O.LIO
o,oi(
spSfl
(i) Scories extraites du fourneau, à réverbère de Pezej, après seize beures de feu. Elles resseaiUent à des scories de forge.
(2) Scorie pro\fenant du traitement au four à rêver-bère y de la galène blendeuse d^Holzapel , près de Francfort -sur «le -Mein; d*un gris foncé mat, à cassure compacte 9 parsemée çà et là de particules de sulfure de plomb lamelleux. — La baryte contenue dans cette scorie vient du sulfate de baryte qui se trouve dans la gangue , et <jue Faction combinée des sulfures et de la silice décompose complètement.
(3) Scories dites crasses blanches, provenatU du traitement, au four à rév^erbère, de la galène mêlée de blende, à Poulaouen, Elles sont huileuses , à cassure unie et matte , d'un gris presque noir, et mêlées de beaucoup de lamelles de sulfure de plomb.
(4) Scories dites mattes oxidées , quon obtient à Poiv-
PRODUITS d\rtS. 7!&5
laotien en traitant, au four à rëverbère, les terres rouges argentifères du Huelgoeth avec des scfaliebs de galène. Ces scories sont compactes , à cassure unie ou un peu inégale , faiblement luisante , d'un noir métalloïde , et ressemblent à des scories de forge. Elles sont souvent mélangées de matte. '
(5) Scories dites mattes ozidées, qxion obtient dans le même travail que les précédentes lorsque le minertà est zincifère. Elles sont d*un gris foncé métalloïde, à cassure cristalline , et elles présentent à leur surface une multitude de cristaux prismatiques minces , allongés et très éclatans. Elles forment sur le bain de plond> une couche bien fondue de quelques centimètres d'épaisseur.
(6) Scories proi^enant du traitement de diverses matières plombifères très sulfatées , au fourneau à réverbèrCj à Birmingham.
(7) Scories résultant de la fusion , au four à réver^ hère , des minerais phosphatés et arséniatés de Kat^ zenthal y près d*Erlembacb, Elles ressemblent à des Scories de forge, et elles sont mécaniquement mélangées de matte. Elles ont la propriété singulière de se prendre en masse cristalline dans Tavant-foyer. Il est fort difficile , à cause de cette circonstance , d'en extraire en grand ie plonab qu'elles contiennent. Elles résistent à l'actioa des acides les plus forts.
Sulfate de plomb.
— — de baryte.
de chaux .
Finale de chaux • • . • • Chaux un peu carbonatëe.
Sulfure de plomb
Oxide de ter
' de une -.
de plomb
[GraHiiigto».
Lta , prii de llatloc.
Oy080
o,o3oi it' ' t 0,045
0,090 o,3oo o,33o o,i36 0^088
0,020 o,oao • .• • •
o,3oo 0,244 o,o56 o,o85 0,147
•ullktéc».
7Sl6 I»LQMB.
(i) Scories provenant du traitement d^ minerais de plomb composés de galène ^ carbonate de plomb, sulfate de baryte et carbonate de choMPC, sans addition de spath Jluor, à Grassington (Angleterre). Elles sont d'uD ÛUnc p&Ie 9 poreusç9 , très tendres , et contienneot beaucoup de grenailles de plomb *, elles n'ont été qu'agglomérées Sfuois fiiapn. Essayées arvee ^ p. de flux nouilles deviennent très fluides , et doiment Offà^ à 0,2$ de plomba Xioraqu'oo mêle du spath fluor avec le minerai les scories entrent çn pleine fusion.
(2) (3) (4) (5) Scories prot^enant du traitentent des minerais composés de galène ^ carbonate de plomb et sulfate de baryte, ai»ec addition de spath Jluor, à Lea, près de Matloc en Derbyshîre. ---(a) (3) Scories bieo fusibles qui s'écoulent du four à réverbère , et qui soot rejetées comme trop pauvres pour être refondues. Elles sont compactes» d'un gris très clair im peu jaunâtre, luisantes dans Fintérieur des bulles , à cassure grenue et matte. Elles contiennent çà et là quelques petites parcelles de matte. -^(4) (5) Scories non fondues qui res^ tent sur la sole à la fin du travail* Elles ne myoX pas homogènes. La substance dominante est d'un gria clab* et mat comme les scories fusibles-, mais elle est aeDsi<blement poreuse, et mélangée de parties blanches ternsi qui paraissent être de la chaux, et de beaucoup de partie» lamelleuses qui ont tous les caractères de la galène. Ces scories sont un peu magnétiques. Elles fondent très biea avec a p. de flux noir, et produisent o,ao à o,ai de plomb. On les repasse au fourneau à manche avec un mélange de divers minerais pauvres , et il en résulte de srories nouvelles scories qu'on rejette. Ces dernières » qui sont très sulfureuses , ont asses de flmdité pour qu eues poi^ sent facilement s'écouler du fourneau. EUea sont compactes , d'un noir-brun , à cassure grenue et matte -, les acides forts les attaquent avec grand dégagement d'hydrogène sulfuré. Elles fondent bien avec a p. de flux noir, mais sans donner la plus petite trace de plomb. On v a trouvé :
PRODUIT^ DÀRTS. 'J%']
Fittate de chaux ... o , 1 35
Silice o , 1 3o
Baryte o,3oo
Chaux 0,1^
Protoxide de fei\ . • o, 1^4^ ...
