Avant de subir un enrichissement, les minerais sont triés grossièrement à la main, une première fois, dans les chantiers d’abattage : c’est la séparation du minerai et du stérile. Le stérile ne doit pas sortir de la mine.Le minerai sorti subit un deuxième triage à la massette dans les ateliers situés sur le carreau de la mine. Les calamines issues de cette opération sont soumises à la calcination dans des fours à cuve. Trois furent construits sur le carreau de la mine; un premier en 1882, un second en 1885 et le troisième plus tard. Ces fours grillaient 10 tonnes. de minerai par jour, et avaient besoin de 30 kg. de houille à la tonne. Un four pouvait produire 7 à 8 tonnes. de minerai calciné par jour.
Les produits marchands de cette première transformation sont amenés à la gare de Ganges, le restant aux ateliers du bord de la vis pour y être enrichi.
Il y a trois ateliers d’enrichissement, un à la Meuse et deux autres à la Papeterie.
Celui de la Meuse fut installé en 1887. Il traite les terres minérales, c'est-à-dire tous les types de minerais mixtes triés sur le carreau de la mine et inférieurs à 20 mm. de grosseur, soit environ 35 % de la production. Il lui faut 100 kg. de charbon pour traiter une tonne de minerai. En 1890, l’accroissement de la production a conduit à remplacer les appareils à main par des appareils mécaniques, mais le principe d’enrichissement reste le même. Avant la transformation, cette unité traitait 25 à 30 tonnes. de minerai par journée de 10 h., ensuite la production est passée de 50 à 60 tonnes. par jour. L’activité de cette unité est arrêtée à la fin de l’année 1902.
A la Papeterie, se trouve une unité de grillage. avec deux fours à cuve pour la calcination des calamines pures et quatre fours à réverbères pour la calcination des produits accessoires de l’atelier de la Meuse. Un autre atelier a été construit où s’opère mécaniquement le dosage et le mélange des diverses calamines plombeuses afin d’obtenir des minerais marchands de teneurs déterminées. Plus tard, en 1902, une laverie plus performante sera installée, elle utilise un procédé révolutionnaire et performant, le procédé Murex dont nous parlons plus tard.
Nous rapportons ici, les propos publiés à l'occasion du XXXXIéme congrès de l'Association Française pour l'avancement des Sciences à Nîmes en Août 1912 par M. Drapier Directeur des Mines des Malines. Ce texte illustre bien la préparation traditionnelle des minerais utilisée à l’époque.
" les différentes qualités de minerais produites par la mine peuvent se diviser en quatre catégories .
A chacune de ces qualités correspond un traitement approprié.
A / CALAMINES EN ROCHES
Ces produits, abondants autrefois, mais très rares à l'heure actuelle, ne nécessitent qu'un simple traitement rudimentaire.
Une simple calcination dans un four à cuve continu, analogue aux fours à chaux, enrichit les minerais en provoquant le départ de l'eau et de l'acide carbonique.
B / CALAMINES MIXTES ET TERRES CALAMINAIRES
Ces deux produits doivent êtres traités dans une laverie ; les premiers pour séparer la calamine d'avec le sulfure de plomb qui y est associé ; les seconds pour séparer, à la fois, le minerai de zinc, le minerai de plomb et la gangue calcaire.
Après broyage, le minerai est classé par volume. Au classement volumétrique succède le classement par densité dans des bacs à pistons du type continu, à quatre compartiments.
Dans le premier compartiment, on sépare le minerai de plomb; dans le troisième le minerai de zinc, le stérile s'èchappe au déversoir. Le deuxième et les quatrième compartiments fournissent, respectivement, un mixte galène-calamine et un mixte calamine-calcaire qui sont destinés à être rebroyés et retraités. Le minerai de plomb séparé est directement marchand et le minerai de zinc est traité au four à réverbère pour éliminer l'eau et l'acide carbonique.
C / BLENDES PLOMBEUSES NON BARYTIQUES
Ces blendes sont généralement très plombeuses et contiennent fort peu de gangues; leur teneur en métaux est voisine de 60 %. Il y a cependant, malgré quelques pertes d'entraînement, avantage, au point de vue commercial, à séparer ces deux éléments constitutifs. Comme les minerais précédents, les blendes sont broyées, classées en volume et traitées au bac à piston.
Les produits du traitement sont, d'une part, de la galène et de la blende prêtes pour la vente ; d'autre part, une petite quantité de stérile calcaire et un minerai mixte blende-galène destiné à un repassage ultérieur. La proportion de stérile est trop faible et la différence de densité entre la blende et le calcaire trop considérable pour qu'il soit nécessaire de produire un mixte blende-calcaire. Suivant que la proportion de galène est plus ou moins forte on produit, soit de la galène dans les deux compartiments, soit de la blende dans les deux derniers.
Les schlamms entraînés par les eaux de lavage, recueillis dans des bassins de décantation, sont encore suffisamment riches pour êtres vendus.
