Dans la précipitation par la chaux

3° Dans les résidus 53

Argent retiré directement

« provenant du traitement par la chaux « laissé dans les résidus

DES MINERAIS DAnGBNT, DE PLOMB ET DE CUIVRE. 417

Ces résultats mettent bien en évidence la nécessité de griller la galène avec des pyrites, pour la mettre dans l'état le plus convenable j>our être traitée électro-chimiquement.

Une dernière expérience en grand de grillage avec pyrites et sel marin devenait donc- indispensable pour fixer les idées sur les avantages résultant de ce mode de grillage. On trouvera ci-après les résultats obtenus.

On a soumis au grillage 1,300 kilogrammes de minerai de Sainl- Santin, gangue comprise, avec 10 p. 100 de pyrites et autant de sel marin préalablement décrépité. Ce minerai avait pour teneur :

Plomb 0*,3I25

Argent 0 ,00150

Pour déterminer la durée du grillage qui donne le meilleur rendement, on a fait cinq opérations successives, en fractionnant les 1,300 kilogrammes.

Voici les résultats obtenus dans cinq grillages successifs :

300 kil. 1" grillage. Durée : 3 heures.

10 gram. ont donné à l'essai :

Troeur «lu minetai T<o«r. bn|l

Plomb 3«,060 .. 0,306 .. 0,3125

Argent..... 0,134 .. 0,0013-4 .. 0,00139

200 kil. 2* grillage. Durée : 3 heures.

10 gram. ont donné à l'essai :

Plomb 30*, .. 0,30 .. 0,3123

Argent 0,134 .. 0,00134 .. 0,00139

200 kil. 3° grillage. Durée : 3 heures.

10 gram. ont donné à l'essai :

Plomb 30», .. 0,30 .. 0,3111

Argent 0,142 .. 0,00142 .. 0,00139

300 kil. 4 e grillage. Durée : 2 heures et demie. 10 gram. ont donné à l'essai :

Plomb 3i«,60 .. 0,310 .. 0,3125

Argent 0,154 .. 0,00154 .. 0,00139

300 kil. 5 e grillage. Durée : 2 heures et demie. 10 gram. ont donné à l'essai :

Plomb 32% .. 0,32 .. 0,3125

Argent 0,144 .. 0,00144 .. 0,00139

4 j 8 TRAITEMENT ÉLECTRO-CHIMIQUE

La moyenne du plomb trouvé dans le minerai grillé est de 30,80, et celle de l'argent de 0,146 p. 100, ce qui donne pour teneur :

En plomb 0,308

En argent 0,00146

Les rendements en argent, dans ces cinq opérations, présentent des différences ; cela tient à ce qu'il est bien difficile de griller la galène en remplissant toujours les mêmes conditions.

Par l'effet de l'addition de 10 p. 100 de pyrites et autant de sel marin , le minerai avait augmenté de poids ; il n'est pas étonnant par conséquent que la teneur en argent du rainerai grillé ait été trouvée moins forte que celle du minerai non grillé.

Pour savoir si Ton n'avait rien perdu dans le grillage par la volatilisation, on a fait l'essai des produits recueillis dans les chambres de condensation. Ces produits pesaient 7 kilogrammes, qui ont donné à l'essai 0,924 de plomb et 0,00:i d'argent; or, les 1,300 kilogrammes de galène renfermaient l k ,95 d'argent. On a donc retrouvé dans les chambres de condensation 0,0027 de la teneur totale en argent, quantité insignifiante.

Ces essais terminés, on a pris 100 grammes de chacun des cinq grillages, et on les a soumis au traitement électro-chimique , après épuisement complet avec l'eau salée.

1 er grillage. 100 gram. ont laissé un résidu pesant 24 grammes, qui ont donné à Pessai : ^

Plomb 2», 4 ..0,1

Argent 0,022 .. 0,00091

2' grillage. 100 gram. ont laissé un résidu pesant 22 grammes, qui ont donné à l'essai :

Plomb 3 S , . . 0,13

Argent 0,014 .. 0,00063

3 e grillage. 100 gram. ont laissé un résidu pesant 24 grammes, qui ont donné à l'essai :

Plomb 3«, .. 0,12

Argent 0,010 0,00025

4° grillage. 100 gram. ont laissé un résidu pesant 25 grammes, qui ont donné à Pessai :

Plomb 9«, .. 0,36

Argent 0,040 . . 0,0016

DES M I IN Kit AÏS d'aHCK.NT, DE TLOWIi ET DE CUIVRE. 4 1 !>

5 e grillage. 100 gram. ont laissé un résidu pesant 20 grammes, qui ont donné à l'essai :

Plomb 6«,6 .. 0,25

Argent.* 0,028 .. 0,001

Ces résultats montrent que les résidus, après lavage et épuisement avec l'eau saturée de sel marin , pesaient environ le quart du poids des minerais grillés , et la teneur en plomb et en argent a été la plus forte quand le grillage n'a duré que deux heures et demie.

En soumettant au traitement électro-chimique les différentes imitions grillées, on a trouvé \m\r :

,oo kil . au,. g Hna«e=i^^ 8 au, ;r e T:;3,

100 » du 2« id.

J00 » du 3« id.

100 » du 4 e id.

100 » du 5« id.

On voit par ces essais que Ton a retiré en moyenne dans les trois prcnûers grillages < >péréâ dans le même temps (trois heures), 27 e , 20 de plomb, au lieu de 30 grammes, et 0* ,1 35 d argent, au lieu de 0,143. Ainsi on a perdu de la teneur totale :

En argent 0,055

En plomb 0,09

Si Ton eut continué au delà de trois heures les trois premiers grillages, on aurait encore laissé moins de plomb et d'argent dans les résidus.

Le plomb et l'argent ont été retirés des 1300 kilogrammes à l'état de poussière métallique que Ton a fondue dans uu fourneau à réverbère en la tassant, encore humide et lavée, dans un creuset, et la recouvrant de poussière de charbon.

L'opération dont nous venons de rapporter les résultats a été satisfaisante.

Plusieurs autres opérations ont été faites avec 500 et 1000 kilogrammes de galène avec un égal succès ; seulement on a obtenu du plomb d'œuvre très-riche en argent, en ne laissant les dissolutions

Plomb, 27 , Argent, 0,130 Plomb, 27, Argent, 0,1 40 Plomb, 21 , Argent, 0 ,1 10 Plomb, 23 ,60 Argent, 0,122

id.

id.

id.

id.

id.

id.

id.

id.

TIUITEMEiNT ÉLECTRO-CHIMIQUE

en contact avec les couples voltaïques que pendant peu d'heures, conformément au principe exposé page 369.

Les détails circonstanciés dans lesquels nous sommes entrés suffisent pour faire connaître le mode de grillage qu'il est nécessaire d'employer pour le traitement électro-chimique de la galène, ainsi que les avantages qui résultent de ce traitement pour obtenir des plombs d œuvre très-riches. Nous avons une observation à faire qui n'est pas sans intérêt.

Le sulfate de plomb dissous dans une solution saturée de sel marin semble former deux combinaisons ; le plomb s'y trouve combiné avec l'acide sulfurique et avec le chlore, autant que l'on peut en juger à l'aide des réactifs en usage qui ne précipitent qu'une partie du plomb, tandis que l'autre est décomposée en proportion assez considérable, soit par d'autres réactifs, soit au moyen de l'action électro-chimique. Cela tient à ce que dans la réaction du sulfate de plomb dissous dans l'eau salée, sur le chlorure de sodium , il se produit du sulfate de soude et du chlorure de plomb. Ce qui explique comment il se fait que des dissolutions de sulfate de plomb, quoique ne précipitant pas ou précipitant peu , en y versant une forte proportion d'eau , donnent des précipités électro-chimiques abondants.

Si l'on verse dans une dissolution de ce genre, qui ne marque plus par l'eau, une solution de chromate de potasse, on a un précipité al>ondant de chromate de plomb qui décèle la présence du chlorure.

Traitement des différents minerais du Mexique. V Expérience. Minerai de Vela Grenade.

Nous commencerons par exposer les opérations que nous avons faites en premier lieu, atin que l'on puisse suivre plus facilement les modifications successives que l'on a apportées au procédé électrochimique.

Minerai très-quartzeux, renfermant des pyrites et de la blende; l'argent s'y trouve à l'état métallique et de sulfure.

Teneur en argent 0,00175

50 kilogrammes de ce minerai, après avoir été porphyrisés et tamisés, ont été grillés pendant une heure, après quoi on a ajouté 2 k ,50 de sel marin et autant de pyrites, et l'on a continué le grillage pendant une heure et demie en chauffant fort. Le minerai grillé pesait 5iV>0.

On. a traité ces 54 k ,50 par l'eau salée jusqu'à parfait épuisement. On a retiré 662 grammes de plomb argentifère, ayant une teneur

environ de 0,099.

Les 5i k ,30 ont donc donné 52 s ,08 d'argent.

Les résidus renfermaient encore 30,00

Il manquait pour arriver à la teneur de 0,00175 5 ,42

En regrillant de nouveau le résidu, on n'a pas enlevé plus de 0,000025 de sa teneur.

La première opération a donné les 0,6 de l'argent contenu dans le minerai.

Ce faible rendement tient à ce que l'on n'avait pas ajouté assez de pyrites dans le grillage.

2« Expérience. Minerai de San Clémente.

Ce minerai est composé de métal négro (mélange de blende, de pyrites, de galène, etc.) et de Colorado (minerais ocreux, caverneux et presque friables). Teneur en argent : 0,0038.

43 kilogramme de minerai porphyrisés et tamisés ont été grillés seuls pendant une heure trois quarts; on y a ajouté ensuite 5 kilogrammes du même minerai, au lieu de pyrites, et 2 k J de sel marin. Le grillage a continué encore pendant une heure et demie, après quoi on a défourné. Le tout, après grillage, pesait 47 k ,28.

Ces 47 k ,28, traités électro-chimiquement, ont donné l k ,980 de plomb argentifère qui ont donné à la fonte :

i k ,5T)5 ayant une teneur de 0,0876 en argent, soit pour 30 kilo-

grammes i36',22

Les résidus renfermaient encore 0,00035, soit pour

les 5 kilogrammes de résidu 15 ,73

Il a manqué pour arriver à la teneur reconnue. . . 38 ,02

On a donc retiré en totalité pour 100 kilogrammes, 272», 44 sur 380 grammes, c'est-à-dire les 0,75.

Il est à remarquer que les 38%03 qui ont manqué se trouvaient à l'état de chlorure dans t k ,980 du précipité électro-chimique qui n'avait été lavé qu'au bout de trois jours; l'argent, qui s'y trouvait

422 TRAITEMENT ÉLECTHO-CHIMIQUB

dans un grand état de division, s'est promptement chloruré au contact de l'air en présence du sol marin. De sorte qu'en réalité, on a retiré :

des 50 kilogrammes i 3G«,22

38 !o3 I iW & d,ar e enL

Soit pour 100 id 348«,50

On a laissé dans les résidus 31 ,50

Teneur totale 380*,00

On a donc laissé dans les résidus 0,09 de la teneur en argent.

3« Expérience. Minerai de Gxtanaxato (rayas) , très-quarlxeux. L'argent **y trouve en grande partie à l'état métallique (Uneur, 0,003).

Ce minerai ne se prête pas aussi bien au traitement électro-chimique, attendu que, l'argent s'y trouvant en grains plus ou moins fins, la chloruration n'est que superficielle sur les grains les plus

gros.

50 kilogrammes ont été grillés chauds pendant une demi-heure, après quoi on a continué le grillage en ajoutant 5 kilogrammes de sel marin et pareille quantité de pyrites. Le tout, qui pesait après grillage 57^,000, a été mis en digestion avec 410 litres d'eau salée. Après décantation , on a mis la liqueur dans l'appareil électro-chimique, qui a fonctionné avec un couple zinc et cuivre pendant quatre-vingt-seize heures environ.

On a retiré en plomb argentifère non fondu 670 grammes, ayant une teneur de 0,1025 d'argent.

On a donc obtenu en argent G8*,G75

Perte à la fonte et à la coupellation due à la présence du chlorure d'argent Il ,325

Les résidus renfermaient 70 ,00

On a retiré un peu plus de la moitié de la teneur en argent.

La perte est due : 1° à la volatilisation pendant la fonte du chlorure d'argent formée avec le contact prolongé de l'argent en poudre et du sel. 2° A une chloruration incomplète.