Oxide de zinc o,025
— «^ de ploiub. . • 0,010
Alumine o ^ oao
Soufre 0,070
Ces produits . immédiats ne sont pas ceax qui ezisteiit dans la scorie : nue partie de cliaqne terre et de chaque métal s*y trouve «on à Tëtat d' oxide , mais à Tétat de sulfure ', en sorte que la combinaison doit être formée de sulfures , de fluorures et de silicates. N'ayant aucune don^ née qui puisse guider dans le partage qu il y aurait à faire de Toxigène et du soufre entre les divers métaux , nous nous bornerons à indiquer que les o^Soo de baryte équivalent à 0,33 1 de sulfure de barium contenant o,o63 de soufre, et que les o, i45 de protoxide de fer équivalent à 0, i83 de protosulfure qui eoutiennent 0,068 de soufre ) d'où il suit que soit le barium , soit le fer, est à peu près suffisant pour saturer tout le soufre qui entre dans la composition de la scorie.
7*. Scories des fourneaux à manche^
Silice
Oxide de plomb. • Protoxide de fer. • .
Oxide de zinc. . . • — — de cuivre. . .
de manganèse.
Magnésie
Alttoiiiw. .»•..• Protosulfure de fer.
Pcaey*
PoaboaMi.
ot'94
Le Rartz.
7îi8
Silice
Oxide de plomb. . .
Protoiide de fer. . • Oxide de zinc. . . • — — de cuivre. • .
de manganèse.
Baryte
Chaux
Magnésie •••...
Alumine
ProtosulAire de fer.
inoore»
Em». Holuipd.
Pmtgîliaad
o,a85 o,o3o o,35o o,io6
OyOIO
Silice, .a
Oxide de plomb. . .
Protoxide de fer. • .
Oxide de zinc. . . • ■' ' de manganèse.
Baryte. ••...••
Chaux .
Alumine
Fluate de chaux. • .
Acide phosphorîque.
Prolosulfure de Ter.
Sulfure de zinc. . • Acide salfurîque. . .
Untennnld.
o,3o7 o,o63 o,45o o,o4o . . • . • o,oio o,o53 0,037 • . • • .
Hal»bmck.
Yillefort.
Pom-
gplMtud.
Ratim- (17)
trace.
trace.
trace.
(1) Scories résultant de la fusion de la galène grU^ lée à Pezey ; vitreuBes et vertes. Elles ne sont pas complètement attaquables par les acides.
(2) (3) Scories résultant de la fusion des crasses blanches à Poulaouen j -^- (a) riches , et qu^on repasse , — ► (3) pauvres et rejetëes. Ces deux scories sont vitreuses et noires y et complètement attaquables par les acides , avec dégagedliydrogène sulfuré.
0) Scories résultant de la fusion de toutes les matières
plombeusss oxidées qui pro^^iennent de la liquatiorij au Harfz. (M. Karsten.)
(5) Scories œsultant de la fusion des minerais plont" beuXj cuii^reux , argentifères j grillés au Hartz.
(6) Scories proi^enant de la fusion d*un minerai composé de galène, de blende , de pyrites ^ de chaux carbonatée, de serpentine^ de mica, etc*^ a\^ec addi^ tion de mattes grillées et de scories dtopérations pré" cédentes, à Sala en Suède. (M. Bredberg.) Ces scories sont compactes, d^un gris passant au noir, translucides sur les bords. Elles rongent les parois des fourneaux qui sont construits en pierres quarseuses.
(7) Scories obtenues dans les usines d^ Ahtonmoore en Angleterre -, compactes , d'un noir métalloïde , à grains cristallins brillans , très magnétiques , facilement attaquables par les acides.
(8) Scories provenant de la fusion des minerais de plomb cuii^reux zincifères , grillés à Ems ( Grand* Duchd du Rhin) *, compactes , noires , très facilement attaquables par les acides. Elles sont accompagnées de mattes très cuivreuses.
(9) Scories proi^enant de la fusion d*un minerai très mélangé de blende, grillé à Holzapel , près de Francfort-sur-le-Mein ', semblables aux précédentes, et accompagnées de mattes plombo-cuivreuses. Elles sont chaînées d'une quantité considérable d'oxide de zinc, parce que le cuivre prend tout le soufre , et que la température des fourneaux n'étant pas très élevée , le fer ne se trouve pas en proportion suffisante pour saturer la silice. On voit d'ailleurs qu'elles ne peuvent provenir que d'un boQ travail puisqu'elles ne contiennent que très peu de plomb , et qu'elles sont à peine mélangées de matte.
