OMM

Silice

Proloxide de cuivre. . .

Oxide de plomb. . . .

Protoxide de fer. . . .

Oxide de zinc

Proloxide d'anlimoine. .

1 Ox. de niikel el de co!)aU.

— d'argent

Proloxide de manganèse.

Chaux

ô.'oie

b.'oôs

Soufre

Charbon , elc

l.OOO

Imphy.

Hantreld

Chctty.

Vienns.

Silice

ô.Vii

Proloxide de cuivre. . .

— de fer

— de man^anôse. .

Chaux

Magnésie

Soufre

Charbon , elc

(1) Scories de raffinage au petit fo^er âe Sibérie -y compacte , d*un rouge>foncë , opaque , à cassure conchoîde luisante.

(2) (8) Scories provenant du raffinage au petit foyer du cuivre argentifère liquaté et ressué au Hartz, (M. Karsteii.) — (2) Scories du commencement Je P opération. — (3) Scories de la fin de V opération.

Les scories qui se produisent dans l'opération du rafraU chissage qui se fait au fourneau à manche sont à-peu-prcs de même nature, car M. Karsten les a trouve composés de :

PRODUITS l) ARTS. 413

Silice 0,201

Proloxide de cuivre. . O^Oôl Oxide de plomb. . . 0,932 Protox'ide de fer. . . 0,060

Le reB^uage du cUivre liquâté a beaucoii|) de fapport avec le raffinage. On sait qu'il consiste & exposer les pains, chauffés aussi fortement qpie possible sans les fondre, au contact de Fair^ et qu*i1 s^en écoule des scories dans lesquelles la plus grande partie du plomb est entraînée. La composition de ces scories ne varie presque point pendant toute la durée de Topération. Elles contiennent, terme moyen, selon M. Karsten :

Silice 0,125

Protoxfde de cuivre. . 0,065

Oxide de plomb. . . 0,790

Protoxide de fer. • . 0,005

Alumine 0,015

(4) Glimmef^kuffetiies usinée eu Har%. (M. Strdraeyer.) On appelle ainsi ies paritcttles écaillenses luisantes qui «e iBontrent sur la tranche des cuivres qui ^proviennent des crasses de la liqoation. Ces enivres ont une couleur jaunâtre; ils sont durs : on ne peut ni les laminer ni les tréfiler ; ils sont même impropres à la fabrication du laiton. Les particules micacées qu'ils renferment ne sont autre chose qu'une scorie cristallisée qui se forme pendant l'affinage , qui s'y itiûltre, et qui y reste raclée par une force d'adhé*- «ioo considérable. Ces particules ont jusqu'à une ligne de «liamètre ; mais elles sont très-minces ; elles ont la forme d'iHi« table hexaédrique; lei*r couleur est ioftermédiaire entre le jaune d*or et le rou^e de cuivre ^ elles ont un grand éolat métallique, ttiats elles sont translueides^ On peut en déterminer exactentent la proportion et les obtenir très> pures en traitant le cuivre par l'acide nitrique bien exempt d'acide RMiriatique., \k la chaleur solaire^

(^)Sconeêd'qffinQge au /petit foyer de Musûn (Gra4Ml<Duchc du Uhin), prises au commencement de Topération.; butleuees, noires, çà et là tachées de rouge.

Les scories qui proviennent de la fin du raffinage , après qu'on a ajouté du plomb, étant réduites avec S p. de flux noir , donnent 0,40 d'uU alliage malléable d'un rouge-grisâtre , composé de :

Plomb 0,717

Cuivre 0,203

Antimoiae 0,019

ZÎQC 0,005

Nickel et cobalt. . . 0,030

(6) Scories de raffinage au four à réverbère de P usine d'im^ pây (Nièvre), provenant du cuivre du Pérou.

Les scories que produit le cuivre de Russie , que Ton raffine aussi dans cette usine, sont rougeâtres et peu magnétiques. En les fondant avec 3 p. de flux noir elles donnent 0,36 à 0,40 d'un alliage métallique composé de :

Cuivre. . . 0,842 ) Plomb. . . 0,012 [ 0,360.

Antimoine. . 0,006 \

A Imphy on fond toutes les scories de raffinage an four à réverbère après les avoir mélangées de charbon ^ et Ton en retire du cuivre rouge et de nouvelles scories ferrugineuses qui retiennent encore 0,06 à 0,07 de cuivre.

A Fromelène (Ardennes) on raffine au four à réverbère le cuivre de Norvège avant de s'en servir potir préparer le laiton. Les scories qui se forment , et qui ne se produisent qu'en petite quantité , sont vitreuses, d'un rouge de cire à cacheter pâle, et opaques. Fondues avec 3 p. de flux noir elles donnent 0,56 d'un alliage composé de :

Cuivre. . 0,20 J ^ «/.

Il y a à Liège une usine dans laquelle on raffine le cuivre de Norvège et de Russie ; pour cela on lui fait subir deux opérations. D'abord on le fond dans un four à réverbère chaufie avec du bois, et en tenant toujours le bain lui-même couvert de bois, on le coule au bout d'un certain temps , puis OQ le casse en petits morceaux ; on le mêle avec 0, 12 à 0,15 de charbon de bois, et on le fait fondre ainsi mélangé, dans des creusets couverts, an fourneau à vent; il acquiert alors un très-haut degré de ductilité. 11 se forme au four à réverbère et dans les creusets des scories cuivreuses , qui étant fondues avec 3 p. de flux noir donnent, les premières 0, 26 d'un alliage composé de :

Cuivre. . . 0,11 i Plomb. . . 0,07 0,2G.

