LIY. V. CH. VII. ALUN
de l'acide sulfurique sur l’argile, soit par le grillage d'un . mélange de sulfure de fer et deschiste alumineux. On transforme ensuite le sulfate d'alumine en alun par l'addition de qualités convenables de sulfate d'ammoniaque ou de sulfate de potasse; 2° on prend le minérai de Ja Tolfa, on le calcine, et, par des lavages, on en extrait de l’alun tout formé. Ce sont ces procédés que nous allons décrire. 1298. On se procure directementle sulfate d’alumine par
un procédé très-simple. On prend pour cela des argiles , autant que possible, privées de carbonate de chaux et de peroxide de fer. On les calcine dans un four à réverbère, tant
our en chasser l’eau, que pour peroxider le fer, et rendre iv plus attaquable par les acides. Toutes ces conditions sont favorables à [a fabrication du sulfate d'alurnine que l’on veut produire. L’expulsion de l’eau rend l'argile poreuse et capable d’absorber l'acide sulfurique par attraction capillaire. La peroxidation du fer rend ce corps moins soluble dans l'acide sulfurique. Enfin la silice de l’argile, en réagissant sur l’alumine, lui fait perdre son aggrégation, et la rend ainsi plus facile à attaquer par l'acide sulfurique. Il faut donc caleiner assez l'argile ; mais il faut aussi ne pas la calciner trop. Dans ce dernier cas, elle deviendrait trop dense ; elle éprouveraiten quelque sorte un commencement de fusion qui rendroit l’action de l’acide fort difficile. On calcine l'argile dans des fours à réverbère, dont la flamme sert ensuite à chauffer deux chaudières d’évaporation , et un bassin destiné à mettre l'acide sulfurique en contact avec les argiles calcinées. Quand l'argile est devenue facile à pulvériser, on met fin à la calcination.
On pulvérise ensuite l'argile avec beaucoup de soin. On
asse même la poudreautravers d’un tamis en toile métal- Fou pour être assuré de sa ténuité. Cest sur elle que reose le bon succès de l'opération suivante.
Quand l'argile est réduite en poudre, on la met en contact avec l'acide sulfurique. On prend pour 100 parties d'argile, 45 partiesd’acide sulfurique des chambres à 45° de Beaumé. Ce mélange est placé dans un bassin en pierre, recouvert d’une voûte, Les fumées du four à réverbère passent sous cette voüte, et chauffent le mélange pâteux à 70° environ. Au bout de quelques jours, pendant lesquels on a eu soin de le remuer constamment, on retire ce mélange,
et on le dépose dans un endroit chaud , où on l’abandonne pendant un mois ou deux. , |
Au bout de ce temps, on le lave pour en extraire le sulfate d'alumine formé. On délaye la matière dans des tonneaux, que l’on remplit d’eau. On laisse reposer, et on décante, Les premiers lavages, qui marquent de 15 à 18°, sont soumis à l’évaporation. Les autres servent à lessiver de nouvelle matière, jusqu'à ce qu’ils aient atteint ce degré.
Quand, par l'évaporation, on a porté les lavages à 20° de Beaumé, on les conduit dans un bassin pour les éclaircir par le repos. On les décante ensuite pour les évaporer de nouveau, jusqu’à 25° ou 40°, suivant que l’on veut transformer le sulfate d’alumine en alun, par le sulfate d'ammoniaque, ou par celui de potasse.
Le sulfate d'alumine s'obtient, par un procédé tout autre, dans les localités qui fournissent du sulfure de fer disséminé dans des schistes alumineux. Le sulfure de fer seul, par une calcination ménagée, se transforme au contact de l'air en sulfates de protoxide et de sesquioxide de fer. Maïs ici la présence de l’alumine rend les résultats différens. Le sulfate de sesquioxide de fer se transforme en sulfate d'alumine, et le sesquioxide devient libre, ou du moins passe à l’état de sous-sulfate ; de telle sorte qu'en ayant soin de prolonger l'opération suilisamment, pour que la majeure partie du fer soit peroxidée, on n’obtient pour ainsi dire que du sulfate d’alumine.