M. Herthier ayant trouvé que le précipité métallique, avant la fonte, renfermait du chlorure d'argent, on a pris 10 grammes que Ton a traités par l'acide acétique; puis le résidu, après avoir été lavé, a été passé à la coupelle avec de la litharge mis dans le filtre ;

on a obtenu i',190. Les 670 grammes devaient donc renfermer 79«,63 d'argent; perte, 70*,37.

Le cazo a donné pour 100 grammes en argent, 0,112.

Soit pour 670 75 f ,0i

Cette opération est moins favorable que la précédente.

Il devenait nécessaire de recommencer l'opération en apportant quelques changements dans le grillage. 200 kilogrammes de minerai de Guanaxuato ont été moulus et tamisés. 20 grammes, traités d'abord par l'eau régale, puis par l'ammoniaque , ont laissé un résidu qui a donné à l'essai 0«,004 d'argent, et dont la teneur par conséquent était de 0,0002. L'argent contenu dans le résidu, n'ayant pu être enlevé par l'eau régale, devait être encastré dans le quartz, bien que le minerai moulu ait été passé au tamis.

400 kilogrammes de ce minerai ont été grillés modérément pendant une heure dans un four à réverbère; on a ajouté ensuite r> p. 100 do sel marin et autant de pyrites, et l'on a continué à griller de la même manière pendant une heure; après ce temps, on a défourné. Le tout pesait 105 kilogrammes. Le minerai grillé avait une teneur de 0,00212.

20 grammes de ce minerai grillés, traités par l'ammoniaque, laissèrent un résidu ayant encore une teneur de 0,0006. La chloruration était donc incomplète, car on ne devait pas laisser dans les résidus plus de 0,0002.

On a fait un second grillage sans aucune addition pendant une demi-heure. Le poids du minerai ne changea pas. 10 grammes fondus ont donné, après coupellation , 0»,022 d'argent.

Dans le minerai de Saint-Santin grillé suivant la méthode que nous avons indiquée , il existe, suivant M. Berthier, de l'oxychlorure de plomb. Nous avons reconnu, de notre côté, qu'il se formait quelquefois dans le grillage, et même dans la chloruration par voie humide, des oxychlorures de plomb et de cuivre. Il nous vint aussitôt à l'idée qu'en grillant longtemps le guanaxuato, il se formait une combinaison de chlorure d'argent et de cuivre, insoluble dans l*eau salée, et dont la présence était un obstacle au traitement électro-chimique du minerai. Ayant grillé fortement pendant une heure 200 grammes de minerai , moitié fut traitée par l'ammoniaque, moitié par l'eau salée. La dissolution ammoniacale donna presque tout le chlorure d'argent contenu , tandis que l'eau salée n'enleva qu'une très-faible quantité de chlorure. L'ammoniaque avait détruit

424 TRAITEMENT ELECTBO-CHI M 1QUB

la double combinaison, ce que n'avait pu faire la dissolution salée. 11 est donc indispensable de chlorurer l'argent sans qu'il y ait production de double chlorure, ou du moins, s'il se forme dans le grillage, il faut avoir un moyen de le décomposer, sans quoi le traitement électro-chimique n'est pas possible. On y parvient par une nouvelle addition de pyrites.

On a grillé de nouveau dans le four à réverbère 100 kilogrammes pendant plusieurs heures avec du sel marin et 40 p. 100 de pyrites, en fractionnant l'addition de ces dernières, c'est-à-dire en ajoutant 5 p. 100 en commençant et pareille quantité vers la fin du grillage; le poids n'avait pas sensiblement changé.

20 grammes de ce minerai regrillé, après avoir été traités par l'ammoniaque, ont donné à l'essai 0«,006, correspondant à 0,0003; or, comme le minerai renfermait 0,0002, qui ne pouvaient être enlevés à cause de la mauvaise mouture , l'opération de la chlomration devait donc être considérée déjà comme satisfaisante.

Les 100 kilogrammes ont été traités par l'eau salée; 20 grammes de résidu, après l'entier épuisement, n'ont donné à l'essai que 0*,004, indiquant une teneur de 0,0002. Ce résultat est donc des plus satisfaisants. La solution qui avait servi à épuiser les 100 kilogrammes, traitée électro-chimiquement , a donné 0 k ,223 correspondant à une teneur de 0,00225, qui est à peu près celle que l'on devait trouver.

On voit par là que, pour avoir une bonne chloruration , il faut donner un bon coup de feu vers la fin de l'opération , puis faire une nouvelle addition de pyrites; car en prolongeant le grillage hors de la présence des pyrites, il se forme des oxychlorures et des doubles chlorures.

L'addition de pyrites après chloruration avec le sel marin a pour but de détruire les oxychlorures, par suite de la réaction du persulfate de fer et du sel sur ces composés, et de compléter la chloruration.

La chloruration du minerai de Guanaxuato consiste donc à griller d'abord assez fortement avec 5 p. 100 de sel marin, et de manière que la masse soit tenue au rouge pendant un quart d'heure, puis à continuer le grillage avec 5 ou 40 p. 100 de pyrites suivant le minerai pendant le même temps, la masse tenue toujours au rouge vif, et défourner immédiatement après. En se conformant à ces prescriptions, nous sommes parvenus à chlorurer convenablement 400 kilogrammes rie minerai avec addition de 5 p. 400 de pyrites seule-

DES MINERAIS d'àBGBNT, DE PLOMB ET DE CUIVRE. 425

ment. On parvient aussi à chlorurer avec un coup de feu vif, en grillant d'abord le minerai , puis en continuant le grillage et ajoutant simultanément le sel marin et les pyrites. On voit par là que l'on peut griller le minerai de Guanaxuato aussi complètement que possible. Les minerais qui renferment peu de galène devront être grillés de la même manière.

Est-il possible de traiter au cazo le minerai grillé imparfaitement? \ 0 kilogrammes de ce minerai, passés au cazo, ont donné 20,800; on a donc retiré tout l'argent qui n'était pas encastré dans le quartz.

Ce résultat est très-important, en ce qu'il montre que, lorsque la chloruration n'est pas complète, le traitement au cazo peut donner tout l'argent, quand ce dernier est à l'état métallique.

20 grammes de ce minerai, regrillés après avoir été traités par l'ammoniaque, ont donné à l'essai un résidu renfermant encore 0»,006, correspondant à 0,0003; or, comme le minerai renfermait 0,0009 qui ne pouvaient être enlevés à raison de la mauvaise mouture, l'opération était déjà satisfaisante et annonçait en même temps que le minerai n'avait pas reçu de coup de feu convenable.

Ces résultats indiquent bien qu'il faut donner un coup de feu convenable pour avoir une bonne chloruration avec addition de pyrites. Les expériences suivantes ne laissent aucun doute à cet égard.

Le four ayant été chauffé fortement, on y a introduit 100 kilogrammes de minerai, avec 5 kilogrammes de sel marin ; on a grillé pendant J d'heure, jusqu'à ce que la masse ait atteint la température rouge. On a ajouté ensuite 5 kilogrammes de pyrites, et l'on a continué le grillage pendant \ d'heure. On a retiré environ le tiers des 100 kilogrammes, et l'on a continué à griller avec un feu vif les deux autres tiers pendant 40 minutes. On a enlevé la moitié environ de ce qui restait dans le four, et l'on a continué à griller le reste pendant 10 minutes à un feu vif.

Les 3 parties ont été pesées séparément :

Le résultat du traitement de ces trois parties va indiquer la marche de la chloruration pendant le grillage, et ce qu'il faut faire pour chlorurer complètement le minerai de Guanaxuato par la voie-sèche.

Les 30", 200, traités par le procédé électro-chimique, ont donné un

La première pesait.

La deuxième pesait.

La troisième pesait.

Total

ior;si20

426 TRAITEMENT ÉLECTB0-CHIMIQD1

dépôt métallique pesant 260 grammes, renfermant 27»,650 d'argent.

20 grammes du résidu ayant donné à l'essai 0«,025 d'argent, il s'ensuit que la teneur du résidu était de 0,00125, teneur évidemment trop considérable.

Les 38 h ,500, traités également par le procédé électro-chimique , ont donné un précipité métallique pesa/it 456«,230, qui, fondu et coupellé d'après la méthode de M. Berthier, a donné 57«,102.

20 grammes de résidu ont donné à l'essai 0«,012, correspondant à une teneur de 0,0006. Cette opération est préférable à la précédente.

Les .36*, 420, qui avaient subi le plus fort grillage, traités par le procédé électro-chimique, ont donné 702«,50 de précipité métallique, et à la fonte 71«,900 d'argent, après coupellation.

20 grammes de résidu n'ont laissé que 0,004. Teneur, 0,0002, qui peut être négligée.

En récapitulant les produits de ces trois opérations, nous voyons :

1° Teneur de 30\20O d'après l'essai 66%440

On a retiré 27,650

11 devait rester dans les résidus 38, 700

Les résidus renfermaient d'après l'essai. . 37, 750

Perte dans les opérations ... \ «,0 40

2° Teneur de 38*7500 d'après l'essai 8i',070

On a retiré 57,102

Il devait rester dans les résidus 26, 968

Les résidus renfermaient d'après l'essai. . 23, 010

Perte dans les opérations. . . 3%958

3° Teneur de 36 k ,420 80«,124

On a retiré 71,000

Il devait rester dans les résidus 8, 221

Les résidus renfermaient d'après l'essai. . 7, 284

Perte dans les opérations . . . 0«,9 40

On voit donc qu'avec un peu d'habitude, on peut griller le minerai de Guanaxuato aussi complètement qu'on peut le désirer; les minerais qui renferment peu de galène devront être grillés, en suivant la marche que je viens d'indiquer.

DES MINERAIS DARGENT, DE PLOMB ET DE CUiVBB. 427

Le traitement électro-chimique des 100 kilogr. de Guanaxuato en trois parties, n'a demandé que 36 heures; la seconde opération a exigé 390 litres d'eau salée. Cette rapidité dans la réduction est duc à l'attention qu'on a eue d'agiter continuellement l'eau en contact avec les lames métalliques, atin de ramener au-dessus la dissolution du fond. U est très-facile d'expliquer pourquoi la partie inférieure de la solution cède plus promptement son argent au courant que la partie supérieure. Aussitôt que le zinc est attaqué, l'électricité négative est chassée dans le cuivre, qui agit immédiatement sur le sel d'argent. C'est par conséquent sur les bords et principalement sur les parties inférieures, là où le courant quitte les conducteurs, que l'action est la plus forte. Quand quelques-unes des parties liquides ont perdu leur chlorure d'argent, le courant agit sur le sel marin qui se trouve en contact avec les lames métalliques ; on évite la décomposition du sel, du moins en grande partie, en agitant continuellement la solution. Les résultats obtenus sont alors des plus satisfaisants.

Analyse du dépôt électro-chimique provenant du traitement du minerai de Guanaxuato. En traitant ce dépôt par l'acide acétique, on dissout l'oxyde de plomb formé pendant l'oxydation du plomb encore humide , et le dépôt lavé, puis traité à chaud par l'acide nitrique, donne du chlorure d'argent. On ignore si ce composé n'est pas dû à une partie de sel marin qui n'aurait pas été enlevée par les eaux de lavage, ou bien à la réaction lente du sel marin sur l'argent du précipité métallique avant le lavage. Nous serions assez disposés à admettre cette dernière explication, attendu que l'on se rendrait compte ainsi de la présence de la soude libre dans le précipité. Rien ne serait plus facile alors que de coupeller sans perdre de chlorure d'argent ; il suffirait de mêler au précipité de la poussière de charbon, afin de revivifier l'oxyde de plomb, et de produire ainsi du plomb à l'état naissant , qui décomposerait le chlorure. Ce moyen est employé par M. Berthicr pour coupeller le chlorure d'argent.

Analyse du précipité métallique obtenu dans le traitement électro chimique du minerai de Guanaxuato, par M. Berthier.

Argent métallique 0, 1 1 60

Chlorure d'argent

Plomb

Cuivre

A reporter

Report 0,7060

Chlore 0,0335

Sable et oxyde de fer 0,0350

Oxygène, acide carbonique, etc 0,4355

Suivant M. Berthier, on peut traiter comme il suit ce produit :

Dissoudre le plomb et le cuivre dans l'acide acétique, précipiter le cuivre par le plomb; recueillir l'acétate de plomb; fondre l'argent avec le carbonate de soude ou autre fondant alcalin.