(10} Scories obtenues à Pontgibaud, en fondant le nmierai grillé avec addition de fer métallique et de scories calcaires. Elles ne sont pas accompagnées de mattes ; mais il se forme en même temps beaucoup de sulfure de zÎDC qui s'amasse autour de la tuyère , et reste en partie disséminé dans les scories, sans d'ailleurs nuire au
succès du travail. Ces scories sont compactes y d^im noir grisâtre , opaques , à cassure uaie ou raboteuse et à grains un peu cristallins. — Lorsqu^on les traite par Facide muriatique il ne se dégage presque pas d'hydrogène suliurë, et le résidu est un mélange de silice gâatineuse et de sulfure de sine couleur café et un peu ferrugineiix. — * Dans les creusets des fourneaux la blende s'accumule en grande proportion dans les scories et leur fait perdre leur fluidité -, elle donne alors naissance à ce qu^on ap« pelle des bonnets. On a trouvé dans un de ces bonnets q,%^ de ce sulfure.
(il) Scories obtenues à Pantgibaud^ en fondant des fonds de coupelle avec un mélange de scories de forgs. ËUes sont d'un noir grisâtre , et très dures.
(la) Scories provenant de la fusion du minerai grUlè à Villefort (Lozère).
(i3) (i4) Scories de F usine dUntermuld, près de Frejberg (M. Lampadius), — (i3) résultant de la fusion aa charbon de bois , — (i4) résultaqt de la fusion an coke.
{^\S) Anciennes scories provenant dHahbruck, prés de Frejberg, provenant de la fusion d'un mélange de galène et de minerais d'argent maigres qui contenaient beaucoup de sulfate de baryte. On les emploie maintenaDt comme fondant avec la matte de plomb. (M. Lanipadios.)
(i6) Scories résultant de la fusion des crasses çui proviennent de la réduction des abstrichs au fourneau écossais j à Pontffibaud. Elles sont accompagnées de mattes arsénio-sulfurées .
(17) Scories provenant de la fusion des minerais phosphatés et arséniatés de Katzenihal , près d^Erlemhacb. On les désigne sous le nom de patzen, Eàea ressemblent à des scories de forge : leur grain est très cristallin *, elles contiennent souvent une proportion plus forte dTacide phospborique. — Le plomb qm coule en même temps est très arsenical.
S*". Scories des fourneaux écossais. — » Comme la température est ti*ès peu élevée dans les fonmaux ëcosssis , et que d'ailleurs les matières à fondre n'y séjoament que très
PRODUiTS D^ARTS. j3t
peu de lempfi, les soories qui sortent de ces fourneaux
sont toujours très riches en plomb ^ et il est niécessaire do
les repasser au fourneau à manche pour les appauvrir. Deux
scories obtenues à Pontgibaudy ^*-- (i) en fondant les li-*
tharges , -*- et (2) en fondant les abstrichs , ont été trou--
vcies composées comme il suit :
Silice 0,7.20 — 0,387
Oxide de plomb.. 0,356 — o,i6o
— — de fer 0,042 — 0,237
Chaux o,3o2 — <>909o
Magnésie ,. 0,010 — 0,010
Alumine. o,o52 — 0,116
action chimique des gangues dans le traitement mé^ tallurgique des minerais de plomb, -— L'ensemble des analyses que nous venons de rapporter donne toutes facOit^s pour reconnattre quelle sorte d'action chimique exerce dans le traitement métallurgique des minerais de plomb, chacune des gangues qui accompagnent le plus ordinairement ces minerais \ savoir, le quarz, le sulfate de baiyte, la pyrite et la blende. INous croyons utile de nous arrêter un instant sur ce sujet, en nous occupant successiv»* ment de ces différentes gangues.
Lorsque le grillage de la galène Se fait à une tem* Quar^
përature très basse , le quarz est inerte et n'entre pas en
combiiuiison avec les oxides qui se forment-, mais quand ,
ainsi que cela a presque toujours lieu, la chaleur s'élève
vers la fin de l'opération au point de ramollir la matière
grillée ou même de la faire entrer en fiision pâteuse, il
se produit des silicates , et le quarz est complètement
désagrégé. La tendance qu'a cette substance à se combi->
ner avec les bases, et surtout avec les bases fortes, fait
qa^eUe décompose en totalité ou en partie le sulfate de
plomba qui est un des résultats inévitables du grillage
(a) (3) (4) (5) (6), page 721 , et même le sul&te de baryte,
quand le premier ne se trouve plus qu'en petite quantité. La
silice se comporte donc , dans le grillage et dans le travail
j3^ PLOMB.
