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irrégularité dans la marché du haut-fourneau ; de là aussi, des résultats incertains qui n*ont pas permis, jusqu'à ce jour, de pratiquer, couramment, ces intéressants procédés d*afGnage.
Cependant, Tidée n*a pas été abandonnée : reprise à un autre point de vue par M. Kerpely, elle vient de faire un pas vers une solution pratique. Dans le nouveau procédé, ce n*est pas a'^ lit de fusion que le sel est ajouté ; au contraire, il ést insufflé, directement, dans l'ouvrage et par conséquém, placé immédiatement sur les points où seule, son action est efficace. M. Kerpely a, pour cela, inventé une espèce de boite, laquelle, placée sur le passage du vent, débite, par vingt-quatre heures, de 25 à 30 kil. de sel en poiidre.
Des essais tentés par lui dans un haut-fourneau à Reschitza, en Hongrie, avec de la fonte grise au bois ont donné des résultats très- satisfaisants. Ainsi, immédiatement avant la chloruration, la fonte obtenue contenait :
Soufre 0.137
Silicium 0.206
Cuivre 0.119
C'était de la fonte grise au bois ; Tair insufflé était à la température ordinaire.
Après rinsufflation du sel marin, la fonte ne renfermait plus que :
Soufre 0.053
— JTJI —
Silicium...!. 0.078 Cuivre 0.0S4
Avec de Tair chaud à SSO^" R et 40 0/0 de scories d'affinage ajoutées au lit de fusion, on obtient avec de la fonte blanche au bois :
Avant rinsufflation du chlorure de sodium :
Soufre 0.133
Silicium 0.235
Cuivre 0.079
Après rinsufQation :
Soufre 0.054
Silicium 0.094
Cuivre 0.000
En sorte que» sous Tinfluence du sel introduit dans Touvrage avec le vent de la tuyère ; il se volatilise de :
56 à 61 p. 100 de soufre, 60 à 61 — de silicium, 71 — de cuivre.
Suivant Fauteur, ce procédé convient surtout au traitement des minerais de fer riches en cuivre; les résultats qui précèdent, confirment cette manière de voir.
Il voit encore d'autres avantages à son emploi, notamment :
l"" La possibilité d'utiliser dans le haut-fourneau, la
houille même pyriteuse sans qu*il soit nécessaire de soumettre celle-ci, à une épuration préalable ou de là transformer d*abord en coke.
2® Celle de pouvoir exploiter des minerais de fer même pyriteux lorsque les circonstances Texigent :
3"* Celle d'employer de la tourbe à la place de la houille.
Réduite en briquettes et dûment comprimée, la tourbe se prêterait fort bien à cet emploi que ne compromettrait plus, dès lors, la présence des sulfates et des phos* phates contenus dan& les cendres.
Enfin, le nouveau procédé offrirait le grand avantage de ne pas redouter la présence du cuivre dans le minerai.
Le cuivre et la pyrite ont, en effet, compromis phis d*un établissement métallurgique par leur apparition subite dans la mine ; ils ont fait aux anciennes et célèbres forges de Framont (Vosges), plus de mal que ne leur en ont occasionné le défaut de communications, la substitution de la houille au bois et d*autres perfectionnements dans le traitement des minerais de fer, perfectionnements dont, en raison de leur isolement, elles n*ont pu profiter aussi bien que les établissements rivaux.
Par leur position topographique, les nombreux établissements métallurgiques de la Lorraine et notamment ceux de la vallée de la Meurtbe et de la Moselle, groupés autour de Meiz et de Nancy, ont un intérêt direct
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au succès de ce procédé. Placés entre le bassin honiller de la Sarre, un inépuisable banc de sel gemmé et les tourbières des Vosges, installés directement sur la mine de fer, entre de grandes voies de communication telles que les chemins de fer de TEst, le canal de ta Marne au • Rhin, les rivières de la Meurthe et de la Moselle, avec le canal des houilliéres à proximité, ces établissements privilégiés auraient tout à gagner à la pratique du nouveau proeédés'il pouvait, bientôt, être rendu' maiittbctorieTb
Le chlorure de sodium n'a pas été ^ul expérimenté 1 cette occasion ; le. chlorure d*ammonium (sel ammonfiàc) convient également, seulement H donne' d^aiitres résultats.
II est aisé de- se Rendre compte du rôle que jouent ces chlorures dans cette circonstance. Rencontrant la fonte à Tétat liquide, le sel marin s'empare des parasites et entraine soit à Tétat de chlorure, soit à Tétat de combinaison sodique, le soufre, le phosphore, le silicium, etc. Lorsqu'on emploie le sel ammoniac, les corps simples s'échappent à Tétat de chlorures, de même que le cuivre et le zinc, le titane ou l'arsenic. Sans doute, le fer se chlorure atissi dans ces circonstances :
Na Cl + 2 C + Az + Fe = Na C» Az + Fe CI
Mais ce chlorure de fer ne résiste pas au charbon et à l'air atmosphérique agissant à une température élevée, car :
Fea + C = FeC + Cl
Le charbon n'est pas même nécessaire pour effectuer la décomposition de ce chlorure, puisqu'il suffit de le chauffer à Tair pour le convertir en sesqui-oxyde de fer.
