II. a

454 fAnUCATIOII. Dl L^tTAm i.f

aôni plus gnndeb' que «ellfat dé la- wlé iufiSrienèe ; ellérf te' prolongent au - demn de la chauffe;

Aux dtaget destinés au ^ grillage i le foilmeaa présente 'deux portes sur un des côtés. A TéUge inférieur^ ' il y eh a également deux; mais elles sont dîspcftées différemment : la première » sur lé devant du fourneau , sert h retirer les scories i h brasser le mêlai p istc., et Tautrci sur le c6té| eut destinée h la réparation du fourneau t c*est au-dessous de cette porte qu'existe le trou de la coulée ; il communique » au moyen d'un canal en fonte , k une fosse remplie d'eau.

Les dimensions do ce fourneau en largeur et en longueur sont sensiblement les mêmes que celles du fourneau de fusion décrit ci -dessus; la hauteur est h peu près de 4 mètres.

' On cliarge au moyen do deux trémies.

5*. Fourneau de rôtissage. •

Les fourneaux employés dans cotte opération sont en général analogues h ceux de grillage; mais dans l'usine de Ilafod, dont MM. Vivian sont la propriétaires , ces fourneaux présentent une construction particulière f qui a pour but dlntroduire un courant d'air continu sur le métal, de manière à faciliter l'oxidatlon. Ce précédé est <lù à M. Shcffield, qui en a' cédé la patente à MM. Vivian.

L'admission de l'air a lieu par un canal pratiqué au milieu du pont de la cliauffe (Og. lO, Pl.XÎI)*

ET nu CUIVRE EN ANGL^TEARK. ^$S

dans le sens de sa longueur; il communique avec Tair extérieur par ses deux extrémités a et a' ; des trous carrés b « pratiqués k angle droit avec ce ca^ nal^ introduisent Tair dans lé fourneau.

Cette construction très simple produit un effet puissant dans l^xécution du ratissage. Non^^seule-» ment elle favorise Toxidation des métaux, mais elle a aussi lavantage de brûler la fumée, et d^ai-* der le dégagement du soufre ; en tenant le pont froid 9 elle donne au fourneau une température plus uniforme.

4** Fourrteau de rafflfutge.

Dans ces fourneaux f analogues à ceux de fusion , l'inclinaison de la sole a lieu vers la porte du devant I au lieu d'être sur le côté : cette différence tient à ce que, dans le fourneau de raffmagc, le cuivre se rassemble dans un creux pratiqué dans la sple p vers la porte du devant , d'où on le puise avec des poches , tandis que» dans les fourneaux de fusion, le métal coule par une ouverture placée sur le côté. La sole est faite en sable ; la voûte du fourneau de raffinage doit être plus élevée que celle du fourneau de fusion : la hauteur varie entre o'^fSo à i^« Si la voûte était trop surbaissée, il pourrait se former à la surface du métal une couche d'oxide très nuisiblet à la qualité du cuivre : dans ce cas, lorsqu'on coule le métal, sa surface se Gge et se crevasse} le cuivre fondu, qui est au-des*

ta. .

4S6 rAUu;àTtoii os t'iTAiM

flouA» te rtf|Nind à la partie sapërioarett €et «oci-^ dent , qu*on exprime en dînant que le cuivre monte, empêche qa*oii puiise le laminer. On est obligé de lui faille subir un nouveau raffinage, et il est ncScessaire, dans ce cas, d*y ajouter du plomb pour dissoudre Toxide de cuivre : c'est à peu prèa le seul cas où Taddition de plomb soit utile daua le raffinage (i).

La porto de c6të est très large ; elle se ferme au moyen dun contre • poids* Cette porte étant presque toujours ouverte pendant le raffinage du cuivre , la chaleur est plus forte sur le devant du fourneau.