On a traité ainsi par l'acide acétique 10 grammes prélevés sur 070 grammes de précipité de Guanaxuato. Le résidu a été mis sur un bain de plomb avec de la litharge et de la poussière de charbon. On a trouvé i*,172 d'argent, au lieu de i e ,ttH). On a donc perdu dans la fonte 0,018, quantité insignifiante.

Les 660 grammes restant ont été traités également par l'acfde acétique à chaud pour dissoudre le cuivre et le plomb, qui se trouvaient en partie à l'état d'oxyde; puis on a fondu le résidu avec du carbonate de soude. On a obtenu 77 g ,088 d'argent, au lieu de 78» ? 5i. Ce mode de traitement est donc aussi avantageux que possible : il ne peut être employé que dans les localités où le carbonate de soude est à bon marché, comme au Mexique.

Nous nous sommes étendus un peu longuement sur le traitement du minerai de Guanaxuato, attendu que ce minerai , étant très-peu pyriteux et renfermant la plus grande partie de son argent à l'état métallique, présentait plus de difficulté à la chloruration que les minerais pyriteux. En suivant les prescriptions que nous avons indiquées, on peut arriver à chlorurer aussi complètement que possible, pourvu toutefois que le minerai ne contienne pas de gros grains d'argent.

4" Expérience. Minerai riche du Fresnillo (teneur, 0,00287). \ 00 kilogrammes ont été grillés après pulvérisation pendant deux heures, après que le four avait été chauffé, avec 10 kilogrammes de pyrites et autant de sel marin. Le tout a été partagé en deux lots.

Le premier lot a donné au cazo O k ,440 d'argent.

Les résidus renfermaient 0*,004

Le deuxième lot , traité électro-chimiquement , a donné :

Argent coupelle 0 k ,*32

Les résidus renfermaient 0',005

Perte à la fonte par la volatilisation du chlorur e. 0 k ,006

DES IlIiNKBAIS DAUGENT, DE PLOMB ET DE CUIVRE. 429

La quantité laissée dans les résidus ou perdue dans le traitement est 0,032 de la teneur totale.

Traitement des minerais blcndeux. Le minerai d'argent de Pamplona (Colombie) est un des plus rebelles à l'amalgamation américaine que Ton connaisse, à raison de sa composition complexe, comme on en jugera par l'analyse suivante faite en Angleterre.

Matières terreuses 0,23482

Soufre 0,29030

Zinc 0,18934

Fer 0,22420

Cuivre 0,07642

Argent 0,01303

Or 0,00048

Perte * 0,00541

En moyenne, le minerai de Pamplona a une teneur de 0,01, tantôt un peu plus, tantôt un peu moins. Le minerai que nous avons traité renfermait en outre de 0,05 à 0,06 de plomb. Il est composé évidemment d'un mélange de différents sulfures à bases de zinc, de fer, de cuivre, d'argent et de plomb, avec une assez forte teneur en or. Il ne peut pas être chloruré par la voie humide, et force à de grandes précautions pour l'être par la voie sèche, à cause de la présence de la blende, qui exige que l'on chauffe fort pour la décomposer, ce qui peut entraîner la volatilisation d'une partie du chlorure d'argent.

En général, quand un minerai contient une forte teneur en argent, il devient difficile d'obtenir une chloruration parfaite, surtout quand l'argent est en parties d'une certaine grosseur, lesquelles ne se chlorurent qu'à la surface.

La chloruration de ce minerai par la voie sèche exige une pulvérisation aussi parfaite que possible, et l'emploi de la chaux qui produit, en général, de bons effets avec les minerais blcndeux.

Première grande opération, 500 kilogrammes ont été grillés pendant six heures, avec 30 kilogrammes de chaux et 15 kilogrammes de sel marin, puis remoulus et regrillés pendant trois heures avec 5 autres kilogrammes. La moitié grillée a été mise en digestion avec \ ,200 litres d'eau salée, quantité bien inférieure à celle qui était nécessaire pour dissoudre tout le chlorure d'argent formé. \ ,000 litres environ ont été mis dans deux cuves électro-chimiques

430 TRAITEMENT ÉLECTBO-CniMIQl'E

renfermant chacune seize lames de cuivre de 77 centimètres de longueur sur 30 de largeur, et dix-huit lames de plomb de 90 centimètres de longueur sur 14 de largeur, placées dans plusieurs tonneaux de cuir renfermant environ 50 litres d'eau salée. Douze heures après, la liqueur ne précipitait plus par l'eau. On a laissé encore quelque temps fonctionner les appareils pour que la décomposition fut complète.

Les dépôts électro-chimiques, recueillis, séchés et soumis à la coupellation , ont donné 0*,56525 d'argent.

Les \ ,200 litres renfermaient donc . 0 ,07830 Les résidus 0 ,02223

On a substitué le zinc au plomb; on a eu un précipité métallique pesant 0 k ,783, qui ont donné à la fonte, puis à la coupellation, T> k ,4<)0 de plomb et O k ,22 d'argent. Il résulte de là que 1 litre d'eau salée a dissous O k ,58o d'argent. On voit donc que le traitement électrochimique avec les lames de plomb n'a laissé dans l'eau salée et les résidus que 0,03*2 de la teneur totale.

Nous allons rapporter les diverses opérations faites sur plusieurs lots de minerai de Pamplona, et d'abord sur un lot de 130 kilogr.

Le minerai, passé au moulin, a été grillé pendant cinq heures avec Op. 100 de chaux etlop. 100 de sel marin et autant de pyrites; en ménageant le feu en commençant afin d'éviter un ramolissement qui nuit singulièrement au grillage.

Le minerai grillé a été repassé au moulin et bluté, puis traité jusqu'à épuisement avec la solution saturée de sel marin, qui a été soumise au traitement électro-chimique.

Cette première opération a donné un dépôt métalli-

que pesant 5 w ,2o0

Le résidu, après un second grillage avec 5 p. 100 de pyrites, a donné dans l'appareil électro-chimique un dépôt métallique pesant 4 ,400

Les essais indiquaient encore dans les résidus une teneur de 0,00135.

Les résidus, grilles pour la troisième fois avec 5 p. 100 de pyrites, ont donné encore dans l'appareil élcctrochimique un dépôt pesant .' 2 ,050

Ces 12 k ,300, passés à la coupelle avec 59 kilogrammes de plomb,

ont donné en argent l k ,238

La litharge et les fonds de coupelle renfermaient 0 ,036

Ce produit dépasse de 0 k ,036 celui qui était indiqué par les es-

sais.

Le lingot pesait l k ,271925

Essayé pour or a donné 0 ,001740

Argent 1\270185

Ce traitement est satisfaisant sous le rapport du rendement, mais non sous celui du grillage, attendu que Ton a été forcé de répéter trois fois cette opération : cela vient, V de ce que le premier grillage n'avait pas été prolongé ; 2° de la difficulté de grillér complètement les minerais riches, surtout quand ils renferment des grains d'argent d'une certaine grosseur.

La présence de l'or constate un fait important, la chloruration d'une portion, petite à la vérité, de l'or contenu dans le minerai, fait constaté depuis par M. Duport, au Mexique.

Pour savoir combien il restait d'or dans les 1 10 kilogrammes de résidu, on les a passés avec du mercure dans un moulin destiné à tourner les cendres d'orfèvre. On a obtenu un amalgame très-cuivreux , qui, scorifié après volatilisation du mercure avec des fonds

de coupelle et coupellé, a donné :

Or 17«,586

Argent 3 ,404

Les résidus, après ce traitement, renfermaient encore :

Argent 0,041800

Or 0,00140

En résumé, le traitement des 139 kilogrammes du minerai complexe de Pamplona, a donné :

M re opération i*,274925 1

Argent . 2* id 0 ,003101 J k ,320i29

( 3 e id. dans les résidus. . . 0 ,01 1 800 1

; l r « oi>ération 0\ 0017 10 \

Or 2 e id 0 ,0 1 7580 O k ,0207-2G

j 3 e id. dans les résidus.. . 0 ,001100 ]

Or les 439 kilogrammes renfermaient:

Argent 4 k ,3c6640

Or 0 ,044880

On a retiré en argent 1 ,320129

Id. en or 0,026720 •

Perte en argent 0 ,03051 1

Id. en or 0,018154

Ces pertes proviennent :

1° De la coupellation : quand on projetait sur le bain de plomb le précipité métallique en poussière très-fin©, le courant d'air en enlevait une petite portion, inconvénient que l'on pourrait éviter dans les opérations en grand.

2° De la scorification du kilogramme de matière cuivreuse obtenue par l'amalgamation; car 2 grammes des 000 grammes de masse ont donné à l'essai :

Or 0«,153

Argent 0,032

Les 600 grammes auraient produit ;

Or 45«,9

Argent 9 ,6

L'opération est satisfaisante, car on a laissé dans les résidus d'un minerai riche 0,032 de la teneur en argent.

Une seconde expérience a été faite avec un autre minerai de la môme localité, dont voici la composition :

Silice 25,480

Soufre 29,630

Zinc 12,934

Fer 22,420

Cuivre 7,642

Argent de 1,040 à 1,045

Or 0,040

100 grammes de ce minerai ont été grillés pendant une heure et demie au rouge sombre avec 6 p. 100 de chaux, en ménageant le feu pendant trois quarts d'heure. L'essai sur 20 grammes a donné l s ,1759 d'argent aurifère pour 100 grammes de minerai. On a grillé ensuite avec 15 p. 100 de sel marin et autant de pyrites pendant

DES MINERAIS I>'aRGEXT, DE PLOMB ET DE CUIVRE. 433

une demi-heure, puis on a donné un bon coup de feu pendant un quart d'heure.

Quand on n'emploie pas de chaux en commençant, le minerai s'agglutine, et le grillage ne peut s'effectuer. Après le grillage, le minerai pesait 120 grammes. L'essai a donné 1«,180 d'argent aurifère pour 100 grammes de minerai ; il n'y a donc pas eu de perte dans le grillage.

On a épuisé avec l'eau salée ; le résidu ne pesait plus que 80 grammes.

Une prise d'essai de 20 grammes a donné 0*,012 d'argent aurifère renfermant 0*,008 d'or, et le résidu contenait 0*,057 d'argent aurifère, ou 0,037 d'or, et 0,020 d'argent. Ce résultat est trèsavantageux; seulement l'or était resté dans les résidus. Pour le retirer, il faut les passer au mercure, ou bien employer le procédé mexicain, qui consiste à mettre du mercure dans les arastrcs pour s'emparer d'une grande partie de l'or pendant la mouture.

1,000 kilogrammes de minerai de Pamplona, même composition, ont été traités avec un égal succès par le procédé électro-chimique, après grillage avec chaux, pyrites et sel marin. Le résidu ne renfermait pas au delà de 0,02 d'argent de la teneur totale. Tous les minerais du Mexique, dont la composition est semblable ou analogue, pourraient être chlorurés de la même manière.

Traitement du cuivre gris. Le cuivre gris, à raison de sa composition complexe , est un des minerais dont le traitement offre le plus de difficulté. Nous prendrons d'abord pour sujet des expériences le cuivre gris, qui a pour composition, d'après l'analyse qu'en a faite M. Berthier :

Tous les métaux sont combinés probablement avec le soufre dans ce minerai qui parait être un double sulfure de cuivre et d'arsenic renfermant accidentellement de l'argent et d'autres métaux.

Ce qui nous importe le plus dans le traitement de ce minerai est l'opération du grillage, qui est indispensable non-seulement pour chlorurer l'argent , mais encore pour chasser une partie des com-

Cuivre.

Arsenic Fer. . . .

Antimoine

Soufre Argent

434 THA1TEMBST ELKCTKO-CHl MlQLh

posés dont on n'a pas besoin. Le grillage du cuivre gris, pour être fait complètement, exige que Ton ménage d'abord beaucoup la chaleur au commencement de l'opération, afin d'éviter l'agglomération ; peut-être serait-il convenable d'employer la chaux. Dès l'instant que l'on commence à chauffer, il se dégage une fuinée arsenicale très-abondante qui se dissipe peu à peu et est remplacée ensuite par un dégagement de gaz acide sulfureux. A la fin de l'opération, il faut chauffer jusqu'au blanc naissant pour décomposer les sulfates formés. Par le grillage le minerai perd un quart de son poids. Le minerai grillé renferme les substances suivantes : du dcutoxyde de cuivre, de l'oxyde d'antimoine, du peroxyde de fer en partie combiné avec de l'acide arsénique; de l'argent qui s'y trouve presque en entier à l'état d'oxyde, et des matières pierreuses. Le minerai grillé se fond très-bien avec quatre fois son poids de flux noir : on obtient un culot d'un rouge pâle tirant sur le blanc, qui renferme de l'antimoine et de l'arsenic

Ce même minerai grillé est attaqué facilement par de l'acide sulfurique étendu de son volume d'eau, et surtout à l'aide de la chaleur. Tout le cuivre se dissout entièrement, ainsi que la plus grande partie de l'oxyde d'argent, environ 0,8; le résidu se compose de fer, d'antimoine, d'arsenic, de matières pierreuses et d'un peu d'argent, ainsi que la partie non grillée quand l'opération n'a pas duré assez longtemps. Le poids de ce résidu est le 0,27 ou le 0,28 du poids primitif.

