La metallurgia

La metallurgia, dal greco μεταλλουργέω «lavorare metalli» , è la disciplina che studia i metalli, li estrae dai minerali (o dai composti) e provvede alla lavorazione che porta alla raffinazione e alla trasformazione di un prodotto finito.

La metallurgia è nata nel Calcolitico (VEDI: STORIA DELL’UOMO, LA PREISTORIA) quando l’uomo, 10.000 anni fa, conobbe il rame (Età del Rame = Calcolitico), l’elemento nativo, flessibile e lavorabile che si poteva estrarre dalle rocce.

In Serbia sono state trovate le più antiche testimonianze della metallurgia (V e VI millennio a.C.), ma è storicamente accertato che già in Medioriente, nelle aree della Mezzaluna fertile, si estraevano metalli quali rame, stagno, ferro, argento, oro, piombo, arsenico.

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Dal rame e dallo stagno, estratti dalle rocce attraverso il riscaldamento e combinati tra loro, l’uomo imparò ad ottenere il bronzo (Età del Bronzo) con cui migliorò la realizzazione di utensili e armi. Nel frattempo, sempre nella stessa età , l’uomo fece la casuale scoperta del ferro, quello meteorico, proveniente cioè dall’impatto di un meteorite sulla Terra, con cui nel 3000 a.C., gli Egizi costruirono le loro armi. Tuttavia, per far si che l’uomo imparasse ad estrarre il ferro dai minerali tipo solfuri o ossidi bisognerà aspettare l’Età del Ferro, quando lo fecero per primi gli Ittiti nel 1200 a.C.

La siderurgia si sviluppò comunque un po’ ovunque tra le popolazioni antiche, comprese quelle cinesi che conobbero per prime alcune apparecchiature necessarie alla metallurgia.

LA NASCITA DELLA METALLURGIA COME DISCIPLINA
Per avere la prima descrizione approfondita e sistematica della metallurgia bisognerà aspettare il 1556, quando lo studioso tedesco Gerog Agricola, scrisse il De re metallica, dodici libri di approfondimento delle principali tecniche di estrazione fino ad allora conosciute e dei minerali da cui si potevano estrarre i metalli.

IL PROCESSO DI ESTRAZIONE
Dopo secoli di esperienza l’uomo ha imparato a sfruttare tutte le doti dei metalli per realizzare ogni bene che possa servirgli. Il processo di estrazione che oggi si realizza, è dunque il frutto di un bagaglio tecnico affinato nei secoli, che prevede prima di tutto la tecnica di separazione del metallo dalle impurità , la quale può avvenire con tre tipi di energie: 1) con l’energia termica (processo pirometallurgico); 2) con l’energia elettrica (processo elettrometallurgico), oppure, 3), con l’energia di dissociazione chimica (processo idrometallurgico).

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IL PROCESSO METALLURGICO
Il processo metallurgico, ovvero le operazioni di produzione del metallo, inizia con l’individuazione della materia prima da cui estrarre il metallo che sono i minerali e i rottami metallici.

• I minerali sono i materiali naturali da cui si estraggono direttamente i metalli
• I rottami metallici sono i materiali di scarto provenienti dalla fine di primo utilizzo dei metalli;

La metallurgia a livello industriale utilizza principalmente i minerali ossidi, solfuri o silicati, che vengono individuati nella roccia, quindi, se necessario, si provvede ad una prima trasformazione che rende il materiale più manipolabile (arrostimento, calcinazione…); quindi si procede alla frantumazione della stessa, al fine di concentrare il minerale, a cui segue l’arricchimento che può avvenire nei seguenti modi:

• Per via gravimetrica – individuando la velocità di sedimentazione dei componenti di scarto;
• Per flottazione – l’immersione del materiale polverizzato in una soluzione schiumosa che separa il materiale e lo porta in superficie;
• Per via magnetica – quando il minerale è di tipo ferromagnetico.

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Autore dell’articolo: Pierpaolo Spanu