Le schiste alumineux le plus convenable est ordinairement noirâtre, velouté, tendre et friable, à cassure lamel- Jeuse. On y rencontre presque toujours des cristaux de sulfate d’alumine et de fer, ou alun de plume. On extrait ce schiste, et on abandonne plus ou moins long-temps au contact de l’air ; on le grille ensuite. Pour quelques schistes comme celui de Freienwalde, ce grillage n'est même point nécessaire ; il suflit d'exposer la matière pendant un an, à l'air. Klaproth pense que, dans ce schiste, le soufre n'est pas à l’état de pyrite. Dans la plupart des cas, on a besoin de griller. Ce grillage se fait en tas, sur une aire battue, et dont le sol a une pente qui vient aboutir à une rigole, au moyen de laquelle les caux pluviales vont se rendre dans un bassin, On dispose d’abord sur le sol un lit
de fagots de 3 pieds de long sur un de diamètre, dans una longueur de 100 pieds et une largeur de 6 ou 7. On recouvre ce lit d'une couche de schiste de 2 pieds d’épaisseur. On allume les fagots au centre du tas, et on dirige la combustion, en ouvrant çà et là, des évents au moyen de la pioche, pour rendre la combustion plus générale. On dispose ensuite une nouvelle couche de fagots au-dessus du lit de schiste. On recouvre les fagots d’une autre couche de schistes, et l’on attend qu'elle soit embrasée à son tour pour continuer l'élévation du tas qui doit se composer de huit à dix couches de chaque, et se terminer par une cou: che de schiste très-menu, destinée à garantir le tas des eaux pluviales. La combustion dure six semaines, ou, au plus, deux mois. Quand le schiste est suflisamment chargé de bitume ou de houille, le premier rang de fagots suflt. On n’en met donc pas d'autre, et alors on charge en schiste, à mesure qu’on voit la flamme apparaître sur les divers points du tas, |
. La, présence des cendres provenant de la combustion du bois complique les produits de cette opération. La potasse qu’elle contient donne naïssance à du sulfate de potasse, et, par suite, à de l’alun de potasse.
On peut remplacer le bois par de la houille, dans ce grillage. Alors, il se forme encore de l’alun au moyen de l’ammoniaque qui provient de la houille. On a donc ainsi, du sulfate d'ammoniaque, et, par suite, de l’alun à base d'ammoniaque.
Le produit du grillage est très compliqué. Pendant la combustion, il se dégage du gaz sulfureux et du soufre, qui sont perdus pour la formation de l’alun. Mais, malgré cette perte, le résidu retient beaucoup d'acide sulfurique combiné sous diverses formes. Il doit contenir en effet, outre le schiste et le sulfure de fer non altérés, du peroxide de fer, du sous-sulfate de peroxide de fer, du soussulfate d’alumine, et probablement de l’alun aluminé; produits qui sont tous insolubles. Il doit contenir, en outre, du sulfate d’alumine, du sulfate d’alumine et de potasse, du sulfate d’alumine et d'ammoniaque, des sulfates de protoxide et de peroxide de fer, du sulfate de proioxide de fer et d’alumine, enfin du sulfate de peroxide de fer et de potasse; produits qui sont tous solubles. Ces pro-
duits ne se rencontrent pas tous en même temps probablement, mais peuvent tous résulter de l'opération du grillage, et varier en quantité, selon sa durée et la température qu on y a employée.
Parmi les produits solubles, ceux que l’on cherche surtout à recueillir sont l’alun et le sulfate d'alumine. On soumet, pour cela, le schiste grillé à trois ou quatre lavages, qui s'opérent par décantation, quand la matière est trèsdivisée, et par filtration, à la manière des plâtras salpétriés, quand elle est suffisamment grossière. On repasse, dans tous les cas, sur des schistes grillés neufs, les eaux de lavage faibles pour les enrichir, etc. On les amène ainsi à IO OU 12°.
Les eaux de lavage, évaporées jusqu’à 36°, sont ensuite abandonnées au repos, pendant cinq ou six heures. Il s’en précipite des sous-sels insolubles, surtout des sous-sels de peroxide defer. Delà, elles passent dans des cristallisoirs, où elles abandonnent la plus grande partie de l’alun qu’elles contiennent tout formé. On les reprend pour les concenirer jusqu'au degré qui est nécessaire à la cristallisation du sulfate de fer. On les laïsse refroidir, et Le sulfate de protoxide de fer cristallise en partie. On reprend Îles eauxmères, on les concentre de nouveau, et on obtient, par refroidissement, une nouvelle quantité de sulfate de fer, Enfin, par une troisième opération, il en cristallisse encore. Quand la liqueur n’en donne plus qu'avec difliculté, à cause de sa consistance syrupeuse, résultant de la présence du sulfate d’alumine, on la concentre, et on l’amène au point de se prendre en masse par le refroidissement. C'est ordinairement dans cet état, qu'elle sort de ces fabriques pour passer entre les maïns des fabricans d’alun. Quant à l’alun obtenu en premier lieu, on le redissout, on le fait cristalliser de nouveau, et on le livre au commerce.
Quand on s'est procuré le sulfate d’alumine par l’un ou par l’autre de ces procédés, on le transforme en alun, soit en le combinant avec le sulfate de potasse, soit en le combinant avec le sulfate d'ammoniaque, soit enfin en le combinant avec l’un et l’autre de ces sels à la fois (1).
