FAiRICATlOlt DEiL'taAIIIr

qo'ôn . pied . aoglais carte pite : 5 linti ^ Mijifiàn (iS49')* ^^ trous sont percés sur dm lignes diagonales > i pen près k i pouce l'un de rantre^ et I pied de sur&ce en contient environ a5o :. ils otit un seisième de pouce de diamètre* Qn a cherché à les faire aussi petits que possible , pour multiplier les surfaces de Teau; mais ce liquide n'aurait pas coulé avec facilité à travers des ouvertures plus petites. On place les feuilles de enivre de manière que les barbes des trous soient tour-» nées vers le bas , disposition qui facilite la formation des gouttes. L'arrangement des trous est tel r que la fumée qui échappe aux gouttes d'une ligne se trouve en contact avec celles d'une autre.

Ayant remarqué que le tirage des fourneaux de fonte était gêné depuis qu'on les faisait déboucher dans la grande cheminée , on prit le parti de leur rendre l'usage de leurs propres cheminées. Cette nouvelle disposition présentait peu d'inconvénient , parce que la fumée de ces fourneaux se compose presque uniquement des produits de la combustion du charbon. Mais le tirage de la grande cheminée n'était plus assez fort , et pour l'augmenter, on construisit près d'elle un fourneau de fusion M qu'on y fit déboucher, ains^i qu'on le voit dans la fig. 6 , PL XIII.

Par cette disposition, le tirage des fourneaux de grillage devint aussi bon qu'on put le désirer, et la seule dépense courante qui résulta de l'adoption de cette méthode , était le transport des

ET DU CUIVliB Etf Atf6LETBRRB« 4^1

combustibles et des scories du fourneau de fusion place à tàté de la cheminée*

Les résultats de ces opérations ont été des plus satisfaisans. Des expériences faites par MM. R. Phillips et Faraday t qui ont constamment aidé M* Vi- TÎan de leurs conseils ^ prouvent que Tarsenic est déposé dans les chambrés à pluie , où on le trouve en abondance flottant dans Teau»

L'acide arsénieux est en partie déposé et en partie dissous par l'eau , et daiis le cas 'où quelques portions d'acide arsénique se formeraient h une hante température i elles seraient aussi 1res promptement dissoutes par l'eau » dans laquelle cet acide est plus spluble que le précédent. Ce qui prouve d'ailleurs Tefficacité de l'action de Teau ^ c'est qu'il n'y a qu'une trace d'arsenic dans le dépôt . du conduit au-delà des chambres à pluie.

L'acide sulfurique est aussi absorbé par l'eau. U en est de même d'une portion considérable de l'acide sulfureux; cependant ^ comme cet acide est moins facile n absorber que les acides sulfurique et fluorique 9 une partie reste libre.

L'acide fluorique, dont l'existence était pré-* sumée d'après Taction de la fumée sur le verre » a été découvert dans l'eau de la première chambre^ Cet acide n'a pas été retrouvé dans la ifumée après qu'elle a traversé les chambres*

Quant aux substances emportées mécaniquetaent f elles se déposent en boue dans le fond des chambres et du conduit : ainsi , de toutes les par^ II. 3i

destoinÂUca que fcnfiaraiâ h iîiiQëe^ U .vT^édiappe . à la condensation qn*ano portion dv gas acidesolfnrenx. Sa prop<Mrtion dans lea gai qui sortent maintenant de la grande cheminée , a*est que d'un • trente-hnitième de ce qu'elle était avant rétablissement de cette cheminée* La grande masse de cea gas étant, composée de .vapeurs hitumineoses et de vapeurs d'eau provenant de l'eau d'absorption ; en outre» le gaz acide sulfureux étant rejeté k une grande hauteur, il doit nécessairement se mêler avec une bien plus grande proportion d'air atmosphérique 9 avant d*agir en aucune manière sur la végétation» circonstance qui en diminue encore les mauvais eflTets,

On voit p d'après cela» que M. John Henry Vivian a atteint en très grande partie , et peut*âtre aussi complètement qu'on puisse le faire en grand» le but de ces utiles travaux.