En faisant bouillir ce résidu avec de l'acide sulfurique concentré, ou avec un mélange d'acide sulfurique concentré et de nitre, ou n'enlève qu'une quantité très-petite d'argent. Ce fait prouve que ce métal est combiné intimement avec différents oxydes, ce qui port* à faire croire qu'il doit être lui-même à l'état d'oxyde. M. Berthier, pour extraire l'argent contenu dans le résidu, a mélangé le minerai grillé avec de la litharge, et a réduit le mélange dans un creuset brasqué à une température peu élevée , ce qui lui a doimé un culot pesant 0,8. K >, composé de grenaille d'un gris de plomb, cassante et grenue. Après avoir retiré le plomb par la scorification, il a soumis le plomb à la coupellation. L'oxydation de l'argent est ici trèsremarquable, puisque l'oxyde d'argent se réduit ordinairemeul quand on élève la température ; M. lierthier a observé que ce métal s'oxyde souvent , et que son oxyde peut subsister à une haute température quand il peut se combiner avec un certain nombre de substances. Il pense que c'est à la propriété que possède l'argent de

DES M1NEHA1S D'aBOINT, DU PLOMB ET DE CL I VI E. 435

résister à l'action d'un grand nomhre d'agents les plus énergiques, lorsqu'il est combiné avec des matières oxydées ou des sulfures et des arséniures , qu'il faut attribuer la difficulté que l'on éprouve à traiter les minerais qui les renferment , traitement qui en général est très-long et très-dispendieux.

Après avoir essayé différents procédés, M. Berthier croit que le traitement par l'acide sulfurique est le plus avantageux que Ton puisse employer, quoiqu'il ne dissimule pas cependant les difficultés que Ton rencontrera dans la pratique; nous allons le décrire avec quelques détails , parce qu'il nous importe de le connaître.

Leschlich, après avoir été fondu, devra être réduit en poudre très-fine , sous des meules, puis on le grillera dans un four à réverbère afin de chasser le soufre et d'oxyder complètement le cuivre. La matière grillée et blutée sera mise dans des chaudières de cuivre avec de l'acide sulfurique étendu d'une certaine quantité d'eau, on chauffera jusqu'à l'ébullilion, et après la dissolution de l'oxyde de cuivre on ajoutera de l'eau pour dissoudre les sulfates formés. Quand la liqueur sera éclaircie, on y placera des barreaux de plomb pour précipiter l'argent. On fera cristalliser ensuite la liqueur suffisamment concentrée, on enlèvera les cristaux formés, et les eauxinères très-concentrées serviront à une nouvelle opération. M. Berthier fait observer ensuite que l'acide sulfurique ne dissout que les 0,8 de l'argent contenu dans le minerai , et qu'on doit avoir conséquemment un grand intérêt à retirer les 0,2 du résidu antimonial.

Pour ilécomposer le sulfate de cuivre, M. Berthier ne conseille pas de suivre l'ancienne méthode, qui consiste à précipiter le cuivre par de vieilles ferrailles et à fondre avec des scories. Il propose de suivre le procédé qu'il a indiqué pour le sulfate de plomb {Annales des mines, t. VIII, p. 175). Lequel est fondé sur la propriété que possèdent le sulfure et le sulfate de plomb , ou le sulfure et l'oxyde , de se décomposer mutuellement ; or il paraît que le sulfure de cuivre se comporte de la même manière par rapport au sulfate et a l'oxyde du même métal. Il faudrait donc opérer de cette manière pour ne pas avoir du cuivre renfermant du fer.

Il reste maintenant à traiter les matières antimonialcs insolubles dans l'acide sulfurique et qui contiennent encore de l'argent ; M. Berthier propose d'agir par la voie sèche de la manière suivante : on les mêlerait avec une fois et demie leur poids de litharge impure, et l'on fonderait au fourneau à manche , avec des scories vitreuses. L'oxyde de fer et les substances pierreuses se dissoudraient

43G THAITEMKÎSr ÉLECTaO-CIIlM IQUB.

avec les scories, et l'on obtiendrait un alliage de plomb et d'antimoine qui contiendrait tout l'argent, que l'on retirerait en scoriûant l'antimoine et une partie du plomb et coupellant.

En résumé, le procédé conseillé par M. Berthier pour le traitement du cuivre gris exige pour 400 kilogrammes de minerai 87 kilogrammes d'acide sulfurique tel qu'il sort des chambres et 30 kilogrammes de litharge. Le cuivre serait retiré pur ainsi que l'argent qui ne renfermerait que des traces de cuivre. La petite quantité d'antimoine serait recueillie combinée avec du plomb dans les derniers produits du travail. L'arsenic serait condensé dans des chambres convenablement disposées ; il n'y aurait donc que du soufre de perdu. Pour en perdre le moins possible, il propose de griller le minerai à une chaleur modérée, afin de ne pas décomposer le sulfate de cuivre qui se forme au commencement de l'opération. Le procédé de traitement que nous venons d'exposer est trèsrationnel, et repose entièrement sur les principes chimiques; mais on peut le scinder en deux : la première partie comprenant le grillage et la sulfatation ; la seconde, la décomposition électro-chimique, soit en suivant la môme marche que celle qui a été précédemment exposée, soit en disposant les appareils comme nous le dirons plus loin pour obtenir immédiatement des lames de cuivre , au lieu de cuivre dans un grand état de division.

' Traitement du cuivre gris des montagnes des Corbières , près de Montpellier. 100 kilogrammes de minerai, ayant été pulvérisé et tamisé, ont été mis dans un four préalablement chauffé pendant quatre heures. On a grillé à un feu modéré avec 5 p. 400 de sel marin pendant deux heures moins un quart. La matière grillée a été mise dans un bassin de plomb contenant de l'eau acidulée par l'acide sulfurique marquant 20°. L'eau avait été chauffée avant à la température de l'ébullition , que l'on a maintenue pendant cinq minutes. On a décanté et lavé, puis on a concentré la solution et les eaux de lavage jusqu'à ce que l'aréomètre marquât 35°, et l'on a laissé cristalliser. Le minerai a été mis ensuite en digestion avec l'eau salée. Après épuisement, une prise d'essai de 20 grammes a donné une teneur de 0« 0009 en argent. Après traitement électro-chimique, le résidu pesait 05 kilogrammes, et le précipité métallique 2 h ,25.

5 grammes du môme précipité, traités par la voie humide, ont donné I0*,400 d'argent pour le tout. Il y a donc eu perte dans cet essai.

Produit des 100 kilogrammes :

DES MINERAIS d'aBGENT, DE PLOMB ET DE CUIVBE. 437

1° 60^,24 de sulfate de cuivre;

2° DM 80 d'argent;

3° O k ,062 d'argent dans les résidus.

La teneur moyenne en argent de ce minerai était donc de 0,00242.

On a grillé 100 grammes de résidu avec 10 p. 100 de pyrites, et autant de sel.

Après épuisement, le résidu pesait 09 grammes ; 20 grammes fondus et coupellés ont indiqué une teneur de 0,006 ou 30 grammes par 100 kilogrammes; on n'a donc enlevé que peu d'argent dans le traitement des résidus, ce qui provient d'un défaut de mouture.

Observation à consulter dans la pratique. M. Bertbier a fait quelques expériences dans le but de substituer à l'amalgamation pour le traitement des minerais d'argent, un procédé par la voie humide, sans avoir recours au mercure et à l'eau salée saturée. Il est hors de doute que l'on peut prendre comme dissolvant du chlorure d'argent, l'ammoniaque ou son carbonate; pour rendre facile l'emploi de ces deux composés, M. Berthier propose de se servir des eaux alcalines qui proviennent des fabriques de gaz d'éclairage, lesquelles eaux renferment du carbonate d'ammoniaque. On pourrait arroser le minerai chloruré, préalablement neutralisé par le carbonate de chaux avec Peau ammoniacale, et continuer ensuite le traitement à la manière des terres salpétrées. Rien ne serait plus facile ensuite que de retirer le chlorure d'argent de la solution. Il conseille aussi de former une liqueur ammoniacale avec des matières animales en décomposition, et produisant par conséquent du carbonate d'ammoniaque; en ajoutant un peu de chaux, on aurait line dissolution ammoniacale. Les dissolvants que propose M. Bertbier, ne pouvant pas être préparés en grande quantité dans des districts étendus de mines, ne peuvent avoir qu'un usage restreint.

On a vu précédemment que l'on pouvait employer l'acide hydrochlorique pour opérer la chloruration ; on pourrait aussi se servir d'acide sulfurique; mais alors il faudrait y joindre du sel marin pour dégager du chlore.

S'il se trouve du cuivre dans le minerai d'argent que l'on chlorure, le cuivre éprouve, de la part du magistral, le même mode d'action que l'argent, c'est-à-dire qu'il se transforme en protochlorure , tandis que le perchlorure de fer se change aussi en protochlorure.

Purification de Veau salée saturée, et diverses réactions propres

438 TR41TKMENT ÉLECTHO-CH IM1QUE

à cette dissolution. L'eau salée au maximum de saturation dissout d'autant plus de chlorure d'argent qu'elle renferme moins de sels métalliques; il s'ensuit que, lorsqu'elle a servi déjà depuis quelque temps au traitement électro-chimique, elle contient des sels de une, de plomb, de fer et du sulfate de soude, qu'il faut lui enlever pour lui rendre sa propriété dissolvante.

Quand Veau salée est acide ou alcaline, sa propriété dissolvante est également très-diminuée. Pour la purifier, on emploie des bases alcalines et même des sulfures alcalins. Le carbonate de soude décompose une partie du chlorure d'argent en dissolution dans Peau salée.

La chaux décompose les sels de fer, de cuivre et de plomb, et aussi une portion du chlorure d'argent. On ne peut donc employer ces deux substances que lorsque l'eau salée ne renferme plus de chlorure d'argent.

Pour s'assurer si l'eau salée ne renferme plus de chlorure d'argent, il suffit de verser sur une plaque de cuivre bien décapée, quelques gouttes de la dissolution , l'argent se dépose sur le cuivre d'autant plus vite que le liquide en renferme davantage. Lorsqu'elle n'en contient que peu , la tache blanche n'est sensible qu'au bout de deux minutes. En touchant le cuivre et le liquide avec une lame de zinc, on accélère la précipitation. Il ne faut pas, bien entendu, que la dissolution renferme d'autres métaux réductibles. On peut rendre sensibles ainsi des millionièmes d'argent.

Les sulfures alcalins peuvent être employés avantageusement pour décomposer les sels métalliques qui se trouvent dans les eaux salées à la suite *d'un traitement électro-chimique.

Le sulfure de sodium , étant plus facile à se procurer et étant d'un prix moins élevé que le sulfure de potassium , est celui dont il faut faire usage; on le prépare avec le charbon et le sulfate de soude, que l'on recueille en quantité assez considérable dans les cuves électro-chimiques.

Le protochlorure de fer, surtout quand il est à l'état naissant, en présence du sel marin et du chlorure d'argent , se change en pcrchlorure qui reste dissous et en chlorure basique, qui tend à former une combinaison double avec le chlorure d'argent, qui, étant insoluble dans le sel marin, ne peut être décomposé que par l'eau , ou mieux encore par l'eau aiguisée avec l'acide sulfurique. On a donc un grand intérêt a se défaire du protochlorure de fer, avant de reporter la solution de sel marin qu'il renferme sur le minerai

d'argent chloruré. C'est un des motifs pour lesquels on doit préférer le zinc au fer dans le traitement électro-chimique.

