CHIMICA sperimentale

Capitolo di metallurgia, tratto da un manoscritto sulle miniere della Provincia Bellunese…

(Parte quinta e ultima– Ved. Post precedente)

Par. VI – Terza fondita

 I kretz staccati dalla manica, dopo compita la seconda fusione, vengono uniti agli stoni rifusi calcinati, e dalla fondita di tali sostanze si conseguisce lo ston sottile, o metallina.

Il prodotto che fornisce questa operazione è di tinta grigia, offre il brillante del piombo, ma più appannato, e presenta una frattura composta di piccoli cannelini, dentro i quali si vedono i fili di rame metallico.

I pezzi sono assai fragili, ed hanno due linee circa di grossezza.

Par. VII – 4° Torrefazione

La metallina non si abbrustolisce che una sola volta; e a fronte del poco tempo che rimane esposta al fuoco delle roste, si formano nulla meno sopra di essa la malachite ed il rame ossidulato, la cui tinta risalta molto più di vaghezza che l’altra, che distingue le due specie illustrate nel quinto paragrafo, e si mantiene per un tempo assai più lungo.

Da questa operazione si ottengono dei pezzi che hanno la forma di grosse concrezioni tubercolose, le quali conservano tutta l’apparenza del rame metallico, sebbene alquanto sudicio.

Par. VIII – Quarta fondita

Con la metallina calcinata, si fondono le deposizioni raccolte nel bagno acqueo, dove s’immerge il rame rosetta per raffreddarlo; lo spolvero (rame sublimato in globetti) del camino annesso al forno di raffinazione, ed i kretz della fondita antecedente.

Il prodotto che si ritrae da questa operazione, è una massa compatta del colore del tartaro che si cava dalle botti, e porta il nome di rame nero.

Talvolta si ottiene il rame nero dalla fondita degli stoni rifusi calcinati; ma in questo caso conviene passarlo alla rosta, prima di assoggettarlo all’ultima fusione.

Par. IX – Ultima torrefazione

Il rame nero si estrae dal bacino sotto forma di dischi del diametro di due piedi, e della grossezza di quattro o cinque linee; e dopo di averlo raffreddato nel bagno, lo si adagia sul terreno, e si ricopre di legna e di carbone polverizzato.

Appiccatovi il fuoco, si cerca di regolare l’operazione in modo che il metallo non abbia a soffrire alcun principio di fusione; poi si levano i dischi metallici, e con mazze di ferro si percuote la loro superficie, onde separarne le scaglie ferruginose, che sopra vi aderiscono.

Par. X – Ultima fondita

Detersa che sia la superficie dei dischi dalle scaglie ferruginose, si traporta il metallo nel forno di raffinazione, e lo si fonde, affine di ossidare o scorificare il resto del ferro che lo rende impuro.

Il prodotto che ci somministra quest’ultima fusione presenta tutti i caratteri del rame metallico puro.

Tali sono le operazioni che si eseguiscono in Agordo sopra la pirite cuprea, onde ottenere il rame nello stato di purità.

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Qui termina il capitolo del manoscritto di Tomaso Antonio Catullo sulla miniera Agordina, dal quale voglio trarre solo un paio di conclusioni sostanziali:

- quanto fossero lunghissime, laboriose e dispendiose le operazioni per estrarre il metallo dal minerale;

- quanto il buon esito di tutto il lavoro fosse soggetto alla capacità personale dei mastri minerari e metallurgisti.

Essi dovevano decidere quasi tutto in base alla loro esperienza, dalla quale in definitiva dipendeva il rendimento economico della miniera.

Senza contare il dispendio energetico umano, allora di poco conto (c’erano anche tanti teneri e vispi fanciulli che collaboravano!, oltre al durissimo lavoro del minatore), il dispendio energetico in termini di combustibile (legna e carbone) era evidentemente enorme, ed a farne le spese erano, nel caso in oggetto, le foreste bellunesi, apparentemente inesauribile fonte vegetale sia per gli interminabili fuochi necessari per l’estrazione mineraria del Doge sia per il legno delle sue navi.

Dal punto di vista puramente tecnico ricordo un particolare fondamentale del testo del Prof. Catullo ma che può sfuggire ad una lettura affrettata: il medesimo sottolinea l’importanza (ved. parte terza) dell’aggiunta dello schisto argilloso durante il processo di fusione, auspicandone anzi l’integrazione con minerale quarzoso, al fine di separare il più possibile il ferro dal rame sotto forma di scoria.

Tale processo è infatti fondamentale nel caso di minerali ferro-cupriferi,  secondo la reazione che semplificando al massimo può essere riassunta:

FeO + SiO₂ = FeO.SiO₂      silicato ferroso

che combina selettivamente il ferro (ossidato nei processi di torrefazione) a formare un silicato facilmente fusibile e separabile; il rame, più pesante, si concentra sul fondo del forno ed il silicato, portandosi via il ferro, galleggia come scoria e viene separato.

I campioncini di Marco di cui parlavo all’inizio dovrebbero essere proprio di questa natura; vedremo in seguito se un po’ di rame ne sarà rimasto inglobato.

Capitolo di metallurgia, tratto da un manoscritto sulle miniere della Provincia Bellunese…

(Parte quarta/5 – Ved. Post precedente)

Par. V – Torrefazione

Gli stoni rifusi si recano nei luoghi destinati per le arrostiture, dove si collocano di bel nuovo sopra i carboni per torrefarli.

Tale operazione viene replicata cinque o sei volte di seguito, prima di sottomettere gli stoni ad una nuova fondita; e con queste ripetute arrostiture si separano le ultime porzioni dello zolfo, e si facilita sempre più la concentrazione del rame.

