89, 4 — 95, 6 ; fer 0, 3 — 2, 4; soufre 0, 4 — 2, 5. A toutes ces variétés on applique le terme de cuivre noir, grossier (coarse copper) pour le distinguer du cuivre brut à ampoules (blister copper).

Scorie de rôtissage. — Cette scorie présente un aspect caractéristique; elle est vésiculaire et plus ou moins poreuse ou scoriforme, très-dure et sans éclat métallique ; sa couleur dominante est d'un brun foncé rougeâtre, et çà et là, d'un gris noir.

Cette scorie retient encore des grains de cuivre métallique qu'on peut séparer par la trituration et la lévigation ; M. Le Play a donné l'analyse d'une de ces scories, peu cuivreuse.

Silice 47.5

Alumine 3.0

Oxydule de cuivre 16.9

Protoxyde de fer 28.0

Oxydes de nickel, cobalt, manganèse 0.9

Protoxyde d'étain 0.3

Chaux et magnésie traces

Cuivre métallique 2.0

MÉTHODE galloise; RÉACTIONS 237

II évalue approximativement à 0,20 pour 1 00 de cuivre, le terme moyen de la scorie de rôtissage^ y compris le cuivre à Tétai métallique. Un morceau de scorie de rôtissage des usines d'Hafod, que M. Morgan nous a remis et qu'il regarde comme type, ne renfermait pas moins de 43,73 pour 100 de cuivre à l'état d'oxyde, et 0,85 à l'état de cuivre métallique; ce résultat a été confirmé en répétant l'expérience. Dans l'analyse suivante de scories de rôtissagej rapportée par M, Napier, la moyenne de cuivre est de 39, 95.

Silice 28

Oxyde de cuivre (Cu'-^O?) 43

Oxyde de fer (FeO?) 25

Soufre 2

Comme le soufre est un des constituants, on peut en conclure, qu'il y avait en présence du sulfure métallique; et comme le laitier est scoriforme et imparfaitement fondu^ il n'est pas diflTicile de comprendre qu'il retienne en mélange des sulfures, malgré la présence d'une si grande quantité d'oxyde. On démontrera plus tard que les scories bien fondues^ essentiellement composées de silice et de protoxyde de fer, peuvent retenir une quantité notable de sulfure de fer.

On peut déduire des données analytiques précédentes, les réactions qui ont lieu pendant le rôtissage, et la raison qui motive la méthode suivie. On a déjà expliqué comment le cuivre du soussulfure peut être complètement réduit par l'action combinée de la chaleur et de l'air atmosphérique ; et c'est précisément de cette façon que le cuivre à ampoules (cuivre brut) est converti en matte blanche par l'action du rôtissage. En effet, le but principal de l'opération est d'effectuer la réduction du sous-sulfure de cuivre constituant la matte blanche par la création de V oxyde de cuivre. Si, dans le rôtissage, le régule était fondu rapidement, l'action de l'oxygène de l'air serait limitée à la surface du bain de matte

liquide ; et bien que n'empêchant pas la réduction de se produire, il faudrait beaucoup plus de temps pour le dégagement du soufre à rétat d'acide sulfureux. Or, dans le rôtissage ordinaire, la matte, ainsi qu'on l'a vu, est très-lentement fondue, de sorte que chaque goutte qui tombe est exposée dans le courant gazeux du four à l'action de l'oxygène libre. Il se forme ainsi une quantité considérable de cuivre, qui décompose le sous-sulfure à son contact, et la réduction s'opère ainsi au fur et à mesure de la fusion de la matte. Cependant, malgré la fusion parfaite, le désulfuration du produit composé de matte et de cuivre métallique, est loin d'être complète. Dans la seconde période du rôtissage, la température du four s' abaissant beaucoup, le boursoufflement de la matte-régulese produit, ce qui augmente beaucoup la surface exposée à l'oxydation, et occasionne la formation d'une quantité considérable d'oxyde de cuivre. Comme la masse se trouve à l'état pâteux presque solide, l'oxyde de cuivre superficiel ne se mélange pas avec le sous-sulfure non décomposé, et par conséquent persiste.

