TEA1TE1IC9T U^TALLOBGIQUE

foncé, et a une très «grande densité. Elle a quelque analogie avec les crasses blanches de Peze j et de PouUaouén , avec lesqaelles elle se rapproche de composition (i). Elle est eu gé* Déral fondue au fourneau à manche; cependant quelques établissemens envoient à Londres une partie de celle qu'ils produisent, où elle sert aux fondeurs de cendres d'orfèvres.

Le bain de plomb étant complètement découvert, on nettoie, s'il est nécessaire, la chaudière ( lead-pan) destinée à le recevoir et on j &it couler le plomb ; on écume la surface du métal dans la chaudière et on rejette l'écume dans le foumeaUi où elle présente des couleurs changeantes et d'un éclat extraordinaire. On retire aussi de dessus la surface du plomb des mattes plombeuses , qu'on traite ensuite au fourneau à manche ( stag^mill-hearth ) , et quelquefois des mattes cuivreuses qu'on rejette.

I>e plomb étant ainsi nettoyé , on le puise avec des poches et on le verse dans les moules. Le plomb du Derbyshire est généralement trop

(i) L^analyse de ces crasses, faite au laboratoire de PBcole des Mines , sous la surveillance de M. Berthier, a donné 87 pour 100 de plomb métallique.

L^analyse des crasses blanches de Poullaouên donne gé^ aéialtment de 35 à 40 pour 100 de plomb métallique.

aa.

34o MIN. DE PLOMB DU C13MBERL. ET DU DERBTSHIEF.

pauvre en argent pour qu^on puisse en extraire ce métal avec avantage.

On retire* ensuite du fourneau les diverses

crasses qui se trouvent encore sur la sole, et apris

avoir rebouché les orifices des scories et du plom!.

on y laisse tomber une nouvelle charge, de

sorte qu'il ne s'écoule que quelques minuit:'

entre deux opérations consécutives. On continue

ainsi tou le la semaine sans in terruptionau raoj en

de deux postes d'ouvriers , qui se relèvent

toutes les sept ou huit heures. Le produit moyen

de tous les minerais fondus pendant plusiecr)

années dans les fourneaux à réverbère de ita-

nage y en Derbyshîre, a été de 66 pour loo, et

on assure que lon!qn'on a fondu du minerai le

plus pur tout seul, on a obtenu 76 pour 100.

Au fourneau à réverbère d'Ecton on emploie comme flux du spath-fluor de la mine de Âno^^!<^ près de Matlock.

Fouie des § ^fj. Fonte au fourneau à manche , des crasses,

crasses au • • ? 7 y- » ^ » * t

fourneau à ^" scones nchcs clu Joumeau u réverbère. La scomanchc. rie noîre ( hlack ou dravpn-slag ) du fourneau à réverbère est cassée, au marteau, en petits morceaux y et mclée en proportion convenable avec le frasil de houille qui tombe à travers la grille du fourneau à réverbère. Aux scories noires on joint les mattes plombeuses qui surnagent sur la surface du bain de plomb quand on le raffine

TRAITEHEirr XiTALLUHGIQUB. 343

lène, le minerai le plus abondant dans ces contrées ; il ne forme en général qu'une assez petite portion du minerai , quelquefois cependant il devient très-abondant. On en a trouvé des masses considérables à Fair hill^ovihedge 'et à l'entrée de la mine de HudgiU-bum près àiAlston-Moor. Le carbonate de plomb cristallisé (minerai en dent de chien) ne se rencontre jamais qu^en pe« tite quantité.

On trouve aussi dans quelques mines de ces contrées, en quantité assez considérable pour être compté parmi les minerais^ un minéral de plomb à Tétat terreux (carbonate ou phosphate) mélangé avec des matières terreuses. On en a retiré particulièrement de la mine de Green-gilwestend dans le territoire d'Alston-Moor.

On conçoit que, dans le traitement métallurgique, on doit avoir égard non-seulement aux proportions dans lesquelles la galène se trouve mélangée des deux autres espèces de minerais , mais encore à la nature et aux proportions des autres substances qui peuvent s'y trouver combinées ou mélangées.