Durante questo processo si possono vedere sulla superficie dei pezzi che si abbrustoliscono, i più bei saggi di rame ossidulato rosso, e di rame carbonato verde, ambedue sotto forma di concrezioni fungiformi, leggierissime, e facilmente polverizzabili.

L’azione del fuoco ha dunque potuto operare la conversione dei fili di rame, in rame ossidulato, il cui aspetto è poco o nulla dissimile da quello che distingue il rame rosso di Cornovaglia analizzato dal Chevenix; e l’azione combinata del fuoco, del carbonio, e dell’aria ha dato origine alla malachite.

Per avere una conoscenza esatta della natura di quest’ultima specie, non mi sono accontentato dell’effervescenza che vi suscitò l’acido nitrico versato a gocce sulla medesima, ma vi volli far passare nell’acqua di calce il gas acido che da essa si dipartiva, per osservarne gli effetti.

L’intorbidamento dell’acqua mi raffermò nell’opinione che io aveva intorno all’indole del minerale.

Questo interessante fenomeno avvalora l’idea concepita dal Breislak sull’origine della calcaria primitiva; il Sig. Breislak difende la fluidità ignea della terra, e crede, che allorquando la materia andavasi raffreddando, l’ossigeno si sia unito al carbonio, ed abbia generato l’acido carbonico, il quale, combinandosi con la calce elementare, diede formazione ai monti calcarei primitivi.

Anzi se vogliamo ben esaminare le circostanze che concorrono alla genesi del carbonato di Agordo, si troverà che l’opinione di questo celebre geologo viene appoggiata direttamente dalla mia osservazione, che dalle esperienze dell’Hall, e dal Bucholz, sopra cui egli fonda la sua ipotesi.

Il Sig. Hall, mediante la compressione ed il calore, convertì le polveri della calcaria in una pietra effervescente negli acidi, dura, e di una grana analoga a quella dei marmi salini: ed il Bucholz, spingendo ad un fuoco violento la creta polverizzata, ottenne, senza la compressione, una massa dura, solida, semifusa, e d’un bianco giallastro, che inclinava alcun poco al rossastro.

Si vede che i due chimici hanno sperimentato sopra la calce unita all’acido carbonico, mentre negli stoni di Agordo, questo acido non preesisteva alla formazione della malachite, ma si è invece generato nel progresso della combustione; come appunto il Breislak immaginò essere accaduto, nell’epoca in cui si sono formate le gran masse di calcaria primitiva.

Non mi venne mai di adocchiare, fra le specie minerali generate dal fuoco, nella terza arrostitura, il rame bleu, sebbene, sulle cognizioni che abbiamo sulla di lui natura, non mancassero i materiali necessarj alla produzione di questo sale.

Sono entrato perciò nel sospetto, che la varietà del colore dei due sali di rame, non provenga dallo stato nel quale si trovano le loro basi, e conseguentemente non si abbia ancora potuto assegnare la vera cagione della differenza che passa tra un carbonato e l’altro.

Pelletier si studiò d’indagare la causa che produceva questa diversità di colore nelle specie in discorso, e credè di trovarla nella minore o maggiore quantità di ossigeno di cui erano provvedute le basi metalliche..

Quindi la tinta verde della malachite fu dal Pelletier attribuita al perossido di rame, perché tale era lo stato del metallo in questa specie, laddove il rame bleu conteneva in assai minor dose l’ossigeno.

Ma in questo mezzo comparve l’analisi del Klaproth, che mostrò tutto il contrario; per lo chè hanno dovuto i mineralogisti modificare le loro idee sulla costituzione chimica delle due specie.

Noi potremmo tuttavia muover dubbio sulla legittimità delle conseguenze che si vollero dedurre dalle analisi, imperocchè, se la differenza di colore nei due minerali derivasse dalle varie dosi d’ossigeno contenute nelle loro basi, si avrebbe dovuto trovare, fra gli stoni di Agordo, il rame bleu, giacchè i due ossidi di questo metallo si possono ravvisare tanto sulle maggiori superficie dei pezzi arrostiti, che sulle cellule di cui è sparsa la loro frattura.

L’osservazione mi ha fatto conoscere che il rame verde si forma costantemente sulla parte esteriore degli stoni, ch’è la più ossidata, come lo indica la sua tinta bruno carica; mentre nei vani della spezzatura, vi ho sempre incontrato l’ossido minore di rame, o rame rosso, di cui si è fatto parola più sopra.

L’acido carbonico, col quale si trovano sempre al contatto i due ossidi, diede origine alla malachite; ed avrebbe potuto generare anco il rame bleu, se la mancanza di un qualche mezzo, che noi ignoriamo, non avesse arrestata la sua formazione.

Sembra dunque che il processo seguito dalla natura, nell’imprimere nei due sali un colore diverso, sia più recondito di quello che si è finora immaginato (Klaproth ha ricavato meno ossigeno dal rame contenuto nella malachite che dall’altro separato dal rame bleu).

Fine quarta parte

Capitolo di metallurgia, tratto da un manoscritto sulle miniere della Provincia Bellunese…

(Parte terza/5 – Ved. Post precedente)

Abbiamo veduto più sopra, che lo schisto è il fondente impiegato in questa operazione; e qui aggiungeremo essere due le varietà di tal pietra, che si antepongono alle altre; lo schisto steatitico cioè, e lo schisto nero, rocce che formano quasi la totalità delle montagne poste a nord della miniera.

Sulla pietra arrostita come fondente, parmi possa aver luogo una discussione metallurgica, imperciocchè, se con unanime accordo i metallurgisti hanno surrogato a molti altri fondenti terrosi la calce, a che perseverare nell’antica costumanza di usare lo schisto?