Outre ces expériences» M. Vivian en a fait beaucoup d'autres» dans lesquelles il a employé comme agens la vapeur (Ceau, la chaux , le nitre^ le charbon et la calcinaiion en vaisseaux clos. Quoiqu'elles n'aient conduit à aucun résultat » cependant nous croyons devoir les indiquer» aGn que les personc^ies qui pourront s'occuper d'expériences analogues connaissent celles qui ont déjà été faites.

Eipériettce f^apcuT deou* — Ou pcut s'attcudre à voir agir peur dw la vapeur de deux manières» comme favorisant U transformation de l'acide sulfureux en acide sol*

foriqoc I et comme présentant , au moment de sa condensation p de l'eau très divisée.

Pour s'en assurer» M. Vivian fit construire une chaudière, qui envoyait dans le conduit, en avant de la première chambre à pluie, 55o pieds cubes de vapeur par minute. L'ecamen montra que Teau de la chambre , avant et après llntroduction de la vapeur dans le conduit , contenait à très peu près la même proportion de soufre ; ce qui fait voir que la température de Veau contre-balance TefTet de sa grande division*

Chaux. — On fixa au mur de Tune des cham-^ Eipéri«ii€« bres à pluie p une auge de fer, dans laquelle on ^^^ plaça de la chaux. On versa sur cette chaux de Teau jusqu'à ce quelle prit la consistance d'une crème* A cet ëtat , on la fit tomber dans la division de la chambre la plus éloignée du fourneau , puis, la remontant à Taide d'une pompe, on la fit tomber successivement dans les autres divisions. On l'employa aussi k l'état d'eau de chaux. Ce procédé n'a pas donné de résultats aussi efficaces qu'on aurait pu l'espérer : on s'est convaincu , en outre, qu^l ne serait pas applicable en grand, et qu'il occasionerait une dépense considérable, k cause de la quantité énorme de chaux nécessaire pour absorber tous les acides , y compris l'acide carbonique.

Nitre. *• On construisit une chambre de plomb ^^^^ près du canal horizontal. On disposa les choses de ^^^ manière à faire passer la fumée du cuivre h travers

484 PABRICATfOV DB L^iTAIir

cette chambre 9 et à 7 introduire en même tanp§ du gaz acide nitrenx , produit dans une cornue placée a c^ttf. L'expérience montra que le gas acide sulfureux sortant des fourneaux, j était trop mélangé avec les autres gaz pour être employé avec avantage ' h la fiibrication de Tacide sulfurique.En effet, d'après l'analyse de MM. Phillips et Faraday, le gaz ou la fumée dans le canal , au point le plus voisin des fourneaux de grillage, ne contient pas plus do 5 p. 100 d'acide sulfureux, ce que nous croyons n'être pas beaucoup au-dessus de ce que contient le résidu gazeux mélangé qui s'échappe de la cheminée d'une fabrique d'acide sulfurique après que l'opération est terminée. En outre , il est k croire que la rapidité du courant est trop grande pour permettre Tintime mélange et la combinaison des vapeurs sulfureuses et nitreuses, et qu'en conséquence une quantité considérable des dernières sont emportées sans être employées.

figpéHêMt Charbon. — On sait que le charbon iiicandcs- J|]|^^^ cent décompose l'acide sulfureux : il se dépose du soufre et il se produit de l'acide carbonique ou de Toxide de carbone. M. Vivian voulut en conséquence essayer refTot que produirait le paissage de la fumée à travers un feu de charbon. Il fit construire près de la grande cheminée un fonmeau d'expérience, dans lequel, au moyen de petits tuyaux garnis de soupapes, et communiquant avec le* grand tuyau des fourneaux de grillage , on pou-

vait à volonté introduire la fumée avant ou après son passage dans les chambres à pluie. Le canal qui amenait la fumée aboutissait sous la grille du fourneau, de manière que la fumée qui Tavait parcouru pouvait passer à travers le feu et se rendre ensuite dans un second canal terminé par une cheminée.