Les lames de fer qui ont servi à décomposer le chlorure d'argent sont enlevées , on précipite le fer avec une solution de carbonate, de soude , de sulfure de sodium, ou un lait de chaux dans le sel marin. L'oxyde de fer, en se précipitant, entraîne avec lui les composés qui se précipitaient lentement, et la liqueur s'éclaircit immédiatement quand il ne reste plus que quelques traces de fer. La rapidité avec laquelle s'effectue cette précipitation est un indice qu'on a assez ajouté de lessive alcaline : cet indice est un signe caractéristique qui ne manque jamais.

Il vaut mieux laisser un peu de chlorure de fer que d'ajouter un excès d'alcali qui décomposerait à la fin les petites quantités de chlorure d'argent qui se trouveraient dans la dissolution. La propriété que nous indiquons pour reconnaître si le fer est précipité n'emp<>che pas qu'on ne goûte la solution avec le doigt pour s'assurer si elle a encore le goût astringent propre aux sels de fer.

En employant la chaux comme corps précipitant, il se forme du chlorure de calcium , lequel est décomposé par le sulfate de soude qui se trouve dans l'eau salée, quand on traite des minerais chlorurés par la voie sèche. On obtient, d'une part, du chlorure de sodium, et, de l'autre, du sulfate de chaux qui se précipite, de cette manière on régénère du sel ordinaire. Les solutions de potasse, de soude et de chaux doivent être faites dans des solutions saturées de sel marin , afin d'éviter d'étendre les solutions.

M. Duport, en cherchant à purifier avec un excès de carbonate de soude des eaux salées qui lui avaient servi à traiter des minerais, a obtenu, à raison de l'impureté première de ces eaux, un précipité floconneux abondant de magnésie. Puis, ayant employé cette dissolution filtrée pour traiter un minerai d'argent assez plombeux , le précipité électro-chimique obtenu consistait en argent presque privé de plomb, ce dernier métal ayant sans doute été précipité au moment du contact avec la dissolution purifiée de sel marin, par l'excès de carbonate de soude qu'elle contenait.

Cette observation est importante en ce qu'elle permet de réduire la consommation du zinc presque à la quantité correspondante à la précipitation de l'argent. Cette précipitation du plomb n'influe que peu sur le rendement en argent; en effet, M. Duport ayant grillé 200 grammes d'un minerai contenant du sulfure de plomb, le produit du grillage a été partagé en deux parties égales.

440 TBA1TEMBNT KLBCTBO-CHIMIQUE

Le lot n° 1 a été traité avec le sel marin, sans aucune préparation ; le n° 2, avec une dissolution privée de chaux et de magnésie par un excès de tequezquite (carbonate de soude).

Les résidus du n° 1 contenaient, d'après essai.. (en argent). 0,0073

Id. n»2 id 0,0083

Le précipité n° 4, fondu avec du flux noir, a donné un culot

de i,m

Celui du n° 2 , un culot contenant beaucoup de cuivre de. . 0,ri25

La coupellation du culot n° 1 a produit en argent 0,290

Id. n°2 id 0,270

Il résulte donc une différence, dans les produits et les résidus, d'environ 7 p. 100 d'argent de moins pour la partie obtenue avec moins de plomb. Ne peut-on pas supposer, pour expliquer cette différence, que le minerai grillé pouvait contenir une partie de son argent à l'état de sulfate, qui aura été décomposée par le carbonate de soude, et ne se sera pas dissoute?

La dissolution de sel marin filtrée après la séparation de la magnésie ne donnait plus à l'aréomètre que 23°95, au lieu de 23°. L'évaporation d'un litre de cette liqueur a donné 280 grammes de sel sec.

La présence de la magnésie dans ce sel marin, venu probablement d'Acapulco, est un grand inconvénient, soit qu'on veuille, comme dans l'expérience ci-dessus séparer le plomb d'abord, soit qu'on se borne à purifier les eaux salées après quelques opérations, car ces précipités terreux sont d'un volume si énorme que leur séparation par décantation est fort embarrassante, même après un repos prolongé. Il est à croire que les sels de l'intérieur, comme celui du Penal-Blanco, ne contiennent pas de sels solubles de magnésie.

Voici le résumé de quelques essais faits avec divers réactifs sur des dissolutions concentrées de sel marin contenant du chlorure ou du sulfate de plomb et du chlorure d'argent.

Le chlorure de plomb est tres-soluble dans l'eau salée au maximum de saturation; la dissolution ne précipite pas Peau ; l'acide sulfurique n'y produit aucun précipité, mais elle précipite abondamment en y versant une solution de chromate de potasse, de sulfhytlrate d'ammoniaque ou de carbonate de soude.

Une dissolution de sulfate de plomb dans l'eau salée précipite au contraire par l'eau pendant quelque temps, et cesse ensuite de

précipiter, tout en le faisant avec les autres réactifs; de là il faut conclure que le sulfate de plomb en contact avec le chlorure de sodium se change peu à peu en chlorure de plomb et en sulfate de soude.

La dissolution de chlorure d'argent dans l'eau salée éprouve les effets suivants de la part des réactifs :

Par l'hydrosulfate d'ammoniaque , elle donne un précipité brun par transparence, vert-olive par réflexion;

Par l'iodure de potassium, un précipité blanc jaunâtre, insoluble dans l'ammoniaque;

Par l'hydrocyanate de potasse, le chromate de potasse, l'ammoniaque, le tequezquite, il n'y a pas de précipité.

Si le sel marin employé contient des sels de magnésie, le carbonate d'ammoniaque produit un précipité, qui, au bout de quelques heures, devient violet à la lumière, comme s'il avait entraîné avec lui le chlorure d'argent.

L'eau trouble la liqueur, qui prend une couleur opaline; placée au soleil, elle devient promptement violacée, et peu après elle prend une couleur cannelle claire qui ne varie plus.

Le chlorure d'argent , qui devient d'un beau violet quand il reçoit la lumière sous l'eau pure, reste blanc plus longtemps sous la dissolution de sel marin, et prend ensuite une couleur gris sale qui ne ressemble pas à l'autre nuance.

Affinage des précipités électro-chimiques. Les précipités électrochimiques ne sont pas à beaucoup près formés d'argent pur, par la raison toute simple que l'argent, dans ses minerais, est ordinairement accompagné de composés de cuivre et de plomb, qui éprouvent dans la chloruration des transformations de nature à rendre solubles dans l'eau salée les nouveaux composés formés. Ces précipités doivent donc être considérés, en général , comme des mélanges d'argent, de cuivre et de plomb, dans des proportions variables, suivant la composition des minerais. On peut arriver à réduire considérablement la présence de ces divers métaux , en suivant le mode de traitement que nous avons exposé ; par exemple, quand on traite de la galène argentifère, on peut, en fractionnant l'opération , obtenir un plomb d'œuvre très-riche en argent.

Ces précipités se trouvant dans un grand état de division, les métaux qui le composent, à l'exception de l'argent toutefois, s'oxydent rapidement; et s'ils n'ont pas été parfaitement lavés, c'est-àdire débarrassés complètement du sel qu'ils contiennent, l'argent

442 TRAITEMENT ELECTRO-CHIMIQUE

ne tarde pas à se chlorurer, ce qui occasionne une perte à la fonte. On en aura la preuve en jetant les yeux sur l'analyse qui a été faite par M. Berthier, d'un précipité obtenu dans le traitement électrochimique de Guanaxuato, en faisant usage d'un couple zinc et cuivre, page 428.

Le cuivre et le plomb se trouvent en totalité dans ce composé, partie à l'état d'ox y chlorure, partie à l'état de carbonate; il n'y en a pas à l'état métallique.

En faisant fondre ce mélange dans une coupelle, on perd près de 0,1 de l'argent qu'il contient, à cause de la volatilisation du chlorure. Si on le fond avec de la litharge et du charbon , et que l'on passe ensuite à la coupelle le plomb obtenu , on retire tout l'argent allié au cuivre. Cette méthode aurait un grand inconvénient dans le traitement en grand ; car il faudrait employer une proportion considérable de plomb pour enlever le cuivre.

M. Jlerthier conseille, pour obtenir les trois métaux, l'argent, le cuivre et le plomb à l'état de pureté et économiquement, de traiter la matière par de l'acide acétique, de précipiter le cuivre par du plomb, d'évaporer pour recueillir l'acétate de plomb que l'on verserait dans le commerce; et enfin de fondre le résidu argentifère avec une petite quantité de carbonate de soude : on aurait ainsi de l'argent extrêmement pur.

Les produits métalliques obtenus avec le couple plomb et cuivre ne renferment que du plomb et de l'argent; le mélange est un riche plomb d'œuvre renfermant de 0,20 à 0,25 d'argent, que l'on passe sur un bain de coupelle, en se mettant en garde, toutefois, contre la volatilisation du chlorure d'argent qui se forme pendant l'exposition du produit à l'air, quand il n'a pas été suflisamment lavé. Ce produit renferme aussi parfois du sous-chlorure qui se dépose pendant la décomposition électro-chimique, sur la fin de l'opération, quand l'action est considérablement ralentie.

M. Davelonis, qui s'est occupé du traitement électro-chimique au Chili , a proposé de traiter le produit métallique avec une dissolution de bichlorure de fer marquant 20° à l'aréomètre, pour dissoudre le cuivre et le plomb; mais l'argent ainsi obtenu est bien loin d'être pur, car il ne renferme que 0,1-4 de fin , à en juger toutefois par l'échantillon envoyé en France.

Quant au plomb provenant du traitement de la galène, il est pyrophorique, à raison de l'état de division de ses parties; aussi faut-il bien se garder de le dessécher complètement, car il serait changé

DBS MLNEJU1S D'ABGENT, DE PLOMB BT DE CUIVRE. 443

totalement en oxyde, avec élévation de température. Pour le fondre, il faut le mettre en pains de 10 à 20 kilogrammes, etc., quand il est encore humide, soit en le pressant à la main, soit, ce qui vaut mieux, avec une presse hydraulique ; après quoi on le fond dans un creuset ou dans un fourneau à manche, en les entourant de

(lui rlKjlJ •

Traitement des minerais de cuivre proprement dits. Le but du traitement électro-chimique étant d'obtenir immédiatement à l'état métallique les métaux contenus dans les minerais, soit à Fétat de mélange, soit en les séparant successivement les uns des autres, après leur avoir fait subir un traitement par la voie sèche ou par la voie humide , on conçoit très-bien qu'on puisse l'appliquer aux minerais de cuivre proprement dits, tels que les pyrites cuivreuses, puisque rien n'est plus facile dans ce cas-là que de transformer le sulfure de cuivre en sulfate, avec ou sans le concours de l'acide sulfurique. Le sulfate obtenu, si l'on ne veut pas le décomposer par de vieilles ferrailles, afin de ne pas avoir du cuivre ferrifere ou impur, il faut en faire une dissolution concentrée, et mettre cette dissolution dans les appareils électro-chimiques. Ces appareils peuvent être disposés de manière à donner du cuivre pulvérulent ou du cuivre en lames. Les appareils décrits pour le traitement des minerais d'argent pouvant être employés pour avoir le cuivre pulvérulent , nous ne nous y arrêterons pas; il nous reste à décrire celui que l'on a proposé pour obtenir directement des lames de cuivre. Pour atteindre ce but, il faut disposer Pappareil pour que la solution soit constamment au maximum de saturation. MM. Gauthier de Claubry et Dechaud ont proposé de remplir cette condition , au moyen de dispositions trèssimples que nous allons décrire.

Lorsque l'on superpose dans un vase deux dissolutions, Tune saturée de sulfate de cuivre plus dense , l'autre de sulfate de fer moins dense, si dans la première on place une lame de cuivre, dans l'autre une lame de fonte communiquant avec la première au moyen d'un conducteur métallique, on a un couple voltaïque dont l'action est suffisante pour décomposer le sulfate de cuivre ; l'oxygène et l'acide du sulfate se portent sur la fonte d'où résulte du sulfate de fer, tandis que le cuivre se dépose sur la lame de cuivre, formant le pôle négatif. Le cuivre déposé dans les premiers instants est à l'état de pureté chimique ; mais, le fer devenant de plus en pins abondant, le cuivre, en se précipitant, entraine avec lui du fer : il devient peu à peu cassant, puis pulvérulent, à mesure que la

TBAITEUENT ELECTRO-CHIMIQUE

dissolution s'appauvrit davantage. Mais, tandis que cette solution devient moins dense, celle du sulfate, au contraire, augmente en densité; il en résulte : 1° une dissolution de cuivre normale occupant la partie inférieure du vase ; 2° une dissolution du même sel un peu moins dense surnageant la première ; 3° une dissolution de sulfate de fer très-dense ; 4° une autre normale. Pour rester toujours dans les conditions primitives, et obtenir le cuivre en feuilles, il fallait enlever la solution de sulfate de cuivre moins dense et celle de sulfate de fer plus dense; c'est en cela que consiste le principal perfectionnement apporté au traitement électro-chimique des minerais de cuivre.

