PRINCIPAUX MINÉRAUX DU VANADIUM
La Vanadinite, 3 [Va 05.3PbO) + PECR, est un ‘chlorovanadate de plomb, isomorphe ‘avec d’autres minéraux analogues, fluo ou chloro-phosphates ou arséniates de calcium ou de plomb : l’apatite, la pyromorphite, la mimétèse. Prismes hexagonaux simples ou pyramidés ou masses amorphes globulaires. Surface brillante, cassure résineuse. Couleur brun jaune ou brun rouge. Densité — 6,6 à 7,2; dureté-—2,75 à 3. Soluble dans l'acide azotique. Une goutte de cet acide versée sur les cristaux développe une couleur rouge foncé, puis jaune, après solution de l'acide vanadique d’abord séparé. On y trouve parfois un peu d'acide phosphorique. Au tube bouché, décrépite et donne un léger sublimé blanc. Fond facilement sur le charbon en bouillonnant et forme une masse d’un noir brillant, ressemblant à de la plombagine. Le sel de phosphore donne une perle jaune verdâtre à l'oxydation, vert émeraude au feu réducteur (République Argentine, Nouveau- Mexique, Arizona, Carinthie, Suède, Oural).
La Descloizite, vanadate de plomb avec un peu de zinc, de manganèse et de fer, sans chlore, mais un peu hydraté 4 (Pb, Zn) 0.2Va?05.H°0, se présente en petits cristaux noirs ou brun vert. Prismes orthorhombiques à angle d'environ 115°30’. Se trouve aussi en croûtes mamelonnées fibreuses. Densité — 5,84; dureté — 3,4. Attaquée à froid par l'acide azotique. Donne de l’eau dans le tube bouché. Produit sur le charbon un culot de plomb entouré d’une scorie noire, avec auréole jaune clair d'oxyde de plomb; forme une perle vio- Jette au feu oxydant et verte au feu réducteur avec le borax (République Argentine, Nouveau-Mexique).
La Déchenite, PbO.Va?0», vanadate de plomb, renfermant
souvent du zinc, forme des masses concrétionnées d'un rouge brunûtre. Densité — 5,6 à 5,8; dureté — 3 à 4. Poussière orange. Propriétés analogues à la descloizite (Bavière rhé-
nane).
L'Eusynchite, variété de plomb vanadaté très zincifère, en croûtes concrétionnées, terreuses et ocracées. Mèmes caractères que la déchenite.
L’Aréoxène, vanado-arséniate de plomb et de zinc; cristallin, rouge foncé passant au brun. Densité — 5,3. Au chalumeau, fond avec incandescence, répand une odeur arsenicale et donne sur le charbon des globules de plomb; auréole jaunâtre près de l'essai, blanche plus loin; cette dernière partie, qui caraclérise le zinc, devient verte lorsqu'on la chauffe après lavoir humectée d’azotate de cobalt; avec les perles, réactions du vanadium (Bavière rhénane).
La Volborthite, vanadate hydralé de cuivre, parfois avec baryle et chaux, dont la proportion peut atteindre exceptionnellement 12 0/0; en petites tables hexagonales, d’un vert olive ou vert jaunâtre, quelquefois grises. Les lamelles ont un éclat nacré. Densité = 3,55; dureté — 3 à 3,5. Dans le tube bouché, donne de l’eau et devient noire. Sur le charbon, scorie noire
avec grain de cuivre. Les perles sont vertes, La volborthite fondue avec le carbonate de sodium donne une masse qui, reprise par l’eau chlorhydrique, fournit à l’ébullition une liqueur vert émeraude, devenant bleue par dilution (Oural).
La Chiléite est un vanadate de plomb et de cuivre, avee un peu d'arséniate, de structure fibreuse, de coloration brun foncé, dont l'aspect rappelle celui d’une argile ferrugineuse.
La Pricéite, vanadate de bismuth Va*0°.B°0* en petits eristaux rhombiques; couleur brunâtre, poussière jaune.
La Carnotite, vanadate d'uranium et de potassium hydraté, a été découverte en 1895 par Ch. Poulot dans le comté de Montrose (Colorado), remplissant des cavités dans un grès, où elle est accompagnée de carbonates de cuivre. Ch. Friedel et Ed. Cumenge l’ont décrite comme étant en poudre ou en masses jaunes faiblement agelomérées, composées d’une matière Jaune
du cie ht ed de.