5^. Fourneaux de chaufferie*

Ces fourneaux , destinés à chauffer les lingots de cuivre qui doivent être laminés et les feuilles de cuivre , sont beaucoup plus longs que larges. Leur sole est horizontale , la voûte peu surbaissée ; ils n'ont qu'une porte , qui est placée sur le c6té , et qui tient presque toute la largeur du fourneau ; cette porte s'élève , au moyen d'un contre- poids ^

(i) Lorsque le cuivre que l'on raffine est inëlangé de méUux étrangers » surtout dVtain , comme serait celui qu'on a retiré du métal des cloches , on doit employer des fourneaux très larges , afin que le bain métallique présente une grande surface 4 l'action oiidante de Tair, et qtus soa épaisseur soit peu considérable.

BT DU CUIVRR KM ANOLETEAliB. 4^7

de la même manière que dans les fourneaux employës à la fabrication de la t61e«

Série dopéraUons que subit le minerai.

Les minerais fondus dans les usines du pays de Galles sont des pyrites cuivreuses plus ou moins mëlangcSes de gangue.

Ces pyrites sont composa de proportions seivsiblement ëgales de sulfure de cuivre et de sulfure de fer.

Les substances terreuses qui accompagnent ces pyrites sont le plus ordinairement siliceuses ; cependant f dans quelques mines ^ le ddp6t métallifère est mélangé d*argile ou de chaux fluatée. A ces substancesi dont la réunion est asses constante» on doit ajouter Fétain et les pyrites arsenicales qui se trouvent accidentellement avec le cuivre ; quoique ces métaux ne soient pas chimiquement combinés y cependant il est impossible de les séparer entièrement par la préparation mécanique*

D'après cela» on voit que les parties constituantes du minerai préparé pour la fonte p sont :

Du cuivre »

Du.fer^ Du soufre,.

De Tétain^ > , .

De r«»nic, } ^ *»"***ï^ et des matières terreuses.

eu,

^1 .Oatm^Migo leë diflMrenU mimera» demao que là teneur moytataoe Mit à&8 ^ (KMur: loo*

Le procédé employé dans les iisines consiste une alitçraatiye ,de ipriUagei^et 4e fontes (i)»

Dans l'opération du grillage, les substances Utiles se dégagent en grande partie à l'état de gas p tandis que les métaux qui ont une grande affinité pour l'oxigène passent à l'état d'oxides. Dans la fusion^ les substances terreuses se <x>mbinent avec ces oxides, et forment des scories» qui se portent i la surface du bain métallique.

, ,Ce% grillages et ces fontes ont lieu dans Tordre suivant*:

:..1^ grillage. du minerai (calcinatbmof ihe on) (page44o)-

;>*., Fonte du minerai grillé (melting o/the cal^ cined ore),( page 44^ }•

. 5^t Grillage de la matte ou du métal brut (ciU^ cinationof the coarse me&i/)^ (page 446)*

: 4^* Fonte de la matte grillée (melting of ihe calcined coarse métal) ( page ^G).

5** Grillage de la seconde matte ou métal &n , produit de la quatrième opération [calcination of ihejine métal), (page 449)*

(i) Une grande partie des détaib que nooi allons donner sur ces opérations^ sont extraits d'un mémoire sur le tFavail métallurgique du cuivre , publié en 1 3a3 dans les Annales de Philosophie, par M. John Vivian , Tun des propriétaii de Tusine de Ilafod.

ET DU CUIVAB BM) ASGLETBRRB. 4^9

6*^. Fonte de la deuxième matte grilla {meliing of the:oàlcmedJintfnetal) (page.45o)# > mt m

7*. Rôtissage da cuivre noir ou cuivre bmt^ produit de la sixième opération {roasting of the toarre cop/ieîr) (page 45o)« . >! i i

Dans quelques usines, le ratissage se^fëpète quatre fois. Nous décrirons cette opération à part : dans oe cas, on &it un grillage et une fonte de moins* ' '

Dans Tusinè de Hafôd , on a trouvé moyen ^de supprimer aussi un grillage -et une fonte f sans pour cela être obligé d'augmenter le nombre des rôtissages.

8*. Raffinage du cuivre ( refining • or tougke^

'w^) (page 452). ^ ' .