du four à rëyerbëre , comme principe dësulfurant , et elle agit d* autant plus puissamment que Tacide sulfuriqne quelle met en liberté ne pouvant exister à Tétat isolé , se décompose » au moment où il prend naissance , en acide sulfureux et en gaz oxigëne , et agit comme ozidant très énergique sur les sulfures qui n^ont pas été atteints par le grillage. Uaction décomposante de la silice sur les sulfates est d'autant plus grande que la température est plus élevée *, cette action est au contraire atténuée par la présence de bases libres suffisamment énergiques. Au four à réverbère , pendant le grillage , le sulfate de baryte reste intact -, mais il n^en existe plus dans les scories qui ont subi un feu violent , et desquelles la plus grande partie du plomb a été séparée (i) , page yi^. Le sulfate de plomb est en moindre proportion par rapport à Foxide de plomb dans les minerais grillés et cliauffés fortement au four à réverbère de Pontgibaud (4) (5), page 721, que dans le schlicb grillé en tas à Holzapel (a). Lorsqu'on fait une coupellation directe de galène en petit avec addition de 0,10 à o^rs de quarz eu poudre , il ne se produit que o,i5 à o, 18 de sulfate de plomb , tandis qu avec la galène pure il 8*en forme le double. En grand on pourrait, à Taide du quarz, évitera peu près complètement la production de ce sel. Le minerû de Pontgibaud mêlé de quarz griUé en tas (6) ne renferme pas de trace de sulfate. La silice, lorsqu'elle n est pas en excès, ne chasse du sulfate de plomb qu'une certaine portion de son acide 9 et le change seulement en sous-sel plus ou moins basique, qui reste combiné avec le sous-silicate formé, et qui peut même se fondre en une masse homogène ave ce sous-silicate *, seulement le sulfate conserve d^autant moins diacide que la température à laquelle on soumet la matière est plus élevée.
Lorsqu'un minerai est très riche , on parvient aisément , et d'une manière aussi simple qu'avantageuse , à décoo»poser le sulfate de plomb qui se forme inévitablement dans le grillage , en faisant réagir la galène sur' ce sel à la Êlvcur d'une augmentation momentanée de températore , ainsi que cela se pratique dans la méthode de Conflans ; mais
PB0DUIT5 d'irTS. ^33
quand le minerai est très mélange de gangues sulfureuses y cette méthode présente quelques difficultés : premièrement , si Ton donne trop tôt le coup de feu propre à faire naître les réactions , la matière se fond ou s'agglutine en une masse composée de sulfiures et dVxi-sulfures imbibés de plomb en grenailles *, masse qui , à cause de son état d^agglomération , ne se grille plus qu'avec une extrême lenteur*, en second lieu , si au contraire on donne le coup de feu trop tard , il peut arriver que les sulfures ne se trouvent plus en quantité suffisante pour effectuer la décomposition du sul* fate -, enfin les oxides qui sont le résultat du grillage, ayant tendance à se combiner avec les sulfures d'une part , et d'une autre part avec les sulfates, font obstacle à la réaction réciproque de ces substances^ on ne peut donc réussir qu'en graduant la cbalcur convenablement, et saisissant le moment propice pour chauffer jusqu'à ramollissement. Mais on atteint plus sûrement son but en grillant aussi complètement que possible à une température mo* dérée , et chauffant plus fortement ensuite , après avoir mêlé la matière avec du menu charbon tel qu'on le ramasse sur l'aire clés halles : si l'on a soin de n'employer ce combustible qu'à petites doses , il décompose l'acide sulfurique , avec formation d'acide sulfureux et d'acide carbonique , sans réduire les oxides , et à plus forte raison sans, donner naissance à des sulfures-, si d'ailleurs on en introduisait une proportion surabondante pom* décomposer l'acide sulfu-> rique y sans pourtant en mettre un grand excès , une partie des oxides se réduirait-, mais il ne se formerait à la vérité pas de sulfures. M. Foumet a essayé ce procédé , mais principalement dans le but de se débarrasser du zinc : il n'a pas réussi complètement sous ce dernier rapport. On conçoit en effet qu'il aurait fallu pour cela chauffer très fortement et employer une proportion considérable de charbon \ mais il s'est ainsi débarrassé complètement du sulfure de plomb. Si, après avoir grille le minerai sans le ramollir, on le mêlait avec du sable en poudre ou même avec un scUich très quarzeux, au heu de charbon, on parégalement à décomposer sinon la totalité, du
^34 PLOKB.
moitts là plus grande partie dtt sulfate de plomb. Comme d^afllenrs la pnisence dn qnarz est nëceâsaire pom* fondre aa fomneaU à manche les matières qui sortent du four à réverbère, il y aurait très probablement de Tavantage à employer ce moyen de dësulfatîsation pour des minerais très mëlangds de gangues.