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en grains cristallins très fins, de forme indiscernable, mêlée à du sable quartzeux. L'analyse du minéral les a conduits à la formule
Va205.2 U203.K20 + 3H20,
formule qui présente une analogie frappante avec celle que nous avions nous-même indiquée pour le précipité de vanadate d'uranium et d'ammonium produit au laboratoire et séché à 100° (voir ci-dessus, p. 792) :
Va205.2U203.(AzHi)20 + H20.
Friedel et Cumenge nous ont fait l'honneur de nous dédier ce minéral, recherché pour l’extraction de l'uranium et celle du vanadium. L'exploitation avait porté sur 10 tonnes environ jusqu'en 1898; elle s’est continuée depuis cette époque.
L'analyse de ce minerai sera donnée plus loin, au chapitre de l’uranium.
Analyse d’un vanadate de plomb
(Vanadinite, descloizite, déchenite….)
Nous supposerons qu’il y ait à chercher dans le minéral trié ou dans un minerai complexe de ce genre, avec l’acide vanadique et l’oxyde de plomb, du chlore, des acides phosphorique et arsénique, des oxydes de zine, de fer, de manganèse et peut-être de cuivre.
On traite 1 gramme de matière en poudre fine par l'acide azotique dilué; lorsqu'on a réussi à la dissoudre sans chaulfer, on ajoute de l’eau et on décante sur un filtre pour isoler la partie insoluble, ordinairement quartzeuse, qu'on examine à part, s'il y a lieu.
On verse quelques gouttes d’azotate d'argent pour préeipiter le chlore, et on pèse AgCI.
On se débarrasse du petit excès d'argent au moyen d’une goutte d'acide chlorhydrique, puis on ajoute un peu d'acide sulfurique et on évapore dans une capsule de porcelaine jusqu à apparition des vapeurs blanches.
On fond avec du bisulfate de potassium (voir p. 793) et on reprend par l’eau acidulée d'acide sulfurique. On laisse ainsi insoluble le sulfate de plomb qu’on pèse. Le poids de PhSO“ correspond au plomb total, dont une partie doit être calculée à l’état de chlorure et l’autre à l’état de vanadate (et peutêtre aussi de phosphate et d'arséniate).
La solution, acidifiée au besoin par l'acide chlorhydrique, est soumise à un courant d'anhydride sulfureux, qui réduit les différents éléments, tels que l’acide vanadique, l’acide arsénique, les oxydes de cuivre et de fer. On chauffe ensuite, de manière à chasser entièrement le gaz, et on fait arriver un courant d'hydrogène sulfuré, qui précipite seulement le cuivre et l’arsenic. Les deux sulfures pourront être séparés par le carbonate d’ammonium ou par le sulfure de sodium.
En neutralisant la liqueur par l’'ammoniaque et ajoutant du sulfhydrate, on précipite entièrement les sulfures de zinc, de {er et de manganèse, dont on verra plus loin le mode de séparation.
Le vanadium est resté à l’état de sulfhypovanadate en dissolution avec le phosphate ammoniacal. On détermine la précipitation de l’acide phosphorique par la mixture magnésienne et un excès d'ammoniaque.
Décomposant ensuite le sulfosel par l'acide chlorhydrique étendu, mais en s'arrêtant exactement à la neutralité et évitant le contact de l'air (p. 792), on fait déposer l’oxysulfure de vanadium mêlé de soufre, et on le recoit sur un filtre, on sèche, brûle et transforme en anhydride vanadique par addition de quelques gouttes d’acide azotique, évaporation et calcination finale. On peut, d'ailleurs, pour plus de sûreté, dissoudre la matière, une fois pesée, par l’acide azotique ou chlorhydrique étendu,pour précipiter et peser le vanadate de baryum (voir p. 790).
Détermination spéciale de la teneur du minerai en acide vanadique
Pour opérer rapidement, on fera passer l'acide vanadique
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en dissolution et on emploiera la méthode volumétrique de Lindemann (p. 797).