§ 49- Grillage fies minerais de plomb. La charge Grillage det du fourneau de grillage, décrit précédemment""*^^* (S 4O9 est de 9 à 1 1 quintaux de minerai, qu'on met dans le fourneau sans aucune addition. On passe ordinairement trois de ces charges

344 K^^' ^^ PLOMB DU CUMBEBL. ETDD OEBBTSHIRE.

en huit heures ; le feu doit être poussé de manière à produire constamment une épaisse fumée sur la surface du minerai , sans cependant qu aucune de ses parties coule et forme des scories , accident qui mettrait obstacle au but principal de l'opération , qui est de brûler le soufre et Tantimoine, et de dégager Tacide carbonique; pour Fempécher d'arriver , aussitôt que les ouvriers remarquent que quelque partie du minerai devient molle ou collante, ils en renonvelleut sur-le-champ la surface en la remuant avec ua râble transversalement ou longitudinalement suivant le cas. De temps à autre ils font aller le minerai du pont de la chauffe vers Textrémité opposée du fourneau et réciproquement , afin qu'il n'existe pas une grande différence dans les températures des deux extrémités du fourneau. L'uniformité dans la température des divers points du fourneau est très-désirable, mais trèsdifficile à obtenir, sur-tout si on n'agit pas toujours sur des minerais de même nature ; ce qui peut faire varier dans le rapport de 2 à i la chaleur à produire. Par exemple, si on grille dans un fourneau construit pour des minerais qui demandent la plus haute température des minerais qui en exigent une très- faible, les difïérens points du fourneau seront échauffés très-inégalement , attendu que la flamme qui lèche la sur-

TRAITBHEltT X£TAIXURGIQVB. 345

face de toute la charge quand on chauffe fortement, n'échauffera que les parties attenantes au pont de la chauffe quand on produira une température faible. Dans le grillage on évite soigneusement de fondre le minerai; cependant, quelque précaution qu'on apporte dans cette opération , les parties fines du minerai, ainsi que les poussières métalliques recueillies dans les cheminées horizontales, s'agglutinent. Pour éviter que le minerai en se refroidissant ne prenne en masse , on le fait tomber, au sortir du fourneau, dans une fosse pleine d'eau, située au-dessous d'une des portes latérales.

§ 5o. Fonte des minerais de plomb au/oumeau iœssais. Lorsqu'on a achevé au fourneau écossais une reprise de foudage {smelting-shift)^ une partie du minerai, désigné sous le nom de browse^ demeure dans un état de demi-réduction mêlé avec du coke et des scories. On trouve plus avanta* geux de le conserver pour commencer l'opération suivante, que le minerai cru ou même grillé. Pour mettre le fourneau en feu, on commence par en remplir l'intérieur de tourbe moulée en briques d'environ la pouces ( o™,3o) de longueur sur 3 (0^,075 ) de largeur et 5( o"*,o75 ) d épaisseur; celles de ces briques qui sont placées vers la partie postérieure sont entassées sans ordre , mais celles qui se trouvent sur le

FonU an fourneau écossais.

546 Mlir. DX PÏJOUB PU CUXBEftL. ET DU DXEBTSHUtE.

devant sont rangées avec soin en forme de muraille. Une brique de tourbe enflammée est alors placée devant la buse des soufflets qu'on met en jeu, et dont le vent propage rapidement la combustion dans toute la masse. Pour augmenter la chaleur , et pour rendre le feu plus durable et plus ferme, on jette quelques pelletées de houille par-dessus la tourbe; lorsque ces diverses substances sont convenablement embrasées, on jette dessus une certaine quantité du minerai déjà en partie réduit, appelé broofse ; ensuiie ( et quelquefois avant que tout le browse ait été jeté sur le feu ) la plus grande partie des matières contenues dans le fourneau est tirée sur la plaque de travail {ivork- s tone) au moyen d'un large fourgon en fer appelé gowelock ; le rebut du minerai appelé scorie grise {grey-slag)^ et qu'un fondeur exercé distingue par son édat plus grand que celui du browse^ est enlevé à la pelle et jeté à droite dans le coin extérieur du fourneau. Ou rejette alors dans le fourneau le broivse resté sur la plaque de travail ( work'Stone) , en y ajoutant un peu de charbon s*il est nécessaire. Si le broivse n'est pas assez nettement séparé de* la scorie (jlag) , ce qui se reconnaît à ce que la totalité de la masse se trouve dans un état de mollesse et présente une tendance à la fusion , on ajoute de la chaux, qui , en vertu de son affinité