Le chlorure de fer devient ainsi lui-même une source de chlore, d*où il résulte qu*il ne saurait pas même subsister en présence du fer plus ou moins sulfureux » phosphoreux, arsenical, car alors qu'il n'est pas décomposé par le /i?r, pas même à chaud, ce chlorure ne résiste pas è l'action du soufre et du phosphore ou autres parasites avec lesquels il peut produire des composés dilorés, volatils.
A côté de l'air, amené par la tojrére, du charbon de la fonte ainsi que des parasites contenus dans celle*oi| le chlorure de fer qui se produit dans la réaction, ren«contre dans les flancs du haut-fourneau, encore un autre ennemi, non moins actif, c'est de l'hydrogène très-chaud mêlé avec des gaz hydro-carburés. H se produira donc aussi de l'acide chlorhydrique et par suite du chlorure de calcium.
Avec le sel ammoniac on ohlieot, disons-noua, des résultats différents du sel gemme ou sel marin ; cela se comprend à la rigueur, car ce chlorure n'agit que par son chlore attendu, que l'ammoniaque se. dégage ou se transforme. Dans tous les cas, elle est perdue ; et comme le sel ammoniac en contienl 33 p. 100, la perte ne laisse pas que d'être sensible.
C'est payer cher le chlore nécessaire k Télimination des parasites de la fonte, d'autant plus que le chlorby-
— Î76 — drate d*ammoniaque est déjà par lui-même d*un prii assez éleTé.
Mais puisque le chlorure de fer se comporte dans la fournaise, comme le font les chlorures alcalins que nous venons de citer, on ne voit réellement pas pourquoi on ne remplacerait pas le sel ammoniac parce chlorure métallique que le commerce peut livrer à bas prix et dont le résidu solide, produit sous le vent de la tuyère et des matières incandescemes de Touvrage, rentre directement dans la fabrication puisqu'il consiste, essentiellement, en fer carburé.
Rien ne permet de pipéjuger quelle serait Tattitude du chlorure de fer dans cette circonstance ; si elle devait ressembler à celle du chlorure de sodium, il n*-y aurait rien de mieux à faire qu*à se contenter dlnsuffler le chlorure que nos salines fournissent si abondamment et à un prix si rémunérateur. Mais nous Tavons dit : le sel n'agit pas seulement par son chlore mais aussi par son sodium, tandis que le sel ammoniac ne met réellement en jeu que du chlore. Il en serait de même du chlorure de fer. On peut même dire de lui ce qu*on ne saurait dire d*aucun autre chlorure métallique, savoir : il nintroduit dans la fonte aucun élément étranger.
L*essai du moins pourrait être tenté ; il le sera à coup sûr, le jour où le rôle des chlorures injectés par la tuyère sera suffisamment apprécié.
Le proto-chlorure de fer n*est pas dans le commerce. Déliquescent et de couleur verte quand il a été fraîche-
— S77 — meni préparé» il ne se conserve pas longtemps en cet état. Il s*hiimeete à Pair en même temps qu1l se couvre d*une couche de rouille par suite de TabsorpUon d*une certaine quantité d*oxygène. La présence du sel marin ou du sel ammoniac dioiinue un peu ce pouvoir absorbant qui est, du reste» peu gênant dans le cas particulier.
Bien que fabriqué pour les besoins de la médecine» le sesqui-chlorure de fer n*est pas un produit manufacturier et ne se trouve, par conséquent^ pas dans le commerce au prix et dans les proportions voulues pour rendre son emploi accessible à rindustrie des hautsfourpeaux. Pour le préparer économiquement» différents moyens peuvent être employés. Ainsi pour ne pas parler du procédé ordinaire consistant à produire d*abord du proto-chlorure de fer sauf à le peroxyder ensuite, on peut le préparer économiquement en grand ;
Soit en traitant du minerai de fer pardeTacide chlorhydrique ;
Soit en traitant des battitures de fer par cet acide ;
Soit en utilisant certains résidus.
Le minerai doit être exempt de substance calcaire, par conséquent, celui des environs de Nancy ne conviendrait pas. Les pierres rouges très-diu^s qu*on trouve dans le grès vosgien où il affecte la forme de nodules, de boules ou de plaquettes plus ou moins contournées, ces pierres siliceuses très-dures conviendraient davantage. Elles abondent dans le grès vosgien qui recouvre
le terrain houiller de la Moselle et aui «virons de Garling, «lies servent de ballast pour les roulés. • 'Placées dans les tours d*absorption siir ie passage des (bmées sortant des fours à suffotes (Y. Travaux du Conê^l d'hygiène de la Meurlhe de . Tannée 1 864 » ifii Ki)^ elles absorberaient une* partie du -gas ehlorbydrique et se convertiraient en sesqui-chlorure qui a'^éeoulerait sous la forme dTune dissolution «olicenirée; Cette dissolution renfermerait bien uhpeu de silice, mais on pourrait s'en débarrasser > en évaporant le liquide el. en (bisant siit>ir au résidu* une légère torréfaetiony a6n de -rendre la silice insoluble. ' .