On prend une quantité de minerai en poudre fine, variable suivant la teneur présumée; on la traite dans une capsule de platine par du bisulfate de potassium, et on chauffe jusqu’à fusion dans l'atmosphère oxydante du moufle. Après refroidissement, on reprend par l'eau, qui dissout tout le vanadate avec l'excès de sulfate alcalin et les sels divers (phosphates, arséniates, sels de zinc, de cuivre, de manganèse, de fer).
La dissolution filtrée est acidifiée par l'acide sulfurique ; pour être sûr que tous les éléments y sont au maximum d'oxydation, on verse quelques gouttes de permanganate jusqu à légère coloration rose, qu'on fait au besoin disparaître par une goutte de sel ferreux. On fait alors couler de la burette graduée dans la liqueur acide et froide une solution titrée de sulfate ferreux, qui la fait passer successivement du jaune au vert, puis au bleu. On est averti par ce changement que la fin de la réaction est proche; on en suitles progrès en essayant à la touche avec des gouttes de prussiate rouge en solution fraichement préparée et très étendue, déposées sur une soucoupe blanche. Lorsqu'une des gouttes se colore manifestement en bleu par une trace de sel ferreux, on est assuré que tout l'acide vanadique à été réduit en acide hypovanadique. Ni le sel ferrique, ni les autres sels de la liqueur ne sont réduits par l'introduction de la solution ferreuse. Le volume de cette solution fait done connaitre directement la proportion d'acide vanadique. :
Dosage rapide du vanadium dans les cendres de houïlle du Chili.
La combustion de cette houille, près des lieux d'extraction, fournit des cendres vanadiées fort riches, qui sont, depuis un certain nombre d'années, l’une des principales matières premières où s’alimente l’industrie du vanadium. On y trouve l'acide vanadique à l’état libre, accompagné de matières terreuses diverses et surtout d'oxyde de fer.
L'essai se fait sur une quantité que l’on détermine d’après la teneur supposée des cendres. La matière étant en poudre fine, on la traite par une lessive de potasse ou de soude eaustique un peu concentrée, dans une capsule ou un creuset de porcelaine, on chauffe doucement, puis on ajoute de l’eau et on fait bouillir ; on décante sur un filtre et on fait de nouveau bouillir avec de l’eau qu'on filtre pour réunir tout le vanadate alcalin dissous.
Pour savoir s'il ne reste pas de vanadate insoluble dans le résidu, on le fond, après dessiccation, avec de la soude ou de la potasse; on lessive ensuite par de l’eau chaude, on liltre, on neutralise par l'acide azotique et on verse un peu de solution de tannin. En l'absence de fer qui a été écarté par la fusion, la formation d’un précipité bleu-noir signalera la présence d’acide vanadique. S'il s'en produit il faudra laisser déposer le précipité et le recevoir sur un filtre; on le fait sécher, on le brûle et on reprend les cendres par un peu de solution alcaline, qu'on réunit à la solution priucipale.
Cette solution est sursaturée par l'acide sulfurique et chauffée. Après refroidissement, on s'assure, au moyen de quelques gouttes de permanganate, que tous les éléments sont au maximum d'oxydation; puis on fait l'essai volumétrique, comme dans le cas précédent, par le sulfate ferreux.
Dosage du vanadium dans les scories de déphosphoration des fontes
Différents minerais de fer argileux ou alumineux renferment un peu de vanadium. Dans le traitement métallurgique, lacide vanadique se comporte à peu près comme l'acide phosphorique et, après réduction et réoxydalion, se retrouve avec lui soit dans les scories d’affinage, comme à Taberg, en Suède, soit dans les scories de puddlage, soit dans les scories basiques de la déphosphoration des fontes. Ces dernières ont parfois montré une teneur suffisante pour que l’on pût en extraire l'acide vanadique pour des usages industriels; cela est arrivé notam-
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ment avec les minerais oolithiques de Mazenay (Saône-et-Loire) traités dans les usines du Creusot.
Les scories des convertisseurs basiques, obtenues avec les minerais de cette provenance, avaient, en 1882, la composition moyenne suivante (Witz et Osmond) :
SINGER RER 2 deg 16,50
MUNIE ee nanene | 3 80
(avec un peu de chrome) | ‘?