* Outre ces opérations qui composent le traite*ment du cuivre proprement dit, on en exécute souvent deux autres, dans le^uelles on ne 'fond que des scories. Nous les daignerons par a et &/^

a. Refonte de la portion des scories de la deuxième • opération ', qui . contiennent • des grenailles métalliques (page 44^ )•''-' ^ "'

• ' 6* Foute particulière des scories de la quatrième

opération. Cette -fonfoi qui« pour but de conoèn^ trer ' le enivre' que contiennent ' les scories > ne •^exécute paa dam toutes les usines (page 449)* ' '

«44^ :)if .«raimcATioii WL^t^àm ^^

.'m.! •>•/ ii'(ealciiiation of theàre)/ î**'' '

Les différent mioerab^ à leur arrhr^ du Goriiouailles et des aatres contrées d'où- on les tire, sont déchargés dans des cours conttgttës à Tnsioef une cargaison Tune sur Tautre , de teUe sorte qu^en ayant soin de prendre de plusieurs couches s Is foisi on a un mélange sensiblement uniforme da minerais de tout le comté; ce qui est très ne* cessaire dans une fonderie , parce que les minersis étant de qualités diverses et de teneurs diffé*^ rentes» ils agissent les uns sur les autres comme flux. Un mélange soigneusement calculé d'après leur I composition ' chimique » serait préférable ; mais ce moyen p qu*il est très rare de pouvoir employer en grand , est impraticable dans cette Jocalité, parce que Ton n*a pas constamment asses de minerai d'une même espèce.

. Le minerai est transporté à la fonderie , dans des mesurés en bois , contenant chacune i quinlal : les ouvriers chargés de la iialdnation portent le minerai dans les trémies du fourneau de grillage» d*où ils tombent sur la sole ; les ouvriers retendent uniformément sur la surface» au moyeu de r&bles en fer. lia charge qae Ton met dans ces fourneaux est de 3 tonnes a 3 tonnes ; ( 5o45 s 355 a kilogrammes).

On met le fou et on l'augmente graduellement»

ET J>U GUl\Kfi EN ANGLETERRE* 44'

de façon quli h fia de Toperatioa la température soit aussi forte que le minerai peut la supporter sans se fondre ou sans s'agglutiner* Pour préyenir l'agglutination , et pour aider le dégagement da soufre, on renouvelle les surfaces, en remuant fréquemment le minerai (d'heure en heure)» Au bout de douze heures , le grillage est ordinaire*» ment terminé : on fait alors tomber le minerai dans l'arche qui existe sous la sole du fourneau ; au moyen de trous qui sont devant les portes* Lorsque le minerai estasses froid pour élre remué , on le retire de Tai^che , et on le porte sur le tas du minerai grillé*

Le minerai p dans cette opération p ne change pas sensiblement de poids , ayant gagné en oxi-« gène à peu près ce qu'il à perdu en soufre et en arsenic.

Si le grillage a été bien exécuté, le minerai est en poudre noire. Cette couleur est due à une porr tion du fer qui s'est oxidée*

La quantité de fer qui a passé à l'état d'oxide dans ce premier grillage, n'est qu'une faible portion de celui qui est contenu dans le niinerah -

Le soûfre'qui s'est dégagé du minerai n'est pas à l'état \de soufins pur, mais à celui ' d^aîcidè sa}^ fiiTcux.' "^ *■*'"' '■'. ' •*• •• ••-* ''''•-* ' ■•'<'';

44) . i..;:FAMIG4T10i M l'AtAW r .

I!. /r :<• 'i(iiiéltiDg:of Uie'GBld]iedora)é m -. >

^ p 1^1 !mi9«ral grillé «si égiJmMnt dCMmë mi fiomdmn^ dans des mesores. cootonaat un. qpith tal^iDff'le yenent dans des trémies, et après qiill tel tombé sur la sole,' ils le répandeot uiifiiMw mémeol; ils baissent alois la porte ^ qulls Intent exactement. •

. Dans cette £6nte. On ajonte à pen près a «piintanx de scories provenant de la fonte de la matle grillée (page 44^)* ^ ^^ de cette: addîtioD est non-seulement de retirer le enivre que peuvent contenir ces scories ^ mais surtout d'augmenter la fusibilité du mélange. Quelquefois aussi p lorsque la composition du minerai Texige , on ajonte de la chaux • du sable et de la chaux fluatée. On se sert souvent de ce dernier fondant.