L'appareil qui remplit ces conditions se compose des parties que nous allons indiquer : d'une caisse en bois doublée en plomb, recouverte ensuite de cire ou de toute autre substance analogue et destinée à recevoir la dissolution de sulfate de fer. Cette caisse est pourvue de deux ouvertures : Tune supérieure pour l'introduction de la liqueur normale ; l'autre inférieure, servant à expulser la liqueur dense au moyen de siphons. Dans son intérieur, et à distance convenable, plongent des cases en cuivre ou tôle plombée, dont les extrémités et la partie inférieure sont en métal , tandis que les parois latérales sont à jour et garnies de feuilles de carton fixées solidement. Une ouverture inférieure amène également, au moyen de siphons, la dissolution concentrée de cuivre, et une autre placée presque à la partie supérieure, permet l'écoulement de la dissolution faible.

Dans une de ces cases, on place le métal négatif destiné à recevoir le dépôt de cuivre , et entre chacune d'elles, ainsi qu'à l'extérieur des deux cases extrêmes , se trouvent à demeure des plaques en fonte destinées à produire l'action voltaïque.

Des conducteurs métalliques servent à établir la communication entre toutes les parties du couple; et on règle l'appareil de manière qu'il arrive à chaque instant autant de dissolution forte de sulfate de cuivre et de dissolution faible de fer, qu'il sort de liqueur faible de cuivre et de liqueur forte de fer; l'action se continue sans aucune main-d'œuvre.

D'un autre côté, pour faciliter le passage du courant entre les deux dissolutions en contact et séparées par des diaphragmes en carton , ceux-ci sont percés de petites ouvertures au-dessus du niveau supérieur de la plaque négative ; au moyen de cette disposition , la dissolution de sulfate de fer normale occupant la partie

DES MISERAIS D'ARGBNT, DE PLOMB BT DE CUIVRE. 4 45

supérieure de la case vient setendre sur celle de cuivre, de sorte que l'appareil est ramené à ses conditions premières.

Une fois l'appareil monté, on n'a besoin que d'enlever les feuilles de cuivre quand elles ont une épaisseur convenable, et de remplacer les plaques de fonte quand elles ont été dissoutes.

Le mouvement des liquides s'opère au moyen de siphons en rapport avec des bassins à niveau constant : peu importe la qualité de la fonte employée ; celle de la plus mauvaise qualité réussit également bien. Les feuilles de cuivre peuvent être livrées de suite au commerce; passées au laminoir, elles acquièrent la densité de celles de cuivre obtenues au laminage.

Tout le cuivre précipité n'est pas obtenu en feuilles ; il n'y a guère que les trois cinquièmes et même la moitié; le reste est à l'état de poudre ou de fragments que l'on soumet à la fonte.

Ce procédé peut présenter des avantages sur les anciennes méthodes de traitement.

D'un autre côté, la dissolution de cuivre en partie épuisée se charge de plus en plus de fer, de sorte qu'en la repassant de nouveau sur les minerais pour la saturer de sulfate, et la faisant rentrer dans l'appareil , il arrive un instant où la quantité de fer qu'elle renferme est telle, que le cuivre précipité contient une certaine proportion de ce métal qui en altère la qualité. Pour parer à cet inconvénient , on se trouvera dans la nécessité de ne plus repasser les dissolutions trop ferrifères sur ce minerai et de précipiter le cuivre qu'elles renferment avec du fer.

Conclusion.

Des faits exposés dans ce livre il résulte évidemment que les minerais d'argent peuvent être traités sans difficulté par le procédé électro-chimique, toutes les fois que le sel marin est à bas prix , et qu'il y a suffisamment de bois dans la localité pour opérer un grillage, quand la chloruration ne peut pas être faite par voie humide ; que ce procédé s'applique particulièrement aux minerais très-complexes, c'est-à-dire qui sont sulfurés; et que, bien qu'il soit moins simple que l'amalgamation mexicaine ou freybérienne, néanmoins il est des cas où il sera préféré à ce dernier mode, qui ne saurait servir au traitement des galènes argentifères et des pyrites cuivreuses argentifères. Il est très-probable que la méthode électrochimique à l'aide de laquelle on peut traiter les minerais d'argent , de cuivre et de plomb , passera dans la pratique, lorsque l'on se

sera familiarisé avec les principes sur lesquels elle repose. Elle sera adoptée particulièrement dans les contrées où l'on ne peut se procurer que difficilement du mercure, et où le combustible n'est pas en quantité suffisante pour traiter le minerai par la fonte et où le sel ordinaire est abondant.

Nous terminerons enfin en rappelant cette phrase du discours préliminaire placé en tête de l'ouvrage de M. Duport Sainte-Claire (de la production des métaux précieux au Mexique;) : a Quelles se- « raient donc les conséquences du manque presque complet de mera cure, si, par un de ces événements, peu probables sans doute, « mais possibles, la mine d'Almaden cessait de fournir du cinabre, q soit par des éboulements, soit par une trop grande abondance ' « des eaux , soit enfin parce que les minerais suffisamment riches en « mercure auraient été extraits? La production du vif-argent, limitée a alors à celle des mines de la Carniole, serait insuffisante pour les « besoins ; il s'ensuivrait une hausse de prix telle, qu'elle équivaua «Irait en quelque sorte à une disette absolue. Que deviendrait alors « l'extraction de l'argent au Mexique? Il y a quelques années, a cette question eût été fort embarrassante à résoudre; car on ne « connaissait aucun autre moyen d'extraire l'argent de ces niine- « rais que la fonte et l'amalgamation ( il n'en serait plus ainsi au- « jourd'hui). J'ai pu me convaincre de la possibilité de son appli- « cation ( procédé électro-chimique ) industrielle sur les minerais u du Mexique, autant par des expériences faites sur 4,<M> kilo- « grammes de minerai des principaux districts que j'avais fait venir « à Paris, que par celles que j'ai répétées moi-même sur les lieux. « L'application sur une grande échelle une fois constatée, la ques- « tion se réduisait à une comparaison de chiffres pour le coût des « anciens et des nouveaux systèmes. »

Nota. Nous avons dit, page 354 , que Ton pouvait retirer l'argent et le plomb de leurs minerais respectifs en employant trois procédés par la voie humide. Mous en avons décrit deux: il restait à exposer le troisième, qui consiste à précipiter de leurs dissolutions ces deux métaux à l'état d'oxyde, à l'aide de la chaux ou du carlx>nate de soude ; mai» ce que nous avons dit de celle précipitation , pages 438 et 439, suffit pour faire connaître ce procédé elles difficultés qu'il présenterait dans U pratique.

APPENDICE

Effets électriques produits au contact des solides et des liquides en mouvement.

Dans une série de recherches que nous avions entreprises il y a une quinzaine d'années , nous avions observé que si l'on termine les deux extrémités du lil d'un multiplicateur très-sensible par deux lames de platine plongeant dans de l'eau distillée et ne présentant aucune trace de polarisation, et que l'on vienne à retirer une; lame de l'eau , puis à la plonger de nouveau immédiatement après, l'aiguille du galvanomètre se dévie et indique que cette lame déplacer prend l'électricité négative. Nous avions pensé que l'effet était dû à ce que , la lame retirée de l'eau et se trouvant dans l'air, une portion du gaz adhérait à sa surface et donnait lieu , après la seconde immersion , à un courant électrique provenant de l'action du gaz sur le liquide ou sur le platine. Ce fait ayant été étudié de nouveau par l'un de nous (E. Becquerel), en faisant usage de métaux et de liquides différents, on a pu en conclure que, dans certains cas, les phénomènes produits au contact des solides et des liquides en mouvement ne peuvent être expliqués d'une manière satisfaisante qu'en admettant une action électrique de frottement, et que, dans d'autres, ils proviennent en grande partie d'effets de polarisation et d'actions secondaires dont il va être question.

Action au contact d'un métal et d'un liquide, fun des deux corps étant en mouvement. Pour régulariser le mouvement des lames métalliques dans les liquides, et étudier avec soin tous les effets produits, on a adopté la disposition suivante, en modifiant un peu un des appareils décrits tome 1 er , page 190, et nommés appareils dépolarisateurs. Dans un vase cylindrique d'un diamètre de 15 centimètres, on a plongé verticalement deux lames ou deux lils du métal sur lequel on veut opérer, soit en platine, soit en or, en cuivre, en zinc, en fer, etc. ; le vase est rempli de la dissolution qui sert à l'expérience.

APPENDICE

Les deux lames peuvent être mises en relation avec des multiplicateurs de diverses sensibilités (*). Une des lames est attachée à un bras de levier horizontal, qui reçoit, à l'aide d'un électro-moteur, un mouvement de rotation uniforme plus ou moins rapide, et par ce moyen peut se mouvoir d'une manière régulière dans la masse liquide. Pour que la lame en mouvement communique toujours à une des extrémités du multiplicateur, une traverse en cuivre faisant ressort est fixée à un montant en cuivre et frotte sur un anneau métallique porté par Taxe et qui est soudé au bras de levier supportant la lame.

Lorsqu'on opère ainsi avec une lame fixe et une lame mobile, une portion du mouvement est transmise par cette dernière à la masse liquide elle-même, et cette masse entraînée vient réagir sur la première lame qui est tenue près des parois du vase. Pour éviter cet effet, on met dans le vase un tube de verre de même hauteur, et l'on y plonge la lame de platine fixe ; ce tube étant ouvert par les deux bouts , le liquide se met, dans son intérieur, de niveau avec le liquide extérieur, et la communication reste établie entre les deux lames et le liquide, les bords du tube ne touchant pas exactement le fond du vase. Cette disposition empêche le liquide à l'intérieur du tube, en contact avec la lame fixe, d'être agité, et quand la lame mobile est en mouvement, il se produit seulement un déplacement relatif entre les particules liquides et celles de la lame en rotation; sans cette précaution, le liquide qui entoure la lame fixe étant agité pourrait produire un effet inverse qui annulerait celui que l'on doit obtenir. On peut également placer la lame fixe dans un vase poreux en porcelaine dégourdie contenant dans son intérieur le même liquide qu'à l'extérieur, et l'on évite encore que le liquide qui entoure la lame fixe soit agité.

Il est facile, d'après cette disposition, de soumettre à l'expérience différents métaux et divers liquides, car avec l'eau distillée, les effets obtenus sont plus faibles qu'avec des liquides meilleurs conducteurs. Mais en tous cas, il est nécessaire que les électrodes soient semblables, afin que Ton n'ait à observer aucun effet résultant de l'action chimique qui se produit toujours dans un couple formé de deux métaux différents et d'un liquide conducteur.

(•) On a fait usage de 4 galvanomètres : le l* r de 24,000 tours de fila; le 2* de 3,000; le 3« de 300; et le 4* était un simple multiplicateur d'une vingtaine de tours, dont l'aiguille aimantée était simple.

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On trouve, en opérant de cette manière, qu'il se manifeste toujours un courant électrique entre deux lames de même métal ou de même substance conductrice et un liquide, que le métal soit inoxydable, comme le platine ou l'or, ou bien qu'il soit oxydable, comme le zinc et le fer, mais à des degrés différents ou dans différents sens. Avec le platine l'effet est faible, et observable seulement avec un multiplicateur très-sensible, tandis qu'avec le fer et le zinc l'action est assez énergique. Quant au sens du courant, il dépend de la nature de la substance : ainsi une électrode en charbon, en platine, en or, en bismuth , prend l'électricité négative quand elle est en mouvement dans un liquide conducteur, l'électrode fixe prenant l'électricité posilive; tandis qu'une électrode mobile en zinc, en fer, en - plomb, en antimoine, prend l'électricité positive, la lame fixe de même métal s'électrisant négativement. Dans ces deux groupes de substances, celles qui précèdent sont plus fortement électriques que celles qui suivent. Quant au cuivre, il semble placé à la limite des deux classes de substances, par ce motif qu'il ne donne que des effets assez faibles et très-variables.