La silice est Félément ëlectro-nëgatif de toutes les scories de fourneaux à manche \ c^cst elle qui dissout tontes les bases (fer, zinc , chaux , baryte , etc.) avec lesquelles Toxide de plomb peut être mêlé, et qui par suite permet à ce dernier, plus réductible que les auti^s, de ae transformer eu métal. Mais néanmoins , comme elle a beaucoup d^affimcé pour cet oxide , il faut remplir de certaines conditions pour que les scories ne retiennent pas de plomb, et pour que celui-ci se réduise seul. Ces conditions se rapportent principalement au degré de chaleur des fourneaux et à Tétat de saturation des silicates ; dans tous les cas , les scories doivent êtres assez liquides pour qu'elles s*écouIent facilement et pour que le métal n*y i^ste pas disséminé en grenailles. Il y a évidemment économie à chauffer le moins possible , et cela procure en outre Tavantage d^atténuer la perte par volatilisation; perte qui est inévitable, et qui peut être fort grande lorsque le grillage a été mal fait ou lorsque la gangue est trop zincifère. Quand rien ne s*j oppose , on doit donc opérer à basse température -, mais alors Toxide de plomb en présence des scories devient moins réductible que lorsqu^on chauffe fortement. Pour obvier à cet inconvénient, on doit composer les lits de Ibsion de telle sorte qu il y ait une grande proportion de matîcre!; basiques propres à neutraliser l'action de la silice sur Toxide de plomb , et ces matières basiques doivent être très fondantes. Parmi celles dont le métallurgiste peut disposer, les plus énergiques sont la baryte et Toxide de fer. H y a cependant un terme de saturation qu^on ne peut pas dépasser sans de grands inconvéniens , parce que quand les scories sont trop basiques elles deviennent ce qu^on appelle chawies, c^est-i-dire qu^ayant grande tendance à dissoudre les matières siliceuses , elles corrodent les parois des fourneaux et
de baryte.
PB0DUI9S d'arts. y35
les dëtrnisetit trds rapidement. On voit par le tableau , page 7^7 , que les bonnes scories ne contiennent que o,ao à o,3o de silice. Lorsque la proportion de cette substance diipasse o^So, les scories retiennent une proportion plus ou moins considérable de plomb (i) (2) (4) (i i) (12). Si les circonstances ne permettent pas de les rendre plus basiques , le seul moyen de les appauvrir consiste k les fondre dans des fourneaux élev^ et sous Tinfluence d^une très forte chaleur.
Des scories bien fusibles peuvent contenir en mëlange mécanique une proportion considérable de matières infîisibles sans perdre leur fluidité (16).
A la chaleur blanche le sulfate de baryte est dé- suif.t* composé par le fer, le zinc, et par tous les métaux plus oxidables que le cuivre, ainsi que par les sulfures de ces métaux, avec formation d'oxî-sulfiires, c'est-à-dire de composés qui renferment à la fois de la baryte , du sulfure de barium, de Toxide et du sulfure du métal décomposant. Mais dans Tacte du grillage tel qu'il se pratique en grand cette réaction n'a pas lieu , puisqu'on retrouve la totalité du sulfate de baryte dans la matière grillée (îî6) (27). Dans le traitement par la méthode de Confians , la décomposition du sulfate de baryte par les sulfures s'effectuerait probablement à la 6n du travail , au moment on l'on donne le coup de feu pour faire ressuer les dernières scories, dites crasses h/anches, s'il ne se trouvait pas de silice dans le mélange*, maia 1^ quarz que renferment toujours les schlichs s'accumulaut dans les résidus » et les matériaux argileux qui entrent dans la construction des fourneaux se détériorant très rapidement, il arrive que les crasses blanches contiennent presque autant de silice que les scories de fourneaux k manche (a) (8) , et c'est alors cette substance qui opère la décomposition du sulfate de baryte^, dès lors ce sel devient oxidant , et par suite désulfhrant par Tadde sulftirique qu'il abandonne -, il est même probable que les sulfbres , par leur affinité pour Foxigène , secondent Faction décomposante de la silice. Quoi qu'il en soit, il ne reste pas de Bulfiite de baryte dans les crasses blanches (1)9 page 72 /f.