On reprendrait ensuite parTeau et on tirerait au clair. ' Le fer oxydé magnétique, ou oxyde ferroso-^ferrique peut convenir tout aussi bien^s*iL. est pur ou ii gangue •siUceose. Seulement, il contiendra du pixHoehkNrure; il est, par conséquent, moins rtclie en chlore que ne Test le précédent.
En fait de résidus .industriels pouvant être utilisés dans ia préparation du sesqui-ehlorure de fer, nous citerons avec les battitures, certaines variétés d*ocre quand elles sont exemptes d*arsenic et d'autres corps étrangers. L*acide chlorbydrique même affaibli peuft les attaquer k froid et donner lieu à du sesqui-chlorure de fer.
Dans les Mémoires de C Académie de Stanislas de Tannée 1860, t. Il, nous avons parlé à la page 1 et 5 de Textraction d*un minerai cuprifère qui se trouve au nord de-Saioi^Avold, à flochwalé^ et qui consiste en enivre
carboDaté imprégnant le grés bigarré qui constitue lea collines de cette région.
A ce minerai, Tacide chlorhydrique n'enlève guère autre chose que du cuivre et du sesqui-ozyde de fer ; comme on en précipite ensuite le cuivre par du fer, il en résulte une dissolution assez concentrée ne contenant que du fer à l'état de proto-<hlorure et à Tétai de sesqui* chlorure.
Cette exploitation qui est aujourd'hui abandonnée, est en pleine vigueur ailleurs, notamnaent à Twist dans le Waldeck et à Siadtberge, en Westphalie, avec de l'acide chlorhydrique qui provient des usines de Ringkuhl. Cependant l'établissement du Hochwald est toujotirs debout ; se3 bassins sont même encore pleins de liquide salure de chlorure de cuivre et la ferraille git là en abondance, attendant depuis deux ans, le moment où elle servira à déplacer le cuivre en 9e transformant en chlorure de fer.
Des colline de saUe blanc placées 5 la porte de l'usine et provenant du traitement, du grès bigarré cuprifère, témoignent de l'activité qui a dû régner pendant quelque temps dans cette usine. Si les causes de sa ruine sont complexes, il est probable qu'un placement avantageux de tout ou partie de ses résidus pourrait contribuer à y ramener l'activité. Les réaidits liquides seraient, tout d'abord, dans ce cas.
Ces résidus sont essentiellement formés de chlorure de fer. Le fer leur vient à la fois du grès délité qui eoo-
— J80 — tieni la malacbite, el du métal employé au déplacement du cuivre.
La silice que Tacide peut avoir enlevé & la gangue, serait facilemeni éliminée par le procédé indiqué plus haut.
En résumé :
On a souvent tenté d'affiner la fonte au moyen du sel marin ou chlorure de sodium ajouté au lit de fusion. Avec l'idée d*injecter par la tuyère cet agent Chlorurant, ces essais sont entrés dans une nouvelle phase et ont conduit à des résultats plus satisfaisants.
Le sel ammoniac, employé à la place du sel marin, donne un produit différent, ce qui se conçoit, ce com* posé volatil n'agissant que par son chlore; aussi portet-il son action, non-seulement sur les parasites de la fonte, mais aussi sur le fer, en sorte qu'en dernière analyse, il faut admettre que c'est le chlorure de fer lui-même qui joue un rôle dans ce traitement.
S'il en est ainsi, il y aurait lieu d'insuffler directement ce chlorure, d'autant plus qu'il est absolument le seul de son espèce qui ne saurait introduire dans le hautfourneau d'autre corps étranger, que le chlore.
La considération qui militerait surtout en faveur d'un essai à tenter avec le chlorure de fer, tient à la question économique ; ce chlorure étant infiniment moins cher que ne l'est le sel ammoniac.
Les procédés que j'indique comme permettant d'obtenir ce composé à bon marché, roulent, en grande
— Mi — partie, sur remploi de résidus, par conséquent, de matières premières sans valeur qui, comme on le voit, abondent sur plusieurs points de notre région.
EnGn, le même procédé d'insufTlation permettrait d'introduire facilement du manganèse ou du tungstène. Le premier se trouve tout formé dans les résidus de la fabrication du chlore (v. mon rapport au Conseil d*hygiène sur rétablissement de Dieuze, loc. citât.), et ne coûterait pas cher, et quant au tungstène, son minerai se réduit plus aisément en chlorure qu'il ne passée Télat d'oxyde qui est la forme sous laquelle on Tintroduit ou cherche à l'iiltroduire dans le fer.