IRA

La figure 59 donne une idée de l’ensemble de tout, le système de fabrication, idée que doit posséder tout hygiéniste. Comme aujourd’hui ce système est d’un emploi général, sa représentation doit trouver sa place plutôt dans le sommaire technique que dans les mesures hygiéniques.

AA est un double foyer établi dans la même maçonnerie. Dans chacun d’eux, brûle sur une sole du soufre d’où résulte de l’acide sulfureux qui est conduit par les gros tuyaux BB dans le premier compartiment C. Au-dessus du soufre enflammé est une chaudière d’eau chauffée par lui et fournissant de la vapeur qui est distribuée par le tuyau c, d dans les diverses chambres. Dans le compartiment C, dit premier tambour, sont étagées des tablettes de plomb inclinées. Sur la première tablette, on fait tomber un courant conlinu d'un acide sulfurique concentré, fortement chargé de produits nitreux, acide qui est renfermé dans le vase h. Il transforme déjà, en tombant en cascade, une partie de l’acide sulfureux en acide sulfurique. Poussées par l’arrivée incessante de nouvelles quantités d’acide sulfureux, les vapeurs et gaz du premier tambour arrivent dans le second tambour C' où le tuyau H lance un jet de vapeur. Il se produit de l’acide sulfurique qui s’accumule sur le plancher où un tuyau de plomb amène déjà l’acide condensé dans le premier tambour. Les gaz et vapeurs passent dans le troisième tambour, D. Dans celui-ci sont deux petites étagères de porcelaine, EE, sur lesquelles tombe en cascade de l’acide azotique fourni par le vase en grès I, placé en dehors de la chambre. L’acide azotique est décomposé. Il se forme de l’acide sulfurique très chargé de produits nitreux. Il tombe sur le sol et coule par le tuyau F dans le deuxième tambour où l’acide sulfureux le débarrasse d’une partie de ses produits nitreux. Les gaz, continuant leur route, passent dans une quatrième chambre, dite grande chambre, où ils séjournent longtemps et où s’opère surtout la réaction entre les gaz sulfureux, nitreux et oxygène. La vapeur amenée par les tuyaux H II H fait tourbillonner le mélange et favorise la réaction. Son niveau inférieur fait que l’acide sulfurique formé dans les autres chambres vient peu à peu s’y accumuler. Au sortir delà grande chambre, les gaz traversent deux tambours N, dits tambours en queue, qui servent de réfrigérants et dans lesquels sont disposées des tablettes qui arrêtent el condensent les vapeurs. Ils arrivent enfin dans le tambour R, qui a pour but de retenir l’acide nitreux. 11 est rempli de gros fragments de coke sur lequel cascade de haut en bas de l’acide sulfurique concentré provenant du réservoir o. Les gaz qui remontent en sens inverse de ce courant d’acide abandonnent à celui-ci leurs vapeurs nitreuses, puis ne renfermant presque plus que de l’azote et de l’oxygène, ils s’é-

chappent au dehors par le tuyau V. C’est là ce qu’on appelle le condensateur de Gay-Lussac. Quant à l’acide sulfurique qui s’est chargé de vapeurs nitreuses, c’est lui qui va être déversé dans le premiet tambour. On le fait remonter dans le vase gh. A cel effet il arrive par le tuyau b dans le réservoir i dont le haut reçoit un branchement du tuyau de vapeur avec robinet. Quand on ouvre ce robinet, la pression fait monter le liquide par le tuyau ef dans le récipienl gh.

L’acide sulfurique formé s’accumule dans la cuvette des planches, particulièrement dans celle de la grande chambre d’où il peut être extrait, mais il se dépose aussi peu à peu dans les chambres une houe qui doit être enlevée de temps en temps. Elle est due à la fois à la poussière des fours et à l’action de l’acide sur le plomb et les divers métaux qui entachent toujours ce dernier. Elle est d’un brun rougeâtre et contient du soufre, du sélénium, de l’arsenic, du plomb, de l’étain, du zinc, du mercure, du fer, du cuivre et du thallium.

Lorsque la quantité de vapeur d’eau amenée dans les chambres est insuffisante , non seulement la solution aqueuse d’acide sulfurique est plus concentrée, mais il se dépose sur les parois des cristaux qui sont dits : cristaux des chambres de plomb et qui sont formés par une combinaison d’acide sulfurique et de vapeurs nitreuses.