Antimoine. . 0,08 \

les secondes 0,21 d'un alliage qui contient :

Cuivre . • . 0,06 i aoi Plomb . . . 0,15 ) "''^**

(7) Scories de raffinage de Manefeld; compactes , lamelleuses , d*uij rouge de sang, magnétiques. Od a compris dans la silice les bases* terreuses qui n*oQt pas été dosées.

(8] Scories de raffinage au four à réverbère de Chessy^ produites au commencement de l'opération. C'est un mélange de silicates de fer et de cuivre et de mattes qui surnagent sur le bain aussitôt que la fusion est complète. Réduites, au creuset brasqué , à une température élevée , elles donnent un culot métallique composé de :

(9) Scories de raffinage du cuivre du Pérou au four à réverbère de la fonderie de Vienne (Isère) ; d*un noir métalloîde, à cassure lamelleuse dans deux sens, et présentant de grands cristaux en lames carrées terminées par des biseaux dont la forme se rapporte à celle du pyro^ène : la plupart de ces scories sont transparentes et d'un jaane-brun. Fondues au creuset brasqué avec 0,50 de marbre et 0^08 d'alumine elles donnent 0,470 de fonte douce et grise , et çà et là tachée de cuivre.

Scories de raffinage de Chessy,

Silice. . . .

Proloxide de fer.

Oxide de cuivre Alumine. . .

Fer métallique.

Soufre . . .

Att boia.

trace.

A U houille.

(1) (2) (S) Scories provenant du raffinage du cuivre au four d réverbère chaufffé au bois à Chessy, (M. Margerin.)

(4) (5) (6) Scories provenant du raffinage du cuivre au four à réverbère chauffa à la houille à Chessy, (M. Margerin.)

Ces scories sont en général caverneuses ^ d'un gri^ de fer

plus OU moins foncé, et métalloïdes, à g;rains fins quelquefois cristallins , a cas^ura inégale, anguleuse, magnétiques : on y rencontre çà et là de petits cristoux ruugeàlres de silicate ou d oxidule de cuivre : elles renferment des grenailles de cuivre dans la proportion d*environ 0,20. On les refond au fourneau à manche. Elles se composent d'un mélange de silicate et de sulfiire de fer.

(1) (4) ^coriet du premier dècrasêage, — (2) (5) Scories du second décrassage. — (3j (6) Scories du dernier décrassage.

Le cuivre noir soumis au raffinage contient, selon M. Bfargerin, après le premier décrassage 0,060 de fer et 0,011 de soufre , un peu avant le travaillement 0,0 12 de fer et 0,005 de soufre , au moment où commence le traraillement 0,004 de soufre et 0,005 d'oxigène , après le travaillement 0,006 d oxigène^ et au moment de la coulée 0,008 d'oxigène.

SECTION IV

Moyens (Tessai.

Sous le rapport des essais par la voie sèche on doit partager les matières cuivreuses en quatre classes, comme il suit:

V^ CLASSB. Matières cuivreuses qui ne contiennent m soufre, ni sélénium, ni arsenic, ni métaux étrangers autres que le fer : ce sont le cuivre natif , oxidutë , oxidé , carbo- ^ natë , silicate et phosphaté; le cuivre de cément, le cuivre pyriteux et panaché complètement grillés , les scories diverses non plombeuses.

IP CLASSE. Matières cuivreuses contenant du soufre ou du sélénium ; mais dans lesquelles il n*y a pas de métaux étrangers autres que le fer: ce sont le cuivre sulfuré ^ sélénié , pyriteux , panaché , oms ou grillés en grands ; les mattes provenant du traitement de ces minerais ; les sulfates.

Iir CLASSE, Matières cuivreuses sulfurées, etc. , qui contiennent divers métaux étrangers autres que le fer : ce sont le sulfure arsenical , antimonial, stannifère, la bisniuthique, la bournonite , le nadelère , Tarséniure , les arséniates , le cuivre gris, la vauquelinilc, les mattes provenant du traitement de ces minerais , et les scories plombeuses.

IV* CLASSE. Alliages divers.

AuncLE PREMiEE. — Mttitèrvs efe /a i**^ classe,

MuHhres riches, — L'essai des inaltères de ta première classe ne présente aucune difficulté^ et donne des résultats très<^xacts. Quand les matières ne SMit pas très-pauvres cet

VOYONS d'essai. 4^7

essai se £aiit absolument de la même manière que Fessai des matières plombeuses ox idées ; seulement , comme l'oxide de cuivre contient plus d'oxigène que Toxide de plomb , il faut employer une plus forte proportion de réductif. L*expë* rience a appris que 8 p. de flux noir ordinaire suffisent toujours : après avoir bien mélangé la matière avec le flux , placé le mélange dans un creuset , qui ne doit être rempli qu'aux trois quarts tout au plus , et recouvert ce mélange d'une légère coucbe de flux pur« on chauffe graduellement pendant un quart d*heure ^ dans un petit fourneau capable de produire une température de 50 à 60° p. , puis on met le couvercle sur le creuset , on l'enveloppe de gros charbons , et Ton adapte au fourneau un tuyau aspirateur de I mètre de hauteur environ pour donner un coup de feu et mettre le cuivre en pleine fusion. Il est inutile que ce coup de feu dure plus d'un quart d'heure ; mais d'ailleurs cela n'aurait aucun inconvénient, parce qu'à la température de 60"* le cuivre est à peu près Gxe. Quand le creuset est re^ froidi on le casse , et si l'essai a bien réussi l'on trouve au fond un culot de cuivre rouge qui n'adhère pas aux parois, et qui se détache nettement des scories.