TEAITEHENT MiTALLUmGlQUB. S47

pour les substances argileuses , siliceuses et ferrugineuses, sèche les matières, comme disent les fondeurs , et donne aux parties terreuses la propriété de se réunir en loupes ou balles; si, au contraire, les parties siliceuses, argileuses ou ferrugineuses que renferme le minerai sont trop réfractaires , on ajoute aussi de la chaux, qui, en les rendant plus fusibles , leur communique encore la propriété de se réunir en loupes ou balles. On voit un exemple de ces deux manières d'agir de la chaux dans le traitement du plomb au fourneau k réverbère. En jetant de la chaux, ou, ce qui revient au même , du carbonate de chaux, sur les matières qui couvrent la soIe,on favorise la fusion des parties terreuses, qui coulent et viennent nager sur la surface du bain , et en jetant sur la surface de celui-ci une nouvelle quantité de chaux , on transforme les matières fondues qui le recouvrent en un mélange sec de de chaux et de scorie.

Ces loupes, qu'on appelle grey-slag , contiennent depuis -^ jusqu'à -^ ^^ plomb qui était renfermé dans le minerai. On les fond ensuite , à une plus haute température, dans un fourneau à manche approprié à cet usage ( slag^hearth ) pour en retirer ce plomb. Nous décrirons plus loin cette opération ; mais revenons au procédé exécuté dans le fourneau écossais.

348 Hlir. DE PLOMB DU CDKBBRL. ET DU DSBBTSHUE.

Après avoir rejeté le browse dans le fourneau, ainsi qu'il a été dit ci-dessus, on répand pardessus quelques pelletées de minerai ; mais avant de faire cette opération , et après avoir enlevé la scorie, on commence toujours par mettre devant la tuyère la moitié d^une brique de tourbe, corps qui , étant extrêmement poreux et combustible , non-seulement empêche que rien n'entre dans la buse des soufflets , mais en arrêtant une partie du vent sans lui couper le passage, le force à se diviser et à parcourir tous les vides qui restent dans le fourneau. Comme Torifice de la tuyère n'a qu'environ a pouces de diamètre , si on n'employait pas ce moyen ou quelque autre du même genre ^ le vent passerait en un simple filet de peu de largeur. Cela fait, et après un intervalle de lo à i5 minutes, que le fondeur doit savoir déterminer convenablement , les matières contenues dans le fourneau sont de nou* veau tirées sur la plaque du travail ( work-sione ) et la scorie {grej-slag ) est triée et enlevée; on met alors un nouveau morceau de tourbe devant la tuyère et on ajoute de la houille et de la chaux dans les proportions convenables. On rejette le browse dans le fourneau , puis on chaîne une nouvelle quantité de minerai parnlessus, et on la laisse dans le fourneau pendant le temps ci-dessus indiqué.

TRAITESTENT MÉTALLURGIQUE. 3^9

Le même travail, répété pendant quatorze ou quinze heures, forme ce qu'on appelle une reprise [smetling-shift ) ; pendant ce temps, on obtient de 20 à 40 quintaux et plus de plomb.

Par ce procédé, la partie la plus pure du plomb, ainsi que l'argent, sont, pour ainsi dire, transsudées des matières avec lesquelles ils sont mêlés , sans que rien entre en fusion que ces deux métaux alliés Tun à l'autre , et il parait que cette faible température employée dans le fourneau écossais est la principale raison de la pureté du plomb qu'il produit.

