TRAITEMENT DES MINERAIS DE PLOMB

Le plomb est un métal dont Textraction remonte à la plus haute antiquité.

Le minerai dont on extrait en général le plomb est le sulfure de plomb. La galène est souvent mêlée ou combinée à des minerais d'argent ; dans ce cas , tout Targent passe dans le plomb , et on le sépare ensuite par des procédés qui seront décrits plus loin.

Les gangues ou les minerais qui sont le plus souvent aiélés à la galène, sont le quartz, le sulfate de barite , la pyrite pure ou arsenicale et la blende.

Avant d'entrer dans les détails de la métallurgie du plomb, nous rappellerons quelques unes des propriétés de la galène , du sulfate et de Toxide de plomb.

1* Le sulfure de plomb, grillé au contact de Tair, se transforme en sul* fate de plomb qui est presque indécomposable par la chaleur : PbS + 0*=PbO,SO^

2* Trois équivalents de sulfate de plomb et un équivalent de sulfure produisent, sous Vinfluencede la chaleur, de l'oxide de plomb et de l'acide sulfureux : 3PbO,SCP + PbS == aPbO + 480»;

3*» Le sulfure de plomb est réduit, sous l'influence de la chaleur, par le sulfate de plomb, et donne de l'acide sulfureux et du plomb métallique : PbO,S03 + PbS = 2Pb + 280^

k* L'oxide de plomb est réduit par le sulfure de plomb : PbS + 2PbO = 3Pb + Sœ;

5* Le sulfure de plomb en excès, chauflTé avec du sulfate de plomb, forme un sous-sulfure de plomb qui , porté à une température modérée , se transforme en plomb métallique et en protosulfure de plomb ;

6* Le sulfure de plomb, décomposé par le fer à une température élevée , donne du sulfure de fer et du plomb métallique ;

7* L'oxide de plomb est réduit par le charbon et donne du plomb métallique.

Les faits que nous venons de rappeler simplifient beaucoup la théorie de la métallurgie du plomb. On voit en effet que Ton pent retirer le plomb de la galène , 1* en la grillant et en faisant réagir le sulfate et

TRAITIMSNT DBS THtNERAIS Dfi ?LOMB. 695

Toxide de plomb sur le sulfure ; 2* en réduisant par le charbon l'oxide de plomb provenant du grillage ; Z^ en décomposant le sulfure de plomb par le fer ; les différentes méthodes de traitement des minerais de plomb peuvent être ramenées à trois classes qui sont précisément fondées sur ces trois réactions.

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Lt galène ast d*abord séparée mécaniquement de la gangue qu'elle contient ; on obtient alors du minerai en gros morceaux, et de la galène en poudre qui porte le nom de SchlicA.

Elle est soumise ensuite à un grillage qui la transforme en partie en olide et en sulfate de plomb ; ces d«ux corps sont mélangés autant que possible avec du sulfure non grillé , afin de produire du plomb métallique, comme Vexpriment les équations que nous avons posées en commençant.

La réduction s'exécute dans un four à réverbère dont nous donnons le dessin (pi. 33, fig. 3 et 4).

Lorsque le bassin se trouva suffisamment plein, on fait la première coulée en enlevant un tampon d'argile qui laisse arriver dans un bassin de réception le mélange de plomb et de mattes.

Les mattes sont principalement formées de sous-sulfure de plond> ; elles sont plus légères que le plomb, et se séparent du métal par la différence de densité ; on enlève ces mattes et on les reporte dans le four à réverbère, où, par l'action de la chaleur, elles se transforment en plomb métallique et en protoiulfure de plomb.

Dans la première partie de l'opération que nous venons de décrire , on retire plus de moitié du plomb contenu dans la galène ; on procède ensuite à l'opération qui porte le nom de resmoffe : cette opération s'exécute encore dans le four à réverbère , mais en présence d'une certaine quantité de charbon que l'on ajoute à la masse; elle a pour but de produire une nouvelle proportion de sulfate et par suite de plomb métallique, et surtout de réduire au moyen du charbon Voxide de plomb qui s'est fcurmé.

Eu Angleterre, le traitement de la galène s'exécute aussi dans des fours à réverbère; on ajoute seulement au minerai du fluorure d6 calcium qui peut, comme l'a démontré M. Berthi^, déterminer la fusion des sulfates de chaux et de barite contenus dans la gangue, et faciliter la réduction du sulfate de plomb.

Le traitement de la galène au fourneau écossais, sorte de fourneau à manche extrêmement bas , est fondé sur le même principe. On emploie on combustible poreux qm est ordinairement la tourbe ; le courant d*air qui traverse le fourneau est très oxidant. L'oxide et le sulfate fonnés réagissent sur le sulfure, et pfoduisent du plomb qui se sépare

k9ù tbàit£ment des minerais de plomb.

par liquation. On facilite souvent la réaction pai* un grillage préalable du

minerai.

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On réduit souv^t la galène dans des fourneaux à manche; mais alors le minerai doit avoir été préalablement grillé aussi complètement que posûble; le fourneau à manche, produisant une température plus élevée que le four à réverbère, permet de traiter des minerais qui sont moins riches en plomb; comme la fusion est plus rapide, le uMnerai grillé que Ton destine au fourneau à manche doit être peu riche en sulfate.

C'est aussi toujours dans des fourneaux à manche que Ton repasse les crasses du traitement des minerais de plomb au four à réverbère.

TraltciMent «e la valèae par le fer.

Ce procédé consiste à réduire la galène par le fer, à former du plomb métallique et du sulfure de fer.

Cette réduction se fait dans des fourneaux à manche, des demi-hautsfourneaux, ou même de véritables hauts-fourneaux chauffés au coke.

Les minerais sont fondus avec 12 ou l/!i p. 100 de fer en grenailles, 12 de scories de forge et 36 de scories pures provenant d'une fonte précédente.

TratteMcat mixte «e la valène.

La réduction de la galène par le fer est presque toujours appliquée à des minerais qui contiennent des sulfures d'argent, de cuivre et de zinc.

Cette circonstance complique beaucoup l'opération ; on est obligé d'avoir recours à un procédé mixte, qui consiste à employer moins de fer qu'il n'en faudrait pour revivifier tout le plomb; on retire une partie seulement du plomb contenu dans la galène, et l'on forme un mélange de sulfures qui porte le nom de mottes.

Ces nuittes sont ensuite soumises à des grillages successifs, et donnât naissance à de l'oxide et à du sulfate de plomb, qui, en réagissant sur le sulfure de plomb , produisent une nouvelle quantité de plomb : on finit ainsi par enlever presque tout le plomb du minerai et par concentrer le cuivre dans les mattes : celles-ci sont traitées à part pour cuivre noir.

On obtient ainsi un plomb ai^entifèi*e qui porte le nom de jo/om6 d'osu^ tre, et que l'on traite par des procédés qui seront décrits en parlant de la métallurgie de l'argent

Lorsque les» minerais sont riches en argent, on les réduit en général par le charbon, après un grillage complet; on obtient, il est vrai, moins de plomb que par l'addition du fer, mais il ne se forme pas demattes