Dans la troisième période, la chaleur augmente assez pour fondre complètement le produit solidifié ; et pendant la fusion, l'oxyde de cuivre formé à la surface boursouflée, se mélange complètement avec le reste de la matte-régule, et se trouve plus ou moins entièrement réduit par le dégagement d'acide sulfureux. En procédant de cette manière, on atteint le but du rôtissage^ sans être obligé de brasser fréquemment, ce qui serait indispensable, si la fusion s'opérait rapidement et si la masse devait être maintenue parfaitement fluide jusqu'à complète expulsion du soufre. Dans la dernière période, le bain reste très-liquide jusqu'à la fin du travail. L'acide sulfureux continue à se dégager et produit une sorte d'ébullition avec un grésillement particulier, et il reste, comme les analyses précédentes nous l'enseignent, une quantité notable de soufre dans le produit métallique du rôtissage. Le gaz paraît se former à quelque profondeur au-dessous de la surface du bain, parce que chaque bulle, en s' échappant, occasionne un bouillonnement. Quand on brise verticalement un bloc de cuivre brut^

METHODE galloise; CUIVRE BEST SELEGTED 239

on remarque parfois sur la cassure, de la base au sommet, de nombreuses cavités longues et étroites comme des tubes. On voit au Muséum de Géologie pratique, à Londres, un bel échantillon de ce genre, offert par M. Hussey Vivian. L'oxyde de cuivre qui se forme à la surface, par Faction des courants liquides, peut être submergé, et venant à rencontrer le sous-sulfure encore présent, il détermine le dégagement d'acide sulfureux et provoque ainsi le bouillonnement en question. 11 est encore possible que l'oxydation de la surface atteigne un degré suffisant pour déterminer la formation d'un peu de cuivre sec, lequel, au contact du métal sous-jacent qui contient du sous-sulfure (mélangé mécaniquement ou dissous?) produise le même effet.

Le silice de la scorie provient, comme on l'a dit, en partie du sable adhérent aux pains de matte blanche et en partie de la soie du four et des autres matériaux des parois. La présence de cet acide sert, par sa combinaison avec les oxydes, à former une scorie légère et pâteuse qu'on peut facilement écumer. En outre, on provoque ainsi, à un haut degré, l'oxydation du fer.

Procédé de fabrication du best selected. — Le but de ce procédé est de produire du cuivre le plus pur possible; on veut dire par là, presque exempt de métaux étrangers. Le cuivre best selectedest le plus cher; il s'emploie spécialement pour la fabrication de certains alliages, tels que les laitons des meilleures qualités et l'alliage blanc connu sous le nom d! argent allemand \ on le prépare comme nous l'avons vu par un procédé spécial de purification et on prétend qu'il est exclusivement tiré des minerais les p[us purs. Il se peut que quelques fondeurs emploient les minerais les plus purs pour fabriquer cette variété de cuivre, mais il est aussi trèsprobable que beaucoup d'autres ne le font pas; il est notoire, à Birmingham, que parfois (on peut même dire souvent) le cuivre vendu comme best selected est très-inférieur. Certains fondeurs savent très-bien que le fait est exact, car souvent ils ont éprouvé des pertes considérables sur des lots de cuivre dit best selected qui

leur ont été retournés. L'expérience prouve que c% procédé favorise la séparation de certains métaux, tel que Pétain, et les données analytiques confirment ce fait. Ce procédé de purification [selecting process), consiste essentiellement dans la réduction partielle du cuivre contenu dans les mattes -régules qui ont la composition de la matte blanche; il sera facile de le comprendre sans plus amples explications.