Âfatièreê pauvret. — liCs scories qui proviennent du traitement métallurgique des minerais de cuivre peuvent être essayées de la manière que nous venons de décrire lorsqu'elles sont un peu riches ; mais quand elles contiennent moins de 0,0d à 0,08 de cuivre on ne peut plus employer le même moyen ^ parce que cette petite quantité de cuivre resterait dans le flux , ou combinée ou disséminée en trèspetites grenailles. Dans ce cas , si la scorie est attaquable par les acides , il faut en faire l'essai par la voie /lumide en procédant comme nous l'indiquerons un peu plus loin ; si elle est inattaquable ou difficilement attaquable , il est commode de l'essayer comme un minerai de fer, et de rechercher ensuite le cuivre qni se trouve en totalité dnns le culot , en traitant celui-ci par la rote Humide. La plupart des scories de cuivre qui sont inattaquables par les acides fondent bien , dans un creuset brasqué, à la température de 150'' p. sans aucune addition ; néanmoins leur fusion est plus facile encore lorsqu'on y ajoute 0^15, à 0^20 de carbonate de chaux. Quant à celles qui sont attaquables par les acides , elles contiennent ordinairement beaucoup d'uxide de fer et sont analogues aux scories de forge par leur composition. Si l'on voulait en faire un essai par la voie sècRe , il faudrait aussi les mélanger avec 0J5 à 0,20 de leur poids de carbonate de chaux ; le cuivre serait disséminé dans le culot de fonte , et ne serait pas visible s'il n'était qu*en petite quantité ; mais on l'en séparerait par la voie Humide,

>*,.^k ^R^v»« Poui* clo3er lo cuivre par la voie fiumide on Iraîte la ma- V f\ tière bien porphyrisce par de Teau régale h. contenant '^^'^yh --beaucoup plus d'acide murialique que d'acîde nitrique , ou mieux encore par de l'acide murialique seul lorsque cet acide peut agirefBcacemenl ; on rapproche presqu'à sec, on reprend le résidu pardeVacide rauriatique, on étend d'eau; on filtre , pour séparer la silice gélatineuse et toutes les substances insolubles, et l'on précipite le cuivre contenu dans la liqueur. — Pour opérer celle précipitation le moyen /^ ^ le plus commode consiste à plonger dans la liqueur une ■ ' ""' lame de fer bien décapée , et à Ty laisser tant qu'il se dc-

• Z^' pose du ouivro. La précipitation peut se faire à froid on à

chaud : \ï froid cllon'a lieu que lentement, et exige au moins vingt-qualre heures ; mais h la chaleur voisine du degré de rébullition elle est complète au bout d'une heure ou deux : dans tons les cas il est très-essentiel d'entretenir la liqueur dans un étal d'acidité très-prononcée, en y ajoutant de temps à autre de l'acide murialique ou de facide sulforique, sans qnoi il se formerait un suus-sel de fer insoluble qui se précipiterait avec le crivre. Quand on a pris toutes 1rs précautions convenabirs . le cuivre est en feuillets minces , légers, d'un beau rouge et parfaitement pur. On le lave ra-

. pideiitent à très-grande eau , cl jusqu'à ce que les liqueurs

' ne se troublent plus par le nitrate d'argent ; on le fait sécher dans du papier Joseph à une chaleur inférieure au degré de • ' ' ' ^ rébullition , et on le pèse. Si on le desséchait à une chaleur

trop forte au contact de l'air il s'oxiderait sensiblement surtout si le lavage n'avait pas été exécuté avec le plus grand soin. Quelquefois le cuivre précipité est mélangé de petites écailles de fer qui se simt détachées de la lame qui a servi à faire la precipiiali<m ; alors il est magnétique, ce qui n'a pas lieu quand il est piu*. On évite cet inconvénient en employant des lames de fer qui ne soient pas trop minces , et en agitant fréquemment le précipité dans la liqueur main- } tenue très-acide. — On dose le cuivre d'une manière plus

**^ ** *7*- exacte encore que par le Fer en employant l'hydrogène sul-

-^. *. U^^v ^"''^ pour le yirécipiter. Ce réactif peut en faire reconnaître

les plus |ietites traces ; il convient à cause de cela de s'en • :•/'-> servir quand on a à examiner des matières extrêmement

pauvres. Alors il faut, toutes les fois que cela se peut, opérer la dissolution de la matière dans do l'acide murialique et non dans l'eau régale, afin d'éviter la sur-oxidation du fer; car quand ce métal est oxidé au maximum^ il est ramené au minimum d'oxidation par l'hydrogène Buifaré,et il se fait un dépôt de soufre qni empêche de discerner de r. ***. ^*w lrè««-peliles traces i\fi sulfure de cuivre. Après avoir lavé

.. ^ ;^, relui-ci , on le sèche et on le grille dans une petite capsule

nOYENS D ESSAI. 419

de platine ou de porcelaine ; et si son poids est très-peu considérable od considère le résidu du grillage comnBe du deutoxide par.