Al bravo e zelante Sig. Zanchi Direttore dei lavori, non deve essere ignota l’efficacia con la quale opera la calce sulle miniere d’indole piritacea (la calce non agisce solamente come flusso, ma serve a neutralizzare tutto l’acido che si forma durante la liquefazione della miniera); e perciò io credo ch’egli preferisca a questa lo schisto, onde ottenere gli stoni meno carichi di ferro, ed evitare ad un’ora alcuni altri inconvenienti, che sogliono accompagnare la fondita.
S’ella è così, vediamo adesso quali sieno i materiali dello schisto da riputarsi utili alla fondita, e se questi possano cooperare con tutta quella energia che si ricerca; ovvero si abbia ad escludere lo schisto come poco proficuo, e sostituire ad esso dei fondenti migliori.

Per avere una precisa notizia sulle varietà di schisto dell’Agordino, ho cercato di segregare con l’analisi le terre che entrano nella loro composizione, e trovai che la varietà nera contiene 54 parti di silice, 20 di allumina, 9 di calce, 5 di magnesia, 4 di ferro, e 8 di perdita: e che lo schisto steatitico somministra 47 di silice, 20 di magnesia, 18 di allumina, 6 di calce, 1 di ferro e 7 di perdita.

Da ciò chiaramente apparisce, che codesti schisti non s’impiegano per ottenere gli effetti che suol produrre la calce; né tampoco per trarre profitto dall’allumina, e dalla magnesia; imperciocchè, la prima di queste terre, vi esiste in dose assai modica per riescire vantaggiosa; e le altre due si considerano poco utili al buon esito dell’operazione.
E’ dunque disvelato, che gli schisti vengono preferiti agli altri fondenti, in virtù della silice, che vi predomina nella loro composizione; la quale, secondo le testimonianze dell’Orschall, è un ingrediente necessario alla riduzione del rame piritoso.

L’uso della silice era conosciuto dall’Agricola, e dal Biringuccio (De Re metallica… - Pirotecnia…) ma non era egualmente nota la maniera di agire di questa terra sopra la vena esposta all’azione del fuoco colliquativo; per il chè, volle Mr. Gueniveau, in questi ultimi tempi riconoscere la ragione che induceva il metallurgo a trattare la pirite di rame con le polveri al quarzo.

A tal fine si recò egli alle miniere di rame piritoso poste a S.Bell; e dopo aver istituite sul luogo molte esperienze sintetiche, e fatta l’analisi di tutti i prodotti che si ottengono da ciscuna operazione, ebbe a concludere, che il ferro della pirite, appena trasmutato in ossido, si combina alla silice, e forma con essa un vetro assai fusibile; mentre il rame si concentra nella metallina (ston sottile), dalla quale, col mezzo di ulteriori torrefazioni, si elimina il resto dello zolfo; e l’ossido di ferro, che ancora contiene la medesima, si separa mediante il ministero della silice, che vi si unisce di nuovo, prima di sottoporla ad una novella fondita.

Ora, ritornando alla preminenza che si dà allo schisto, in causa della silice che contiene, io trovo che questa terra, essendo combinata chimicamente all’allumina, alla magnesia, e ad altre sostanze straniere alla sua natura, non può contribuire alla separazione del ferro con tutta quella efficacia che si desidera; e perciò io insinuo di sperimentare il quarzo polverizzato in luogo dello schisto, e di mescolare ad esso un terzo di carbone calcario, o meglio ancora, di calce viva, escludendo la pirite, che si adopera per salificare gli ossidi di ferro, a spese dell’acido che somministra.

Credo di aver addotto bastanti ragioni onde provare l’utilità che trarre si potrebbe dalla silice e dalla calce, qualora di volesse surrogarle allo schisto e alla pirite; tanto più che l’aggiunta di quest’ultima non è generalmente adottata; imperciocchè, se dall’un canto favorisce la fondita, dall’altro rende più complicate le operazioni, o almeno più lunghe dell’ordinario; e ciò principalmente in causa d’una maggiore quantità di ferro, di cui si caricano gli stoni.

Par. III – 2° Torrefazione

La torrefazione degli stoni crudi si eseguisce in un’aja circondata da una muraglia di mediocre altezza, che dicesi Rosta, nella quale si colloca lo ston, frapponendovi di spazio in spazio uno strato di legna, ed uno di carbone.

Non è di necessità in questa operazione di coprire il minerale con la solita terra ocracea, essendo bastanti le muraglie per impedire all’aria di insinuarsi con forza attraverso i lati della rosta, e sturbarne quindi la combustione.

Dopo alcuni giorni di fuoco, si estraggono gli stoni arrostiti, e si trasportano al forno per assoggettarli ad una seconda fondita.

Terminata l’arrostitura, si osserva, che gli stoni hanno assunto caratteri diversi da quelli che manifestavano prima di essere calcinati.

I pezzi si convertono in una massa concrezionata, di color bruno lucente, nei cui vani si scorgono di sovente alcune laminette di rame metallico.

Par. IV - Seconda fondita

Agli stoni calcinati si uniscono le grassure (fu imposto il nome di grassure all’ossido di rame conseguito dalla scomposizione del solfato di questo metallo, col mezzo della ghisa, o ferro impuro di ossigeno), i kretz della fondita precedente, e quelli cavati dal bacino del forno di raffinazione, onde sottoporre il tutto alla fusione.

A questi prodotti si sogliono aggiungere anche quei frammenti che si staccano dal rame nero mentre resta nel bagno acqueo per raffreddarsi; i quali si raccolgono sul fondo della fossa dopo avervi estratto il metallo.

Nel corso di questa operazione nulla v’ha di osservabile, o di nuovo, perché viene eseguita con le medesime regole della prima, e in un forno analogo a quello in cui si sono ottenuti gli stoni crudi.