L’acide sulfurique ainsi obtenu est appelé acide des chambres, il est mélangé à une foule de substances étrangères, entre autres de l’acide nitrique, l’acide nitreux provenant surtout de la dissolution consécutive des cristaux de chambre, des composés de sélénium, de chlore, d’arsenic, de fer, de plomb, de thallium, de mercure, d’alumine, de chaux, de soude et des matières organiques. De là la nécessité d’une purification. On peut se débarrasser des acides nitrique et nitreux en traitant l’acide des chambres par l’acide oxalique ou par le sulfate d’ammoniaque. On se débarrasse de l’arsenic qui pourrait avoir des inconvénients d’autant plus sérieux que l’acide sulfurique est employé dans la confection de certains aliments en France, à l’aide du sulfure de baryum qui précipite du sulfure d’arsenic, et en Allemagne à l’aide de l’hydrogène sulfuré.

TRAITÉ D’ÜYGIÈNE INDUSTRIELLE.

Une fois purifié, l’acide des chambres doit encore, avant d’être livré au commerce, être soumis à la concentration. Celle-ci s’opère par évaporation dans trois ou cinq chaudières en plomb, disposées en cascade. Des siphons font passer le liquide de l’une dans l’autre. La concentration se complète, soit dans des cornues en verre, soit dans un vase en platine.

AA sont des bassins en plomb peu profonds servant à amener une première concentration, et placées sur un fourneau commun. 13 est une cucurbite en platiné où la concentration se complète. C est un

Fig. GO. — Concentration de l’acide sulfurique.

siphon en platiné pour soutirer l’acide de la cucurbile. Il refroidit son contenu en traversant le réfrigérant D.

L’acide sulfurique fumant , dit acide de Nordhaicsen, s’obtient d’une tout autre façon. Quoique sa fabrication n’entre point dans l’industrie française, je crois devoir indiquer en quelques mots les grands traits de sa production. Des pyrites de fer sont calcinées à l’abri de l’air, puis soumises à l’oxydation lente de l’atmosphère pendant plusieurs années. Il se forme ainsi du sulfate de fer qui se transforme lui-même partiellement en sulfate de peroxyde de fer. On lessive, et la solution obtenue est soumise à la concentration; il se dépose du sulfate de protoxyde, ou couperose verte, qui est l’objet principal de la fabrication. L’eau mère restante renferme le sulfate de peroxyde ; on calcine le résidu et on le distille. L’acide

sulfurique fumant se dégage et il reste dans la cornue de l’oxyde rouge de fer ou colcothar. La figure 61 représente le fourneau de galère employé en Saxe pour la calcination.

A. A cornues en terre étagées, B B récipients en terre inclinés et rattachés aux cornues.

Hygiénologie. — Les dangers que crée cette industrie proviennent : 1° du maniement et du contact des acides sulfurique et nitrique ; 2° des vapeurs sulfureuses

Fig. 61. — Fabrication de l'acide de Nordkausen.

et nitreuses nécessaires à la fabrication; 3° des vapeurs d’acide sulfurique qui se dégagent des chaudières de concentration ainsi que de celles qui sont tenues en suspension dans l’atmosphère des chambres de plomb ; 4° de l’acidité des eaux résiduaires.

1° Du premier chef, les ouvriers sont seuls compromis. Ils sont exposés à des brûlures par action chimique et à des eschares superficielles. Ce sont surtout les précautions

personnelles qui importent ici ; mais il est deux mesures qui incombent au patron. Comme il est dangereux de porter à mains d homme l’acide sulfurique dans le réservoir situé au-dessus de l’appareil de Gay-Lussac, il faut recommander d alimenter ce réservoir à l’aide d’une pompe élévatoire ou d’une trompe à vapeur. D’autre part, il faut munir de sabots les ouvriers qui, pendant le chômage des chambres de plomb, sont chargés d’y pénétrer pour les nettoyer ou les réparer.

2° Le danger provenant des vapeurs sulfureuses et nitreuses intéresse à la fois la salubrité publique et l’hygiène des ouvriers. Il appartient à toutes les phases de la fabrication, et l’hygiéniste doit porter également son attention sur le foyer de production de l’acide sulfureux, sur le travail intérieur des chambres de plomb et sur ce que ces dernières ont besoin de rejeter au dehors d’elles, c’est-àdire sur leurs déchets gazeux.

