Phosphate de fer

“ Le phosphate de fer terreux forme des amas plus ou moins considérables en petits rognons disséminés dans les argiles modernes, dans des tourbes, daus des ossements fossiles; M. Dufrénoy en regarde la formation comme produite par la décomposition des phosphates calcaires au moyen des oxydes de fer.
Le phosphate de sesquioxyde de fer, PhO5.Fe2O3.4HO, est blanc, insoluble, inaltérable à l'air ; sa présence dans les minerais de fer en altère la qualité, le phosphore les rendant cassants. ”

“ La composition du minerai résineux l'associe entièrement au fer oxydé hydraté pur; le phosphate de fer est la seule différence qu'on y remarque; mais cette différence, insignifiante sous le rapport chimique, est au contraire considérable pour l'industrie, et c'est à cause de sa présence que les métallurgistes séparent avec soin ce minerai sous un nom particulier. Le fer qu'il donne est cassant à froid ; la fonte qu'il produit est également fragile ”

“ Le fer spathique est un très bon minerai ; il rend de 3o à 45 de fonte ; le fer carbonaté des houillères donne rarement plus de 35, il ne va quelquefois qu'à la moitié de ce produit : le premier est d'une réduction facile, et donne presque toujours du bon fer; le second demande plus de manipulation, et ne donne ordinairement que du fer médiocre , surtout lorsqu'il contient du phosphate de fer. Il est souvent accompagné de pyrites, qu'il est bien difficile d'en séparer par le triage. ”

“ Le phosphate de fer est consommé par rorganisme en plus grande abondance que les autres phosphates.
Preuve fournie par l'analyse des excréments solides très riches en principes ferrugineux : 100 grammes d'excréments humains desséchés nous ont donné : Acide phosphorique combiné à la potasse
et, a la soude. 0.010ld. à la chaux 1.590 Id. à la magnésie. 0.150 Id. au fer 0. ”

“ Les cendres peuvent contenir soit de l'oxyde ferrique, soit du phosphate de fer. Ces substances sont insolubles dans l'eau, solubles dans l'eau acidulée par l'acide chlorhydrique.
On reconnaît dans un extrait chlorhydrique de cendres la présence d'un sel de fer au moyen des réactions suivantes : 1° la potasse ou l'ammoniaque déterminent la formation d'un précipité floconneux rouge brun d'hydrate de fer ; — 2° le ferrocyanure de potassium donne un précipité de bleu de Prusse ; — 3° le sulfocyanure de potassium donne une coloration rouge-sang ; — 4° le tannin colore la solution en noir. ”

“ La science a déjà indiqué plusieurs agents de ce genre : les sels d'alumine, les sels de fer, certains composés phosphatiques. Nous citons d'abord le sulfate d'alumine qui, à faible dose, a la propriété de clarifier très-rapidement les eaux troubles des égouts. Viennent ensuite les sels de fer et les phosphates qu'on peut extraire en abondance du sein de la terre. Le phosphate de chaux, mélangé d'une plus ou moins grande quantité de phosphate de fer, existe en bancs considérables. Il constitue la substance principale des os, non-seulement des os des hommes, mais encore de ceux des animaux. ”

“ Le fait s'explique puisque, ainsi que nous l'avons montré plus haut, la poudre des nodules est plus facilement décomposable par les carbonates alcalins que celle des os : La poudre des nodules renferme tout formé le phosphate de fer, si facilement décomposable par les carbonates ; les os ne renferment que du phosphate de chaux, qui résiste mieux et qui doit être d'abord dissous par les acides, puis précipité par les sesquioxydes, pour revêtir cette forme qui le rend apte à une décomposition facile par l'agent assimilateur du terrain granitique. ”

“ On a aussi reproché à l'emploi du sulfate de fer, comme préservatif du fumier, de déterminer la transformation des phosphates solubles en phosphates insolubles de fer. En effet, si l'on verse une quantité con-
venable de dissolution de sulfate de fer sur une disso: lution de phosphate de soude, il se formera un dépôt qui contiendra tout l'acide phosphorique qui se trouvait dans le liquide. Si l'acide phosphorique est aussi précieux pour les plantes que l'azote, pourquoi, a-t-on dit, le rendre inerte en le rendant insoluble? ”

“ L'acide phosphorique se combine au manganèse dans différentes proportions, et donne lieu à plusieurs phosphates, qui sont l'hureaulite, l'hétérozite, le manganèse phosphaté ferrifère et la triphylline : l'oxyde de fer entre toujours comme partie constituante dans ces phosphates. Dans l'un d'eux, cet oxyde est si abondant qu'il serait peut-être plus naturel de le ranger avec les phosphates de fer. ”

