NOTICE

Sur le traitement métallurgique des schistes pays de Mansfeld.

cuivreux du

Par M. LE CHATELIER, Aspirant-Ingénieur des mines.

Les minerais qui alimentent les usines du pays de Mansfeld sont les schistes bitumineux et cuivreux qui sont exploités à la base de la formation du zechstein. La matière métallique, qui se compose presque exclusivement de cuivre pyriteux et panaché, est entièrement disséminée dans la masse. Ces schistes sont pauvres en cuivre, mais leur forte teneur en argent, estimée par rapport à la quan tité de cuivre, en fait un minerai précieux. Le gisement, l'exploitation et le traitement de ces schistes ont déjà été décrits dans les Annales des Mines par M. Manès, Ire série, tome IX; cette notice est destinée principalement à faire connaî tre les améliorations qui ont été apportées au traitement métallurgique depuis cette époque (1), telles que la substitution de hauts-fournaeux à étalages aux anciens demi-hauts-fourneaux, l'emploi de l'air chaud, le moulage en briquettes, l'établissement définitif d'une usine d'amalgamation, etc... L'extraction de l'argent renfermé dans

(1) Elle est extraite d'un mémoire plus détaillé sur l'exploitation et le traitement métallurgique des schistes cuivreur du pays de Mansfeld, fait à la fin de la campagne de 1838.

Grillage.

les schistes cuivreux se fait actuellement par deux méthodes différentes : la liquation et l'amalgamation; l'avantage de ce dernier procédé étant bien constaté par une expérience de quinze années, on se propose maintenant de substituer à l'usine de liquation un second atelier d'amalgamation. Dans les deux cas, les schistes sont soumis à une fonte crue, et la matte qui en résulte est immédiatement amalgamée ou traitée pour cuivre noir qui est soumis ultérieurement à la liquation. De la fonte crue.

Les schistes apportés de la mine sont de suite jetés sur les tas de grillage qui ont des dimensions très-variables; ils sont plats et très-étendus en surface; ils ont 1 mètre à 1,50 de hauteur, et contiennent de 600 à 800 fuders ( à 60 quintaux le fuder). On met à la partie inférieure du tas un lit de fagots pour l'allumer; le bitume des schistes suffit pour entretenir la combustion pendant toute la durée du grillage, qui est de deux à quatre mois, suivant la saison. La consommation en fagots est extrêmement faible; elle ne s'élève qu'à 0,41 p. du poids des schistes, ou à 5 p. du poids de la matte qu'ils rendent à la fonte.

Le grillage des schistes n'occasionne pas une dépense notable, et il est utile pour la marche du fourneau; on a essayé de les charger sans les grilles, mais le dégagement des vapeurs a produit un refroidissement considérable et des engorgements dans la cuve du fourneau; on a été obligé de revenir à l'ancienne méthode. La perte de poids dans le grillage est de 13 p. pour les schistes fondus à l'usine de Leimbach; d'après cela, s'il y avait une amélioration à introduire dans

cette opération, ce serait de l'exécuter près des puits d'extraction et non pas à l'usine; on éviterait ainsi de transporter 13 p. du poids total à une distance qui est souvent de plusieurs lieues, et par des chemins difficiles.

des schistes.

Le schiste qui forme la gangue du minerai De la fonte renferme une assez grande proportion de calcaire, et se fond très-facilement avec une addition d'environ 10 p. de spath fluor. A l'époque du voyage de M. Manès, les fourneaux dans lesquels s'exécutait la fonte crue étaient de forme trapézoïdale avec un léger renflement à la tuyère; ils avaient 14 pieds de hauteur, les autres dimensions étaient les suivantes (1) :

La quantité d'air lancée par les soufflets en bois et par une seule tuyère était de 200 pieds cubes par minute. Ces résultats se rapportent à la Creuzhütte près Leimbach.

Depuis dix à douze ans on a substitué avec beaucoup d'avantage à ces anciens fournaux des fournaux semblables, pour la forme de leurs différentes parties, aux hauts-fourneaux à fer; ils ont des étalages et une cuve circulaires présentant la forme de 2 troncs de cône renversés et réunis par une partie cylindrique qui forme le ventre;

(1) Les mesures employées dans ce mémoire sont les mesures légales de Prusse, qui ont été déjà indiquées dans un précédent mémoire sur l'emploi de l'air chaud dans les usines à fer de la Haute-Silésie, Annales des mines, t. XVI, p. 85.

Tome XVII, 1840.

18

1

le creuset et l'ouvrage ont seuls conservé la forme trapézoïdale. Ces fourneaux sont à trois tuyères ou à deux au moins; ils sont alimentés par des machines soufflantes à cylindre, et reçoivent chacun de 7 à 800 pieds cubes d'air par minute.

Les trois fourneaux de l'usine dite Creuzhütte ont les dimensions suivantes :

Le fourneau no 2 marche au coke et quelquefois au bois, mais c'est le seul dans lequel on emploie le coke. Le creuset et l'ouvrage sont de forme trapézoïdale et formés de pierres de grès réfractaire d'un seul morceau, les autres parties sont coniques ou cylindriques; la sole est formée par une seule pierre inclinée de 5° à 6°. Le creuset proprement dit n'a qu'une faible hauteur et se trouve beaucoup au-dessous des tuyères; on lui donne seulement une capacité suffisante pour contenir la matte crue produite en 10 à 12 heures. Le fourneau est à lunette et pourvu de deux bassins de réception antérieurs dans lesquels on fait successivement la coulée. Les tuyères placées sur les faces latérales sont déviées de la direction

perpendiculaire à ces faces, pour que le vent des trois tuyères ne vienne pas se croiser au même point.

Le lit de fusion se compose de :

1 fuder de schistes crus = 52 quint. de schistes grillés.

6

1 à 2

de spath fluor.

de scories ou crasses du travail du cuivre noir.

On charge le minerai au poids par mesures de 45 à 50 livres; on met à la fois 9 à 10 de ces charges. Dans le travail au charbon de bois, on met avant le minerai une tonne de charbon; au coke, on charge de tonne seulement (le coke employé dans le pays de Mansfeld est un mélange de de coke anglais et de coke de la BasseSilésie).

Il passe dans le fourneau environ deux fuders de schistes en 10 heures; on fait la coulée lorsque deux fuders ont été complétement chargés dans le fourneau, et par conséquent toutes les 10 heu res ils donnent 10 quintaux de matte crue.

La matte est bien fondue, à texture cristalline; observée à la loupe, elle présente de petits grains cristallins d'un jaune de cuivre; la couleur générale est bronzée; elle ne présente que très-peu de parties attirables au barreau aimanté. Le soufre qui reste dans la matte n'est pas toujours en quantité suffisante pour saturer tous les métaux; le fer qui a moins d'affinité pour le soufre se précipite et donne une fonte blanche bien fondue qui se rassemble au fond du creuset et coule avec la matte. Un échantillon de cette matte soumis à l'analyse m'a donné :