Le cuivre métallique qui est séparé pdivceprocédé (selecting process) contiendra une quantité considérable d'étain, si des minerais de cuivre stannifères ont été fondus pour produire la matte blanche. Le cuivre métallique décompose plus ou moins le sulfure d'étain; mais on ignore si ce sulfure est susceptible d'être entièrement décomposé par une proportion donnée de cuivre. En supposant alors que la matte contienne de Tétain à l'état de sulfure, — ce qui est certain, s'il en existait, — il sera réduit plus ou moins par le cuivre métallique pendant qu'il se précipite dans la matte. De même encore, si la matte contient du sulfure d'antimoine, ce métal sera mis en liberté par le cuivre réduit, avec lequel il se combinera et se déposera (p. 32). Le cuivre ainsi réduit et combine s'appelle /(?w(/5 cuivreux. — \. es fonds cuivreux obtenus dans le procédé (selecting process) contiennent généralement, pour ne pas dire toujours, une proportion considérable de métaux étrangers, notamment de l'étain, de l'antimoine, etc. ; d'où on peut conclure que le cuivre best selected ne se fait pas avec les minerais les plus purSj ou du moins que ce qu'on appelle les minerais les plus purs sont en réalité très-impurs.

Un échantillon de matte {appelée matte-réffule) produit à la première coulée, comme à la page 1 88, offrait les caractères suivants : La surface supérieure était boursoufflée; la couleur de la cassure fraîche était d'un gris foncé, comme celle du sous-sulfure de cuivre; il était poreux et très-vésiculaire, criblé de grandes cavités irrégulières, enduit d'une couche de cuivre très-mince d'un rouge brun avec éclat métallique & la surface ; à l'intérieur des parcelles anguleuses de cuivre métallique et dans quelques-unes des cavités

METHODE galloise; RAFFINAGE 241

du cuivre filamenteux ; au bas des pains, à leur point de contact avec le sable, on remarquait aussi du cuivre filamenteux. In autre spécimen produit à Hafod, plusieurs années auparavant, avait précisément les mêmes caractères.

M. I^ Play a donné l'analyse suivante d'un fond cuivreux débarrassé des débris de matte et de sable dont ils sont toujours imprégnés.

Cuivre 92.6

Fer, nickel, manganèse 1.6

Étain 0. a

Arsenic 0.4

Soufre 4.8

Voici Tanalyse, par M. Napier, d'un échantillon qu'il considère comme un type parfait des fonds cuivreux.

Cuivre 74.0

Étain 13.8

Antimoine 4.5

Plomb 0.8

Fer 2.5

Soufre 3.9

6. Raffinage. — Il est inutile d'insister sur les changements chimiques et physiques que le cuivre subit dans cette opération, déjà décrite.

La scorie d'affinage est très-dense et noire à l'extérieur ; sa cassure est poreuse et vésiculaire, terne, sans apparence vitreuse, d'un brun foncé, avec une teinte pourprée; là où il n'y a pas de cavités, la masse de la scorie est bien fondue et compacte ; les premières scories enlevées ne contiennent pas de métal, mais les dernières sont mélangées de nombreux grains de cuivre métallique.

24a FABRICATION DU CUIVRE

M. Le Play en a donné l'analyse suivante :

Silice 47 . 4

Alumine 2.0

Oxydule de cuivre 36.8

Protoxyde de fer 3.1

Oxydes de nickel, manganèse^ etc 0.4

Protoxyde d'étain 0.8

Chaux KO

Magnésie O.a

Grains de cuivre métallique 9.0

La proportion de cuivre métallique a été déterminée, dans cette analyse, en bocardant et en lavant 10 kil. de différents spécimens de scories (T affinage mélangées; un échantillon de ces scories, venant d'Hafod, contenait 57, 9 pour 100 de cuivre à Tétat d' oxydule et 2, 65 de cuivre métallique, soit un total de 60,55 pour 100 de cuivre.