On fit la première expérience en chauffant ce fourneau avec un feu de houille ordinaire. Voici quel fut le résultat : lorsque la masse en ignition était assez volumineuse pour établir le contact du gaas et du combustible, là fumée ne pouvait la traverser; quand au contraire elle était ^asses mince pour laisser un libre passage, la fumée était simplement échauffée , ce qui la rendait transpa-* rente pour un moment ; mais elle restait indécomposée, ou si quelque décomposition avait lieu, le gaz était immédiatement reproduit , comme cela était sensible a la seule inspection du haut de la cheminée. On répéta la même expérience avec du ttofie^coal (houille sèche) , du cubn {stone<oal en poudre) et du coke : le résultat fut le même* On ne Ait pas plus heureux avec du charbon de

M. Bevington-Gibbins, dans une série d'expé* riences . faites dans le même but, mais sur une moins grande échelle , a aussi employé le charbon de bois , et a réussi à produire un dépôt de soufre. . .

M. Young a essayé, mais, à ce qu'il parait , sans

4^ rAMicATioR %>% u^irkïn

•ucoèi» d'opërerla même décompoêltion avec un

feu de bois.

Au reste, il est aise de sentir combien il serait difficile d*aYoir reooors à des opérations de ce genre saos porter atteinte au tirage des fourneaux. 4;ri^fa,n^ Càlcmaiion en vaisseaux clos. — * On a plus «nvMMeiot. d*unc fois soHgé à calciner le minerai en vaisseaux dos , et à en séparer une partie du soufra par dis- . tillation; mais les dépenses occasionées par ce procédé sont trop considérables relativement au prix du soufre qu'on en rotire pour qu*il puisse être employé. En outra, le résidu qu*on obtien*» drait étsnt fondu , le traitement quil exigerait aérait plus difficile et plus dispendieux que celui du minerai.

£,p4,iMM Hydrogène carboné. «— On essaya de décomrhyd^^o* P^^>* 1^^ g^s produits par le grillage , au moyen Mrboné. ^u gsz hydrogèuc carboné , qu'on obtenait en faisant passer les produits de la combustion sur de la houille. L'expérience a été faite sur une petite échelle , .mais sans un succès très marqué. Il est aisé de sentir que quand même cette méthode serait susceptible de réussir, la grande quantité de houille qu'elle exigerait la randrait d'un usage inapplicable.

M. John Henry Vivian ne fut pas le seul à s'occuper de chercher un ramède aux effets nuisibles de la fumée des usines h cuivra. En octobra iSai, une souscription fut ouverte dans ce but ii Svransea; on forma un fonds destiné à récompenser l'inven*

ET DU CmVBB EN AMOLBTEBIIE. 4^7

teur d*an moyen efficace d'obvier comptëtemeiit aux inconvëniens produits par la fumée qui résulte du traitement des minerais de cuivre ^ et & €X>uvrir les dépenses que ses recherches auraient pu occasioner. Le comité des souscripteurs proposa^ le 5 novembre iSai^ un prix de looo liv. sterling (aSooo fr.) pour cet objet. M. John Henry Vivian I dont les essais remontent même k .une époque antérieure 9 et trois autres personnes inté^ reasées dans les usines^ s'occupèrent de résoudre cette importante question ; mais à la fin de i Q22 p aucun dVux .n*avait asses complètement réussi pour que le prix put être décerné. On trouva ce* pendant que le procédé de Bl« Vivian approchait bieàncoup du but désiré.

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M^MM^nr- \ Lé minerai de aiivre qui a alimenta juaqulci

•aviroot d« la fondene de Sainbel , est un cuivre pynteux, que

1 on a tiré auccessiTeinent des mines de Cheniiay^

de Pilon et de Sourciéux . toutes situées . à moins

d'un demi-myriamètre de distance de Saiiibèl.

Ce minerai pyriteux s'y trouve disposé en amas allongés selon la direction des couches du terrain : ce dernier est composé en grande partie d'une roche d'un vert grisâtre p connue des mineurs sous le nom de roche de corne j que sa nature minéralogique assez variable, rapproche le plus souvent des roches amphiboliques ou serpentineuses. La pyrite y est encaissée par un schiste blanc talqueux.

