De la roche à l’argent

L’extraction du minerai

L’argent exploité à Vialas était inclus dans un minerai qui se présentait sous la forme de filons de galène, une espèce de minérale composée de sulfure de plomb, qui, dans le cas de la mine de Vialas, contient de l’argent (parmi d’autres éléments).
On accède aux filons grâce à une galerie horizontale appelée un travers-banc. L’extraction se fait essentiellement à la main, l’utilisation des explosifs à Vialas est rare. On travaille à deux avec une pointerolle, une sorte de burin avec un trou que l’on frappe avec une masse. L’avancement moyen, avec ce type d’outil, est de un centimètre par jour. C’est une technique particulièrement fatigante.
Les mineurs débitent de gros morceaux de roches qui sont amené à l’extérieur, au jour, par un manœuvre pour être trieé à la main. Le transport de la mine vers l’extérieur s’appelle le roulage.

Le tri

Lorsque les blocs de minerai arrivent au jour, femmes et enfants sont chargé du tri manuel appelé « scheidage ». On réduit ensuite les blocs en morceau de 5 cm contenant une forte quantité de minerai. La partie stérile est rejetté sur un versant de la montagne, et forme un amas conséquent que l’on appelle une « halde ».
Les petits blocs sortis directement de la mine, appelés les « menus », sont quant à eux lavés dans une cavité naturelle remplie d’eau de pluie avant d’être à leur tour triés de la même manière que les gros, mais avec une catégorie supplémentaire : celle des bourbes et des poussières pauvres qui sont envoyées à l’usine.
Les morceaux qui n’ont pas pu traverser la grille même après lavage sont triés en 5 classes :

  • Le minerai riche, ou massif qui contient plus de 50% de plomb qui est envoyé directement à l’usine
  • Le minerai moyen n°1 qui contient trop de gangue pour être trié à la main mais qui est assez riche pour être bocardé à l’usine
  • Le minerai moyen n °2 qui est moins riche que le précédent et qui devra être bocardé plus finement
  • Le minerai pauvre ou le minerai de bocard qui est re-trié ensuite afin de supprimer le stérile au maximum.
  • Le stérile qui est re-trié par les « femmes les plus habiles » avant d’être jeter sur la halde.

La préparation mécanique

Une fois arrivé à l’usine, le minerai subit encore un ensemble de traitements qui le prépare pour la fonte. Il s’agit de trier à nouveau le minerai, pour obtenir des « schlichs », c'est-à-dire du minerai prêt à fondre.
Des modifications ont été apportées au tri entre 1855 et 1863. Deux catégories de minerais arrivent à l’usine : « le minerai de criblerie » et « le minerai pauvre de bocard ». Il en résulte nécessairement des différences dans la préparation mécanique entre ces deux dates.

1- Le minerai de criblerie est cassé à nouveau par un ouvrier à l’aide d’une masse et trié en trois nouvelles catégories :

  • Le massif : il passe au bocard à sec pour donner de la poudre de minerai pur, le « schlich ».
  • La galène veinée de partie stérile est elle aussi passée au bocard à sec, puis est débourbée dans un canal à fond incliné dans lequel l’ouvrier remue l’eau. Grâce aux différences de densités des éléments, le minerai riche reste au fond, sous forme de sable tandis que les boues, mêlées à l’eau, s’échappent dans 4 caisses, appelées labyrinthes de décantations. Par le même jeu de densité, on récupère des bourbes fines qui sont considérées comme des « schlichs » une fois séchées. Le sable resté au fond du premier canal est envoyé au classificateur qui est un ensemble de trois grilles superposées qui défini 3 grosseurs :
  1. le sable retenu par les deux premières grilles sont criblés à la main à l’aide d’un tamis circulaire puis trempé dans une cuve d’eau où ils sont agités. On obtient alors :
    - le minerai gros pauvre qui rejoint le minerai de bocard
    - le minerai moyen qui repasse au crible
    - le minerai fin qui est en fait du « schlich »
    - le minerai tombé au fond de la cuve qui repasse au classificateur.
  2. le sable retenu par la troisième grille est quant à lui passé au caisson allemand d’où sortent 3 catégories de sable :
    - le sable de tête qui repasse au caisson allemand* le sable intermédiaire qui
    sera raffiner au caisson allemand pour donner du bon schlich
    - le sable de queue pauvre en minerai qui rejoint le minerai pauvre de bocard
  3.  le sable retenu par la quatrième grille est envoyé dans un labyrinthe pour donner du « schlich » une fois décanté.
  • la galène disséminée dans la gangue rejoint le minerai de bocard.