“ Les filons d'élain sont riches en apatites ; le phosphore existe dans les météorites. C'est un phosphate triple de fer, de nickel et de magnésium qui forme des saillies linéaires sur le fer météorite; or comme il est démontré, aujourd'hui, que c'est de l'intérieur du globe que proviennent tous les éléments des météorites, on peut encore en conclure que le phosphore a une origine profonde.
DOLOMIE. — C'est un carbonate double de chaux et de magnésie que l'on emploie beaucoup depuis quelques années pour le revêtement des appareils métallurgiques qui traitent les fontes phosphoreuses. ”

“ Les pyrites qui s'altèrent à l'air fournissent encore, par leur rapide transformation en sulfates, la clef de la formation des eaux ferrugineuses sulfatées (Cransac, Passy. Auteuil, etc.) .
Le phosphure de fer, qui sans doute peut donner naissance, par son oxydation, au phosphate précédemment cité, et enfin les arséniures et arsénio-sulfures, dont les plus abondants sont : le sesquiarséniure (Fe2As3) , ou fer arsenical, et le mispikel (Fe2AsS2 = FeS2,FeAs 2) que nous offrent surtout la Silésie et tout le comté de Cornouailles. ”

“ Il est très dur et très compacte. Si on le fait réchauffer au rouge et qu'on l'élonne [204] il reste sensiblement aussi dur. Pendant cette opération ce phosphate prend une coloration moire ; cela tient à une quantité assez notable de fer qu'il contient qui dans le moufle se transforme en oxyde magnétique. Cette coloration noire dominue du reste au contact de l'air car le fer se peroxyde.
Geossière
Phosphates de BrévandsPhosphates de Brévands Ces phosphates contiennent en moyenne 22% de phosphate tribasique de chaux. ”

“ C'est le professeur Chodnef qui, en 1858, démontra qu'une pierre uniforme et noirâtre, prise pour un minerai de fer, était constituée par du phosphate de chaux, de magnésie, du sable et une partie d'oxyde de fer. Tantôt ce phosphate se trouve dans les assises du terrain crétacé, tantôt et le plus souvent il forme une couche subordonnée à la craie blanche. Quelquefois même il se trouve à la surface même du sol, so.us forme de nodules disséminés dans la terre arable. ”

“ Si la matière con tient du soufre, l'argent est, en outre, noirci. Si l'on est en présence de phosphates de métaux lourds, de fer, d'alumine, il est préférable de transformer ces derniers en phosphates alcalins, par fusion avec 2 parties de soude et d'essayer la masse fondue.
Par voie humide a) Précipitation à l'état de phosphomolybdate d'ammoniaque. Réaction (2) . — Attaquer le minéral porphyrisé par N03H, évaporer à sec, pour insolubiliser la silice, reprendre par NosH diluer, filtrer. Le filtrat contient le phosphate en solution azotique. ”

“ En face des heureux résultats obtenus grâce à l'emploi du manganèse, on a pensé, dans ces derniers temps, à l'utiliser pour la fabrication des fers fondus même au moyen d'éléments phosphoreux qu'on rejetait jusqu'ici ; nous avons vu, en effet, qu'un fer peut supporter une forte dose de phosphore et que non-seulement il n'en devient pas plus cassant, mais qu'il acquiert au contraire la dureté qui est la grande vertu qu'on recherche et que donne le carbone. ”

“ Lors de l'affinage toutes les autres substances contenues dans le fer brut, comme l'aluminium, le phosphore, le manganèse, etc., passent aussi dans la scorie sous forme d'alumine, d'acide phosphorique, de protoxyde de manganèse. - Lorsque tout le saumon de fer brut est fondu, on enlève les scories et on expose la masse de fer au vent de la soufflerie en la retournant fréquemment; le fer, en perdant de plus en plus son carbone, devient plus fluide et entre en fusion. ”

“ Phosphore. — Plusieurs auteurs attribuent à la présence du phosphore dans l'acier certains accidents de chaudières.
Le phosphore rend, il est vrai, le fer cassant à froid.
Mais il est généralement admis que la présence du phosphore dans les fers communs les rend moins oxydables que les fers de bonne qualité.
Le phosphore est employé comme réducteur ou désoxydant en métallurgie, concurremment avec l'aluminium et le manganèse.
En absorbant l'oxygène qui se trouve dans la masse du métal en fusion, ces corps rendent l'alliage plus homogène et facilitent la coulée. ”

“ La qualité des fers dépend naturellement de celle des minerais dont ils sont tirés ; les minerais impurs qui contiennent du soufre, du phosphore, du cuivre, du zinc, etc., donnent des fers de mauvaise qualité, fers cassants, de couleur, noirs, cuivreux, etc.
Les principales qualités du fer sont : la ductilité, la malléabilité, le nerf, la force, etc. ”

“ Après que tout a été ainsi préparé, on fait rougir au feu un fer recourbé MN, planche IV, figure 16, destiné à ces sortes d'expériences; on le passe par-dessous la cloche & avant qu'il ait eu le temps de se refroidir, on l'approche du petit morceau de phosphore contenu dans la capsule de porcelaine D: aussi-tôt le phosphore s'allume, il communique son inflammation à l'amadoue, & celle-ci la communique au fer. ”

