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Suivi de la fusion expérimentale de la galène de Melle (79) par microspectroscopie Raman

Follow-up of the experimental fusion of galena from Melle (79): µRaman study
Florence Mercier-Bion et Florian Tereygeol
p. 137-148

Résumés

Cette étude porte sur l’étude (macroscopique et microscopique) de la transformation de la galène, minerai argentifère pour les périodes anciennes, et son évolution jusqu’au plomb, à partir d’un référentiel produit expérimentalement dans un four à moufle fonctionnant au charbon de bois. En effet, si la réaction chimique qui conduit du sulfure au plomb d’œuvre est identifiée depuis longtemps, sa reproduction dans un réacteur type bas-fourneau demeure insatisfaisante et les tentatives de compréhension des procédés de transformation de la galène restent largement infructueuses. Cette absence de maitrise du procédé bloque les possibles réflexions sur les bilans matières et sur le poids des exploitations minières dans les économies anciennes notamment pour ce qui touche à la circulation du plomb. Ainsi, deux grands moments dans cette chaîne de production doivent être mieux appréhendés : la phase de grillage de la galène et la réduction en plomb. Pour répondre à ces objectifs, la microspectroscopie Raman apporte une vision complémentaire de l’approche macroscopique sur la transformation de la galène argentifère, en particulier pour identifier les différentes espèces chimiques du plomb (oxydes, sulfates, oxysulfates) formées au cours de ces opérations. Lors de l’approche expérimentale choisie, la modification de ce minéral se produit selon les étapes suivantes : (1) apparition du soufre élémentaire et des sulfates dès les cinq premières minutes de grillage ; (2) diminution des sulfates au profit de l’apparition d’oxydes de plomb (PbO2, Pb3O4, puis signature de la transformation de Pb3O4 en PbO), à partir des résultats obtenus sur l’échantillon traité pendant dix minutes ; (3) poursuite de la diminution des sulfates avec apparition des carbonates de plomb, comme le laisse entrevoir la caractérisation de l’échantillon après trente-cinq minutes de transformation.

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Cairn

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Plan

1. Introduction
2. Matériels et méthodes
Préparation des échantillons
Microspectroscopie Raman
3. Résultats et discussion
4. Conclusion

Aperçu du texte

1. Introduction

Pour les périodes anciennes, deux grandes chaînes opératoires métallurgiques sont généralement admises comme permettant d’aboutir au plomb d’œuvre à partir d’un minerai sulfuré : le procédé par grillage (qui permet de transformer les sulfures en oxydes) puis réduction pendant laquelle le métal est produit (Fluck et al., 1994) et celui par grillage et réaction qui est celui sur lequel nous nous appuyons ici (Téreygeol et Cruz, 2012). Dans la première chaîne, deux structures sont nécessaires : une aire ouverte de grillage et un four de fusion. Pour la seconde, seul un four de fusion est utilisé. Jusqu’à présent, ce second mode ne semblait apparaître qu’au cours de la période moderne (Tylecote, 1992).

La publication de Mahé-Le Carlier et al. (Mahé-Le Carlier et al., 2010) rapporte trois différents procédés de transformation de la galène en plomb et les réactions chimiques assoc...

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Pour citer cet article

Référence papier

Florence Mercier-Bion et Florian Tereygeol, « Suivi de la fusion expérimentale de la galène de Melle (79) par microspectroscopie Raman », ArcheoSciences, 40 | 2016, 137-148.

Référence électronique

Florence Mercier-Bion et Florian Tereygeol, « Suivi de la fusion expérimentale de la galène de Melle (79) par microspectroscopie Raman », ArcheoSciences [En ligne], 40 | 2016, mis en ligne le 30 décembre 2018, consulté le 27 juin 2017. URL : http://archeosciences.revues.org/4813 ; DOI : 10.4000/archeosciences.4813

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Auteurs

Florence Mercier-Bion

LAPA-IRAMAT, NIMBE, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, CEA Saclay 91191 Gif-sur-Yvette, France. (florence.mercier@cea.fr)

Florian Tereygeol

LAPA-IRAMAT, NIMBE, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, CEA Saclay 91191 Gif-sur-Yvette France. (florian.tereygeol@cea.fr)

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Droits d’auteur

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