Le fourneau étant chargé, on met le feu , et le seul som du fondeur est d'entretenir la température de manière a avoir une fusion parfaite; l'ouvrier relève alors ,1a porte » et remue la masse liquide, pour compléter la séparation du métal (ou plutôt de la matte) et des scories, ainsi que pour empêcher les matières fondues de s'attacher sur la sole. Le fourneau étant prêt , c'est-è-dire la fusion étant parfaite, le fondeur fait sortir les scories par la porte de devant , en les retirant avec un ràble. Quand la matte est ainsi débarrassée

ET DU GUIVAE EN ANGLETEURB. i\/^S

des scories I on met une seconde charge de mi* nerai grillé pour augmenter, le ]>aio. métaliliqaet on exécute la fonte de cette seconde fcbarge ^^piiime celle de là. première. On .fait, ain^i de Qouyel)^ charges de minerai grillé t jusqu'à ce que la matte rassemblée sur la ' sole du fourneau parviemie. au niveau delà porte; ce qui arrive ordinairement après la troisième charge. On ouvre alors le trou de la coulée ; la matte se rend dans la fosse râm<« plie d*eau; oii elle se.^nule par! soui immer* sion : elle se rassemble dans le récipient (qui occupe le fond de la fossé. Là. matte: greHaillée est alors portée dans les magasins dès mattes. L'okidation dont se couvrent les grenailles par leur immersion dans TeaUf lie permet 'pas de distinguer la couleur propre de la matle ou métal brut {course metoZ); mais dans les morceaux qui tapissent le canal, on voit qu'elle est d'un gris d'acier. Sa cassure est compacte et son .éclat métallique. . •:•-•■'/•,,».•■ -, ..i).:r.'j^

Les scories renferment souvent des grenailles métalliques ; on lejs brise et on les trie avecsdinii.

Toutes les portions qui renferment quelque particules de métal sont refondues dans une opér ration accessoire. ...

Les sçpnes qui ^e contiennent, p^ de, gfen^u^ef de cuivre sont rejetées ; quelquefois elles jsont mont lées en briques^ très grosses en sprtiint du fourncau : elles «ont alors . employées^ idftfis des constructions. i;. ij'li ••;.''

444 ' ' rAUiicàTio» ut h^tràn

-' Ces «ociriet MDt compCMées des ptrdM^ternoseï <xmteîîa6i dans le mménd , et de qoelqnesosidcft mëtalliqiias' <pii se 'Sont formés pendant Topéntiônt Elles sont noires^ et le quarts qui y est resté en partie sans ^re fondn> leur donne Tapparence porphyrique (i).

• Dans cette opération, le cuÎTre s*est concentré j une grande partie des matières stcc lesquelles il était mélangé ou combiné p s'en est séparée. La inatte granulée qui en provient contient en gé«néral S3 p. loo de cuivre; elle est ainsi quatre fois aussi riche que le minerai , et sa masse est conséquemment diminuée dans la même proportion. Ses parties constituantes sont principalement du cuivre, du fer et du soufre.

' Le point le plus important à atteindre dans la fonte qu'on vient de décrire , est de faire un mélange fusible des terres et des oxides, de façon que la matte de cuivre puisse , à raison de sa plus grande pesanteur spécifique , se rendre à la partie Inférieure et se séparer exactement des scories. On atteint ce but au moyen des oxides métalliques que renferment les scories de la quatrième opéra*

(i) Ces scories , essayées a? ec le tiers de leur poida de borax, doDncnt o^ao de fonte grise cassante; par la Toîe humide t on a trouvé qu'elles contiennent t

Silice et quarts e^S^o

Oxide de cuivre 0,010

Oxide d'étain 0,007

UoD (page 44^)» lesquelles font partie de la charge. Elles sont presque entièrement composées d^oxid^ noir de 1er. Quand les minerais sont très difficiles à fondre » on ajoute à la charge une mesure de chaux fluatëe ( à peu près 5o kilogrammes) ; mais il fiiut &ire cette addition avec précaution , pour ne pas augmenter la masse des scories.