ARTICLE 11. — Matières de la 2"^ classe.

Les matières cuivreuses de cette classe sont on sulfurées ou sulfatées : examinons d^abord ces dernières.

P Matières sulfatées, — Les suIHUrs de cuivre donnent avec les flux réductifs du cuivre rouge (rês-pur et forment une scorie qui contient un sulfure double à base de métal alcalin et de cuivre. Ln proportion de sulfure de cuivre est d'autant plus grande , et par suite la proportion du cuivre rouge mis à nu est d*autant moindre, jusqu'à un certain point, que Ton emploie plus de réductif. Mais si Ton fond le sulfate avec un flux alcalin qui ne contienne que la quantité strictement nécessaire de réductif pour amener l'oxide de cuivre à Tétat métallique , la totalité de ce métal se réduit effectivement , et la scorie ne contient que de Tacide solfurique et pas de sulfure. Ainsi Ton a trouvé par expérience que le sulfate neutre anbydre pur donne : 1^ avec 3 p. de flux noir ordinaire, 0,27 de cuivre rouge (environ les deux tiers de ce qu'il contient) , et une scorie noire cristalline très- sulfureuse; et 'i^'avec un peu moins de 2 p. du même flux, 0,37 de cuivre, et une scorie d'un gris clair , très-peu sulfureuse. Quand on n'emploie que 1 p. de flux noir, il n'y a pas assez de cbarbon pour réduire tout l'oxide « et alors on a 0,12 à 0,14 de cuivre métallique enveloppé d'une scorie rouge , vitreuse et opaque, composée de protoxide de cuivre et d'alcali, et par-dessus une couche de sulfate de potasse fondu , cristallisé et incolore. On voit d'après ce qui vient d'être dit, qoe, pour extraire tout le cuivre d'un sulfate par la voie sècâe , il faut rechercher par tùtonnement la proportion de flux réductif qui donne le résultat maximum , et qui en même temps produit des scories qui ne soient pas sensiblement sulfureuses.

Les sulfates de cuivre étant totalement décomposés par la chaleur , un moyen plus sûr et plus commode d'en faire l'essai consiste à les calciner h la chaleur blanche, dans un creuset de platine que l'on découvre de temps en temps pour que les vapeurs en sortent plus facilement, et jusqu'à ce qu'il ne s'en exhale plus aucune odeur d'acide sulfureux. Le résidu ne contient plus que des oxides, et en le fondant avec trois fois son poids de flux noir , on en extrait exactement le cuivre à l'état métallique.

On pourrait encore pour faire Tessai d'une matière cuivreuse sulfatée , la fondre dans un creuset de terre avec 1

r — or THF ^^ ,

[TJNIVKrsitT,

4SK) GUIYRB«

à 2 p. de carbonate de soude, couler la matière fondue dans une lingolière , la piler ^ et la fondre de nouveau dans le même creuset qui aurait servi à la première opération, après l'avoir mélangée avec environ son poids de flux noir. Par la fusion avec le carbonate de soude on décomposerait le sulfate de cuivre , il se formerait du sulfate de soude et un cuprate alcalin , et celui-ci serait ensuite complètement réduit par le flux noir, sans qu'il puisse se produire de sulfure de cuivre.

2® Matière» êulfurée$, —On essaie les matières cuivreuses sulfurées pour mattes et pour cuivre. L*essai pour matte est ce qu'on appelle une fonte crue ; il a pour objet de faire connaître la proportion de sulfures et la proportion de gangue contenues dans une matière cuivreuse , et par conséquent la quantité de matte que cette matière pourra produire dans une fonte crue faite en grand.

Vessai pour matte est simple et facile, il se rédnit à fondre la matière avec un réactif qui soit capable de déterminer la fusion de la gangue , et qui n'exerce aucune action décomposante sur les sul fores. Aucun flux ne remplit mieux ces conditions que le borax» Avec parties égales de borax vitrifié toutes les substances que Ton peut avoir à essayer fondent très-bien à la température de GO** p. On emploie ordinairement des creusets nus pour ces sortes d'essais , mais alors il faut de grandes précautions pour recueillir la matte sans rien perdre , parce qu'elle adhère au creuset et qu'elle est très-fragile. On évite cette difficulté en se servant de creusets brasqués ; cela est même presque indispensable quand la matière est très -pauvre.

Si Ton voulait n'employer pour fondant que les mêmes substances dont on fait usage en grand, la chaux, la baryte, le quarz , il faudrait faire l'expérience dans un creuset brasqué, à la température de ISO*" p., en procédant absolument comme pour un essai de fer.

Il est essentiel de remarquer que dans tous les cas la matte ne se compose que de sulfures au minimum , tandis que les sulfures peuvent se trouver à un plus haut degré de sulfuration dans les minerais ; il se sublime alors une certaine quantité de soufre pendant la fusion ^ et Ton ne peut par conséquent pas conclure par différence le poids des gangues d'après le poids de la matte.

£n procédant par la voie Humide on détermine facilement la proportion des gangues , et par suite celle du sulfure; mais on ne peut pas eu conclure la proportion de matte qui résulterait d'une fonte crue, parce que la nature des sulfures n'étant pas connue, on ne sait pas combien ils peuvent perdre de soufre en se fondant. En combinant \t% deux mé-

Ihodes on acquiert une connaissance complète sur la nature de la substance soumise à l'essai. Pour faire l'épreuve par la voie Kumide , on traite la matière , réduite en poudre , par Tacide acétique, qui ne dissout que la gangue calcaire ; on dessèche , on pèse ; puis on fait bouillir le résidu avec de l'eau régale, on le lave, on le grille pour brûler le soufre, on pèse les gangues pierreuses inattaquables dont se compose ce dernier résidu, et Ton a la proportion de la partie métallique par différence.

