Trattamento dei minerali piritici
nello stabilimento di Agordo, nelle Alpi
venete.
L. E. RIVOT
Ingegnere minerario, Professore all'Ecole des Mines
L’articolo proposto, è stato
curato da Enzo Galeone, ingegnere chimico, e tratto dalle pubblicazioni "Principes
Généreaux du traitement des Minerai Métalliques" del
1855 e 1859 – Parigi.
In esso viene descritto lo
stabilimento minerario di Valle
Imperina nelle sue principali
articolazioni e cioè le strutture dedicate all’arrostimento del minerale e
della metallina, quelle dedicate alla produzione di rame per ‘via umida’ (officine
di cementazione e lisciviazione), quelle dedicate alla produzione per ‘via
secca’ (i forni per la prima e la seconda fusione, per la fusione della
metallina, per l’affinazione e la raffinazione del metallo e i mezzi per la
fornitura del volume d’aria necessario), nonché i prodotti secondari
ricavati, fonte di reddito non trascurabile per lo stabilimento. Ci è sembrato
particolarmente interessante riportare
questo documento che descrive in modo sintetico, ma completo, i processi
industriali di Valle Imperina del XIX secolo in relazione anche agli articoli già
comparsi sul nostro Notiziario ARCA N° 14, articoli che
riportavano le descrizioni relative al 1600
e al 1875 dei processi di produzione del rame, sempre in Valle
Imperina .
Un ringraziamento particolare
va quindi al socio E. Galeone per la preziosa traduzione tecnica
dell’articolo.
Disposizione
Lo stabilimento è
situato nelle vallate Imperina e Cordevole, a breve distanza dal paese di
Agordo.
Le officine
di arrostimento dei minerali sono posizionate nella valle Imperina, sotto
dei capannoni in tavolato. Esse sono suddivise in due gruppi, per via dei due
differenti metodi utilizzati nello stabilimento.
La frantumazione
dei pezzi del minerale arrostiti si fa all'aperto, in prossimità dei cumuli.
Le officine
di lisciviazione e di cementazione occupano uno spazio considerevole; le
vasche di lisciviazione, poste lo stesso all'aperto, in numero di 32, sono
divise in otto serie differenti. Due grandi bacini servono come riserva per le
acque provenienti dalla lisciviazione.
La
cementazione si effettua in costruzioni chiuse sotto le quali si trovano:
- un grande forno a
riverbero, la cui suola serve da vasca di precipitazione;
- sette grandi camere
di piombo, disposte pressapoco come quelle che sono impiegate per la
fabbricazione dell'acido solforico;
- alcuni
cristallizzatori per le acque cariche di solfato di ferro.
Due
officine speciali, poste nella vallata del Cordevole, servono a tutte le
operazioni per via secca.
La
più antica contiene quattro mezzi altiforni e due piccoli focolari; il
vento viene prodotto da macchine soffianti; le capanne di arrostimento
per le metalline sono posizionate sotto un capannone.
L'officina
nuova contiene tre altiforni; due focolari di affinazione, una
soffieria a cilindri, un mulino a martelli per il rivestimento del
refrattario; il motore è una ruota idraulica della forza di venticinque
cavalli. Capanne di arrostimento per le metalline sono annesse alla nuova
officina.
Forno di cementazione
La nuova costruzione era
stata effettuata con lo scopo di sostituire i forni antichi con dei veri e
propri altoforni, sia per la fusione delle metalline arrostite che per la
fusione dei minerali. In seguito ad alcune esperienze, si è ritornati ai
[vecchi] mezzi altoforni per la seconda fusione; gli altoforni [nuovi] servono
esclusivamente per la fusione a metallina.
Erano
stati installati apparecchi ad aria calda nella nuova officina, e cercato di
utilizzare il calore di recupero; ma non si è tardato a rinunciare a ciò:
tutti i forni funzionano attualmente ad aria fredda.
L’abitazione
del direttore, dei tecnici e degli impiegati, gli uffici, il laboratorio e i
magazzini sono in prossimità delle officine della via secca.
I
depositi del legname fluitati e la fabbricazione del carbone sono posti sulle
rive del fiume, a poca distanza dallo stabilimento.
L’insieme
di tutte queste officine rappresenta uno sviluppo di più di 500 metri, nella
valle Imperina e in quella del Cordevole, fino in prossimità del paese di
Agordo.
All’uscita
della miniera i minerali vengono suddivisi in tre classi, i cui tenori in rame
sono i seguenti:
piriti
ricche ……………... 6,053 per 100
minerali ordinari ……….. 2,462 per 100
minerali poveri …………. 0,633 per 100.
I
minerali ordinari e poveri sono dapprima sottoposti ad un lento arrostimento in
cumulo: la temperatura si innalza molto a causa dell'elevata concentrazione di
pirite di ferro; al centro di ogni pezzo si viene a formare un nocciolo fuso,
nel quale una parte del rame si è concentrata. Il minutame, e tutta la parte
esterna dei pezzi sui quali l'aria ha potuto agire come ossidante, contengono
solfati di rame e di ferro e una concentrazione molto grande di perossido di
ferro. I nuclei costituiscono una specie di metallina contenente dal 4 al 5 per
cento di rame.
Dopo
l'arrostimento i minerali sono trasferiti alla cernita e alla frantumazione con
il martello. Tutto il minutame, tutte le parti ossidate sono messe da parte per
essere trattate per via umida; i nuclei sono riservati al trattamento per
via secca, al quale vengono passate direttamente le piriti ricche.
Il
trattamento per via umida comprende le seguenti
operazioni:
1°-
Una prima lisciviazione, che fornisce acque cariche di solfato di
ferro e di rame, e dei residui che contengono ancora rame allo stato di ossido,
di solfuro o di sottosolfato insolubili; essi sono inoltre impregnati di acque
contenenti solfati in soluzione.