Le travail marche jour et nuit« On passe com«' munément cinq charges en vingt-quatre heures; mais quand toutes les circonstances sont favorables » c'est-à-dire lorsque le minerai est fnsible, que le charbon est de première qualité, et que le fourneau est en bon état, etc.> on fait même jusqu'à six charges par jour.

La charge est d'une tonne 7 de minerai grillé (i5aa kilogrammes), de façon qu'un fourneau de fusion correspond à peu près à un fourneau de grillage , ce dernier donnant 7000 kilogrammes de minerai grillé par yingt-<{uatre heures.

Les ouvriers sont payés à la tonne.

(a) Refinte des $eorie$ eontenani des grenaitteê

méioUiqueSé

Lorsqu^on a recueilli de la fonte précédente une assea grande quantité de scories contenant des grenailles I on les fond séparément. Cette opéra* tion parait avoir exclusivement pour but de séparer ces grenailles des scories dans lesquelles elles sont engagées. Elle donne un métal analogue à

446 FAiàtcitioir ne i^'étaut i-

celui «jûW i obtenu' dani le première; fonte ^ te* quel on le rénnit» et en outre des icories qnitbnl rejetéés. Ces êcories-sont Tisqueutes et tenacêi; cependant le cuivre t^en sëpare avec fiidlitë.

TaoïsikMi opÉaATtoa. •— .Grillage de la nuUta ou du métal brut (calctnation of the coene noetal).

but de celte opération est principalement UWidcr le for, oxidation qui est plus facile k exécuter que dans le premier grillage , parce que ce métal est dégagé des substances terrenses qui le garantissaient de Taction de Tair.

Ce grillage s*exécute dans le fourneau , fig. 4f S et 6 , PI» XII 9 exactement de la même manière que celui du minerai. Un remue continuellement le inétal , pour exposer toutes ces surfaces à l'action de Tair chaud et pour empêcher ragglntinatioo. L*opératîon dure a4 ligures : dans les ' six premières , le feu doit être très modéré , ensuite oo Taugmente graduellement jusqu'à la fin du grillage.

lia charge est» comme au- premier grillage, de trois tonnes à trois tonnes et demie ( 5o45 à 355a Lilogramaies )•

QUATRiiïME OPÉRATION. — Fofiie de la matie grillée ( melting of the calcincd coarse métal ).

Dans la fonte de cette première matto grilliSe, on ajoute des scories des dernières opérations

ET DU CUtVnB EN ANOLBTEIIIIE. 44?

très richies en oxideft de cuivre » et quelques débris . de sole qui en sont également imprégnés* La pro^, portion de ces substances varie suivant la qualité de la niatte grillée.

Dans cette seconde fonte > Foxide de cuivra contenu dans les scories est réduit par l'affinité do soufra, dont une partie piasse à Tétat d'acide, tandis que l'autre forme un sulfura avec le cuivré devenu libra. Ordinairament , la matte contient une quantité suffisante de soufre pour réduira com« plétement l'oxide de cuivra : dans le cas contraira f ce qui arrive si le grillage de la matte a été poussé trop loin , on ajoute une petite quantité de matte non grillée p qui p en fournissant du soufra f di« minue la richesse des scories et en facilite la fusion*

On enlève les scories par la porte de devant^ en les tirant avec un râble* Elles ont une grande pesanteur spécifique; elles sont brillantes d'un éclat métallique^ très cristallines, et présentent dans les cavités des cristaux analogues à ceux du pyroxène (i); elles se cassent £icilement et les

mmma/^mmmÊ^mmam^mmmmmmm^mi^émKkii^â»

(i) Ces scories sont semblables aux ^scories de forge ( elles conlienxient environ la inoilië de leur poids de silice , le tien de protoxide de fer, un demi^-centième de cuivre et une quantité on peu plus grande d'étain ; le reste se compose 'dé'cbaUxi'd^aluuiine et de magnésie i la perte dans ropéraâonéirt'dottc )[u^ique^tiUeî et l'on peut garder ce tratail comme Ûen conid>iné , du moins rel ▼ement à la prodaction dn enivre*