Si, les lames élant fixes, on agite la dissolution de façon que les molécules liquides soient en mouvement autour de l'une d'elles, l'effet est le même que lorsque, le liquide étant fixe, la lame est mobile. On a obtenu , d'après cela , un courant électrique en faisant tomber une veine liquide dans un vase, et en disposant l'expérience de façon qu'une des lames de zinc seule soit entourée de molécules en mouvement. Ainsi les effets sont les mêmes quel que soit le corps qui soit mobile, le liquide ou électrode, pourvu qu'il y ait déplacement relatif entre les molécules en contact.

D'après ces résultats, on peut donc dire que deux lames de même métal et un liquide conducteur peuvent constituer un couple, pourvu que l'une des lames ou les molécules liquides qui la touchent soient en mouvement . Mais comment le dégagement d'électricité a-t-il lieu? L'effet électrique peut résulter ou de l'action de l'électrode en mouvement, ou de celle qui est fixe, ou bien d'effets qui ont lieu simultanément sur les deux lames. Si l'effet électrique résulte de l'action exercée par le déplacement des molécules solides et liquides en contact, il serait analogue au frottement ordinaire, s'effectuant dans les mêmes conditions que lors du frottement de deux lames métalliques ou bien de celui des gouttelettes d'eau conlre les orilices des chaudières à vapeur; seulement, les corps en présence étant conducteurs, les effets de courant sont seuls

T. II. 2«j

APPENDICE

appréciables. Les résultats obtenus dans le déplacement des électrodes de platine, d'or, de charbon , sembleraient pouvoir être expliqués de cette manière, car on ne voit aucune action chimique' pouvant s'opérer sur les substances, et l'air qui existe dans le liquide ne peut constituer un couple à gaz , se trouvant en égale proportion autour des lames. Mais les effets que l'on observe avec les autres métaux viennent montrer que, si cette action a lieu, elle est dominée par une autre dont il est facile de montrer l'influence à l'aide des expériences suivantes :

On a opéré avec deux électrodes en zinc ; mais on a substitué à la lame mobile dans l'appareil un fil de zinc de 1 m -,5 de diamètre, la lame fixe restant la même; le liquide employé a été l'eau distillée. En plongeant le fil dans l'eau sur une longueur qui a été successivement de i millimètre, de 1 centimètre ou de 3 centimètres , comme en faisant usage de la lame mobile, la déviation de l'aiguille du galvanomètre, pour la même vitesse de rotation , a varié dans des limites beaucoup moindres que celle des surfaces.

En faisant usage d'eau salée saturée, la lame fixe étant une lame de A centimètres carrés, on a eu :

ÉlfCtrtMlc nwbilc en line. D+vitlMO da l'«i|«illc Un g*l«aa«m«tr«

Lame de 4 centimètres carrés 69»

Fil de 4 BU, ,5 de diamètre. . . . )

surface plongée. . (K- e -,90 ) Fil de 0— ,25 de diamètre. . . . J ,

surface plongée. . 0 e ' ,15 j

Ainsi la surface mobile ayant varié de 1 à 30, la déviation a diminué de J seulement.

On peut citer encore le résultat suivant :

Les électrodes en zinc, ayant été plongées pendant plusieurs heures dans la dissolution, ont été recouvertes d'oxyde, et, la lame mobile ayant été mise en mouvement , les effets électriques ont été moins énergiques, et même il s'est produit successivement des déviations dans les deux sens. On a alors retiré la lame fixe, on l a décapée avec soin, puis on la plongée dans le liquide; la lame mobile, qui n'avait pas subi de modifications ni de déplacements, a été de nouveau mise en mouvement , et le galvanomètre, par sa déviation, a indiqué un dégagement d'électricité dans le même sens que la veille et aussi énergique.

Cette expérience, rapprochée des faits qui seront indiqués plus loin ,

APPRNDICE.

et jointe à ce résultat que la largeur de la lame en mouvement a peu d'influence sur le phénomène, montre que l'effet électrique que Ton étudie n'a pas pour seule cause le frottement du liquide contre la lame mobile ; il provient des effets qui ont lieu simultanément sur les deux lames, mais qui sont rendus sensibles par le déplacement de l'une d'elles.

Il faut examiner maintenant si l'on peut aller plus loin dans cette analyse, et reconnaître les différents effets qui se manifestent. Sur la lame fixe il ne peut se produire qu'une seule action, l'action chimique provenant de ce que le métal se trouve en présence du liquide. Sur la lame mobile, mais quand elle est en repos, l'action chimique est la même; quand elle est mise en mouvement, il faut donc qu'elle se comporte comme moins attaquée, et qu'elle per- • mette au courant produit par l'action chimique exercée sur l'autre lame de se manifester. Pour quel motif en est-il ainsi ? C'est ce que les expériences n'ont pas décidé jusqu'à présent; car l'élévation de température, qui n'est pas appréciable, ne saurait rendre compte des effets. Pour quel motif également , en faisant usage de platine, de charbon, trouve-t-on un résultat inverse, quoique plus faible ? On ne peut plus invoquer, dans ce cas, l'action chimique ; mais on doit faire observer cependant que l'air extérieur peut intervenir, car la polarisation des lames augmente les effets obtenus; en outre, quand on opère sur le platine, si le mouvement continu dans l'eau a lieu pendant plusieurs heures, à la fin on n'obtient qu'un courant électrique capable de faire dévier de 3 ou 4° l'aiguille du galvanomètre; mais, en retirant la lame et la plongeaut de nouveau, il donne une déviation de 20 à 30° dans les premiers instants.

11 résulte de ce qui précède que l'on peut exprimer le fait d'un couple constitué par deux lames métalliques semblables plongées dans un liquide, l'une étant en repos, l'autre en mouvement, de la manière suivante : lorsqu'il s'agit d'un métal oxydable, celle qui est en mouvement se comporte comme si elle était moins attaquée par le liquide que la lame fixe ; quand on opère avec le platine, le charbon ou un métal peu oxydable, la lame en mouvement se comporte comme si elle était plus attaquée par le liquide que l'autre. Ces effets inverses montrent que le phénomène est complexe.

Action des corps en puudre mélangés à la masse liquide dans laquelle les lames métalliques sont en mouvement. On a cherché quelle était l'action exercée par des substances en poudre mélangées aux liquides, de façon à constituer une bouillie épaisse oflraut

4Ô2 APPENDlCB.

une certaine résistance au mouvement des tiges ou des lames métalliques. On a trouvé alors que le sable, la plombagine, la fleur de soufre ne donnent que des effets très-faibles ; le peroxyde de manganèse donne de meilleurs résultats, mais le charbon en poudre, préalablement calciné, augmente de beaucoup les effets électriques que l'on observe. On peut opérer, soit avec le charbon de sucre, qui est très-pur, soit avec le charbon de bois ou avec celui de coke; les effets sont analogues : les expériences ont été faites habituellement avec le charbon de coke, qui est meilleur conducteur.

On a opéré à l'aide de deux lames de zinc , en plaçant dans le bassin de l'appareil de la poussière de charbon de coke humectée d une dissolution de sulfate de soude, de façon à lui donner la consistance d'une bouillie épaisse; on a eu alors un courant électrique énergique au moment où la tige en zinc a été mise en mouvement au milieu de la masse. L'aiguille du galvanomètre s'est maintenue a 90°, et il a fallu employer le multiplicateur le moins sensible, qui cependant a manifesté encore une déviation de (»0°. Le zinc a pris l'électricité positive, et la pâte de chai bon, l'électricité négative.

On voit que, dans cette circonstance, les propriétés opposées du charbon et du zinc sont nettement mises en évidence, et manifestent une action plus énergique que d'après tout autre mode d'action. Celte poussière de charbon de coke use assez rapidement les tiges en zinc ; cependant l'usure du zinc n'est pas la cause du développement de l'électricité, puisque du sable, qui produit la même action mécanique , ne donne lieu à aucun effet bien appréciable : ainsi le déplacement doit s'exercer entre le charbon et le zinc, et l'efTet dépend de la nature des substances employées. Du reste, nous donnerons plus loin la mesure des effets produits par différents corps en poudre, et l'on pourra se rendre compte de cette action.

Quand on opère comme on vient de le voir, on peut répéter les mêmes expériences que celles obtenues dans le mouvement des tiges et des lames de zinc dans les dissolutions conductrices. Au moment où le déplacement de la tige de zinc commence dans la pâte de charbon, le courant électrique est assez énergique, puis il diminue et conserve son intensité pendant tout le temps que dure le mouvement. Si l'on fait tourner plus ou moins vite la tige, l'effet augmente bien avec la vitesse de rotation, mais jusqu'à une certaine limite qui est assez promptement atteinte et au delà de laquelle l'intensité électrique croit à peine. En outre, si l'on emploie une lame de zinc au Iru d'une tige ou d'un fil assez résistant pour

APPENDICE. 453

se maintenir droit, les effets sont à peu près les mêmes. Ces observai ions conduisent à la même conclusion que celle que l'on avait déduite des recherches précédentes, savoir, que l'étendue de la tige mobile a peu d'influence, et que l'action qui est plus énergique dans les premiers moments semble montrer que les effets produits sur la lame tixe doivent intervenir dans la manifestation du phénomène.

Quand on veut opérer avec le charbon recuit et humecté par l'eau acidulée, il faut avoir soin de le laver préalablement à l'eau acidulée, afin d'enlever les sulfures formés lors de la calcination do la matière; alors on peut agir en toute sécurité.

Cette propriété de la poudre de charbon, d'augmenter les effets obtenus lors du déplacement des métaux au milieu des liquides, permet de manifester l'effet produit dans le frottement de la masse pâteuse contre les différents métaux, et entre autres contre le platine dans des conditions où il n'y a aucune action chimique: il suffit de substituer aux tiges de zinc des tiges en platine, et d'attendre que l'aiguille du galvanomètre soit au zéro. Quand on est certain que le platine est dépolarisé, en mettant la tige mobile en mouvement on voit l'aiguille du galvanomètre de 3,000 tours se dévier de 20 à 25°, et indiquer que la lame qui tourne prend 1 électricité positive, le charbon s'électrisant négativement; quand le mouvement cesse, l'aiguille revient au zéro.

Le courant obtenu lors du mouvement d'une lame ou d'une tige CH zinc dans la pâte de charbon peut produire des actions chimiques. Ainsi, en terminant les deux conducteurs en relation avec les deux tiges en zinc, l'une fixe, l'autre mobile, par deux fils de platine plongeant dans une dissolution d'iodure de potassium contenant un peu d'amidon, on voit aussitôt le fil de platine touchant à la tige mobile, et qui est le pôle positif, indiquer une coloration bleue accusant la présence de l'iode transporté électro-chimiquement.

On peut du reste faire celte même expérience d'une manière très-simple, et mettre ainsi en évidence, par la décomposition de l'iodure de potassium, la production d'un courant électrique lors du mouvement d'une lame ou d'une tige de zinc au milieu du charbon. On place dans un vase de la poussière de charbon de coke préalablement chauffée et humectée d'une solution de sulfate de soude, mais de façon qu'il n'y ait aucun excès de liquide et que la masse soit à l'état de pâte; on plonge dans cette masse, par une de leurs extrémités, deux tiges en zinc tenues à la main et en rela-

454 APPENDICE

lion chacune avec un fil de platine plongeant dans une dissolution d'iodure de potassium et d'amidon. Tant que les deux tiges restent fixes, il ne se produit aucune action; mais, si Ton agite Tune d'elles dans la masse pâteuse, aussitôt le til de platine qui y touche s'entoure, dans la dissolution d'iodure, d'une auréole bleue indiquant la présence de l'iode, et par conséquent la production d'un courant électrique accusé par la décomposition électro-chimique. Si l'on agite l'autre tige, un effet semblable a lieu de l'autre côté. L'expérience réussit bien si l'on place la dissolution d'iodure dans une capsule en platine en relation avec le fil de platine touchant à la tige en zinc qui doit rester fixe : le fil positif présente alors plus rapidement la réaction de l'iode au moment de l'agitation du zinc.

On a cherché alors à disposer plusieurs appareils bout à bout pour en former une pile et pour pouvoir agir avec de l'électricité à plus forte tension, et opérer des décompositions chimiques. On a pu y parvenir en formant l'électrode mobile de chaque couple d'un disque en zinc de 40 centimètres de diamètre, pouvant être mis en mouvement à l'aide d'un axe; sa partie inférieure plonge dans une auge dans laquelle on met la pâte de charbon et d'une dissolution aqueuse de sulfate de soude, et l'on s'arrange pour que ce disque ne pénètre pas à plus de I centimètre de profondeur dans la masse pâteuse; ce disque, du reste, communique à un conducteur métallique fixe qui s'appuie sur une bague en cuivre soudée au zinc. L'électrode fixe du couple est une lame en zinc plongeant dans une dissolution de sulfate de soude contenue dans un vase poreux en porcelaine dégourdie, lequel a sa partie inférieure engagée dan> la masse pâteuse de charbon.