La baryte est une base très forte et un fondant puissant^ dans les fourneaux à manche elle donne de la fluidité aux scories, et elle a pour eifet de les appauvrir en mettant Toxide de plomb à nu et en facilitant sa réduction par le charbon (ta) (i 5) (16)9 page 728. Sous ce double point de vue , la présence du sulfate de baryte est donc très utile ; mais malheureusement ce sel en présence du charbon et des oxides métalliques donne naissance à une certaine quantité de sulfures et augmente par conséquent la proportion deâ mattes. Néanmoins comme il contient peu de soufre et beauconp de baryte , il est plutôt utile que nuisible quand il n est pas en excès , et ce qui se passe à Pontgibaud prouve que , lorsque les grillages sont faits avec soin , u» minerai surchargé de sulfate de baryte peut ne donner qu^aœ tris petite quantité de mattes au fourneau à manche. Pyrite. La pyrite se grille très aisément y et commence à brû-
ler à une température très peu élevée -, comme elle contient beaucoup de soufre , il se développe promptement beaucoup de chaleur, et la combustion se propage et s'entretient d'elle-même dès qu'elle a été mise en activité. Si Fou fait en sorte que le grillage ait lieu lentement à la chaleur la plus faible possible, il se forme beaucoup de sulfate^ mais si au contraire on active Topâration et qu on chauffe un peu fortement vers la fin , on obtient de Toxide de &r à peu près pur, le sulfure et le sulfate se décomposant réciproquement, et celui-ci pouvant d'ailleurs être décomposé par la chaleur sei^e. La pyrite, lorsqu'elle est mêlée avec la galène, se comporte dans le grillage comme si elle était pure^ elle contribue à la formation du sulfate de plomb , par Facide sulfiirique auquel elle donne naissance , et aussi probablement en atténuant Faction décomposante de la siiîce sur ce sel (4) (S) 9 page fjii. L'oxide de fer, qui est le produit du grillage de la pyrite et qui est maintenu à Fétat de protoxide par le contact des sulfures , etc. , est loin d'être nuisible. Comme il a des affinités très fortes, et qu'il est très fondant, il s'emdare de la silice , avec laquelle il f(^rme des scories bien
PRODTMTS D^RTS. jZj
coulantes y et si Ton conduit le travail d'une manière conve* nable , on peut , par le seul traitement au four à réverbère > extraire tout le plomb d'un minerai pyriteux ou ferrugineux. Onaun exemple de ce traitement à Poulaouen(4) (5) , p. yn/^. Au fourneau à manche » lorsque le minerai est bien gnJlé y la pyrite, transformée en oxide, se comporte comme au four à réverbère -, elle est très fondante et facilite la réduction du plomb , qu^elle pent rendre à peu près complète (5) (8) (9) (i6) (17), page 71^7. Cependant un excès d'oxide de fer a , comme on Ta déjà dit , Tinconvénient de rendre les scories trop chaudes^ et en outre de donner lieu à la formation de loups ou de masses de fer réduit qui s'amassent dans les angles des fourneaux et finissent par les engorger. Quand le minerai n est qu'imparfaitement grillé il se forme des mattes dans lesquelles tout le soufre se concentre. S'il y a peu de fer ces mattes sont plombeuses et doivent subir un nouveau traitement analogue à celui qu'on applique à la galène -, si le fer est en grande proportion il se partage entre la silice et le soufre ; les mattes sont alors plombo-ferreuses , tableau, page 718 -, et si la chaleur est suflisamment forte on peut même obtenir des mattes assez pauvres pour qu^il n'y ait pas lieu k les retraiter. Dans tous les cas le cuivre , s'il s'en trouve dans le minerai , passe tout entier dans les mattes.
Quand les pyrites qui accompagnent les minerais de plomb sont arsenicales, comme à Pontgibaud, une portion de l'arsenic se sublime dans les traitemens successifs qu'éprouvent ces minerais -, mais dans le grillage il se forme toujours une certaine quantité d'arséniates , en gênerai assez considérable , qui peuvent passer dans les crasses blanclws, mais qui se changent en arséniures au fourneau à manche. Si l'arsenic n'est qu'en petite quantité , et s'il n'y a pas formation de mattes , il se combine avec le plomb (5) , page 7 17 ; s'il est en proportion très considérable il se partage entre le plomb et le fer, comme dans le traitement des abstrichs à Pontgibaud (11), page 7 1 9. L'arsenic , même en très petite quantité , altère beaucoup la qualité du plomb et le rend aigre ; mais on s'en débarrasse tout aussi aisé- %. 47
ment que de rantimoim par le moyen de Tafibiage , qui le fiaiit passer dans les akstrichs (j) (8) (9), page 74^- U y aurait même on autre mode de puriticatîon qui pourrait être préférable à cduî-ci 9 en ce qu'il oocasiodMrait un déchet moindre et qu*il dnaunuerait la productioii des plombs aigres qu'on est embarrassé de placer dans le conunerce. Ce mode consisterait à employer l'action du fer métallique, qui décompose aussi complètement l'arsëniure de plomb que le sulfiire , et 9 comme on sait , sans qu'on ait à craindre qu'un excès de fer puisse rester en combinaison avec le plomb. Mais après ce traitement il faudrait encore avoir recours à l'id&iage, car le fer n'enlève pas l'antimoine au plomb , ou du moins il ne le lui enlève qu'en partie en donnant naissance à un composé triple dont on ne peut pas séparer de plomb pur.