§ 5i. Fonte du fourneau à manche des scories F<»tedes au fourneau écossais^ Avant de mettre en feu le fourâcau A fourneau à manche ( ^/^zg^-Z^ear/A), décrit plus ma&che. haut (§ 4^) , on en répare les parois et on refait la casse tant de son intérieur que du bassin de réception. On remplit ensuite le reste du vide avec des briques de tourbe, et après avoir enflammé une «de ces briques on la place devant la buse des soufflets, qu'on met en même temps en jeu ;<ce qui propage la combustion dans toute la masse. On jette alors sur la tourbe embrasée une couche de coke, et aussitôt qu'elle est parvenue à un degré de chaleur suffisant, on répand dessus une couche de scories du fourneau écossais ( g^^'slag^ ou de toute autre matière que l'on veut traiter ; de temps en temps , à mesure que

S5o MIN. DB PLOMB DU CUMBERU XT IKI DKRBTSHIBF.

le moment convenable arrive , on ajoute, couche par couche , du coke et des scories. Dans cette opération , la scorie et le plomb sont amenés à un état de fluidité parfaite ; mais le dernier se sépare de la première en passant à travers la casse de frasil qui fait fonction de filtre, et que la scorie ne peut traverser à cause de sa viscosité. Dès qu'il se trouve sur la casse des scories parfaitement fondues, l'ouvrier y fait un trou d'environ un pouce de diamètre au moyen d'un ringard recourbé; elles s'écoulent par cet orifice, et , passant sans pouvoir y pénétrer sur la casse qui couvre le bassin de réception , coule en torrent enflammé dans la fosse pleine d'eau, où elle se divise en petits grains propres à être soumis directement au lavage.

Le plomb obtenu ainsi par la fusion des scories ( grejr-slag ) est toujours plus impur que celui extrait du minerai dans le fourneau de fusion ( ore-hearth ). Jamais il n est parfaitement séparé des matières qui étaient combinées avec lui, et il est durci par l'action du coke, qui l'imprègne de carbone : par conséquent le fourneau à manche ne doit jamais s'employer que lorsque le premier fourneau ( ore-hearth) ne peut servir ou agit extrêmement lentement, comme dans le cas où l'on traite du carbonate de plomb.

On peut aussi fondre au fourneau à manche

TRAITEMENT H^TALLORGIQTIB. 55 1

no mélange en proportion convenable de galène et de scories très-grises on noires. La séparation du plomb d'avec le soufre a lieu, en vertu de l'af» fioité de cette dernière substance, pour le fer contenu dans la scorie, avec lequel il se combine: aussi faut-il moins de scorie quand celle-ci contient beaucoup de fer; ce qui se reconnaît à sa couleur plus foncée.

§ 5a. Raffinage duplombpour en extraira Var* Raffîntge da ^enL Cette opération , que le plomb du Derby- ^ ' sliyre ne peut subir avec avantage, s'exécute dans un certain nombre des usines des environs d'ALston-Moor, et toujours sur des plombs obtenus par le procédé du fourneau écossais ; la pratique du raffinage n*a été introduite dans ces contrées que sous le règne de Guillaume et Ma* rie. M. Westgard Forster dit qu'il ignore jusqu'à quel point le procédé d'alors ressemblait à celui d aujourd'hui , quoiqu'il soit probable qu'il était en partie le même. Il parait toutefois qu'où a gagné près de moitié depuis 5o ans , sbns le rapport de la célérité de l'exécution.

Le fourneau de coupelle, décrit plus haut (§44)f étant préparé et la coupelle placée on allume le feu, qui doit être poussé^ dans les pre-* niers momens , avec beaucoup de ménagement pour sécher la coupelle sans la faire éclater, comme cela arriverait infiiilliblement si une cha^

35a Miir* de plomb du cumberl. et du derbyshiri .

leur brusque faisait évaporer trop vite Teau qu elle contient. Lorsqu'on la peu à peu sécliée complètement et amenée à la chaleur du rouge naissant , on la remplit presque entièrement de plomb qu'on a fait fondre d'avance dans une chaudière de fer ; elle peut en recevoir environ 5 quintaux. A la température à laquelle on intro duit le plomb , il se couvre de suite d'une pcl- • licule grise d'oxide ; mais quand la température du fourneau a été peu à peu élevée jusqu'au degré convenable , il devient d'un rouge blanchâtre et a toute sa surface recouverte de litharge : alors on met en jeu la machine souf* fiante, dont le vent, dirigé dans le sens du grand axe de la coupelle, pousse la litharge vers la poitrine (breast) de la coupelle et la (ait passer par l'issue ( gate-ivajr ) qui lui a été préparée, et par laquelle elle tombe sur une plaque de fonte de niveau avec le sol de Tatelier, et s'y prend en larmes. Dans cet état , on l'enlève pour la porter au fourneau de réduction et la revivifier. Comme, par l'effet de l'oxidation continuelle qu'elle subit, la surface du plomb s'abaisse nécessairement au-dessous ou au niveau de la voie de la litharge , on ajoute de nouveau du plomb fondu, qu^oii prend avec une cuiller dans la chaudière c4-dessus mentionnée aussi souvent que le besoin s'en fait sentir; on continue l'opération de cette ma-

