PRÉPARATION DU CUIVRE NOIR
Le minerai grillé contient des oiides de cuivre, de fer, et des sulfures qui ont échappé au grillage. Les opérations que nous allons décrire ont pour but de convertir le soufre des sulfures en acide sulfureux , l'oxide de fer en silicate de fer irréductible par le charbon, et de transformer l'oxide de cuivre en cuivre noir.
Dans le traitement des minerais de cuivre pyriteux peu riches en cuivre, il n'est pas possible d'obtenir, par un seul grillage ou une seule fonte, du cuivre non*, en laissant le fer dans les scories. Il est même essentiel que les premiers grillages laissent du soufre dans le minerai, afin que, dans la fusion, tout le cuivre puisse se concentrer dans la matte, en raison de la grande affinité du cuivre pour le soufre. Si le minerai était trop grillé, une portion notable de cuivre passerait dans les scories à l'état d'oxide. Après cette fonte pour matte, on peut griller plus complètement la matte obtenue , parce qu'on s'est déjà débarrassé de la majeure partie du fer. Quant aux scories de la deuxième fonte, elles contiennent du cuivre, mais on les repasse dans le lit de fusion de la fonte pouc matte.
5M PâÉPÀBATION DU GUIVRB NOIR.
ikMUc vowr c«|vre aolr mm foamcao * nuinclie.
I4 fMuiion paut s'opérer au foumeaii k manche.
1^ mipar^i ait mélangé à une certaine quantité de quartz qui doit sco- ^ifter l'pi^ide da fer, et à 50 p. tOÛ environ de seoriee proveuaiit des opérations précédentes, et qui facilitent la fusion ; il faut ajouter une quantité ^fQ^lfita da q^aftf 9 linon une partie de Toiide de fer se réduit, et forme 4m dépiMç qui l'attachent au fond du fourneau : les ouvriers disent alors q^a las saqrjas ^nt trop sèches; si la silice est en trop grand excès, les scories deviennent pâteuses, at, dans ea cas, Toiide de fer se trouve encore
On o)>tiant ^m\ une mattf qui est plus riche en cuivre que le minerai grillé, et que Ton fspula en paiua ronds qui sont cassés en petits fragmenu.
Otte matte es^ ensuite soumise k dii grillages consécutifs dans des cases fermées da trois c6lés par des murailles. Pendant ces opérations le soufre A\x lulfura de fer passe à l'état d'acide sulfur^x ; Toxide de fer se çpm))|na f^vac la silice ; la cuivre se concentre dans les mattes.
4prè| les 4iK fau^P, la matte est fondue au fourneau à manche avec des sfsorjas a( una certaine quantité de quaftz, et dmme du cuivre noir.
f^ipn nv rfttirf nafr •• Isvr a r^ffrMw.
Cette méthode, qui est employée en Angleterre, diffère de la précédente, en ce que les mattes sont soumises ft des fusions et des grillages alternatifs, et non à des grillages terminés par une seule fusion.
La fusion l'ppère dans cjesfouruaaus: raprésantés (pi. 33, Qg. I at2). La sole e»t faite de sable infusible; alla est légèrement inclinée vaps la porte de côté, pour faciliter la sortie des mattas* Il ei^iste dans la parpi du fourneau un trou destiné à laisser tomber la m^te daps une fosse remplie d'aau. Ces fourneaux sont surmontés d'une trémie. Ils sont quelquefois composés de troia étages ; la dessiccation e^ )e grillaga se font eiir les daui^ étages supérieurs, et )a ^nte s*opère ^ l'étage infériaur;
La fusipp au fpuf à réverbère pau( se par^ger en pl^sieun opérations.
l*" Fusion dn minerai grillé, qui donne une première matte at des scories. ^
Les ouvriers introduisent le mioarai grillé dans les trémias; i}s ajoutent une cartaiif e quantité de scories pour augmenter la fusibilité du mélange, et si la nature du minerai l'exige, ils ajoutent h la masse une certaine quantité de chaux et de fluorure de calcium qui agissent comme foudiints. Après un certain nombre de cliarges, et lorsque la fusion est complète, le fondeur fait sortir las scories par las portes de devant; et
RAVtUiÀtiE m GUIVRX Moia. 5fi7
quand la niatte HiTive au niveau de la porta, il ouvre la tFou de coulée, et la fait tomber dans une fosse remplia d*eau.
i;^ matta ainsi grau^Mlli^a e9X d'un gris d*acier; elle oouU^t ordinairement 33 p. 100 de cuivre. Elle est environ quatre fois plus richo que le minerai.
T La premi^ ip^tto e$t «oumisd au deuxitae grillage, qui s'exéoutA cpnunele premier, daus un fourneau à lévarhère, où la mafiae est remuée coptinuellement. A mesure que le grillage a'op^ , la fusibilité de la matte diminua progressiv^uent.
3<* Le produit du second grillage est fondu avec des scories provenant des opérations précédentes , et coulé dans une fosse pleine d'eau. Cette matte est d'un gris clair, bleuâtre à sa surface; die eontiept environ M p. 100 de cuivre.
V" {^ matte provenant de la seconde fusion est soumise à un nouveaii grillage et à une fusion , et donne du cuivre noir^ qui contient de 16 à 8Q p. 100 de cuivre pur.
Le cuivre noir est soumis dans les usines anglaises au ritUtage,
Cette opération consiste à chauffer le cuivre noir à une température rouge et insuffisante cependant pour le faire fondue.
Le rôtissage du cuivre est une sorte de cémentation pendant laqudle le cuivre se débarrasse, par Taction de Foiigène de l'air, du fo et du soufre qu'il contenait encore.
Dans quelques usines anglaises , on fait rôtir la deuxième matte coulée en lingots et on ne la grenaille pas ; on donne un coup de feu pour opérer la fusion , et Ton coule de nouveau en lingots que Ton soumet à un second rôtissage. La matière fondue après quatre rôtissages successifs donne le cuivre noir qui est ensuite raffiné.
BAPFINAGB DU CUIYRB NOIR.
La cuivre noir contient une certaine quantité de aoufre, de ter, et quelquefois de plomb et d'antimoine. L'aflinage a pour but de lui enlever ces corps étrangers.
I^ soufre est volatilisé à l'état d'aeide sulfureux par un grillage raé* nagé. Le fer, le ploiçb et l'antimoine sont aussi oxidés et seorifiés par un grillage en présence d'une substance quartzeuse. On ajoute souvent du plomb, dans le raffinage du cuivre , afin de faciliter la séparation des corps étrangers.
Pour atteindre tout le soufre et le fer contenus dans le cuivre, on est ordinairement obligé de dépasser raffinage , c'est-à-dire de former une oertaiiie quantité de protoxide de cuivre qui entre en dissolution dans le mét^l ; on réduit Toxide qui s'est fonné en ajoutant du charbon ; mais il faut éviter que le contact du charbon et du cuivre soit trop prolongé,