2- Le minerai pauvre de bocard, est passé au bocard à eau. L’eau, en se déversant sur des canaux inclinés déposent du sable et des boues qui seront séparés après un passage dans quatre bassins de décantation successifs.
Les sables passent sur des tables à secousses pour obtenir des « schlichs » tandis que l’eau boueuse est décantée à nouveau dans un labyrinthe qui permet un tri en 5 catégories de déchets, aussi appelés « schlamms ». Ces derniers sont traités séparément sur des tables à secousses pour donné des schlich et de l’eau qui retourne à la rivière.

3- Les massifs sont directement bocardés à sec pour obtenir du « schlich ».

4- Les moyens n°1 subissent un bocardage à l’eau. Une grille est installée devant les pilons pour retenir les morceaux trop gros, qui doivent encore être réduits. Des bassins de débourbages attendent les matières broyés afin de définir quatre nouvelles catégories de produits :

  • les sables très fins qui passent sur des tables à secousses pour obtenir du schlich
    les bourbes riches qui sont séchées et considérées comme des schlichs
  • les sables fins sont passés au caisson allemand pour obtenir un schlich très riche
  • les gros sables et les grenailles sont divisés en six grosseurs grâce à un trommel incliné. Les minerai des cinq premières grosseurs sont passés aux cribles à piston afin de séparer du massif, du moyen, du pauvre et des matières riches. La dernière grosseur, le fin, est raffinée au caisson allemand pour donner du schlich.


5- Les moyens n°2
subissent le même traitement que les moyens n°1 avec cependant une grille de bocard plus fine.

6- Les menus des mines sont débourbés puis, à l’aide d’un trommel associé à un système de débourbage mécanique, sont divisés en quatre catégories :

  • les sables gros qui passent au caisson allemand pour extraire le schlich
  • les sables fins qui sont décantés dans des bassins dans lesquels se dépose le schlich
  • les sables très fins et « schlamms » qui sont passés sur des tables à secousses, donnant des « schlichs » pauvres.
  • Les grenailles qui sont divisées en 6 catégories par un trommel puis passées au crible anglais qui sépare le stérile du minerai de bocard et du massif moyen. Ce dernier sera transformé en « schlich ».


7- Le minerai pauvre de bocard rassemble toutes les matières pauvres que l’on bocarde à l’eau avant de les faire décanter dans des bassins. Du sable s’y dépose, puis le reste des matières est ensuite déposé dans un labyrinthe pour classer les matières plus fines. Les déchets de l’eau, sont passés sur des tables à secousses pour éliminer les « schlamms » et ne conserver que le « schlich ».

Les principales machines utilisées pour cette opération :

 

1- Le bocard :
C’est un appareil qui sert à broyer le minerai. Grâce à la force hydraulique, une roue à aube entraine un arbre à came qui fait lever des pilons de bois munis de masse pesante à leur extrémité. Ces pilons venaient successivement frapper le minerai placé dans une auge pour le réduire en poudre fine.
Il existe également le bocard à eau qui fonctionne selon le même principe à la différence que l’on fait circuler de l’eau dans les auges du minerai. L’eau s’échappe par une grille ou par un siphon, entrainant avec elles les éléments les plus fins.
C’est de cet appareil que le site de Vialas tire son toponyme : Le Bocard

Le bocard - Dessin : Jaques Plan, juillet 2010
Le bocard - Dessin : Jaques Plan, juillet 2010

 