Les deux premières exploitations sont abaa* données depuis long-temps , par suite de l'abondance des eaux et de répuisemenl des minerais; la dernière a été abandonnée en 1831, à cause de la pauvreté du minerai, qui ne rendait que 2 ^

(i) Ce tratail a été communiqué par M. Thibaud, iagé* nieur des Mines.

. tf«M«W ft ^ i

ET DU CUIVEB EN AUGLETEARE. 4^9

p. loo de caiTre^ et en raison du bas prix de ce métal et de la cherté du combustible* •

On a continué à fondre des restes de ce minerai jusqu'à la '.fin de mai i8:i5, en Tenrichissant par dea minerais carbonates pauyres de la mine de Chessjr* . .

On se propose p dans cette note p de faire connaître les résultats de la fonte de ce minerai de Sourcieuxi et de fournir par la les moyens de comparer la méthode saivie à Sainbel avec celles du pays de Galles.

Le minerai de Sourcieux est une pyrite de fer mélangée d'une très petite quantité de pyrite de cuivre. Au sortir de la raine ^ où il a éprouvé un premier triage^ il est débourbé et trié à la main ; ensuite on le grille en plein air^ en grands tas pyramidaux , d'après la méthode décrite dans les f^ojrages métallurgiques > de Jars, tome UI^ page 1 17 et suivantes.

Après ce grillage» le minerai est fondu dans ir« fonte, un fourneau a manche ayant l'^^yo de hauteur^ ^î^^îié.' 0*^96 de profondeur, et o^,S5 de largeur.

Deux soufflets pyramidaux en bois, mus par une roue hydraulique , fournissent Tair nécessaire à la fusion.* Le combustible employé est du coke provenant de Saint-Étienne. '

Jusqu'en i8a3, on a ajouté au minerai du quartz pour scorifier . Toxide du fer et l'empêcher de se réduire.) On obtenait de la matte ordinaire , te** nant jaS à>a8 p. lOO de cuivre. Depuis plus de

49^ - rAMiCATiOi nr L*iTAur

deos M»! OB « remplacé k quarts par <hi «ninent de coivre cariMmatë pamyre de Qieiay^ tpn eoo» -tient eiiTiixm 5o li 60 p. 100 de faUe silioeiai et *io&i5 p« too de caiyre métallique» On obtient, par ce moyen^ de la matte iiche de 55 à 45 p. 100.

Ponr (aciliter la fusion , on ajoute euTiron 5o p. 100 de scories provenant de la même fonte. Ces scories contiennent une très grande quantité d'oxide de fer combiné à la silice , et seulement des traces de cuivre. ( V. le mémoire de M. Gue* nyveau^ Journal des Mines, n* 1 18, page a45. ) Elles sont généralement très fluides, et ne deviennent pâteuses que lorsqu'on ajoute une trop grande quantité de qaarta ou de minerais quart* zeux.

Lorsque le quartz manque , elles sont trop fluides, les charges descendent trop prédpitam- Hient^ la matte se mélange en partie dans les scories, où elle forme de petits noyaux d*un gris clair; ce que les fondeurs expriment en disant que la 99iatte rejleurit; et par suite de Tabsence du quarts, loxide de fer libre se réduit , et forme des dépôts qui s'attachent au fond du fourneau , et qui entravent sa marche : les fondeurs disent alors que les scories sont trop sèches. Si , au contraire, le quartz est trop abondant , il rend le mélange plus réfractaire ; les laitiers deviennent très pâteux, les charges descendent lentement; Toxide de fer, trop long-temps en contact avec le charbon, se réduit en partie , et il se forme , comme dans

ET DU ÇUlirnE EN ANGt.ETERRE. ^Qt

le premier cas^ des culots de fer dans le fond du fouroeau* On consomme alors beanconp pins de coke pour fondre la même quantité de kninerai que dans le premier caà ; dans cet état de choses t les ouvriers disent que les scories sont trop grasses» Cest d'après l'aspect des scories qui coulent constamment sur le devant du fourneau , que le maître fondeur juge des proportions les plus con* venables de minerai grillé, de quartz et de scories pour obtenir une bonne fonte.