Il materiale che si ricava da questa fondita dicesi ston rifuso, e corrisponde a ciò che i tedeschi chiamano spurstein.

E’ desso di color grigio all’esterno, ma rubiginoso nella frattura; e qualche volta di una lucentezza che molto assomiglia a quella dell’argento rosso dei mineralogisti.

Il suo interno è inegualmente seminato di piccole cellule dentro alle quali si vede il rame metallico, disposto in finissime e corte spille riunite in fascetti, e aggomitolate fra loro.

Molti di questi saggi sono stati spacciati dai mercanti diminerali per rame nativo.

Fine terza parte

Capitolo di metallurgia, tratto da un manoscritto sulle miniere della Provincia Bellunese…

 (Parte seconda/5 - Ved. post precedente)

Torna qui in acconcio entrare in qualche disquisizione sopra un fenomeno, che offrono i pezzi dopo l’arrostitura, i quali anziché contenere il rame equabilmente sparso in tutta la loro massa, come allora che dalla miniera vengono estratti, lo contengono in assai maggior dose nel nucleo; e la crosta rimane impoverita, come il Brocchi ha voluto assicurarsene coll’analisi.

Questo fenomeno fu allegato dal Breislak, onde vi è meglio appoggiare la di lui teoria sull’origine delle miniere; pensando egli, che i depositi metalliferi, allorchè le montagne erano ancora in uno stato fluido, o pastoso, si sieno formati in virtù dell’affinità, che gli elementi omogenei esercitano tra di loro; e per conseguenza, le molecole integranti del minerale, abbiano potuto attrarsi, e segregarsi dalle altre, che vi erano frapposte.

Tutto che l’ipotesi del nostro cel. Breislak sia la più ragionevole, e la meno intralciata di quante sieno state proposte finora per ispiegare l’origine dei filoni; pure col sussidio di essa non si possono assegnare le cagioni che hanno obbligato il materiale metallico a rimanere sparpagliato nella roccia, senza obbedire agli impulsi delle reciproche attrazioni.

L’osservazione ci istruisce, che molti minerali metallici trovansi disposti in piccoli grani sparsi nella massa pietrosa delle montagne; e molti formano parte integrante delle rocce omogenee.

Questo fatto è così comune nella natura, che non si potrebbe, se non a torto, attribuirlo a cause accidentali, occorse soltanto in alcuni terreni; ne tampoco ripeterlo dall’indebolimento delle forze attrattive; imperocchè codesti grani si trovano spesso nicchiati dentro a rocce antichissime, formate cioè in un tempo, in cui le affinità chimiche dovevano agire con la massima energia.

Del resto, gli esempi d’una manifesta attrazione, che tra loro esercitano le molecole del rame, sebbene frammiste a quelle dello zolfo e del ferro, non si adocchiano solamente nei cumuli di torrefazione, ma sono inoltre frequenti in tutti i prodotti delle molteplici operazioni cui si assoggetta il tazzone, per ricavarne il rame rosetta.

Il metallurgista che giunge alla miniera di Agordo, vede a primo colpo d’occhio, che il processo di riduzione colà introdotto, altro non è che una successiva e graduata separazione delle molecole raminose, le quali, abbandonando la superficie, si vanno a radunare nella parte centrale dei pezzi che si cimentano.

In conformazione di ciò basta osservare la spezzatura dello ston, ch'è il prodotto della fondita del tazzone, e si scorgerà nel centro di esso dei piccoli fili ed alcune laminette di rame metallico; le quali cose si possono anche vedere nell’interno dei pezzi che si sottopongono ad ulteriori torrefazioni, non nel tazzone, come è stato annunziato da altri.

Prima di compiere questo paragrafo, è giusto dar merito a quelli che hanno ideata la maniera di torrefare la pirite nel modo che abbiamo indicato, poiché le fatte modificazioni hanno così mirabilmente tolti di mezzo gli inconvenienti che derivano dall’antico metodo, che sarebbe impresa di non facile esecuzione, e forse inutile, voler adesso introdurre dei nuovi cambiamenti, onde il processo avesse a tornare più proficuo all’amministrazione.

S’è poi vero, che settant’anni addietro, il processo d’arrostitura fosse portato al grado di perfezione che si osserva oggigiorno, come sono inclinati a credere coloro che lavorano intorno ai cumuli, di maggior laude sarebbero condegni gli innovatori, imperciocchè apprendiamo dai metallurgisti tedeschi, come in quell’epoca fosse appo loro imperfettissimo il metodo di torrefare la pirite di rame.

Henkel, parlando delle operazioni metallurgiche ch’erano in vigore a suo tempo nelle miniere di Rammelsberg, si spiega, riguardo la torrefazione, nel modo seguente.

-Ridotta la pirite in piccoli pezzi, si formano con essa dei mucchi di tre piedi di altezza, e venti piedi circa di lunghezza e larghezza.

Tutta la parte superiore si copre di legna ben secche e stivate, finchè il mucchio arriva all’altezza di sei piedi.

Sopra questa legna si colloca dell’altro minerale, e quando il mucchio arriva all’altezza di nove piedi si ricoprono i suoi lati con i frammenti più minuti della miniera.

Nel mezzo del mucchio vi sono delle altre legna, che dal fondo emergono fino alla cima; e sopra di queste si getta una quantità di scorie roventi per accenderle-

Ai molti inconvenienti che fluire dovevano dall’esposto processo, si aggiunge lo svantaggio che recava alla miniera l’inutile consumo del combustibile.

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Par. II – Prima fondita

Il tazzone non è il solo materiale che si destina per la prima fondita, ma a questo si uniscono i prodotti di molte altre operazioni.