Tout ce que nons venons de dire suppose que la matière a essayer ne contient pas une quantité notable d*oxide de enivre ou d'oxide de fer. Dans le cas contraire , ces oxides se dissolvant dans l'eau régale ou dans l'acide acétique , on n'aurait pas la véritable proportion des sulfures par la méthode que nous venons de décrire. On ne pourrait pas non plus déterminer cette proportion par la voie êècRe ; maison aurait exactement la proportion de matte susceptible d'élre produite en grand, et c'est la chose essentielle. En fondant le minerai dans un creuset brasqué , avec du borax ou tout autre flux non désulforant, la matte se composerait des sulfures et des métaux provenant des oxides réduits par la cémentation.

Veêiai pour cuivre des matières sulfurées exige nécessairement un grillage, et un grillage fait avec un tel soin, qu'après cette opération il ne reste ni soufre ni acide sulfurique dans la matière, sans quoi dans la fusion subséquente avec un flux réductif, les scories retiendraient une certaine quantité de cuivre. Tous les autres procédés que Ton a tenté d'employer ont été sans succès ou ont présenté trop de difficultés pour qu'on puisse proposer d'en faire un usage habituel. La présence du fer, dont le sulfure a une affinité très-grande pour le sulfure de cuivre , a surtout présenté un obstacle qu'il parait extrêmement difficile de surmonter.

Nous avons déjà vu comment se comporte le sulfure de cuivre avec les carbonates alcalins , les alcalis caustiques et le nitre. Avec le nitre on peut en extraire tout le cuivre , mais difficilement , et en recherchant par des expériences réitérées la proportion de réactif qui donne le maximum de produit. Le sulfure de cuivre fondu avec un mélange de carbonate alcalin et de fer métallique abandonne une certaine quantité de cuivre ; mais il parait que cette quantité ne peut pas dépasser les trois quarts de ce que contient le sulfure : on obtient ce maximum en employant 4 p. de carbonate de soude et 0,30 à 0,40 de fer métallique en limaille ; les scories sont noires et homogènes.

Le enivre pyriteux est décomposé par les carbonates alcalins , mais sans abandonner de cuivre rouge : il se forme

422 GUIYAE.

uoe scorie sulfureuse homogène , noire et cristalline , qui contient du sulfure alcalin, du sulfure de fer, du sulfure de cuivre et de Toxide de fer. — Avec le flux noir il produit une scorie (rès-flin'de , homogène , cristalline et d*un noir métalloïde, dans laquelle on ne dislingue pas la plus petite trace de cuivre rouge. Le résultat est le même quand on ajoute du fer : ce métal est tout-à-fait inerte , et reste disséminé dans la scorie.

Le cuivre pyriteux est facilement attaqué par le nttrte , et à l'aide de ce réactif on peut en extraire à volonté soit le sulfure de cuivre , suit le cuivre métallique ; mais pour arriver à ce résultat il faut rechercher par tâtonnement la proportion convenable de niire ; ce ne peut donc pAs être un bon mode d'essai. Pour que la scorie soit bien liquide , et que la matière métallique puisse s'en séparer et se réunir en culot, il faut aj ou ter au nitre une certaine quantité de carbonate alcalin et de borax. Avec l p. de nitre ,2 p. de carbonate de soude , et l p. de borax , le cuivre pyriteux pur donne 0,36 à 0,46 de sulfure de cuivre ; avec le double de nitre il produit environ 0,lftO de cuivre rouge pur.

Le grillage du sulfure de cuivre pur, ou combiné avec du sulfure de fer, est uneopération facile à faire; la seule précaution qu'elle exige est de ménager la chaleur pendant quelques instants , afin d'éviter Tagglomération ; mais dès qu*il s'est produit une certaine quantité doxide on peut chauffer jusqu'au rouge naissant sans avoir à craindre cet inconvénient. On doit agiter cunlinueilement la matière afin d*amener successivement toutes les particules au contact de Tair. Lorsque le grillage est un peu avancé il est bon de pousser la chaleur jusqu'au rouge vif , de temps à autre , pour faire réagir les uns sur lt;s autres les sulfures et les sulfates , et en opérer la dccomposilion réciproque. Enfin quand le dégagement d^icidc sulfureux a tont-à-Hiit cessé l'on chauffe au blanc pendant quelques minutes pour décomposer juscfu'auK dernières traces de sulfate. Lorsque le grillage a été exécute avec soin, la malicrc fondue ensuite avec trois à quatre fois son poids de Hux noir donne à peu près tout le cuivre qu'elle contient , et tout le fer reste disséroiné dans la scorie , partie à Tétat d'oxide , partie à l'état métallique , mais très-ciîvisé. Si le grillage était imparfait les scories seraient sulfureuses et retiendraient du cuivre en combinaison.