Mciiae. La blende se comporte, dans le grillage, k pea près
comme la pyrite, mais l'oxide de xinc qui en résuite ne )Otte pas à beaucoup près le même rdle que l'oxide de fer. Ces oxides sont à la vérité très frcitement rédnctîbles l'un et l'autre , et les métaux qu'ils contiennent ont grande tendance à se combiner avec le soufire \ mais le premier oxide a des affinités beaucoup moins fortes que le second, et n'est pas du tout fondant, et le sine est très volatil , tandis que le £er est absolument fixe. De là des différences considérables dans les effets produits par la blende et par la pyrite. Les sflicates de rinc étant infasibles et diminuant beaucoup la fusibilité des composés dont ils font partie , il en résulte que les crasses blanches qui proviennent du traitement au four à réverbère des minerais très blendeux retiennent une quantité de plomb beaucoup plus grande que celles qui sont produites par les minerais pyriteux (2)(3) , page jik^. Néanmoins ce qui se passe à Poulaouen , dans le procédé viennois , prouve que quûid 0 y a avec l'oxide de zinc une proportion sufiisante d' oxide de fer, les scories peuvent acquérir le degré de liquidité néee»saire au four à réverbère , et ne pas retenir une quantitr notable de plomb , si le travail est convenablement conduit , c est-ànlire si la cbaleur est forte et s'il peut se former
PRODUITS D'ARTS. n3g
des mattes; ce qui exige que la d<^sttlfuratioB ne soit pas complète, que le fer soit maintenti au ininimuni d^oxidatîou, etc. (5). Ce résultat est d'accord avec l'expërience directe y qui apprend que les silicates de zinc , quoique infusibles par eux-mêmes . peuvent former des combinaisons bien fusibles non-seulement avec les silicates qui le sont isolément , tels que ceux à base de protoxide de fer, mais même avec d^autres silicates qui supportent la plus forte chaleur des fourneaux d'essai sans entrer en pleine fusion , par exemple avec les sQicates de chaux , de magnésie et d'alumine. Dans le traitement des minerais blendeux au fourneau à manche il se volatilise toujours beaucoup de zinc ; mais il en passe une certaine quantité , quelquefois même fort considérable , dans les mattes ou dans les scories. Dans aucun cas le plomb n'en retient la) plus petite trace. Lorsque le minerai est parfaitement grillé , ou lorsque , retenant encore du soufre , il contient beaucoup de fer, on peut , en le fondant dans des fourneaux un peu élevés et donnant une forte chaleur, en volatiliser tout le zinc , et alors le soufre se trouve saturé par le plomb et par le fer. Cette méthode est effectii^ement suivie dans quelques usines, par exemple au Hartz 9 où Ton recueille le zinc par une disposition partie culière ( ï assiette du zinc ) \ mais elle a plusieurs inconvéniens , et particulièrement celui d*occasioner un déchet considérable dans le plomb, qui est entraîné par le zinc en proportion d'autant plus grande que la température est plus élevée. Sous tous les rapports il y a avantage à fondre les minerBÎs blendeux a la chaleur la plus faible possible , et à ne les laisser séjourner que peu de temps dans le fourneau. Dans ce cas la volatilisation du zinc est beaucoup moins considérable -, la plus grande partie de ce métal se partage entre les mattes et les scories , et quelquefois même il passe en totalité dans Tune ou l'antre seulement de ces matières. A En» a se parUge (îo), page 7 19, (8), page 7^8, mais il seconcentre principalement dans les mattes ; cela paraît tenir il ce qu'il est introduit dans le fourneau à l'état de sulfure , puisqu'on fond le minerai sans grillage préalable f et que le fer n'est pas employé en très grand excès , et surtout
J^O PLOKB.
à ce que les fourneaux ne produisent qu^une chaleur peu élevée. A Pontgibaud la portion de zinc qui ne se Yolatilise p9s est tout entière combinée avec du soufre (i 6), page 728, et constitue de véritables mattes, mais qui, n étant pas fusibles, restent disséminées en particules à peine discernables à Fœil nu dans les scories-, et, ce qui est digoe d'attention, sans faire perdre à celles-ci leur fluidité, à moins que le sulfure ne s*j accumule en proportion très considérable, comme dans les bonnets» Ce résultat, et le succès qu'a obtenu M. Fournet dans le mode de traitement qu^il a introduit à Pontgibaud , tiennent à ce qu'il fond le minerai , bien grillé , à une température très basse , et à ce que ses scories sont* sursaturées de bases (16). La pràeoce de la baryte est certainement ici très favorable , et contribue puissamment à séparer le plomb de la silice et à rendre la matière bien fusible. L'affinité du fer pour le soufre est vaincue par l'affinité simultanée du zinc pour la même substance et du protoxide de fer pour la silice. Nul doute que si dans ces conditions on élevait la température des fourneaux , il se formerait des raattes ferreuses , sans que les scories perdissent de leur liquidité*, mais alors, indépendamment de ce que la consommation du combustible augmenterait, tout le zinc se volatiliserait, et il y aurait une perte de plomb considérable.