Tali sono i brunini (un ossido di rame impuro di ossido di ferro, che si consegue lavando le grassure ottenute nel processo di cementazione), i frammenti di stop calcinato, che si rinvengono sul fondo del terreno dopo compiute le arrostiture, i krets (quell’incrostazione che si forma sulle pareti interne nella manica del forno) ottenuti tanto per via secca che per via umida; le loppe grasse, che si ritraggono dalle varie fondite, alle quali si associano per ultimo la pirite cruda e lo schisto argilloso.

E’ chiaro, che le ultime due sostanze si aggiungono alla mistura per determinare più sollecitamente la liquefazione delle parti metalliche, e per facilitare la separazione del rame, a cui si crede comparta energia l’addizione della pirite.

Per ispiegare gli effetti che derivano dall’unione della pirite cruda durante la fusione, io suppongo che una gran parte del ferro, di cui è ricco il tazzone, venga salificata dall’acido dello zolfo contenuto nella pirite; e ridotta che sia in una specie di colcotar, si gonfi, si vetrifichi, e si trasformi in loppe; laddove le molecole del rame, che hanno potuto svincolarsi dalle altre sostanze eterogenee, si assemblano fra di loro; e divengono specificamente più gravi, si precipitano, unitamente al ferro degli stoni, nelle parti più basse del recipiente, o bacino scavato ai piedi del forno.

L’acido dello zolfo non attacca solamente il ferro, ma entra in combinazione con tutte le terre salificabili, che conteneva la miniera, e con quelle ancora che si uniscono alla vena, onde favorirne la fusione.

Codeste terre, allorchè si sono trasmutate in Sali, assumono un aspetto vetrino, si combinano al sale di ferro, e formano con esso quella massa porosa e leggiera, che soprannuota nel bacino, e che dicesi loppe.

Caricato che sia il forno delle materie suaccennate, e del carbone, si procede alla fondita.

Quello a cui spetta il regolamento di questa operazione, esamina attentamente tutte le parti esteriori del forno, onde assicurarsi della loro solidità; poi ordina ai Braschini di accendere il forno, e di regolare le cariche del combustibile a norma del bisogno.

In capo a cinque o sei ore il minerale passa allo stato di compiuta fluidità; e si giudica che la fondita possa riescire bene, quando le parti metalliche, e le altre materie messe in fusione, escono pel foro uniformemente, e senza intermittenza.

Succede spesse volte, che una gran porzione del minerale, forse per non essere ricoperta a dovere dal carbone, s’impadrnisce dell’ossigeno, si conglutina, e forma degli ammassi di mole così grandiosa, che la manica, non essendo più capace di contenerli, si spezza in vari luoghi, e mette fuori di stato gli operai di più oltre progredire nel lavoro.

Questi ammassi altro non sono, che ferro mal fuso mescolato a poco rame; essi estraggonsi a stento dal forno, e ricevono da quelle genti il nome di ferro lovo, volendo alludere, con tale denominazione, ai guasti che producono nella manica simili ingorgamenti.

I forni di Agordo sono muniti di un foro praticato verso il loro fondo, e di un bacino destinato a ricevere la massa fluida che sgorga dal foro, composta del materiale dello ston mescolato a quello delle scorie.

Gli strati che galleggiano alla superficie del bacino, si raffreddano mediante l’influenza dell’aria esterna, e vengono levati di mano in mano che compariscono, finchè si arriva a trovare gli strati dello ston, che come più pesanti, sono sempre coperti da quelli che formano le scorie.

Lo ston, che si raccoglie sul fondo del bacino, è alquanto fragile; di aspetto semivetroso, e di colore bruno cupo.

Si ottiene in pezzi di forma circolare, grossi mezzo pollice, e anche più, nel cui interno si ravvisano dei fili di rame metallico.

Da questa operazione si conseguiscono i prodotti qui sotto segnati.

1-     Le loppe o scorie, la cui qualità serve d’indizio per argomentare se l’operazione succede a dovere.

2-     Gli stoni crudi (Rohstein).

3-     Le incrostazioni (Kretz) che si levano dalla manica interna del forno, dopo compiuta la fondita.

Fine seconda parte

Capitolo di metallurgia, tratto da un manoscritto sulle miniere della Provincia Bellunese…

Di Tommaso Antonio Catullo, Professore di Tecnologia e Storia Naturale nel Liceo di Verona

(Parte prima/5 - Ved. post precedente)

Le varie operazioni metallurgiche, a cui si fa soggiacere una particolare varietà di rame piritoso, che da due secoli fu scoperta nelle montagne dell’Agordino, e che rese famosa la miniera donde si ritrae, meritavano, per mio avviso, di essere conosciute dai Professori di tecnologia, e da tutti quelli che si sono istruiti nell’arte di trattare in grande i metalli.

I primi troveranno nella descrizione dei prodotti, e nel metodo che s’impiega per conseguirli, nuove cose da aggiungere alle loro lezioni; ed i secondi stupiranno che il minerale si assoggetti ad un così lungo giro di operazioni, prima di ottenere il rame nello stato di purità; mentre i processi che vengono altrove praticati, sono molto più semplici e meno dispendiosi.

Ma l’indole della pirite di Agordo è tale, che cimentata in mille guise dal laborioso e zelante Sig. Zanchi, direttore dei lavori, fu trovato ch’essa rifugge da qualunque altro trattamento, e per conseguenza riuscirono finora frustranee le modificazioni indicate dai metallurgisti che visitarono la miniera, onde perfezionarne l’antico metodo.

Niuno peraltro si è avvisato d’insinuare l’uso della silice, in sostituzione dello schisto, che ancora s’impiega nella riduzione della pirite; e perciò mi sono studiato, nel secondo paragrafo, di far conoscere i vantaggi che trarre si potrebbero da questa terra, appoggiando i miei ragionamenti su quanto è stato osservato da un celebre chimico della Francia.