En raffmant le best selected, il ne faut pas y ajouter de plomb, comme dans le cuivre malléable destiné au laminage. Lorsque celui-ci, obtenu avec du cuivre ordinaire, est coulé sans addition de plomb, sa surface est susceptible de gonflement; malgré cela on peut le laminer, mais moins bien qu'après Taddition d'une petite dose de plomb. La proportion de plomb peut varier considérablement, sans causer une différence appréciable dans le laminage, mais pas sans affecter beaucoup l'aspect de la cassure du métal. Quelques fondeurs prétendent pouvoir, d'après la cassure, déterminer sciemment, la qualité du cuivre; mais une telle appréciation, sur des bases aussi incertaines, est très-souvent illusoire; et malgré l'examen le plus minutieux, nous n'avons pu découvrir la plus légère différence dans l'aspect des cassures de lingots de cuivre^ que nous savions différer beaucoup par leur degré de pureté. On a déjà prouvé surabondamment, que le même cuivre pouvait présent ter des différences considérables de cassure^ suivant la façon dont il était coulé; la température seule suffit pour modifier ces carac-» tères à un degré très-sensible. Un des plus habiles fondeurs de

METHODE galloise; RAFFINAGE S48

Swansea, insistait auprès de nous, pour nous faire remarquer combien la différence de température dans la coulée altère Taspect de la cassure. Si, dans le langage du fondeur, Ton coule très-chaud (ce qui est trè&*chaud pour d'autres industriels est, pour lui, dM^i froid que glace) ^ la structure du cuivre semble complètement modifiée; elle présente un assemblage de cristaux, petits ou grands, plus ou moins parfaits, qui n'apparaissent nullement, si on vient à couler à une température plus basse, et qui n'affectent cependant en rien sa malléabilité. Que cette variation de température dans le métal, au moment de la coulée, et la différence qui s'en suit dans le mode de refroidissement, puissent modifier ainsi la cassure^ on le comprend très-aisément, si on se reporte aux considérations exposées dans la première partie.

Des essais en petit ne donneront pas, excepté dans quelques cas particuliers, des. résultats satisfaisants. Bans un tel essai, on ne peut, en effet, observer les différences que révèle la cassure de pains coulés à différentes températures. La prise d'essai, pour 8*assurer de la malléabilité, ne présente, quand le cuivre fondu est trop froid ou à la température habituelle, aucune différence apprêt ciable. Dans les deux cas, la quantité de cuivre est si petite que le métal se fige immédiatement, et le mode de refroidissement est le même.

M. John Keates a eu l'obligeance, à notre demande, de faire couler des lingots de best selected et de tough cake dans des moules, à des températures différentes, mais, sous tous les autres rapports, exactement semblables. Des trois lingots de chaque variété de cuivre, ceux de best selected sont indiqués respectivement par les lettres *, b\ 4", et ceux de cuivre malléable, tough cake y par les lettres e, c\ c". Les lingots ^ et c furent coulés à la plus haute température possible des fours d'affmage; b' et c\ furent coulés après avoir retiré la plus grande partie de la charge, le métal déjà refroidi? et i" et c", furent coulés après un refroidissement encore plus prolongé, étant presque sur le point de se solidifier. Les caractères des cassures de ces lingots furent, comme

d'habitude, examinés minutieusement, c'est-à-dire en commençant par entailler les lingots à la partie inférieure. Tous les lingots étaient plats à la face supérieure. La couleur du best selected était sensiblement plus pâle que celle du touyh cake. Tous les lingots présentaient, surtout à la loupe, sur les plans de la cassure, de nombreux grains brillants, qui paraissaient dus à des cavités sphériques. b — était inégal, plus ou moins à colonnes, semé partout de petites cavités globulaires; b' — un peu moins à colonnes que 6, mais similaire sous les autres rapports; b'' — était plus uni que b.c — offrait une struture à colonnes très-nette, mais semée de nombreuses cavités sphériques, quoique moins que b\ c" — ne présentait pas de différence sensible avec c ; c" , était très-semblable à c\ excepté dans une bande de O'^yOlS de profondeur environ qui traversait le sommet, où il était soyeux, passablement uni, avec une trace à peine sensible de structure à colonnes. L'existence de ces cavités sphériques mérite une attention particulière; elles ont été prises fréquemment pour des faces très- cristallines. Nous n'avons jamais observé de cassure d'un lingot de cuivre qui fût exempte de cette structure poreuse, sauf quand le métal était coulé dans un milieu réducteur (voir p. 6.)