“ Si l'on avait à préparer dans une ferme de très-grandes quantités de superphosphate, on emploirait comme dans les usines une auge demi-cylindrique en granit ou en fonte, dans l'axe de laquelle tourne un arbre en fer armé de couteaux disposés en hélice. Les phosphates et l'acide arrivent d'une manière continue et en proportion convenable en tète de l'auge, et le mélange sort à l'autre extrémité. L'appareil est mis en mouvement à bras d'homme ou -' par un moteur. ”

“ Les phénomènes de la formation de la rouille sont fort intéressants et nous ne serons pas sans leur trouver quelque analogie dans l'action du fer comme agent d'oxydation et d'hydratation au sein de l'économie.
Le fer peut se combiner avec d'autres corps simples que l'oxygène; il s'unit au soufre, au chlore, au brome, à l'iode, au phosphore, au carbone. ”

“ Les phosphites neutres de baryte, de chaux, de strontiane, de potasse, de sonde, de protoxyde de fer, de glucyne, de chrome, de cobalt, de nickel, de cadmium, d'antimoine et de bismuth hydratés, chauffés, se changent en phosphates neutres, et il se dégage de l'hydrogène pur; les autres phosphites neutres donnent du gaz hydrogène plus ou moins phosphore. (Rose, Annales de Chimie et de Phys., t. XXXV.) Mis sur les charbons incandescents, les phosphites produisent une flamme d'un jaune d'autant plus intense qu'ils contiennent plus d'acide. ”

“ Ce qui fait, en partie, la qualité de ce minerai, c'est sa teneur régulière en acide phosphorique.
Dans la métallurgie du fer, on élimine toutes les matières étrangères qui sont la Silice, la Chaux, l'Alumine et l'acide phosphorique. Les trois premières passent dans la scorie ou laitier, mais l'acide phosphorique reste dans la fonte, en même temps qu'une partie du Carbone utilisé pour la fusion. La fonte est dite phosphoreuse, et il faut en éliminer le phosphore et le carbone pour obtenir un bon acier; car le Phosphore rend aigres l'acier et le fer. ”

“ Nous avons parlé du fer natif : il n'est qu'un accident, nous n'y reviendrons pas. Nous ne signalerons aussi que pour mémoire les fers qui se trouvent dans la nature combinés à la silice, au soufre, à l'arsenic, au titane, au chrome, au tungstène, etc. : ce sont là des subslances que la pratique ne peut employer actuellement. Nos observations porteront simplement sur la trinité utile du fer ; les peroxydes, les oxydulés, les carbonates : là, le métal est simplement combiné à l'oxygène et à l'acide carbonique, lequel, comme on sait, n'est jamais difficile à dégager. ”

“ Si l'on admet que la fluidité et certaines conditions de température sont nécessaires pour assurer le départ des trois substances ci-dessus mentionnées, il n'est pas difficile de voir que le procédé du puddlage présente un certain degré d'incertitude.
Si en effet, par une circonstance accidentelle, le carbone est éliminé plus rapidement qu'à l'ordinaire, le fer peut commencer à prendre nature avant que le phosphore soit oxydé autant qu'il peut l'être; il reste alors dans le métal pour une bonne partie. ”

“ Les anciens métallurgistes connaissaient bien l'action nuisible du phosphore, néanmoins, ils avaient établi — et c'est à Karsten qu'en revient l'honneur — que jusqu'à la proportion de 3 millièmes le phosphore ne diminuait pas sensiblement la ténacité du fer doux; à 5 millièmes le métal résiste encore assez bien au choc, mais à 7 millièmes des percussions légères peuvent le rompre, quoiqu'il puisse encore se courber à angle droit ; enfin, au-dessus de 1 pour 100 le fer ne peut recevoir que peu d'emploi, sa cassure offre des facettes particulières très-brillantes ”

“ Il suffit qu’un chimiste annonce qu’il sait chasser le phosphore des fers pour que l’échafaudage actuel s’écroule et qu’on ait à l’édifier de nouveau auprès de certains gîtes, si abondans et si bon marché, dont on s’éloigne aujourd’hui... ”

“ Le phosphore est beaucoup plus nuisible : il forme avec le fer des composés très stables qui rendent le métal cassant. La teneur doit être inférieure à 0,06 0/0 aussi bien dans les électrodes que dans les pièces.
Pendant sa traversée de l'arc le fer de l'électrode s'unit à l'oxygène de l'air et produit une notable quantité d'oxyde de fer ; le silicium et le manganèse brûlent également ; ces oxydes forment des scories qui se trouvent emprisonnées dans la masse de métal fondu. Dans le métal fondu se trouvent également dissous des gaz : oxyde de carbone, acide sulfureux, azote. ”