Quand la raalière cuivreuse est pauvre et contient beaucoup de fer, les scories qui résultent de l'essai sont toujours pâteuses , et quelque soin qu'on prenne, il y reste quelques petites grenailles do cuivre dont le poids s'élève quelquefois jusqu'à 0,02 à 0,03. On peut à la vérité atténuer cette

perle en ajoutant au flux noir environ 1 partie de borax pour rendre les scories plus liquides ; mais il est préférable, clans ce cas ^ de doser le cuivre par la toie humide , en dis« solvant dans l'eau régale el précipitant par une lame de fer, selon la marche que nous avons décrite. La voie fitswide est même beaucoup plus commode que la voie séc^epour essayer tous les minerais de la seconde classe , et elle a sur cette dernière un tel avantage, que les anciens docimasistes, qui pourtant avaient une grande prédilection pour la voie «ècie ^ conseillaient souvent néanmoins de remployer pour les minerais pyriteux.

▲KTiCLi ni. — Matières de la 8° classe.

L'essai par la voie sècRe des matières cuivreuses de cette classe se fait absolument de la même manière que Tessai des matières de la seconde classe. On grille , et Ton fond ensuite avec trois parties de flux noir. On en sépare ainsi tout le soufre et une grande partie de Tarsenic ; mais on n'en obtient pas le cuivre à Tétat de pureté. Après la ^sion avec le flux noir, ce métal retient en alliage tous les métaux que contenait la matière soumise à Tessai y ainsi qtrune certaine quantité d*arsenic« Pour Tavoir pur il faut lui faire subir un€ opération qu'on appelle le raffinage^ et que nous décrirons en traitant de Fessai des matières de la quatrième classe.

Le grillage des matières de la troisième classe exige quelque soin , parce que ces matières sont ordinairement trèsfusibles, surtout lorsqu'elles contiennent du plomb; mais il est pourtant facile d éviter rag^^Iomcration en ménageant la chaleur dans le commencement , et en ne Télevant qu'autant que cela est nécessaire pour qu'il y ait dégagement diacide sulfureux ou d'acide arscnieux. Vers la fin on peut donner un coup de feu pour décomposer les sulfates, mais avec grande précaution toutefois , afin qu'il n'y ait ni fusion ni ramollissement ; il faudrait même s'en abstenir si la matière était très-plombeuse.

Il y a souvent de l'avantage à soumettre le minerai à une fonte crue avant de le griller. Par là tous les sulfures sont ramenés au minimum, il se volatilise une très-grande quantité d'arsenic, et il en résulte que le grillage dure moins longtemps et présente moins de difliculté, parce qu'en perdant du soufre et de l'arsenic , la matière devient beaucoup moins fusible. La fonle crue doit toujours s'exécuter dans un creuset brasqué , avec addition d'une certaine quantité de borax , et il y a avantage à l'opérer à la plus haute température possible. Il convient souvent aussi de se servir de

424 GVITRE.

creusets brasqaës pour réduire la matière grillée : dans ce cas on peut remplacer le flux noir par du carbonate de soude et n'employer que poids pour poids de ce fondant. Si l'on se servait de creusets nus, soit pour la fonte crue, soit pour la réduction , il arriverait , si Talliage était très-cassant, ce qui est le cas le plus ordinaire ^ qu'on ne pourrait le détacher du creuset que par fragments, et qu'on s'exposerait à en perdre une partie.

Matière» sulfurées. — Les matières cuivreuses sulfurées dont nous nous occupons donnent en général , avec le carbonate de soude ou avec le ilux noir, des mattes sulfureuses et alcalines et des arséniures ou des antimoniures ; mais elles ne donnent jamais de cuivre rouge. Elles peuvent au contraire produire une certaiue quantité de cuivre rouge quand on les traite par le nître. Nous allons citer pour exemple les résultats que l'on obtient aveo le sulfure arsenical de Sainte^Marie, Ce minéral perd par la fonte crue 0,25 à 0,S0 de son poids ; la substance qui se volatilise est de l'arsenic contenant une petite quantité de soufre en combinaison , et le résidu se compose de sulfures au minimum. Le minerai cru perd 0,27 de son poids par le grillage ; il produit une fumée arsenicale très-abondante à la première impulsion de la chaleur, et peu-à-peu ces fumées sont remplacées par des vapeurs d'acide sulfureux. Le minerai fondu ne perd que 0,05 à 0,06 au grillage , et exhale à peine l'odeur de l'arsenic.

Avec moins de son poids de carbonate de soude ou moins du quart de son poids de flux noir le minerai de Sainte- Marie produit unematte homogène d'un gris bronzé et trèscristalline. Avec 3 à 4 p. de carbonate de soude ou 1 partie de flux noir il donne 0,3B touT au plus d*arséniure de cuivre^ et une scorie noire, sulfureuse, qui contient beaucoup de sulfure d'arsenic , du sulfure d'antimoine et du sulfure de cuivre.

On a essayé d'en extraire le cuivre à l'état de sulfure en le fondant avec du carbonate de soude et du soufre ; mais le résultat de toutes les expériences a été une scorie sulfureuse homogène, cristalline , d'un noir bronzé métalloïde, dans laquelle le sulfure de cuivre était tout entier en combinaison.