Quand l’acide sulfureux est obtenu par la combustion directe du soufre, au lieu de faire brûler du soufre en liberté sur la sole comme dans la figure 59, on emploie parfois un four constitué par un massif contenant une chambre de combustion où l’ouvrier introduit des marmites chargées de soufre qu’il allume ensuite à l’aide d’une tige de fer rougie. L’acide se rend aux chambres par un tuyau partant de la partie supérieure de la chambre. Lorsque la combustion est supposée complète, il ouvre de nouveau les portes, retire les marmites, en verse les résidus et les charge de nouveau. En ce moment, il est forcément plongé dans une véritable douche d’acide sulfureux. Aussi faut-il conseiller dans ce cas l’adoption du four Kuhlmann qui est copié sur le type des fours du gaz d’éclairage, et formé de cornues fixées dans le massif et munies d’un opercule antérieur. L’ouvrier n’ouvre qu’une seule cornue à la fois, retire le résidu avec un ringard dans un cendrier qu’on peut fermer rapidement. De plus, le tuyau de dégagement continue à entraîner l’acide en grande partie, pendant le défournement.

Pour le grillage des pyrites on a inventé différentes espèces de fours. Nous allons représenter les principaux types en donnant pour chacun d’eux de courtes explications. On n’emploie pas les mêmes fours quand le minerai est en morceaux et quand il est en poussière ou menu.

Dans le premier cas, après avoir bocardé les pyrites, de manière à les ramener au volume d’une noisette, on les grille le plus ordinairement dans le four représenté par la figure 62.

Ce sont deux murs réunis par une voûte de plein cintre. En A, au tiers de la hauteur, se trouve la grille. Au sommet de la voûte une ouverture O par laquelle on introduit d’abord du combustible pour élever au rouge la température des parois, puis le minerai qui continue à brûler seul. En dehors des moments d’introduction, l’ouverture reste fermée par l’opercule c. En d est l’ouverture par laquelle s’échappe l’acide sulfureux pour se rendre aux chambres.

Dans les fours dits de Marseille qui sont particulièrement

Fig. 62.

Fig. 63. — Four de Marseille.

employés dans le Midi et ont pour but de fournir à la fois aux chambres l’acide sulfureux et les composés de l’a-

zoLc, il y a deux grilles entre lesquelles se trouve une cuvette en grès qui reçoit l’acide sulfurique et l’azotate de soude devant fournir l’acide azotique nécessaire à l’oxydation de l’acide sulfureux. Les pyrites sont sur les deux grilles.

Pour le grillage des pyrites en menu, le four le plus estimé est celui de M. Perret.

Sur la grille on met des pyrites en morceaux qu'on

enflamme ; l’acide sulfureux et l’air viennent lécher le menu distribué sur six à huit soles en terre réfractaire, grâce à des ouvertures ménagées. L’acide sulfureux se dirige vers les chambres par la buse cl.

Nous n’avons pas à apprécier la valeur industrielle relative des fours précédents, et nous devons nous contenter de poser les conditions que l’hygiène doit rechercher. Il faut que le four adopté soit construit de façon à ne pas donner lieu à des fuites ni à des reflux du gaz dans l’atelier. Il faut que le soufre des pyrites soit entièrement brûlé, non seulement par économie, mais pour qu’il n’infecte plus l’air au moment du détournement ; il faut en outre que le four n’envoie pas aux chambres de plomb plus d’acide sulfureux qu’elles ne peuvent en transformer en acide sulfurique. Car l’excès ne peut que contribuer à contaminer davantage le voisinage, à la sortie des chambres. Or, le type qui remplit le mieux ces conditions, c’est le four à moufle de Spens, surtout si on le dote des perfectionnements apportés par M. Godin.

Le caractère principal du four Spens est de séparer les flammes de soufre des flammes du foyer et de ne fournir que la quantité d’acide sulfureux que les chambres de

plomb peuvent débiter sous forme d’acide sulfurique. Les flammes du foyer grillent les pyrites à travers une sole sous laquelle elles passent pour gagner la cheminée d’évacuation. La chambre de soufre située au-dessus de la sole se continue par un carneau qui conduit 1 acide sulfureux aux chambres de plomb. Dans le procédé Godin, les pyrites, au lieu d’être répandues sur la sole en couche continue, sont mises en deux ou trois tas vis-à-vis de trois portes distinctes, ce qui permet çle les ouvrir les unes après les

autres pour lè ringage. En outre des trappes correspondantes permettent de faire tomber les tas dans des fours ordinaires où les pyrites achèvent leur combustion, après avoir donné ce que les chambres peuvent consommer. L’acide sulfureux résultant de cette combustion complémentaire se dirige directement dans la cheminée d’évacuation, sans utilisation aucune.