2 -Le caisson allemand :
Il s’agit d’une caisse en bois à fond incliné sur laquelle on fait couler minerai mêler à de l’eau. Ses dimensions sont assez importantes puisque il mesure3,5m de long, 50 cm de large et 50 cm de hauteur.
L’ouvrier, à l’aide d’une raclette que l’on appelle un râble fait remonter les broyés le long du plan incliné, à contre courant. Les morceaux les plus fins se retrouvent dans un bac situé à en contrebas du plan incliné. La paroi verticale qui ferme le caisson est percée de plusieurs trous de grosseurs différentes. L’ouvrier les bouche successivement, au fur et à mesure qu’il augmente la quantité de l’eau. Par un jeu de densité, les éléments trop lourds pour être récupérés dans le premier bac vont se classer et passer à travers ces trous pour former trois couches de minerai : le riche, le mixte et le stérile.
Cet appareil est également appelé « schlamm-graben »

Le caisson allemand; Dessin: Jaques Plan, Juillet 2010

3- Le trommel :
C’est un cylindre incliné percé de trous de plus en plus gros. En tournant sur lui même, il permet un classement des broyés en fonction de leur grosseur

Le trommel; Dessin: Jaques Plan, Juillet 2010

4- La table à secousses :
Il s’agit d’une grande table en bois, mesurant 3 mètres de long et 1m30 de large. Suspendue par des chaines. Grâce à un système de poulies, la table est envoyée contre un heurtoir. Le minerai qui est déposé sur cet appareil est arrosé, de manière à ce que le minéral se sépare de la boue, et se classe en différente qualité de minerai par un jeu de densité.

La table à secousses; Dessin: Jaques Plan, Juillet 2010

5- Le crible anglais :
Un crible est une sorte de tamis qui permet le classement du minerai en fonction de sa grosseur. La particularité du crible anglais c’est qu’il utilise l’eau pour activer la séparation des différents éléments.
Un tamis rectangulaire rempli de minerai pré-calibré au trommel est plongé dans un bac d’eau grâce à un levier manuel. La plongée dans l’eau provoque un mouvement ascendant qui facilite l’élimination des particules légères. Lorsque le minerai se retrouve au fond du tamis, l’ouvrier le relève lentement et renouvelle l’opération jusqu'à ce l’on obtienne quatre couches de minerai ; les particules plus fines qui ont traversées le tamis, la couche inférieure du tamis qui constitue du schlich, la couche intermédiaire qui est considérée comme du minerai mixte qui est traitée ultérieurement, et enfon la couche supérieure composée par le stérile.

Le crible anglais; Dessin: Jaques Plan, Juillet 2010

Le traitement métallurgique

Cette ultime phase permet de séparer l’argent du plomb et d’obtenir ainsi des produits commercialisables.
Ce travail s’exécute dans la fonderie située sur la rive gauche du ruisseau de la Picadière.

Etape 1 : le grillage.
Cette étape permet de retirer le souffre présent dans les « schlichs » grâce à une réaction chimique particulière : l’oxydation. Il s’agit d’ôter un électron à une molécule. Les métaux sont des composés chimiques positifs, ce qui signifie qu’ils sont soit associé à de l’oxygène soit à du souffre. En grillant le minerai on le contraint donc à se séparer du souffre qu’il contient.

Le grillage s’effectue dans un four à réverbère. Celui-ci est un ensemble rectangulaire aux dimensions imposantes : 3m70 de long sur 1m80 de large. Il se compose d’une voûte qui renvoi la chaleur produite par un foyer sur la sole, qui est la surface plus ou moins concave qui accueille les matières à fondre. Ce four est percé de cinq ouvertures qui permettent le chargement et le travail du minerai. Le grillage dure 16 à 17 heures pour 700 kg de schlichs.

