I METALLI E L UOMO: BREVE STORIA DEL RAME E DELL ORO

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Feliciano Lolli
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1 I METALLI E L UOMO: BREVE STORIA DEL RAME E DELL ORO Prof. Piergiorgio Rossetti (Dip. Scienze Mineralogiche e Petrologiche ) 23 novembre 2007 ore 17 - Museo di Scienze Naturali di Torino I metalli e l uomo: breve storia del rame e dell oro 1

2 8.000 A.C A.C. 2

3 antimonio stagno mercurio piombo argento rame oro ferro arsenico calcio magnesio potassio sodio alluminio Da quando? Oro: sicuramente utilizzato prima del 4500 A.C. Africa settentrionale, in Mesopotamia, nella valle dell'indo e nel Mediterraneo orientale Rame: il più antico oggetto di rame a noi noto è un probabilmente piccolo pendaglio ottenuto col minerale non lavorato, scoperto nella grotta di Shanidar in Kurdistan e risalente a anni fa. A circa anni fa risalgono i primi utensili prodotti col rame lavorato: dei punteruoli scoperti in Anatolia e Mesopotamia. In Italia abbiamo le prime tracce del suo utlizzo solo alcuni millenni più tardi, a partire da anni fa. 3

4 Perché rame e oro? N densità Oro 79 ca. 19 g/cm 3 giallo estremamente duttile estremamente malleabile estremamente resistente alla corrosione buon conduttore elettrico e termico Rame g/cm 3 rame estremamente duttile estremamente malleabile resistente alla corrosione ottimo conduttore elettrico e termico perché non alluminio? Contenuto medio nella crosta terrestre (peso %) 4

5 Gli elementi chimici normalmente non si trovano puri in natura, ma sotto forma di minerali complessi all interno delle rocce anortosite anortite, CaAl 2 Si 2 O 8 Oro e rame sono presenti in natura (anche) sotto forma di metalli nativi rame nativo Cu oro nativo Au e possono essere lavorati facilmente, a freddo o a caldo 5

6 Prime coltivazioni: probabilmente legate a giacimenti secondari oro in vene (giacimenti primari) oro secondario oro secondario 6

7 L estrazione di rame ed oro direttamente dalle rocce 7

Utilizzi nell antichità oro principalmente oggetti

utensili, armi, tubi per l acqua (in Egitto già dal

8 Utilizzi nell antichità oro principalmente oggetti preziosi, monili monete (in Lidia dal IX sec. a.c.) rame inizialmente oggetti preziosi, monili successivamente applicazioni tecnologiche: oggetti, utensili, armi, tubi per l acqua (in Egitto già dal 2750 a.c) età del Bronzo: Cu + Sn ( 25-30%) monete (a Roma dal IV sec. A.C.) 8

Fino alla caduta dell Impero Romano le due principali regioni produttrici di oro erano l Egitto (e l'attuale Sudan) e la Spagna Impero Romano: intensa coltivazione di giacimenti primari e secondari

9 Fino alla caduta dell Impero Romano le due principali regioni produttrici di oro erano l Egitto (e l'attuale Sudan) e la Spagna Impero Romano: intensa coltivazione di giacimenti primari e secondari in Spagna, paesi balcanici, Gallia: coniazione dell "aureo : Cesare (nel 49 a.c.): prima di allora usato esclusivamente come ornamento, sia femminile che maschile, e per tessuti, decorazioni di mobili, pareti, soffitti, vasellame Il papiro egizio del 1150 a.c. 9

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12 miniere d oro cave della pietra di Bekhen 12

13 Identificazione delle vene aurifere: probabilmente aiutata dalla sovente presenza di minerali di rame, in particolare la malachite Coltivazione: inizialmente lungo trincee a partire dalla superficie 13

14 successivamente anche in sotterraneo miniera di rame di Rudna Glava (5000 A.C.) miniera d oro Romana di Rosia Montana separazione: metodi meccanici 14

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16 Coltivazione di giacimenti di solfuri di rame calcopirite, CuFeS 2 bornite, Cu 5 FeS 4 covellite, CuS calcocite, Cu 2 S 16

17 e altri minerali di rame cuprite, CuO malachite, Cu 2 (CO 3 )(OH) 2 azzurrite Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 rame nativo, malachite, azzurrite azzurrite, malachite, calcocite 17

Nord America) Enorme sviluppo a partire dalla Rivoluzione Industriale dal XIX secolo espansione delle ricerche in Africa Tardo

18 Basso Medioevo: crisi delle attività produttive Ripresa a partire dal IIX secolo con la scoperta di giacimenti in Germania meridionale (soprattutto oro) Scoperta delle Americhe: enormi quantità di oro alla Spagna (poi Inghilterra, Francia e Olanda in Nord America) Enorme sviluppo a partire dalla Rivoluzione Industriale dal XIX secolo espansione delle ricerche in Africa Tardo Medio Evo gli alchimisti: tentativi di produrre l'oro da altri metalli ( trasmutazione dei metalli ) tramite la pietra filosofale 18

19 Georgius Agricola De Re Metallica (1556) Vannoccio Biringuccio De la Pirotechnia (1540) un nuovo processo di separazione dell oro: l amalgamazione 19