Enfin le même minerai étant chauffé avec un mélange de carbonate de soude et de nitre, donne à volonté de Tarséniure de cuivre , du cuivre rouge , ou une scorie oxidée sans matle , selon la proportion de niire que l'on emploie. On a de l'arséniure accompagné d'une matte si l'on mêle au minerai l p. de nitre au plus avec 2 p. de carbonate de »oude pour tempérer la déflagration. On a du cuivre rouge

HOYBNS D ESSAI. 425

Vi Ton porte la proportion du nitre à 1 ^ p. ou 1 1 p. etenGn tout est oxidé quand on élève cette proportion à plus de 2 p.

j^rséniates. — Les arêéniateê de cuivre sont complètement réduits lorsqu'on les fond avec 3 p. de flux noir. Il s'en dégage des vapeurs arsenicales ; mais néanmoins c'est de Tarséniure qu'on obtient et jamais du cuivre.

jérêéniurea, — En soumettant un arséniure de cuivre quelconque au grillage il s'en dégage de Tacide arsénieux et il se forme de Toxide de cuivre et de l'arséniate de cuivre. Si Ton chauffe de temps a autre un peu fortement avant que l'opération soit terminée, l'arséniate formé et l'arséniure non encore grillé réagissent l'un sur l'autre, et il se produit de l'acide arsénieux qui se sublime. Enfin si, lorsque tout Tarséniure a été oxidé par le grillage , on ajoute une petite quantité de charbon en poudre et qu'on chauffe au rouge vif, il se dégage encore de l'acide arsénieux qui provient de la réduction de l'arséniate. On parvient de cette manière à expulser la plus grande partie de l'arsenic; mais la matière grillée en retient toujours une certaine quantité , et elle donne avec les flux réductifs du cuivre qui n'est jamais parfaitement ductile.

F^auquelinite. — La vauquelinite se fond bien avec S â 4 p. de flux noir: le cuivre et le plomb se réunissent en un seul culot; Tacide chrèraique est ramené à l'état d'oxide vert, et celui-ci reste en suspension dans la scorie. n

Eêsaipar voie Rumide. — On peut doser le cuivre contenu rf^** •*^* ^^ " dans les matières de la troisième classe par la voie Rumtde; «^.^ i^o*'^ mais l'opération n'est pas aussi simple que pour les matières/v n de la deuxième classe. 11 faut dissoudre dans l'eau régale, a^\c^"* * étendre d'eau, sur-saturer la liqueur avec de l'ammoniaque, 'q

filtrer et laver le précipité avec de l'eau ammoniacale jus- 'f^^^ ^Sit^*^' qu'à co qu'elle cesse de se colorer en bleu ; alors tout le ^^^^ '^ît,-^cuivre se trouve dans la dissolution. On fait bouillir cette > '

dissolution pour en chasser l'ammoniaque en excès, on la ^/ "y.

sur-sature d*acide muriatique ou d'acide sulfurique, et l'on j^^ *->*/- * "• en précipite le cuivre par une lame de fer; mais il faut ^«O^v^^ '«. observer que le cuivre n'est pur que lorsque la matière sou- ^^ »*r**' • <« . mise à l'essai ne renferme pas d'arsenic. Nous avons supposé aussi qu'elle ne contenait pas d'argent: si ce métal s'y ^ trouvait en quantité notable il serait nécessaire de filtrer la liqueur résultant du traitement par l'eau régale , avant de la précipiter par l'ammoniaque.

ABTicLE V. — Maiièree de la 4^ clasee.

Les matières cuivreuses de cette classe sont des alliages qui peuvent provenir soit des travaux métallurgiques , soit de l'essai en petit des matières de la troisième classe. On

436 GUIYRB.

peut dëUTininer U proporlion de cuivre contenue dans ce« alliages par voie fiuniide ou par voie sèche. Par voie Rumide on procède comme il vient d'être dit ; par voieêècRe on pratique ce qu'on appelle le raffinage.

Raffinage, — Le raffinage est analogue à la coupellatiou, ou plutôt c*est une véritable eoupellalioii faite sur le cuivre, et qui a pour objet d'en séparer tous les métaux avec lesquels il peut être allié, et qui sont plusoxidabies que lui. L'opération ne donne pas tout le cuivre à Tétat de pureté et ne permet de le doser que d'une manière approximative. Néanmoins elle est d'une grande utilité , parce qu'étant analogue au raffinage que Ton pratique en «i^rand, elle donne le moyen de déterminer la quantité de' cuivre pur qu on pourra extraire d'un alliage par les traitements métallurgiques.

Le raffinage du cuivre se fait dans un fourneau de coupelle; mais comme il exige une très- haute température, il est nécessaire de se servir d'un fourneau un peu grand et tirant bien. Quelques personnes conseillent même d'activer le feu par le vent d'un soufflet dirigé sous la grille; mais cette disposition, qui est assez embarrassante , n'est pas nécessaire : si le fourneau est bien construit il suffit d'y adapter un tuyau aspirateur en tôle, de 1 à 2 mètres de hauteur, pour lui faire produire le degré de chaleur convenable , surtout en se servant de coke pour combustible. — Les vases dans lesquels on place le cuivre sont des têts à rôtir très-plats ou des coupelles ; le plus ordinairement on se sert de ces dernières. — Lorsque le fourneau a atteint son maximvm de chaleur , et que les coupelles sont suffisamment échauffées , on y introduit le cuivre , et l'on bouche l'ouverture de la moufle pendant quelques instants avec de gros charbons embrasés. Quand le cuivro est fondu l'on retire une partie de res charbons ^ et l'on met dans les coupelles une certaine quantité de plumb, si cela est jugé nécessaire. Alors commence le raffinage: le plomb, les métaux alliés et une pariie du cuivre s'oxident et forment une combinaison fusible qui se porte à la circonférence du bouton métallique, et que la coupelle absorbe en partie. Le bouton parait agile d'un vif mouvement de rotation . et il est constamment recouvert d'une pellicule brillante et irisée. Au moment où le raffinage est sur le point de se terminer le mouvement devient plus vif et la pellicule plus éclatante; puis tout-a-coup ce mouvement cesse, la pellicule disparaît, et le bouton se ternit et se solidifie. Ces phénomènes constituent ce qu'on appelle Y éclair. Dès que l'éclair a eu lieu le raffinage est terminé , et Ton peut retirer les coupelles du feu. Le bouton raffiné est recouvert d'une légère croûte de