Four à réverbère; Dessin: Jaques Plan, Juillet 2010

Etape 2 : la fonte au four à manche.
Cette étape permet d’obtenir une réaction chimique dite la réduction, qui libère le métal. Autrement dit, on fait fondre le minerai pour n’obtenir que du métal.
Cette opération est réalisée à l’aide d’un four à manche chauffé au charbon. La combustion de ce dernier permet la production d’oxyde de carbone qui utilise l’oxygène présent dans le minerai pour produire de l’acide carbonique et ainsi libérer le métal.
En résumé, à l’issue de cette opération, on obtient du plomb d’œuvre renfermant de l’argent, de la matte, qui repassera au four à manche car c’est du métal qui n’est pas suffisamment épuré, des scories grises ou bleuâtres qui servent à l’empierrement des chemins, et des fumées qui sont récupérées dans les chambres de condensations.

Four à manche; Dessin: Jaques Plan, Juillet 2010

Etape 3 : la Coupellation.
C’est grâce à cette opération que le plomb va se séparer de l’argent qu’il contient.
Cette technique, connue depuis l’Antiquité est utilisée à Vialas jusqu’aux années 1880. Il s’agit d’oxyder le plomb pour obtenir des litharges et de l’argent presque pur. On active la réaction chimique grâce à de l’air produit par une soufflerie et introduit dans le four de coupelle. Ce four est d’une forme quasi-circulaire d’un diamètre inférieur à 3mètres. Il ressemble beaucoup au four à réverbère, a quelques différences prés : la voûte est amovible et le chauffage se fait à la houille
Préalablement au travail du four, il faut préparer la sole. Les débris des fours et des terres sont broyés à l’aide d’un bocard puis disposés en couche d’une quinzaine de centimètres dans des caisses en bois. On les humidifie et les laisse reposer de douze à vingt quatre heures. Ce mélange est ensuite placé dans le four avec une forme concave.
On place ensuite les matières à traiter sur la sole. Pour une quantité de 700kg, la fusion prend huit heures. C’est alors que le plomb aigre fait son apparition à la surface, sous forme d’écume. Près de douze heures après le début de l’opération on fait entrer de l’air. On dit que l’on « donne le vent ». Cela permet sept heures plus tard la formation d’abzugs que l’on retire du four par la coulée à l’aide d’un râble en bois. Cet écrémage prend 3 heures. Apparaissent ensuite des abstrichts, c’est-à-dire des impuretés, que l’on fait également s’écouler. Encore trois heures de chauffe sont nécessaires pour la formation des oxydes de plomb jaunâtres et rougeâtre : les litharges.
On éteint ensuite le feu pour que l’argent se fige. On l’arrose à l’aide de seaux d’eau afin de le refroidir.
La durée moyenne de cette opération est de 52 à 56 heures.
Les produits obtenus sont donc : des litharges marchandes qui vont être préparée pour la vente, des abstrichts qui seront retraités car ils sont considérés comme impurs et des abzugs, qui sont des sous-produits commercialisables après un traitement de transformation en plomb aigre, et enfin un gâteau d’argent.

Four de coupellation; Dessin: Jaques Plan, Juillet 2010

Etape 4 : le raffinage
Le gâteau d’argent obtenu l’issue de la coupellation est envoyé dans le bâtiment appelé laboratoire pour y être raffiné. Après avoir été découpé en plusieurs morceaux, l’argent est refondu dans un creuset en plombagine ou en carbone. Les matières étrangères sont solidifiées à l’aide de sable puis retirés de la surface à l’aide d’une sorte de cuillère en fer appelée curette. L’argent raffiné est coulé dans des lingotières.

Etape 5 : la séparation des litharges
Les oxydes de plomb, obtenus à l’issu de la coupellation sont des litharges rouges ou jaunes. Les rouges sont des paillettes plus fines qui sont vendues meilleur marché. On les sépare donc à l’aide d’un crible en laiton en 1855, à l’aide d’un trommel en 1863. Des améliorations dans le traitement des abzugs permet, à partir des années 1860 d’avoir une production de litharges de meilleure qualité.

Etape 6 : traitement des abzugs ou « revivication »
Il s’agit d’oxyder à nouveau ces abzugs, considérés comme des sous produits, pour obtenir un plomb aigre qui sera vendu à Toulouse et Marseille.