Il était, naguères, d'usage dans la marine de prescrire aux agents chargés de la réception du cuivre, de s'en rapporter entièrement, pour eii apprécier la qualité, aux caractères extérieurs de la cassure. On pourra juger par le fait suivant, bien authentique, jusqu'à quel point cette méthode est peu satisfaisante. Dans un marché important, une partie de cuivre envoyée à l'Amirauté fut refusée d'après l'aspect de la cassure , qui indiquait une qualité inférieure ; le fabricant la fit tout simplement refondre, et couler aune température différente de la première fois, puis la renvoya. Le cuivre fut alors accepté et trouvé bon. Nous savons, de source certaine, que la proportion de plomb et la température à laquelle le cuivre doit être coulé, sont les deux conditions essentielles à observer, pour produire le cuivre malléable, tough-cake^ offrant la cassure que les employés des arsenaux exigent. Nous n*enten-

METHODE galloise; RAFFINAGE 245

dons pas dire que, quelquefois, }a cassure nMndique la qualité, mais nous affirmons, sans crainte de démenti, que différentes qualités de cuivre peuvent présenter des cassures similaires.

Dans la coulée du cuivre, on emploie des lingotières de cuivre ou de fer. Quelques fondeurs affirment, d'après leur expérience, que les lingots coulés dans des moules en fer sont invariablement persillés de petits trous, comme des piqûres d'épingle, tandis que d'autres assurent, qu'il est tout à fait indifférent de recourir à l'un ou l'autre métal, ce qui est conforme à nos propres observations. Nous n'avons en effet trouvé aucune différence entre des lingots coulés dans des lingotières de cuivre ou dans des lingotières de fer, comme aspect extérieur, ou comme structure interne. Cependant l'usage des premières est plus répandu ; on les fabrique en coulant du cuivre dans des moules de fonte appropriés.

La couleur d'un lingot de cuivre est modifiée par la température de l'eau dans laquelle il refroidit. Quand on coule le cuivre en petits lingots de la forme usitée, les moules sont disposés dans un châssis placé sur le bord d'une grande auge remplie d'eau, de façon & pouvoir retourner les lingots sans les détacher du moule et les faire tomber. Dès que les lingots de cuivre sont suffisamment solidifiés, ce qui a lieu après avoir rempli trois ou quatre moules, on les précipite dans l'eau. Quand l'eau est froide, la surface du cuivre prend d'abord une couleur orange ; mais lorsque l'eau s'est échauffée, le métal acquiert une teinte rouge, semblable & celle du cuivre du Japon, mais beaucoup moins intense.

On voit, au Muséum de Géologie pratique, une série d'échantillons très-beaux et très -caractéristiques, offerts par M. Hussey Vivian pour expliquer la série des opérations de la fonte du cuivre aux usines d'Hafod. En voici la liste avec les dénominations et les teneurs en cuivre correspondantes :

DBSGRIPTION DBS If ATTB3 BT DBS BÂGULBS.

Proportion de cuîTre pour 400.

Métal brut, première matte (eoarse métal) 39 .i

Métal rouge, matte bronze (red métal) 48.i

Métal bleu, matte bleue (blue métal); il est en décomposition, ) gg g

la surface est couverte çà et là d'une efflorescence bleue. . j

Métal entre le bleu et le métal brillant (sparkle métal); il con- \

tient beaucoup de mousse de cuivre )

Métal brillant, (sparkle métal) 74. 3

Métal blanc, matte blanche (white métal) 76.6

Métal à ampoules ou vésiculeux (pimple métal) 78 .8

Matte serrée (close regulus); procédé d'épuration pour best se-

lected.. 79.6

Matte spongieuse (open reguliLs); même procédé d'épuration), j ces deux dernières mattes contiennent beaucoup de cuivre j 80.6 métallique *]

DBSCRIPTION DU GUIVRB.

Cuivre vésiculeux (pimple œpper) 99 . i

Cuivre à ampoules (bli^er copper); ces deux échantillons sont ) gg 3 exceptionnellement purs )