Quand les chambres de plomb sont bien installées suivant la description donnée dans le sommaire, il n’y a réellement un danger considérable pour les ouvriers qu’au moment où ils pénètrent dans ces chambres pour les nettoyer. C’est alors qu’on peut observer d’une manière accentuée l’intoxication par un mélange de gaz sulfureux et nitreux ainsi que de vapeurs sulfuriques. Le premier

effet consiste en constriction de la gorge, toux, dyspnée, douleurs stomacales et intestinales. Au bout d’un certain temps, on peut déjà entendre des râles nombreux, et l’expectoration devient abondante et sanguinolente. Plus tard l’angoisse et l’ortliopnée deviennent considérables, il se produit des vomissements, du délire, de la cyanose et parfois la mort. Pour éviter de pareils accidents, il faut absolument exiger quinze jours de chômage et d’aération des chambres avant d’y laisser pénétrer les hommes.

Par le fait de la circulation qui s’établit dans les chambres de plomb, celles-ci doivent rejeter d’un coté pendant qu’elles reçoivent de l’autre. Elles ont besoin de se débarrasser continuellement d’un mélange où dominent l’acide hypoazotique et l’acide sulfureux. C’est sous ce rapport qu’elles menacent spécialement et considérablement la salubrité publique. Il importe donc de faire absorber ces vapeurs avant le déversement final, et on devrait rendre le condenseur de Gay-Lussac obligatoire.

Il arrive toutefois que le coke du condenseur se tasse et n’offre plus l’étendue de surface nécessaire pour que l’acide sulfurique absorbe toutes les vapeurs. Aussi serait-il bon de remplacer, comme l’a fait M. Hemptinne (1), le coke par des boules creuses en grès, de 15 centimètres de diamètre, percées de cinq trous à la partie supérieure. Ces boules se remplissent à moitié d’acide et présentent une grande surface de condensation tant à l’intérieur qu’à l’extérieur.

Il ne faut pas laisser substituer au véritable système de Gay-Lussac l’emploi d’un jet de vapeur au lieu de l’acide sulfurique, comme cela se pratique dans quelques fabriques des environs de Marseille, encore moins celui de coke sec, quelle que soit la hauteur de la colonne, ni enfin l’usage d’une série de bonbonnes renfermant les unes du coke, les autres de l’eau et de l’acide sulfurique.

3° Pour la concentration dans les chaudières de plomb et les alambics de platine, on se contente généralement,

(1) Freycinet, loco citato, p. 239.

soit de ménager une ouverture dans la toiture au niveau de ces récipients, soit d’établir une hotte débouchant à Pair libre. Le résultat est à peu près nul, car les vapeurs acides sont trop lourdes pour s’y engager.

11 est préférable de recourir à l’un des deux procédés.

suivants :

a. On enferme l’alambic dans une chambre d’aspiration

Fig. 66. — Appareil Faure et Kesler.

faite en maçonnerie bien étanche. Un corps en plomb qui plonge dans cette chambre conduit les vapeurs échappées par les fissures de l’alambic, dans la cheminée. Four plus de précaution, il convient même d’interposer entre la cheminée et la chambre un condensateur qui ne

laisse même arriver à la cheminée que peu de vapeurs.

b. Le nouveau procédé imaginé par MM. Fauvre et Kessler est peut-être préférable.

Cet appareil consiste en une cuvette en platine A, chauffée sur un fourneau en maçonnerie ordinaire. Elle est renfermée dans une chambre de plomb hermétiquement close. De plus les bords de la cuvette se recourbent et viennent plonger dans une rainure contenant de l’eau acidulée. Il en résulte une fermeture hermétique. Autour de la chambre il y a une circulation d’eau froide qui condense les vapeurs formées. L’acide passe des premières chaudières dans la cuvette de lui-même par un tuyau. Après concentration, il sort de lui-même de la cuvette par un autre tube qui l'amène dans une série de vases en grès reliés entre eux par des siphons. Du dernier vase un siphon à intermittence en verre le conduit dans les touriès d’expédition. Il suffit de le soulever du doigt, pour arrêter l’écoulement.

Grâce à ce système, les ouvriers ne sont plus chargés eux-mêmes de transvaser dans les tourilles cet acide concentré qui les exposait à des brûlures terribles.

Dans la fabrique de Clermont, les chaudières de plomb en cascades sont elles-mêmes renfermées dans une chambre de plomb.

4° Les eaux résiduaires qui peuvent par leur acidité compromettre la végétation, les puits d’alimentation et le peuplement des rivières, doivent être neutralisées avant tout déversement.