Io doveva far precedere a questi capitoli la descrizione della miniera, ed aggiungere un qualche cenno sulla costituzione geologica dell’Agordino; ma per non oltrepassare i limiti d’una memoria, mi sono riserbato di supplire a questa mancanza in altra occasione.

Processo di riduzione, o trattamento a secco della pirite per ricavarne il rame rosetta

Par. I – Prima torrefazione

La pirite, tradotta che sia alla luce del giorno, è destinata per l’arrostitura, ma prima la si mette in più tenui volumi; e quest’ultimo lavoro viene eseguito da un numero più o meno grande di fanciulli, dai nove ai dodici anni di età.

A tal fine, questi teneri e vispi operai, adoperano un piccolo martello, il cui manico, lungo due piedi, od in quel torno, dev’essere costruito d’un legno alquanto flessibile, all’oggetto di frangere più facilmente la pirite, e ridurla in pezzi, che d’ordinario non eccedono la gossezza d’un pugno.

Preparata la vena per l’arrostitura, viene trasportata con carrette nei luoghi esclusivamente destinati a questa operazione; e là si formano con essa dei cumuli quadrati, assettando i pezzi in maniera, che non abbiano a rimanere dei vani, e possa lo zolfo bruciare uniformemente, e svilupparsi per gradi dal minerale.

I cumuli arrivano all’altezza d’un uomo, ed hanno quindici o venti piedi di lunghezza, ed otto o dieci piedi di larghezza, talvolta più, se la superficie del luogo è ampia e piana; giacchè queste varie dimensioni dei cumuli, sono sempre proporzionate all’estensione del terreno sul quale vengono eretti.

Onde evitare possibilmente la dispersione dello zolfo, e fare che il calore vieppiù si concentri, e più regolarmente agisca su tutta la massa, si copre il cumulo con terra inumidita, di colore epatico, abbondante in què siti, e con minuzzoli della vena medesima; indi si appicca il fuoco alle legna preventivamente adagiate dentro a quattro grandi aperture, che si vedono nel fondo degli angoli di ciaschedun cumulo.

Nel breve giro di dieci ore tutte le legna si consumano, e la pirite continua ad ardere per quattro o cinque mesi.

Quando la materia, di cui sono ricoperti i cumuli, comincia a indurire, si escavano nella parte superiore di essi delle piccole buche, o bacini, che poi vengono intonacati con terra rossa impastata con argilla comune, ed anche con una specie di grauwake caduta in disfacimento.

Dentro a questi bacini vi cola porzione dello zolfo; mentre altra porzione si deposita sui lati, e sulla superficie stessa dei cumuli, dove si sono scavate le buche; e siccome per difendere l’apparato di torrefazione dalle piogge e dalle nevi, si accostuma coprirlo con una tettoia di legno, così un’altra parte dello zolfo si gazifica e si sublima sotto alle tettoie stesse, sgombrandosi di quelle sostanze straniere, di cui non ha potuto spogliarsi totalmente lo zolfo che si raccoglie nei bacini.

Lo zolfo sublimato, o in fiori, si stacca mediante un rastiatoio dalle tavole, poiché è compiuta la torrefazione; e l’altro dei bacini si estrare a quando a quando con grandi cucchiai di ferro, e si getta in appositi stampi.

Incombe agli operai, che presiedono al buon esito dell’arrostitura, di regolare il fuoco in maniera, che il calore debba essere lento e moderato, e lo zolfo possa eliminarsi dalla pirite, senza che questa abbia a soffrire un principio di vetrificazione.

Ad onta però di tutte le precauzioni messe in pratica, onde impedire che la pirite di soverchio si abbrustolisca, occorre il più delle volte di trovare varj pezzi di vena semifusi, o vetrificati; i quali vengono separati con diligenza dagli altri, e si gettano via come inutili, e come nocevoli alla fonduta del tazzone (viene così chiamato il prodotto della prima torrefazione).

Terminata la torrefazione si levano a mano a mano i pezzi, e si assembrano in tanti mucchi, per essere da un’altra compagnia di fanciulli trattati a norma delle istruzioni ricevute dai capi che dirigono i lavori.

L’incombenza loro consiste nello scegliere la pirite meglio torrefatta, ed ispogliarla col martello da una crosta screpolata e porosa che investe il tazzone, e che si forma durante l’arrostitura.

La crosta, separata che sia dal nucleo, si serba pel processo di cementazione; e la parte centrale si trasporta alle fucine per sottoporla alla prima fondita.

L’involucro che ricopre il tazzone, è di color rosso avvinato; si lascia facilmente sgretolare dalle dita; esposto per alcun tempo all’aria ne attrae l’umidità, e manifesta un sapore vitriolico, più gagliardo di quello che appalesa alla lingua, allora che viene tratto dal cumulo.

Il nucleo, ch’è tuttora piritoso, assume un colore azzurrognolo screziato, oppure conserva la tinta naturale della vena, sebbene vieppiù rinforzata dal calore della torrefazione.