Nous voyons à Holzapel l'opposé de ce qui se passe à Pontgibaud : les mattes ne renferment presque pas de zinc (8) (9), page 7 19, et les scories en contiennent une très grande proportion (9) , page 728. U n'aurait pas été possible de prévoir ce résultat à priori; il parait dépendre de la présence du cuivre , dont Foxide est très réductible , et qui a beaucoup d'affinité pour le soufre , et de ce que la chaleur des fourneaux étant peu élevée comme à Pontgibaud , les oxîdes de zinc et de fer sont retenus par l'affinité de la silice , qui n'est pas affaiblie, ainsi que cela a lieu à Pontgibaud , par la présence de la baryte. La composition des scories (9) apprend que les silicates de fer et de mangiuièse peuvent taire fondr«^ une proportion très considérable de silicate de zinc.
Les faits métallurgiques que présentent les minersis de
PRODUITS D*1RTS. J^l
{Jomb blendeux montrent que le sulfiire de zinc produit dans les fourneaux des phénomènes divers , et que des causes très légères font beaucoup varier-, mais qu*à l'aide de quelques tâtonnemens on peut toujours parvenir à extraire sans de grandes difficultés la presque totalité du plomb que renferment ces minerais.
9*. ^bstrichs et liiharges. lo* fonds de coupelles. — Lorsqu'on coupelle, pour en extraire l'argent , le plomb d'oeuvre qui résulte du traitement de la galène ou autres minerais de plomb , on obtient plusieurs sortes de litharges. — Les premières, qtii surnagent le bain aussitôt qu'il est formé , ne sont que des mattes qui adhéraient aux lingots de plomb : on les nomme abzugs. — Les secondes portent le nom à'abstrichs ou litharges noires : elles commencent à se produire aussitôt que le bain métallique est exposé au vent des soufflets , et elles sont successivement noires et métalloïdes , grises et jaunes grisâtres. Elles ne sont pas propres à êtres livrées au commerce , et dans les usines bien dirigées on les revivifie séparément pour en extraire un plomb aigre qu on peut employer dans la composition des caractères d'imprimerie , ou pour faire du plomb de chasse. Les abstrichs renferment tous les métaux très oxidables que peut contenir le plomb d'oeuvre -, le métal étranger qui y domine ordinairement est l'antimoine , et dans quelques usines c'est l'arsenic. Ces deux substances y sont , partie à l'état oxidé , partie à l'état sulfure , combinées avec Toxide de plomb. C'est dans les abstrichs que se concentre tout l'antimoine que les minerais peuvent contenir -, de telle sorte que les galènes dans lesquelles on n'aperçoit pas la plus petite trace de ce métal par les moyens analytiques ordinaires, comme celles de Pezej, de Poulaonen, etc., produisent cependant des abstrichs qui en renferment jusqu'à 0,20. — Les litharges micacées et rouges qui se forment après les abstrichs et juscju^à la fin de l'opération sont de l'oxide de plomb à peu près pur : elles ne renferment que des traces d'argent et quelques millièmes d'oxide de cuivre. On peut les verser immédiatement dans le commerce , excepté les der-
Ainup.
ÂUtricli*.
LitKa
ijithaTtw auirchanidci.
Fond de coupelle •
^4^ PtOMB.
nières , qui , contenant des grenailles d^rgent en mélange > doivent être refondues pour en extraire ce métal.
On sait que la sole des fourneaux dans lesquels on fait les coupèllations sont formées de cendres lessivées, de cendres d'os ou de marnes très calcaires. Ces matières ont la pro-priété de ne pas former de combinaisons avec Toxide de plomb 9 et c'est à cause de cela qu on les emploie -, mais elles se laissent pénétrer par cet oxide en fusion \ en sorte qu'après chaque opération il faut renouveler la sole. La portion pénétrée d' oxide est ce qu'on appelle le fond de coupelle^ Ces fonds de coupelles sont donc des mélanges de la matière de. la sole avec de la litharge et des abstrichs. — 'Voici le résultat de l'analyse de quelques abstrichs.
Oxide de plomb. .
d'antimoine.
— de cuiTre. .
de zinc. . .
Soufre
Siliee* •
Alumine
Chaux •
Piomb métallique.
Poulaoaen.
o,35i o,oA8 0,046
o^oSa
trace.
ViOefarv
i»ooo
Oxide de plomb. , - >■■ d'anlimoÎDe.
Acide arsënique. . .
Oxide de cuivre. • de fer. . . • de zinc. . .
Soufre
SiKce
Alumine
Chaux
brticL.
ILiUenthal
o,oo5 o,oo3 0,011
0,00il
o^ooS 0,076
Pont- I 9b«iia.
■■Pi