Si l'on suppose plusieurs couples semblables placés à côté les uns des autres, on pourra former une pile dont toutes les électrodes mobiles pourront être mises en mouvement avec le même axe. Avec une pile de 10 éléments, lorsqu'elle est chargée depuis quelque temps, on trouve que la déviation primitive de l'aiguille d'un multiplicateur est nulle. Si on met alors les disques en mouvement , il se produit un courant électrique dans le sens indiqué précédemment, c'est-à-dire que les électrodes fixes prennent l'électricité négative. Le courant provenant de cette pile décompose l'iodure de potassium, le sulfate de cuivre; mais on n'a pu obtenir la décomposition de l'eau. Du reste, les effets diminuent lorsque la pile a fonctionné pendant quelque temps, et il faut nettoyer de nou-

APPENDICE. 456

veau toutes les surfaces pour avoir la même intensité électrique que primitivement.

Effets produits pendant le mouvement , au milieu de liquides ou fie masses pâteuses, de deux électrodes formées de substances différente*. Jusqu'ici il n'a été question que des effets produits quand les électrodes formant un couple sont de même nature, et que, l'une étant fixe, l'autre est en mouvement au milieu du liquide conducteur. Examinons ce qui a lieu quand on opère avec des métaux différents.

11 est nécessaire d'abord de reprendre l'appareil décrit page -447, et disposé de façon que l'une des lames, ou même toutes deux puissent être mises en mouvement au milieu du liquide. On commencera par indiquer les effets observés quand on place dans le vase tle la poudre de charbon de cornue, humectée d'une dissolution saturée de sulfate de soude, et deux lames différentes, l'une mobile en cuivre ou en platine , l'autre fixe en zinc. Cette dernière est plongée dans le tube latéral ou dans un vase poreux , au milieu du charbon , de manière à ce que, dans le mouvement de la lame de cuivre, les parcelles de charbon en contact avec le zinc ne reçoivent aucun déplacement. Il se produit un courant initial dû à l'action électro-chimique du couple zinc-cuivre en présence du sulfate de soude; aussitôt que la lame de cuivre est mise en mouvement, le courant électrique augmente; quand la lame s'arrête, la déviation de l'aiguille du multiplicateur diminue. Dans ce cas, le cuivre se comporte comme s'il prenait au liquide l'électricité positive lors du mouvement. Mais si on enlève la lame de zinc fixe, qu'on lui substitue une lame de cuivre , l'aiguille du multiplicateur vient se fixer à zéro; en faisant alors tourner comme auparavant la lame de cuivre, on n'observe qu'un effet très-faible, surtout eu égard au galvanomètre peu sensible dont on doit faire usage dans cette expérience. En prenant de nouveau pour lame fixe une lame de zinc, on retrouve les mêmes effets, et, lors du mouvement de la lame de cuivre, le courant initial du couple augmente d'intensité.

Comme la lame de cuivre seule ne donne qu'un effet peu énergique en se mouvant au milieu de la niasse pâteuse de charbon , alors que l'action mécanique est la même que lorsque le courant augmente d'intensité dans le cas d'une lame fixe en zinc , il faut donc que l'augmentation d'intensité du courant soit due à une autre cause qu'au frottement. Elle provient sans aucun doute de ce que la lame de cuivre faisant partie du couple iinc-cuivre est le pôle

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négatif de ce couple, et se dépolarise continuellement par son mouvement au milieu de la masse pâteuse de charbon ; dans cette circonstance, il se manifeste ici par une action mécanique un effet semblable à celui que Ton observe dans les couples à courant constant, et qui provient de l'action chimique de l'acide azotique, du sulfate du cuivre et des substances oxydantes. Or, comme en se servant de deux électrodes en cuivre il n'y a pas de courant initial , il n'y a pas de polarisation, et dès lors on ne doit pas avoir d'effet électrique appréciable, si ce n'est à un galvanomètre très-sensible, mais alors on retombe dans les effets étudiés plus haut.

Cette expérience est très-remarquable, et elle peut être variée de différentes manières. On l'observe également en opérant simplement dans la dissolution du sulfate de soude, au lieu d'employer la poudre de charbon. Elle montre bien nettement que le mouvement dépolarise la lame négative, et par cette action secondaire augmente de beaucoup l'intensité du couple. On observe les mêmes effets avec des dissolutions de sulfate de potasse, de chlorure de sodium, etc., c'est-à-dire avec des liquides conducteurs; mais, si on fait usage d'eau acidulée par l'acide sulfurique, ou n'obtient qu'une faible augmentation d'effet. Cela provient de ce qu'il se dégage du gaz hydrogène sur la lame négative quand elle est en repos, et qu'alors la dépolarisation s'effectue en partie d'elle-même par le dégagement gazeux; en outre , le mouvement ascensionnel des bulles de gaz produit un déplacement analogue à celui que la rotation pourrait donner.

Ces effets étant bien constatés , et l'augmentation d'intensité dû courant étant due à la dépolarisation de la lame négative, on peut se demander si un effet analogue n'aurait pas lieu quand on emploie deux électrodes en zinc. Mais d'abord il n'y a pas de courant initial, et on ne voit pas comment les lames peuvent se polariser; s'il n'y a pas de polarisation , pourquoi , lorsque l'une d'elles est mise en mouvement, se produit-il un courant électrique?

Si Ton ne peut donner une explication parfaitement satisfaisante de ce résultat qui se complique de divers effets, ainsi qu'on l'a prouvé, on doit cependant dire qu'une fois le courant établi, il doit se transporter sur les lames des substances provenant de la décomposition du liquide : sur la lame qui tourne il se transporte de l'hydrogène et de la soude, sur celle qui est fixe, de l'oxygène et de l'acide sulfurique donnant lieu à du sulfate de zinc; en effet, si Ton arrête le mouvement de la lame , l'aiguille du multiplicateur ne revient

APPENDICE. 457

jamais au zéro, mais se dévie en sens inverse pendant quelque teins, preuve de l'existence d'un courant secondaire.

Les résultats précédents nous conduisent à celte conclusion , que si l'on met en mouvement dans une masse liquide simultanément les deux électrodes d'un couple, la dépolarisation s'effectuant sur les lames, le courant électrique du à Faction du couple doit augmenter d'intensité. Il n'est pas besoin d'agir au milieu de la masse pâteuse en charbon, un liquide conducteur produisant le phénomène quoiqu'à un degré moins marqué.

Pour le démontrer, on a placé les deux électrodes à l'extrémilé des deux leviers horizontaux entraînés par le mouvement de la machine dans l'appareil décrit page AM, et en relation avec les deux extrémités du fil du galvanomètre. On a opéré d'abord avec une dissolution de sel marin et avec deux lames, l'une en zinc, l'autre en platine ; le multiplicateur était formé par un petit nombre de tours de fils. Les deux lames étant en repos, la déviation a été de I i° après quelque temps , par suite de la polarisation qui s'est produite sur les lames. On les a mises en mouvement, et aussitôt la déviation a été portée à 30°, puis s'y est maintenue tant que la rotation des lames a duré. En cessant le mouvement, l'aiguille est rêvenue sur ses pas. Des couples charbon et zinc, cuivre et zinc, ont donné les mêmes effets. Ainsi , non-seulement la dépolarisation de l'électrode négative augmente l'intensité du couple, mais encore le mouvement de la lame de zinc change les couches liquides qui baignent sa surface et augmente encore l'intensité du courant.

Avec des lames de zinc amalgamé et de platine, et une dissolution de sulfate de soude à moitié saturée, on a eu :

Couple en repos, déviation de l'aiguille, 8°.

Couple en mouvement, déviation de l'aiguille, 20°.

On a alors ajouté de l'acide sulfurique à la dissolution , et on a eu :

Couple en repos, déviation , 24°.

Couple en mouvement, déviation,

Ainsi, on retrouve encore le même résultat que précédemment ; quand le gaz hydrogène se dégage sur l électrode négative du couple avec l'eau acidulée, il y a à peine augmentation dans l'intensité du courant. Nous verrons plus loin cependant que, dans la pâte de charbon humectée d'eau acidulée, on trouve que cette augmentation est assez grande.

On a voulu savoir si , en faisant usage d'un couple charbon et

APPENDICE

platine , formé par conséquent de substances inoxydables, et qui à l'état de repos après dépolarisation maintient au zéro l'aiguille du galvanomètre très-sensible , il se produisait lors du mouvement un courant électrique : on a plongé deux tiges de ces substances dans de l'eau légèrement acidulée par l'acide sulfurique et placée dans le vase de l'appareil ; au bout de vingt-quatre heures, l'aiguille du galvanomètre de 3,000 tours était sensiblement à zéro. En mettant alors les électrodes en mouvement, l'aiguille s'est déviée de 25% puis est revenue se fixer vers 10° pendant que le mouvement a duré. Le charbon a pris l'électricité négative, et le platine l'électricité positive. En cessant le mouvement, l'aiguille est revenue au zéro. Le lendemain et les jours suivants, sans que Ton sortit les lames du liquide, les mêmes effets ont été observés.

Il y a là évidemment production d'électricité lors du mouvement et sans action chimique appréciable. On ne peut plus dans cette circonstance , de même qu'en opérant avec deux lames de platine , invoquer les effets de polarisation pour en rendre compte ; ce dégagement est faible, il est vrai , mais, comme on l'observe toujours, on ne peut l'expliquer, ainsi que nous le pensons, qu'en admettant qu'il provient du frottement de l'eau contre le charbon.

On vient de voir précédemment que, dans un couple, une électrode négative qui est en mouvement par rapport au liquide donne lieu à une dépolarisation d'où provient une augmentation dans l'intensité du courant. Il était important de mesurer cette augmentation, et de la comparer à celle que l'on obtient en faisant usage de sulfate de cuivre ou d'acide azotique dans les couples à courants constants.

On a employé pour cette comparaison un appareil composé d'un couple que l'on place sur un support, au milieu d'un bâti en bois solidement construit. Le vase extérieur en verre avait 12 centimètres de hauteur et 10 centimètres de diamètre; il renfermait un vase poreux en porcelaine dégourdie, haut de 12 centimètres, et ayant 5 centimètres de diamètre. L'électrode qui enveloppait le vase poreux était un cylindre en zinc amalgamé. L'électrode intérieure était un cylindre métallique en cuivre, en zinc, en fer, en charbon , etc., ou en une substance quelconque, et que l'on- pouvait mettre en rotation autour de son axe à l'aide d'une poulie en cuivre attachée à la partie supérieure du bâti, et qui soutient le cylindre. Quand on a voulu un mouvement régulier et continu, on a fait usage d'un moteur électro-magnétique.

APPENDICE

Un a placé dans le vase du couple et dans le diaphragme les liquides ou les masses pâteuses que l'on voulait étudier, et le courant électrique développé a été transmis à une boussole des sinus à l'aide des deux conducteurs, dont l'un était soudé au cylindre en zinc, et l'autre à une plaque en communication avec la poulie. On a évalué avant l'expérience la longueur du circuit métallique formé par les conducteurs et par le fil qui entourait de deux circonférences le cercle de la boussole des sinus ; en outre , un rhéostat formé de plusieurs bobines de fils de cuivre de différentes longueurs a été disposé de façon à pouvoir être introduit à volonté dans le circuit pour faire varier sa longueur , et en déduire la résistance et la force électromotrice du couple.

Dans chaque série d'expériences , on a comparé les résultats obtenus avec le couple, quand l'électrode était successivement en repos et en mouvement, avec ceux qu'a donnés un couple à courant constant formé avec le même liquide extérieur, le même cylindre en zinc, mais en remplaçant le liquide contenu dans le vase poreux par une dissolution saturée de sulfate de cuivre et l'électrode tournante par un cylindre en cuivre. Ainsi, on a pu avoir la comparaison des effets produits par les couples dans lesquels l'électrode négative est en rotation , avec ceux que donnent les couples à sulfate de cuivre.

On a commencé par agir avec un couple sans vase poreux et contenant pour liquide des dissolutions de sulfate de soude et d'eau acidulée, et par mesurer les déviations de la boussole quand l'électrode négative était en repos, puis quand on l'a mis en mouvement , enfin quand on a fait frotter la surface du cylindre contre une lame de bois : on a eu :