20 Georgia gold rush ( ) California Gold Rush ( ) Klondike Gold Rush (dal 1898) XIX secolo: le corse all oro 20

21 la cianurazione 21

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24 Il quadro attuale Come si formano le concentrazioni di rame ed oro? L oro e/o il rame vengono prevalentemente trasportati da acque calde ( C) all interno del sottosuolo I meccanismi sono estremamente complessi OGGI fluidi caldi trasportano, e localmente concentrano, rame e/o oro sulla superficie terrestre White Island, NZ: in anni emissione di 300 t Au 24

25 sorgenti calde sottomarine Campi geotermici 25

permettono di sfruttare anche tenori bassi, purchè vi siano alte cubature Vi è un attenzione molto maggiore all ambiente di

26 Il quadro attuale Le miniere Oggi esistono centinaia di miniere di rame ed oro La coltivazione avviene a cielo aperto o in sotterraneo Vengono coltivati sia giacimenti primari, sia secondari Elevata meccanizzazione e nuove tecniche di separazione permettono di sfruttare anche tenori bassi, purchè vi siano alte cubature Vi è un attenzione molto maggiore all ambiente di lavoro e all impatto ambientale La produzione annuale: 2500 t di Au, 15 Mt di Cu Oro estratto: t d'oro (cubo di metri di lato) 26

Il quadro attuale Le miniere Oggi esistono centinaia di miniere di rame ed oro La coltivazione avviene a cielo aperto o in sotterraneo Vengono coltivati sia giacimenti primari, sia secondari Elevata

27 Il quadro attuale Le miniere Oggi esistono centinaia di miniere di rame ed oro La coltivazione avviene a cielo aperto o in sotterraneo Vengono coltivati sia giacimenti primari, sia secondari Elevata meccanizzazione e nuove tecniche di separazione permettono di sfruttare anche tenori bassi, purchè vi siano alte cubature Vi è un attenzione molto maggiore all ambiente di lavoro e all impatto ambientale La produzione annuale: 2500 t di Au, 15 Mt di Cu Oro estratto: t d'oro (cubo di metri di lato) 27

28 Il quadro attuale Le miniere Oggi esistono centinaia di miniere di rame ed oro La coltivazione avviene a cielo aperto o in sotterraneo Vengono coltivati sia giacimenti primari, sia secondari Elevata meccanizzazione e nuove tecniche di separazione permettono di sfruttare anche tenori bassi, purchè vi siano alte cubature Vi è un attenzione molto maggiore all ambiente di lavoro e all impatto ambientale La produzione annuale: 2500 t di Au, 15 Mt di Cu Oro estratto: t d'oro (cubo di metri di lato) 28

29 Il quadro attuale Le miniere Oggi esistono centinaia di miniere di rame ed oro La coltivazione avviene a cielo aperto o in sotterraneo Vengono coltivati sia giacimenti primari, sia secondari Elevata meccanizzazione e nuove tecniche di separazione permettono di sfruttare anche tenori bassi, purchè vi siano alte cubature Vi è un attenzione molto maggiore all ambiente di lavoro e all impatto ambientale La produzione annuale: 2500 t di Au, 15 Mt di Cu Oro estratto: t d'oro (cubo di metri di lato) 0.1 mm Il quadro attuale Le miniere Oggi esistono centinaia di miniere di rame ed oro La coltivazione avviene a cielo aperto o in sotterraneo Vengono coltivati sia giacimenti primari, sia secondari Elevata meccanizzazione e nuove tecniche di separazione permettono di sfruttare anche tenori bassi, purchè vi siano alte cubature Vi è un attenzione molto maggiore all ambiente di lavoro e all impatto ambientale La produzione annuale: 2500 t di Au, 15 Mt di Cu Oro estratto: t d'oro (cubo di metri di lato) 29

30 Il quadro attuale Le miniere Oggi esistono centinaia di miniere di rame ed oro La coltivazione avviene a cielo aperto o in sotterraneo Vengono coltivati sia giacimenti primari, sia secondari Elevata meccanizzazione e nuove tecniche di separazione permettono di sfruttare anche tenori bassi, purchè vi siano alte cubature Vi è un attenzione molto maggiore all ambiente di lavoro e all impatto ambientale La produzione annuale: 2500 t di Au, 15 Mt di Cu Oro estratto: t d'oro (cubo di metri di lato) 30

Il quadro attuale Il prezzo dell oro 1934-1971: 35 dollari/oncia 1971: Nixon

31 Il quadro attuale Il prezzo dell oro : 35 dollari/oncia 1971: Nixon sopprime la convertibilità dollaro-oro Il quadro attuale Il prezzo dell oro oggi: 812 US$ 31

32 Il quadro attuale Il prezzo del rame oggi: 3000 US$ Il quadro attuale usi Rame Produzione e utilizzo di energia elettrica Architettura (coperture, grondaie, etc.) Traporto di fluidi (scambiatori di calore, gas vari, acqua, pannelli solari ) Artigianato Monete Leghe (>400) Superconduttori Oro Presso le Banche centrali (ca t) Gioielleria Industria elettronica Industria spaziale Medicina (8% in protesi dentarie) 32

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