(1) I ne paraît point qu’on ait essayé d’appliquer en gra nd dans les fabriques françaises , le procédé en usage à Freienwalde. I consiste à traiter le mélange de sulfate de fer par le chlorure de po-
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Le sulfate d'ammoniaque employé pour faire l’alun, provient du traitement des produits de la distillation des matières animales. Le sulfate de potasse résulte de la fabrication de l'acide sulfurique ou bien de la fabrication de l'acide nitrique. Dans tous les cas, il faut déterminer,
ar un essai, la richesse de ces sulfates, ainsi que celle du sulfate d’alumine que l’on veut traiter (1).
D’après l’essai des deux matières, on calcule Îes poids de chacune d’elles qui doit entrer dans la composition du mélange destiné à former l'alun. L'opération à faire ensuite, a pour objet de se procurer d’abord de l’alun en petits cristaux ou en poudre, afin que des lavages, à courte eau, puissent aisément Le débarrasser de tous les sels étrangers. Enfin ces cristaux purifiés sont repris et transformés, par une cristallisation convenable, en alunen grandes masses,
D'après cela, il est évident que le mélange des sels doit
tassium. Il se produit ainsi de l’alun de potasse qui cristallise ; et du chlorure de fer qui reste dans les eaux mères, à raison de sa déliquescence qui est irès-grande. Si ce procédé était susceptible d’être mis en pratique avec avantage en France, on trouverait dans les sels de Wareck une matière première très-favorable. Peutêtre pourrait: on, au moyen du sel marin, opérer une décomposition analogue et faire ainsi l’alun de soude.
(1) Pour cela , on détérmine la quantité de chlorure de barium que le sulfate d’ammoniaque peut précipiter. On se sert d’une dissolution de chlorure de barium titrée et on opère à la manière d’un essai alcalimétrique.
Pour le sulfate de potasse, on en prend 5 ou 6 gram., que l’on mêle avec la moitié en poids de carbonate d’ammonisque ; on chauffe le mélange au rouge pendant un quart d'heure. Cette opération enlève l’excès d’acide sulfurique , s’il y en a, et ramène le sulfate de potasse à l’état neutre. On dissout ensuite le sel dans l’eau et on l’apprécie par le chlorure de barium.
Enfin , pour analiser le sulfate d’alumine, on en dissout dans l’eau 5 grammes et on y verse un excès d’ammoniaque. Le précipité bien lavé est traité par la potasse caustique , qui dissout l’a lumine et laisse l’oxide de fer. La dissolution alumineuse est traitée par l’acide hydrochlorique en petit excès, puis, précipitée par un excès d’amonniaque. On obtient ainsi l’alumine pure, qu’on pêse après l’avoir bien lavée et chauffée ay rouge. San poids permet de calculer celui du sulfate d’alumine, |
se faire dans des liqueurs assez concentrées pour qu'il y ait précipitation subite de l’alun formé. Quand on se sert de sulfate de potasse, on en fait la dissolution bouillante ; quand on emploie le sulfate d’'ammoniaque on le dissout à froid ; enfin, quand on emploie les deux sels, on les dissout dans l’eau tiède en prenant quatre parties de sulfate d’'ammoniaque pour une partie de sulfate de potasse. On verse ces dissolutions, par portions, dans le sulfate d’a- Jlumine dissous dans l’eau tiède, en agitant continuellement. L'alun se forme de suite et se dépose en poudre. On laisse reposer la masse et on décante l’eau-mère. Celleci, évaporée dans une chaudière à fond plat semblable à celle dont se sert dans le raffinage du salpètre, donne, pourvu qu'on l'agite sans cesse avec des rabôts, un alun aussi pulvérulent que le premier. On réunit les deux aluns dans des caïsses semblables à celles qu’on emploie pour le lavage du salpêtre, et on les lave d’abord avec des eaux presque saturées de sulfate de fer, puis avec des eaux qui contiennent de moins en moins de ce sel; ces eaux sont toujours saturées d’alun. On termine en les lavant avec de l’eau saturée d’alun presque pur, puis avec de l’eau pure en petite quantité. Le premier lavage évaporé donne du sulfate de fer par cristallisation ; les autres servent à laver de nouvel alun. Le dernier donne la solution d’alun pur dont on a besoin.
Pour donnner à l’alun la forme commerciale, on le dissout dans l’eau de manière que la dissolution marque 48 à 5o° de Beaumé. La dissolution bouillante est portée dans les cristallisoirs, où elle se prend en masse, par le refroidissement. Ces cristallisoirs sont formés de trois pièces; un fond circulaire revêtu d’une lame en plomb et des parois susceptibles de se démonter en deux parties égales au moyen de boulons d'assemblage. Ces cristallisoirs ont la forme d’un cône tronqué, dont le fond forme la grande base. Quand la cristallisation est opérée, on écoule l'eaumère, on démonte le cristallisoir et on brise les masses ; l’alun dans cet état peut servir à presque toutes les opérations de la teinture. Cependant, comme il contient encore un peu de sulfate de fer, il donnerait sur la soie des jaunes ternes. Pour cet emploi et quelques autres, on fait de l'alun à l'épreuve du prussiate, qui doit en effet rester in-