Fine prima parte

L'amico Marco, sapendo che ho un debole per le vecchie miniere, mi ha mandato fra l'altro un piccolo campione di residui di fusione di quel minerale che si lavorava un tempo nel giacimento della Val Imperina (Agordo), luoghi a lui famigliari.
La miniera della Val Imperina fornì per secoli del rame alla Repubblica di Venezia e sopravvisse arrancando faticosamente (come gran parte delle miniere italiane) fino agli anni sessanta; il minerale era principalmente pirite cuprifera, con tenore in rame di qualche unità percentuale.
Il minerale si trovava (e se ne troverebbe ancora un poco laggiù, molto in fondo...) in vene immerse in scisti quarzosi metamorfici contigui a dolomie, e di più non aggiungo perchè basta qualche click per trovare notizie su questo ex importante sito minerario.
("Butterò nell'acido" un frammento di quel campione per vedere se in mezzo ad una montagna di ferro sia rimasta traccia di quel po' di rame che in origine c'era nel minerale prima di una fase di lavorazione e dell'esito ne dirò in seguito).
Per inciso noto con piacere che vi sono ora molto più che in passato alcuni amministratori intelligenti che si curano di valorizzare questi storici siti minerari con interventi di recupero e salvaguardia, in vista di un sicuro ritorno turistico-economico nelle aree in cui sono localizzati.

Il campione di Marco mi ha sollevato una curiosità soprattutto tecnologica: come si estraeva IN PRATICA il rame dalla pirite cuprifera (tanto ferro... poco rame) ai tempi della Serenissima?
Con un po' di fortuna sono riuscito a reperire una interessante pubblicazione del 1812, con le sue pagine tagliate grossolanamente in una spessa cellulosa ingiallita; nella consapevolezza, visto l'argomento, che probabilmente stavo sfogliando ciò che assai di rado era stato sfogliato negli ultimi due secoli, me le sono lette con ancor maggiore piacere e soddisfazione e ho deciso di riportarle integralmente, ricopiandone il testo esattamente come è scritto.
La lingua è primo-ottocentesca, quindi molto più semplice e vicina a noi rispetto a quella di Biringuccio, e la si legge unendo anche stavolta alla curiosità scientifica quella glottologica.
L'autore del saggio è un professore di Tecnologia nei Licei di Belluno, Verona e Vicenza e poi di Scienze naturali presso l'Università di Padova.

Il saggio sulla miniera di Agordo è molto lungo rispetto agli standard degli articoli del web e lo devo spezzare in più parti; correrò il forte (fortissimo?) rischio che risulti noioso appunto perchè lungo, ma siccome questo blog è eminentemente un mio diario personale, i pochi che passando da queste parti troveranno modi e argomenti per loro anacronistici salteranno dove vorranno con un colpetto di mouse.
Chi invece lo volesse leggere integralmente lo troverà in cinque puntate.
La prossima volta comincerò pubblicando la prima parte del lavoro e alla fine dovremmo saperne di più: come da un sasso ferroso contenente un pochino di rame si ricavasse nei secoli scorsi quel prezioso metallo tanto caro alla Serenissima.
Magari per farci una coniata di bagattini, un bronzo da cannone per la difesa di Candia o per rivestire la cupola di San Simeon Piccolo.
Fate voi.

Lasciamo che Biringuccio dalla Repubblica di Siena (1540) continui con il suo discorso sullo STAGNO:

...LA MINIERA sua anchor ehlo non la vedesse mai, perchè in pochi luochi pare che se ne generi.
Pur sechondo che da alcuni pratici sentito il più e il megliore che nelle provintie d'Europa si trovi, è quello che si cava in Inghilterra, e ancho ho sentito dire trovarsene in certi luochi de la Fiandra, e in Boemia, e nel ducato di Baviera, ma che per la stranezza de nomi e luochi apponto non vi fo recitare.
Ma questo pocho importa, a voi basta sapere che la miniera sua si genera con l'ordine de l'altre in monti asprissimi in certa pietra biancha.
Et anchor dicono in alcune altre pietre alquanto pendenti in giallo, e in alcuna altra di color bigia scuro, e dicono anchora trovarsene in un'altra pietra tutta srongiossa (sic) e quasi simile a quella di chè si genera il piombo, ma il sasso più tenero e tutto pien di vene rosse e bige, non s'istrae de la terrestità de la sua miniera altrimenti secondo che intendo che si facci il piombo, cioè a forno aperto.
Et come di sopra v'ho detto questo è un metallo di natura che corrompe gli altri metalli quando con essi s'incorpora.
Tal che chi una parte sola ne mette infra 100 di rame, di ferro o d'argento, o d'oro gli muove del suo colore, e altera la lor trattabil dolcezza.
Et è vero anchor quel che dichino alcuni che non ha suono per sè.
Ma come l'indurire gli altri metalli, gli fa sonori, anzi non altrimenti che vi mettesse lo spirito e vi ulficasse (sic) le sustantie facendoli per tal mescolamento di due corpi flexibili la creation d'un terzo che non è nè l'un nè l'altro, anzi è al tutto vario e frangibile e duro più assai che prima non era ciascun d'essi.
Il che forse adviene perchè le parti de lo stagno rompeno e snervano le parti del rame e con quella per la diversità de la natura de preditti metalli non bene si uniscono le parti de lo stagno come prima erano le loro unite, e similmente quella del rame fra loro moltiplicato l'umido con l'umido, ol fieho (sic) al frigido de l'altri, la bianchezza che ne metalli introduce lo stagno, e perchè come cosa aquea o suttile in questo effetto si dilata, e vincendo spegne la rossezza che ha il rame, o quella giallezza che ha l'oro, di rosso o giallo facendolo bianchissimo di forte tale che demostra assai più bianchezza che non è quella che mostrava prima lo stagno proprio, la quale anchora che la demostri a me non par però che la sia.
Ma per aver preso l'uno e l'altro per tal mescolamento durezza, credo che la demostri maggiore per aver maggiore lucidità e resplendentia, qual si causa da la politezza maggiore che riceve la maggior durezza.
Et la durezza che piglia il terzo corpo nasce per chi si distempera e si rompe la qualità ollegina e viscosa che fa il nervo alli metalli, e li fa obedienti e trattabili all'opere delli artifici, e queste son le ragioni che secondo il parer mio dare a tali effetti si possano.

                                 ...°°°OOO°°°...