TRAITEMENT M1$TALLURGIQUE. 553

nière jusqu^à ce qu'on ait introduit dan» la coupelle 84 quint, ou 4 foudres {fodder ) de New* castlede plomb, ce qui dure de 16 à 18 heures, si la tuyère a été disposée delà manière convenable. Toute la quantité d'argent que renferme celte masse de plomb est laissée en combinaison avec environ un quintal de plomb, qu'on appelle plomb riche , et qu'on retire de la coupelle.

Lorsqu'on s'est procuré un nombre suffisant de ces pièces de plomb riche, pour que , d'après leur richesse respective déterminée par un essai, elles contiennent en tout 1,000 à 11,000 onces d*argent, on les refond pour en extraire l'argent dans le fourneau décrit ci-dessùs, mais dans une coupelle, qui diffère de la précédente en ce qu'elle présente à son fond une dépression propre à recevoir, à la fin de l'opération, le gâteau d'argent, de manière qu'une portion du fond reste à découvert et qu'on puisse y pousser avec un petit râble les scories qu'on arrache des bords du gâteau d'argent*

$ 53. Réduction au fourneau à réverbère^ de Réduction la Uiharge obtenue par le mffinage du plomb, ^^^^^y^ La litharge obtenue aux environs èi Ahton^Moor par le raffinage du plomb se vend rarement en nature, mais est presque toujours revivifiée dans le fourneau â réverbère décrit ( § 4o )•

Pour commencer la réduction de la litharge ,

554 Mlir. DE PLOMB DU CUMBERL. ET 0U DERBT^HI&E.

on place d*abord sur la sole un lit de houille d'environ deux pouces d'épaisseur; la flamme du foyer met bientôt cette houille en feu^ et en peu de temps elle est réduite en frasil rouge de feu. Alors on jette dessus une certaine quantité d'iïn mélange fait d'avance avec soin de litharge et de menue houille, et on répand ce mélange sur toute l'étendue de la sole ; ou conduit eu même temps le feu du foyer de manière k a^oir dans le fourneau la température convenable pour permettre au combustible d'enlever à la litharge son oxigène et de mettre le ploihb en liberté. Ce plomb est reçu dans une chaudière de fonte et coulé en saumon d'uii quintal 7 , et prend le nom de plomb raffiné. Il est d'une qualité supérieure à tout autre , et se vend le plus cher.

Il est bon que la quantité de menue houille qu'on mêle à la litharge avant de la charger dans le fourneau , soit un peu moindre que celle qui serait nécessaire pour en opérer la réduction, parce que , si dans le cours du travail les ouvriers remarquent qu'il en manque dans quelque partie du fourneau, ils sont toujours maîtres d^en ajouter, tandis que la surabondance de la houille augmente nécessairement la quantité de scories, qui, à la fin du travail, doivent être arrachées du fourneau avant qu'on ne recommence , et avec elle la perte de plomb, y

TRAITEMENT MÉTAlXimGIQnE. S55

Dans ce fourneau, on peut revivifier en neuf ou dix heures, six foudres (^Jodders)àe plomb. Pendant les six premièresheures du travail, on ajoute à de courts intervalles, du mélange de litharge et de houille.