D'après le nez qui se forme à la tuyère t il juge de la proportion du combustible à employer re^ lativement à la matière à fondre.

Si le nez est trop court ^\a température est trop élevée; le fondeur charge dans ce cas plus de mi* lierai pour la môme quantité de combustible ; il fait le contraire si le nez est trop long. Sa longueur doit être ordinairement de 4 ^ 6*pouces.

Chaque fourneau fond ordinairement 2S00 II Sooo kilogrammes par vingtH|uatre heures; on ne perce généralement qu'une fois dans cet inter*^ vallet ^t après la percée, les fondeurs nettoient avec des outils en fer le fond du fourneau p et ils. enlèvent, autant que possible , le fer réduit qui s'y est déposé, afin de rendre plus libre le passage de la matte et des scories. Quoique cette opération soit répétée tous les jours, et qu'on apporte beaucoup d'attention a ajouter la quantité de Ina-^ lières quartzeuses la plus, convenable a la scorifî*cation de Toxide de fer, il s'en: réduit toujours une

49^ FABAIGATIOH DE CÈTàMJt .

^saes forte poitîoii» et le fond ou toi du fiMunetn yél&ve tellement M; boat de otise à doose joui» que/ tiToQ ctatiouait^ le :dëp6t ferrugineux et* teindjrait bientôt le nn.: Ou est alors obligé de cesser la fonte et de yider le fourneau pour le net* toyer et pour réparer rintërieur.

Le tableau suivant offre le résumé des fontes exécutées sur le ininerai de Sourcieux k Sainbel, pendant trois années consécutives.

Footodt midmaI grillé.

i'« rom. MINERAI GRILLÉ. £829

Jour* de fonte à deux fourneaux. • •

Minerai de Souroieux grillé

MInerfti carbon. peurre de QieMy.

Quartt

Col» .„

Charbon de boia

Blatte ordinaire obtenue.,

Rendement du minerai de Sioureleux

en matte ,

Minerai fondu en rlngt-qiiatre heu-

Coke employé par loo kil. de minerai

Coke employé par loo Ûlogr. de matte « . .

Richeiao moyenne en enivre dea minerait pjriteux et carbonatéa fondue I «Taprèa lea esiala. • • • « .

o,oa7

tau.

io5J. 7, 4933701.

io65ok.

ISM.

734fiDk.

aïook.

o^i33 5oa8k.

a^fiMito.

La malte ordinaire, obtenue en pains ronds par FoMo de la 1^ travail précédent ^ est cassée en petits fragmeiis ^^^ de la grosseur d'un œuf, et est soumise a dix grillages consécutifs, dans des cases fermées de tixiis côtés par des murailles.

BT DU CUITIIB EH ANGLVTERUE. 49^

Adx frais précëdens, il faudrait ajouter ceux d'exploitation y de grands grillages , de réparation, de location et d'administration pour compléter l'ensemble des frais de production du cuivre noir provenant du minerai de Sourcieux; mais les données précédeotes suffisent pour l'objet qu'on .^e propose.

Le cuivre noir^ produit des fourneaux à manche, Raninage dv est soumis h une nouvelle fusion pour être raffiné* ^^^^ '^'- L'opération s'exécute dans un fourneau à réverbère semblable à celui décrit dans le tome III , page I a5 et suivantes des Fojrages métallurgiques. La charge du fourneau est actuellement de 5o quintaux métriques de cuivre noir; le travail ' se conduit, à très peu de chose près, comme du temps de M» Jars ; on emploie pour combustible le bois de tremble, d'aune et de peuplier; ou en consomme 5 à 6 moules, c'est-à-dire 5ao à 384 pieds cubes par raffinage. L'opération dure douze à quatorze heures.

La couche supérieure de brasque , qui forme le grand bassin du fourneau , se refait è chaque opération , pour éviter tout accident.

On obtient le cuivre raffiné en gâteaux ronds ,: (]ue Ton divise ensuite en fragmens, pour être Uvrés au commerce , sous le nom de rosette. Ce cuivre exige une nouvelle fusion pour pouvoir être étiré en barres et en plaques.