D / BLENDES PLOMBEUSES BARYTIQUES
La présence de la barytine, dont la densité est très voisine de celle de la blende, vient compliquer très désagréablement la séparation des différents éléments composant le minerai brut.
Le traitement au bac à piston ne permet pas de séparer complètement la blende d'avec la baryte ; après classement volumétrique préalable, les produits obtenus dans les différents compartiments (cinq) sont en effet les suivants :
- la galène.
- les mixtes galène-barytine, blende.
- la barytine blende.
- la blende.
- les mixtes blende-calcaire.
Le stérile est éliminé au déversoir. Les deux mixtes sont repassés après broyage.
Le produit barytine-blende du troisième compartiment contient à peu près autant de barytine que de blende et un peu de galène ; tel qu'il est, il n'a pas de valeur pour les usines à zinc. Il est donc indispensable de l'enrichir.
Pendant plusieurs années, la barytine a été éliminée en se basant sur la propriété qu'elle a généralement, de décrépiter à température assez basse. Les mixtes étaient brassées dans un four à réverbère jusqu'à décrépitation complète de la barytine ; la barytine devient pulvérulente : un blutage sur tamis conique, rotatif, séparait la baryte d'avec la blende restée grenue. Le procédé avait un point faible : dans les brassages nombreux, une partie de la blende se réduisait en poussière qui passait au travers des tamis avec la barytine. La blende enrichie était satisfaisante, mais les stériles provenant du blutage contenaient encore 16 à 18 % de zinc. La perte du métal était pas trop considérable ".
C’est dans l’atelier de la Papeterie que fut mis en service le procédé Murex. Géo Drapier nous en parle comme étant un procédé révolutionnaire permettant d’obtenir des stériles titrant 5 % à 6 % au lieu de 16 % à 18 %. En voici le fonctionnement:
" le Murex process est installé par la Murex Magnétic Cy de Londres. Le traitement est basé sur cette remarque que certaines huiles lourdes ou certains mélanges d'huiles lourdes mouillent certains corps à l'exclusion d'autres ; en particulier un mélange approprié mouillera les sulfures de zinc et de plomb et ne mouillera pas les sels alcalino-terreux ou terreux.
L'ingéniosité du procédé réside dans la façon d'utiliser cette propriété. Une mixture d'huiles diverses est malaxée avec un peu de minerai composé de galène, de barytine, de blende et de calcaire. La galène et la blende sont recouvertes par cette mixture alors que la barytine et le calcaire ne le sont pas.
Comment séparer les minerais des impuretés ?
Avant le mélange, on incorpore aux huiles, de la magnétite très finement pulvérisée ; elle reste en suspension dans la mixture. Après passage aux malaxeurs, la blende et la galène, à l'exclusion des autres corps, sont recouvertes d'une légère couche d'huile tenant de la magnétite en suspension. Si le tout passe sous un électro-aimant, la barytine et le calcaire ne subiront aucune influence et continueront leur route ; la magnétite sera fortement attirée et entraînera, avec elle, les grains de minerais recouverts par l'huile qui l'englobe. On sépare donc, d'une part, les gangues, d'autre part, le minerai imprégné d'huile et de magnétite. Le passage dans un four vaporise ou brûle l'huile.
Le minerai malaxé dans l'eau est envoyé sous un autre électro-aimant qui attire la magnétite. Le trait d'union entre le minerai et a magnétite, l'huile, a disparu. La magnétite seule est attirée et le minerai débarrassé enfin de toute impureté est définitivement obtenu.
L'intérêt de ce procédé, applicable directement aux minerais bruts, réside surtout dans l'appauvrissement remarquable des stériles. Le procédé Murex permet d'obtenir des stériles ne titrant pas plus de 5 à 6 % contre 16 à 18 auparavant. Les pertes de métal sont relativement faibles.
L’atelier qui traite les blendes barytiques est complété par deux spitzkasten alimentant chacun une table de likemback ".
Les minerais vendus étaient les suivants :
- La galène en roches, issue du triage à la main dans les ateliers à proximité de la mine.
- Les calamines A très, riches en blendes, ainsi que les calamines B et C qui se caractérisent par des teneurs différentes en zinc, plomb et argent.
- Les blendes plombeuses, riches en zinc, mais contenant du plomb et de l’argent.
- Les terres plombeuses et grenailles de zinc, riche en plomb et en argent.
L’ANALYSE DES MINERAIS
Nous possédons très peu d’information concernant le travail du laboratoire d’analyses. Nous savons seulement que jusqu’en 1889, c’est le géomètre qui dirigeait ce service.
Le laboratoire d’analyses calculait la teneur des différents minerais. Tous les lots de minerai expédiés étaient analysés par le chimiste des Malines au départ de la gare de Ganges, et contrôlés par un laboratoire d’analyses Belges à l’arrivée.
Les photos et cartes postales anciennes sont sur le site:
http://jcf.cpadesmalines.monsite.wanadoo.fr