Il est digne de remarque que le travail ne marche ni aussi bien, ni aussi vite quand la houille et la litharge sont réduites en parties trop menues; cela parait venir de ce qu'alors la réduction n'a guère lieu qu'à la surface , à cause du manque d'air pour la combustion du char^ bon mêlé avec la litharge et la production de la chaleur nécessaire à leur action mutuelle. Au contraire, lorsque la litharge est laissée en fragxnens à-peu-près de la grosseur d'un œuf de poule, Faction a lieu à-la- fois dans toute la masse , et les vapeurs charbonneuses, dégagées de la houille, vont opérer la réduction jusque dans le centre des fragmens de litharge, dans les fentes desquels elles pénètrent et dont elles enlèvent Toxi* gène. On évite de pousser la chaleur assez loin pour fondre la litharge.

Les fonds de coupelle et les crasses du fourneau de réduction, qui sont un mélange de me* nu coke^ de cendre de houille et d'oxide de fer plus ou moins imprégné de plomb, sont fondus au fourneau à manche ( slag-hearth ), avec du coke et en y ajoutant comme fondant une cer-

356 Mltr. DE PLOMB DU CUMBCRL. ET OU DEBBTSHIRE.

taine quantité de scorie noire provenant du même fourneau , et qu'on a préparée pour cet usage en la coulant en plaques minces et la brisant en petits morceaux. Le plomb ainsi obtenu est généralement très-blanc et très*dur, et n'est pas susceptible d'être raffiné.

On traite aussi dans le fourneau à manche, comme il vient d'être dit, les dépôts qui se forment dans les cheminées horizontales^ après les avoir soumis à l'opération du rôtissage, oiiser- § 5^. I^ peu de détails que nous possédons sur la richesse en plomb des mmerais fondus dans le Derby shire et dans le Cumberland, ainsi que sur la quantité de charbon que consomment les méthodes employées dans ces deux comtés , ne nous permet pas de les comparer avec celles qui sont en usage en France et en Allemagne. Nous ferons seulement quelques observations pour faire ressortir les différences qui existent entre elles.

Dans le Derbyshire, le traitement des minerais de plomb s'exécute entièrement dans des fourneaux à réverbère, dont les dimensions sont plus considérables que celles des fourneaux à réverbère de Bretagne. Mais ce qui caractérise sur-tout cette méthode, c'est que l'on y fond des minerais pauvres, comme on le ferait dans un foifrneau à manche, et qu'on obtient des

TRAITEMXirr MÉTALLURGIQUE. 557

scories coulantes, en ajoutant un fondant composé de chaux carbonatée et de chaux fluatée. Elle paraît préférable au travail au fourneau à manche, dans lequel il est difficile d'avoir des produits constans, qui occasionne une perte de plomb plus considérable et une plus grande dé-> pense en combustible: et dans des lieux comme àConfolens, où Ton possède un minerai quil est difficile de réduire en un schlick pur sans de grandes pertes de galène, peut-être serait-il bon de faire l'essai de cette méthode.

Le procédé mixte employé dans le Cumber« land de griller le minerai dans des fourilieaux à réverbère et de fondre le minerai grillé dans de petits fourneaux assez analogues aux fourneaux écossais, pair^itrait donner un peu moins de plomb que si les deux opérations étaient faites dans le fourneau à réverbère; mais, d'après M. Forster , qui a comparé ces deux genres de traitement, cette légère perte est plus que compensée par la moindre consommation de charbon , la rapidité de l'opération, et sur-tout parce que le plomb qui provient du fourneau écossais est beaucoup plus pur, à tel point que , lorsqu'il s'agit de le raffiner, la perte, dit M. Forster, n'est que Ae-^ou-^i tandis que lorsqu'on opère sur du plomb obtenu au fourneau à réverbère, elle va souvent à un neuvième. Aussi le plomb obtenu

358 M IV. DJS PLOMB , BTC. TEAIT. HiTAIXDRGIQUF.

pat la première mélhode peut * il être raffiné avec avantage lorsqu'il donne seulement 5 onces d'argent par foudre (ao quintaux, poids de marc) ; tandis que celui produit par le fourneau à réverbère ne peut être coupelle que quand il donne lo onces par foudre; et comme dans la coupellation usitée dans ce pays on ajoute continuellement de nouveau le plomb sans écumerja litharge que l'on obtient dans le second cas , ne peut jamais être versée dans le commerce; tan* dis qu'au contraire celle produite par les plombs du fourneau écossais est de bonne qualité.

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