XOYB^iS DBSSAI. 427

protoxide de cuivr« qu*oo ne pourrait en détacher que difficilement si on le laissait refroidit* lentement ^ mais si Ton plonge la eoupelle dans Teau aussitôt qu*on la retire du fourneau, ou parvient à enlever complètement cet oxide à Tuide du marteau. En général cependant on préfère saupoudrer le bouton avec tlu borax vitriGc , dans la proportion d'environ 7 p. 100, aussitôt après récinir , pour faciliter le décapage ; effectivement il suffit alors de plonj^er la coupeWe encore chaude dans Teau ^ pour que la rroôtc de borato de cuivre qui s'est formée se détache sous le premier choc du marteau. — On ne considère le cuivre comme bien raffiné que lorsqu'il est parfaitement malléable et d'un rouge pur.

Il ne suffit pas , pour avoir la proportion du cuivre , de peser le bouton de retour ^ puisqu'il y en a une partie qui est entraînée à l'état d'oxide, soit avec les autres oxides métalliques, soit avec le borax. On admet par approximation que la partie du cuivre qui est oxidéo forme le onzième du mélange métallique qui s'est scorifié , c'est-à-dire du déchet qu'éprouve l'alliage soumis au raffinage , et du plomb qu'on y ajoute, et le septième du borax dont on saupoudre le bouton affiné ; mais ces données n'ont rien de rigoureux, car la quontité de cuivre entraînée dans les scories varie selon la nature des métaux scorifiés, selon la température du fourneau, et selon d'autres circonstances encore qui ne sont pas bien connues.

Les cuivres alliés qu'on soumet au raffinage contiennent ou ne contiennent pas de plomb. Quand ils n'en contiennent pas on y en ajoute un dixième de leur poids, et l'on réitère cette addition jusqu'à ce que le bouton de retour soit parfaitement pur. Et pour calculer la quantité de cuivre on ajoute au poids du bouton de retour le onzième du poid» de tous les métaux oxidés , y compris le plomb , et le septième du poids du borax employé.

Quand le cuivre allié renferme du plomb, il arrive ou qu'il en renferme suffisamment pour que le raffinage puisse se faire sans addition , ou qu'il n'en renferme pas assez , ou enfin qu'il en renferme trop. Dans le premier cas il n'y a rien à ajouter; dans le second cas on ajoute du plomb par dixièmes, jusqu'à ce que le cuivre reste pur ; dans le troisième cas , au lieu d'ajouter du plomb , on introduit dans l'alliage fondu un poids déterminé de cuivre rouge bien pur, on conduit le raffinage comme à l'ordinaire , et l'on déduit de la quantité de cuivre obtenue , toutes corrections faites , la quantité qu'on en a ajouté.

On peut déterminer la proportion de cuivre contenue dans un alliage , sans faire aucune supposition sur la quantité de ce métal qui est scorifiée par le plomb , en opérant

le raffinage de la maDière suivante. — On met dans deux coupelles placées Tune à côté de l'autre sons une moufle bien chaude , 4 p. de plomb pur, puis, aussitM que le bain est découvert y on porte dans l'une des coupelles 1 p. de cuivre rouge , et dans l'autre 1 p. de Falliage qu'on a à essayer ; on conduit les deux raffinages comme à l'ordinaire, et l'on pèse les boutons de retour : celui qui provient du cuivre* pur pèse plus que l'antre ; on suppose que la différence des poids représente la quantité de métaux étrangers que contenait le cuivre allié , et par conséquent, que la quantité absolue de cuivre oiidé est la même dans chaque coupelle, dès-lors il suffit d'ajouter au poids du bouton de retour du cuivre allié , la perte qu'a éprouvée le cuivre rouge , pour avoir la proportion de cuivre contenue dans l'alliage. Cette supposition n'est pas rigoureuse , et il est probable qu'on approcherait plus près de la vérité en ajoutant au poids calculé comme nous venons de le dire^ le onzième du poids des métaux alliés ; mais quand l'alliage est riche, cette correction est de peu d'importance.

Pour les plombs cuivreux on coupelle en mémo temps 1 p. de cuivre rouge, d'une part, avec 4 p. de plomb pur , etd'une autre part avec 4 p. de plomb cuivreux ; le second essai laisse plus de cuivre que le premier , et la différence de poids des deux boutons de retour équivaut à peu près à la quantité de cuivre contenue dans le plomb cuivreux.

Les alliages de cuivre qui contiennent beaucoup de zinc ou d'étain ne peuvent pas être essayes par le raffinage , parce que ces métaux forment des scories infusibles qui enveloppent le bouton «^t s'opposent à l'action de l'air ; il faut nécessairement, pour ces sortes d'alliages, avoir recours à ia voie humide.