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2016/1 (n° 40)


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Résumé

Français

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.

Mots-clés (fr)

  • galène argentifère
  • Melle (79)
  • microspectroscopie Raman
  • PbS
  • grillage
  • oxydes de plomb
  • sulfates de plomb
  • cérusite

English

Follow-up of the experimental fusion of galena from Melle (79): µRaman study This paper focuses on the study (macroscopic and microscopic) of the transformation of classic silver ore (galena: PbS) and its evolution from a repository produced experimentally in a muffle furnace operating at charcoal. While the chemical reaction that leads from the sulfide lead bullion is identified for a long time, its reproduction in a reactor bottom furnace remains unsatisfactory and attempts to understand the transformation processes of the galena remain largely unsuccessful. This lack of mastery of the process blocks possible reflections on material balances and weight mining in ancient economies including matters related to the circulation of lead. Thus two great moments in this production line must be better understood: the roasting phase of galena and the reduction into lead. To reach these objectives, µRaman spectroscopy provides a complementary view of the macroscopy approach to processing the silver galena especially to identify the various chemical species of lead (oxides, sulfates, oxysulfates, carbonates) formed during the transformation of galena. The transformation of the mineral occurs in the following steps: appearance of elemental sulfur and sulfates in the first minutes; reduction of sulfates in favor of the emergence of lead oxides; further reduction of sulfates with the appearance of cerusite.

Mots-clés (en)

  • Raman spectroscopy
  • silver-ore galena
  • Melle (79)
  • galena transformation
  • lead oxides
  • lead sulfates
  • cerussite
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