L'opération du, raffinage s'exécute a Chessy a on y mélange le cuivre noir de Sainbel avec celui qui

4g6 . vAmcàTK» M i.*iT4ar .

prorient da mmerai carbonate, dam le Iwt de fiicililer le vaiBiiage de ce dernier^ qui ert phi impar^ {Jas: rafiractaiie , et par sahe plus kmg à raffiner généralement qœ celai de SainbeL

On a réoni^ dans le tablean N* S aniTant, Ict consommations et dépenses qa*ont exigées looo kilogrammes de rosette ponr être raffinés.

Tableau te 3.

«ATtaiAoi M cnm mma.

ployét.....

DéptoMi

CoiTN IIoIf* • • • • •

Charbon de boU..

Boli d« eoidt (plid* eubes)...

iMaiiHl^tfiivre. • . .

CombiattibU FrtU diforiy ré* pantloni

ToTAi, dat frtift de raflaife de 1000 k

tan.

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ST. gs 7S i5

g» ao

iiSok.

loak.

Pour rendre plus facile la comparaison entre les procédés de fonte suivis à Sainbel et dans le pays de Galles pour les minerais pyriteux , on a cru utile de résumer, dans le tableau n* 4 » ^^ ^''* sommations et dépenses des première et deuxième fontes, et du raffinage qu'ont exigés 1000 Lilo^ grammes de cuivre rosette , à Sainbel , pendant les années 182a, i8a3et i8a4*

Et W CVlTHe BU ipGLBTBRRB.

Taùkau «* 4*

ÈÉnmt Mt comonMAtioMt «i te frtitdt foula et de tefllnigt.

GombwUble

Coke. «.

Charbon de boit. •• FafloU de eMne.. • •

BoUblaBe

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SoMbeedeeliêiie..

I Mftill"d\BUfM« • • • •

Dépeoee. .»• I Combiiiiible..«««.

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IMftiia totale pow tooo k. de eiiiTre* ••••••••••••••••••••

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iSif* 45 ta6'- i5

58 5o| ' 77 ao

»tit* 5ol 959^* 5ol Bipf' 70

La dinoinution gradaelle des dépenses de pro* dactioos de 1000 kilogrammes de cuivre dans les trois années 1822 ^ 1823 et 18114 f ^^^^^ principale* ment à ce qu'en 1822 le minerai ne contenait que 27 millièmes de métal , tandis qu'en 182S et 1824 # il en contenait 43 millièmes p par suite des additions de minerais carbonates de Cbessy.

Si le minerai avait eu une richesse de 8 p* 100 ou de 80 millièmes , conmie dans le pays de Galles^ les frais de fonte de Tannée la plus avantageuse auraient été diminués de plus de moitié : ainsi , ils auraient été au-dessous de 4' fr. 5o c* par quintal métrique de cuivre rosette , tandis que dans le pays de Galles^ ils sont de 52 fr« 5oc.

Il- 3s •

49^ ' • rABRIOATimt DE t«'ÉTAIII

Poar établir une comparaison exacte entre ces deux procédés , il faut considérer les pertes en cairrenet tes^consoRiniations en 'combustible ^ et non le prix de fabrication , parce qne la valeur du combustible et de la mainH^^œuvrè est très diffé* renie dans ces deux pays. La p^rtè ttt presque nulle par ces deux procédés 9 ainsi qu'il résulte do Tanalyse deft scories.

; Quant à la consommation , elle est p dans le pays kle Galles , de aèoo kilogrammes de houille pouf 100 kilogrammes de cuivre métallique. A Chessyi elle est de 1027 kilogrammes de coke » correspon* dansa lySo kilogrammes de houille » de i3 kilo« grammes de charbon, 3o kilogrammes de chêne ^ et de a5 pieds cubes de bois. Cette consommation équivaut au moins h celle du pays de Galles. On observera 9 en outre 9 que le pramier grillage se fait à Chessy, presque sans combustible, et que toute la dépense se reporte sur les autres opérations.

FABRIGATIOV