PRÉPARATION DU CUIVRE NOIR
disent alors que les scories sont trop sèches ; si la silice est en trop grand excès, les scories deviennent pâteuses, et, dans ce cas, l’oxyde de fer se trouve encore réduit.
On obtient ainsi une motte qui est plus riche en cuivre que le minerai grillé, et que l’on coule en pains ronds qui sont cassés en petits fragments.
Cette matte est ensuite soumise à dix grillages consécutifs dans des cases fermées de trois côtés par des murailles. Pendant ces opérations, le soufre du sulfure de fer passe à l’état d’acide sulfureux ; l’oxyde de fer se combine avec la silice ; le cuivre se concentre dans les mattes.
Après les dix feux, la matte est fondue au fourneau à manche avec des scories et une certaine quantité de quartz, et donne du cuivre noir.
Fusion du cuivre noir au four à réverbère»
Cette méthode, qui est employée en Angleterre , diffère de la précédente, en ce que les mattes sont soumises à des fusions et 'des grillages alternatifs, et non à des grillages terminés par une seule fusion.
La fusion s’opère dans des fourneaux représentés (pl. XXXYI, fig. 1 et 2), La sole est faite de sable infusible ; elle est légèrement inclinée vers la porte de côté, pour faciliter la sortie des mattes. 11 existe dans la paroi du fourneau un trou destiné à laisser tomber la matte dans une fosse remplie d’eau. Ces fourneaux sont surmontés d’une trémie. Ils sont quelquefois composés de trois étages ; la dessiccation et le grillage se font sur les deux étages supérieurs, et la fonte s’opère à l’étage inférieur.
La fusion au four à réverbère peut se partager en plusieurs opérations.
1° Fusion du minerai grillé, qui donne une première matte et des scories.
Les ouvriers introduisent le minerai grillé dans les trémies; ils ajoutent une certaine quantité de scories pour augmenter la fusibilité du mélange, et, si la nature du minerai l’exige, ils introduisent dans la masse une certaine quantité de chaux et de fluorure de calcium qui agissent comme fondants. Après un certain nombre de charges, et lorsque la fusion est complète, le fondeur fait sortir les scories par les portes de devant ; et, quand la matte arrive au niveau de la porte, il ouvre le trou de coulée, et la fait tomber dans une fosse remplie d’eau.
La matte ainsi grenaillée est d’un gris d’acier; elle contient ordinairement 33 pour 100 de cuivre. Elle est environ quatre fois plus riche que le minerai.
2° La première matte est soumise au deuxième grillage, qui s’exécute comme le premier, dans un fourneau à réverbère, où la niasse est remuée continuellement. A mesure que le grillage s’opère, la fusibilité de la matte diminue progressivement.
3° Le produit du second grillage est fondu avec des scories provenant
CUIVRE
des opérations précédentes, et coulé dans une fosse pleine d’eau. Cette matte est d’un gris clair, bleuâtre à sa surface; elle contient environ 60 pour 100 de cuivre.
U° La matte provenant de la seconde fusion est soumise à un nouveau grillage et à une fusion, et donne du cuivre noir , qui contient de 70 à 80 pour 100 de cuivre pur.
Le cuivre noir est soumis, dans les usines anglaises, au rôtissage.
Cette opération consiste à chauffer le cuivre noir à une température rouge, mais insuffisante pour le faire entrer en fusion.
Le rôtissage du cuivre est une sorte de cémentation pendant laquelle le cuivre se débarrasse, par l’action de l’oxygène de l’air, du fer 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 l’on coule de nouveau la masse en lingots que l’on soumet à un second rôtissage. La matière fondue après trois rôtissages successifs donne le cuivre noir qui est ensuite raffiné.
Le traitement des minerais de cuivre est parvenu , dans le pays de Galles, à un haut degré de perfection. On traite, dans les usines galloises, des minerais indigènes (qui proviennent surtout des comtés de Cornouailles et de Devon), et une égale quantité de minerais étrangers venant de toutes les parties du monde. Tous ces minerais présentent une composition très variée : on y trouve à peu près toutes les espèces minérales contenant du cuivre en quantité exploitable ; cependant la plus abondante de ces espèces est la pyrite cuivreuse. On traite aussi, dans les usines galloises, différents produits d’art, tels que des mattes cuivreuses du Chili, des battitures de cuivre, des scories, etc.
Le quartz et la pyrite de fer forment la presque totalité de la gangue des différents minerais. Les fondants , que l’on ajoute aux minerais dans la proportion de 11/100 environ, sont le spath fluor et des mélanges de silice, d’alumine et de chaux qui, le plus souvent, sont empruntés aux parois même des fourneaux.
Le combustible employé dans les usines galloises est un anthracite menu, qu’on mélange avec un quart ou un tiers de houille collante. Ce combustible, en menus fragments, ne peut être brûlé sur les grilles ordinaires; les grilles des fours gallois sont formées par les cendres qui s’agglomèrent en formant des masses vitreuses, présentant de nombreuses fissures, à travers lesquelles pénètre l’air nécessaire à la combustion. Les masses de cendres vitrifiées sont supportées seulement par quelques barres de fer très écartées ; on fait tomber de temps en temps une partie de ces masses drus le cendrier, et l’on ajoute du combustible nouveau. L’air, traversant < ^s des foyers ainsi disposés une épaisse couche de charbon, se change complètement en oxyde de carbone ; ce gaz vient