2°-
Un secondo arrostimento dei residui impregnati utilizzati come
copertura dei grandi cumuli di arrostimento dei minerali.
3°-
Una nuova lisciviazione dei residui sottoposti ad arrostimento,
con produzione: di acque meno cariche di solfati, che sono mescolate alle prime
per le operazioni successive, e dei residui molto poveri in rame; i residui
della seconda lisciviazione vengono passati attraverso dei setacci e divisi in
due parti: il minutame è considerato troppo povero per essere utilizzato ed è
scaricato; le graniglie contengono ancora una concentrazione notevole di rame e
servono per fare la base dei cumuli di arrostimento dei minerali. I residui
ritornano in seguito alla lisciviazione e forniscono ancora acque cariche di
solfati. I residui di questo secondo lavaggio sono considerati poveri e vengono
scaricati.
4°
La cementazione è effettuata a caldo nelle acque di
lisciviazione; il rame viene precipitato tramite ghisa in pezzi molto grossi,
con l'ottenimento di due prodotti: le acque cariche di solfato di ferro e il
rame precipitato, chiamato con il nome di cemento. Si concentrano le
acque e si fa cristallizzare il solfato di ferro, senza cercare di ottenere la
totalità del sale disciolto. Si producono dei cristalli in quantità più o
meno grande, in conseguenza della possibilità di vendere con facilità o
difficoltà il vetriolo verde.
Il
cemento molto impuro, contenente sempre una forte concentrazione di ossido di
ferro, viene riunito ai minerali ricchi e ai nuclei dell'arrostimento per il
trattamento nel forno a manica.
Si
comincia con una fusione in un forno molto alto, formando i letti di
fusione con: i minerali ricchi e i nuclei come materie sulfuree, il cemento
come materia ossidata; si aggiunge una percentuale molto grande di scorie
ricche delle operazioni successive, i frammenti dei forni e tutti i residui
cupriferi impuri dello stabilimento.
La
fusione fornisce due prodotti: la metallina e la scoria. La metallina
contiene circa il 25 % di rame; la scoria è molto povera e può essere scartata
quasi completamente.
La metallina
viene arrostita in capanne, a numerosi fuochi; si cerca di ottenere
un'ossidazione quasi completa, al fine di espellere la maggior parte
dell'arsenico e di poter ottenere nella fusione successiva del rame nero
sufficientemente puro per passare direttamente all'affinazione.
La metallina arrostita viene fusa a rame nero in un forno a manica molto alto, ma disposto in modo tale da non sottoporre i materiali del letto di fusione che ad una moderata azione riducente nella parte superiore. Si aggiungono ai minerali arrostiti soltanto scorie della prima fusione e una piccola quantità di arenarie rosse, come fondente silicico dell'ossido di ferro. I prodotti sono: rame nero, metallina, scorie.
Forno stiriano
Il
rame nero contiene poco arsenico, ma ancora molto ferro e zolfo; contiene
dal 92 al 95 % di rame puro.
La metallina
è contemporaneamente molto pura e molto ricca; la si deve arrostire in capanne
a tre fuochi e rimandarla alla fusione per rame nero.
La scoria
è costituita principalmente di silicato di protossido di ferro; contiene
pochissimo ossidulo di rame e il suo tenore dipende da graniglie di metallina e
di rame nero che tiene in sospensione. Essa dev'essere trattata nella fusione
per metallina.
Il
rame nero è sottoposto ad affinazione e qualche volta ad una
raffinazione in un piccolo focolare; le due operazioni sono separate, e
l'ultima fornisce come prodotto definitivo rame in lingotti di qualità molto
buona. Tutte e due forniscono residui e scorie molto ricche: quelle
dell'affinazione sono passate alla fusione per metallina, quelle della
raffinazione possono essere aggiunte ai letti di fusione della fusione per rame
nero. Nello stabilimento di Agordo si producono quasi sempre rosette che
possono essere vendute facilmente; la raffinazione avviene raramente.
Prodotti
secondari.
L'arrostimento
in grandi cumuli di minerale contenente una concentrazione molto alta di piriti
di ferro fa perdere la quasi totalità dello zolfo in eccesso; si cerca
di raccoglierne una parte posizionando alla base superiore dei cumuli delle
specie di catini. Si è anche modificata, in questi ultimi anni, la disposizione
dell'arrostimento, rinchiudendo il minerale tra quattro murature, allo scopo di
aumentare la concentrazione di zolfo raccolta durante tale operazione.
Lo zolfo
è molto impuro e dev'essere raffinato prima di essere fuso in cannoni e
venduto. I costi di purificazione sono poco elevati; lo zolfo così ottenuto e
il solfato di ferro in cristalli, prodotto in seguito alla cementazione,
costituiscono due prodotti secondari la cui vendita aumenta in modo notevole i
profitti dello stabilimento.
NOTE:
1
Da "Principes Généreaux du traitement des Minerai Métalliques"
Parigi 1859 pagg 339-340
2
Dal "Principes Généreaux du traitement des Minerai Métalliques"
Parigi 1859 pag. 333
3
I numeri che citerò nel corso di questa descrizione si riferiscono
all’anno 1855.- Vedere la pubblicazione effettuata negli Annales des mines, da
M. Haton, nel 1855.
4
Dal "Principes Généreaux du traitement des Minerai Métalliques"
Parigi 1859 pagg. 335 - 339
5
Fe2O3 – Fe3O4 NdT
6
FeSO4
NdT
7
Solfato di ferro. NdT
8
FeO
NdT
9
Cu2O
NdT
10
Forni stiriani
NdT
Enzo
Galeone