Questa seconda parte, pur comprensibile nell'insieme, è più contorta della prima, ma Vannoccio così scriveva nel XVI secolo e così ce lo teniamo.
Sono sicuro che se uno che non sapeva nulla dello stagno e ha letto con attenzione fra le righe tutto il testo, ora avrà le idee più chiare nelle proprietà fondamentali di questo metallo.
Fra le altre, bella la considerazione di un corpo atono di per sè (se percosso, lo stagno di certo non risuona) ma capace di mettere "lo spirito" ai compagni e di farli "sonori", ed il bronzo delle campane è l'esempio più eclatante.
Stiamo parlando dei tempi di Carlo V, quello che ci tiene a farci sapere che nel suo impero non tramonta mai il sole.
Direi che Biringuccio ci ha detto tutto quello che a quei tempi era sufficiente conoscere.

Ho già avuto occasione di parlare in passato di Vannoccio Biringuccio e del suo celebre libro "De la pirotechnia" (link)
Si trattava allora di alcune mie considerazioni circa il salnitro, alle quali avevo fatto poi seguire le ponderose riflessioni cinquecentesche di Vannoccio sulla antica preparazione di questo sale, fondamentalissimo per chichessia volesse in quei tempi guerreggiare.
Oggi mi sono riletto pazientemente (è proprio il caso di dire!) un altro brano della Pirotechnia, che tratta stavolta dello stagno.
Biringuccio era un campione in tema di miniere e minerali, e ne ripropongo qui un brano per quei temerari lettori che avessero il coraggio di affrontare un testo di non proprio semplice lettura per i termini ed il linguaggio.
Spesso i periodi sono quanto mai lunghi e contorti e soprattutto manca la razionalità nella punteggiatura (secondo il nostro punto di vista, naturalmente).

Ho tenuto comunque il testo il più fedele possibile all'originale, concedendomi solo qualche minimo espediente per facilitare un po' la lettura: ho messo soprattutto gli apostrofi e sistemati gli spazi fra le parole; qualche altra intromissione è del tutto irrilevante.
Notare, nell'italiano del tempo, la frequente presenza della "acca" dopo la "c": anchora per ancora, mescholato per mescolato, biancho per bianco, ecc.
Divido il capitolo in due parti, per non perdere per strada anche il lettore temerario di cui sopra: meglio poche righe e arrivare fino in fondo che piantar lì tutto perchè la fine del discorso si vede troppo lontana.

LO STAGNO (siamo nel 1540)

Chi sol con l'aspetto degli occhi pigliasse causa di considerare lo stagno e la sua bianchezza, al certo argento purissimo crederebbe chel fusse, over cosa che molto a la sua natura s'accosta.
E tanto più quanto maneggiandolo fusse trovato esser metallo di più durezza chel piombo con il quale si può dire che habbi maggior e più accostante somiglianza.
Ma chi con la vera isperientia il ricercha cognosce che men di lui nissuno degli altri metalli e che se li confaccia, atteso che l'argento si mescola con ogni metallo, e così loro, che se unificano insieme l'un con l'altro, e così gli altri anchora, e da colori in fuore pocho alterano le loro nature.
Ma questo dove el si trova non altrimenti che un veleno possente li avvelena e corrompe.
Et questo non solo il fa con gran quantità di lui, ma con ogni picchola, anzi basta all'argento e l'oro, l'odore solo dove lui sia stato fuso, e così ancho al ferro, e al rame facendoli frangibili, e così quanto con maggior quantità in qual dessi si trova tanto maggiormante fa gli effetti sui.
Questi speculatori delle cause naturali dicano tal cosa procedere dalla sua molta aquosità suttile e mal decotta, e quasi simile a quella dell'argento vivo con la quale mediante la sua suttilità che con essi si congiunge, le infunde in quella materia untuosa e viscosa che fa i metalli flessibili e gli snerva e corrompe di tal forte che quasi li converte in un'altra natura dal piombo in fuore, il quale anchora che s'alteri non si vede che in lui operi tanto per haver con esso quasi un consimile e proportionata convenientia di natura per il chè dal alchimici è chiamato piombo biancho.
Et come sapete è metallo molto noto, perchè molto se ne serve in far lavori uso humano.
Perchè dove si genera se ne trova assai, e ancho perchè facilmente si lavora fondendosi ad ogni fuocho e con pocha fatiga.
Questo puro e ancho mescholato con piombo regge benissimo a martello, tal che volendo si rende più sutil che carta, fassi desso comunemente digitto vasi da mangiare dentro, o da conservarvi cose liquide, e ben che habbi in sè alquanto odore metallico, pur non il lassa tanto, che il alcuna cosa che in quello si ponga mescolato sentir si possa, nè per l'odorare, nè per il gustare cognoscesti questo tanto esser più puro, quanto più mostra la sua bianchezza, o che rotto e come l'acciaro per dentro mostra granoso, over piegandolo in qualche parte suttile, o col dente strengendolo si sente un natural suo stridore come fa l'acqua dal freddo gelata...

Beh, non è poi tanto difficile, vero? Il senso generale si capisce benissimo. Riassumendo:

- lo stagno è assai simile all'argento nell'aspetto
- è tenero e la sua durezza assomiglia a quella del piombo
- forma facilmente leghe con gli altri metalli
- anche in piccole quantità, altera molto le proprietà dei metalli a cui si lega
- è un metallo molto noto (fin dall'antichità) e utile
- fonde a bassa temperatura
- è malleabile (può formare lamine molto sottili)
- è utile per fabbricare utensili e recipienti da cucina
- quando puro e viene piegato, genera il famoso "grido dello stagno"

Finora tutto giusto. Bravo Biringuccio! Continuo e finisco la prossima volta