Passato e persone del Copper Country: Copper Country è all'avanguardia nelle pratiche metallurgiche estrattive

22 aprile 2023

Quando Edward Jennings, originario delle miniere della Cornovaglia, il primo sovrintendente della Cliff Mine, a Keweenaw Point, costruì il primo impianto di concentrazione di rame di successo nel distretto del rame nel 1849, il sistema della Cornovaglia da lui costruito si era appena evoluto dalla tecnologia di concentrazione del 1500, quando il i processi minerari di quel periodo furono descritti nel Libro VIII del "De Re Metallica" di Georgius Agricola, pubblicato nel 1556. L'unico cambiamento significativo in tre secoli fu che Jennings applicò al suo mulino l'energia del vapore anziché l'energia dell'acqua.

Agricola scrisse che "il minerale viene frantumato con francobolli ferrati, in modo che il metallo possa essere separato dalla pietra e dalla roccia sospesa [sic]". Continuò scrivendo che i gambi dei francobolli erano fatti di piccoli legni quadrati, lunghi nove piedi e larghi mezzo piede in ogni direzione.

"Per ogni francobollo vi sono, su un albero a camme, due camme, arrotondate all'estremità esterna, che alternativamente sollevano il francobollo, affinché, cadendo nel mortaio, possa con la sua testa di ferro battere e frantumare la roccia che è stato gettato sotto."

Come per molti mulini per francobolli dell'inizio del XIX secolo nel distretto del Lago Superiore, Agricola fornì anche dettagli intricati spiegando che i mulini per francobolli del suo tempo erano azionati da ruote idrauliche. In altri luoghi, nel 1700, i mulini per francobolli erano spesso alimentati da motori a vapore anziché da energia idrica. Allo stesso modo, le stesse tecniche di lavaggio e lavaggio del rame installate alla Scogliera nel 1849 sarebbero state facilmente riconosciute da Agricola.

Anche il metodo per ridurre la roccia della miniera a sufficienza da poter essere stampata era cambiato molto poco in oltre quattro secoli. Come scrive Agricola:

"Vengo ora al metodo di tostatura, e anzitutto a quello che è comune a tutti i minerali. Si scava la terra nella misura necessaria, e si ricava così una zona quadrangolare di discreta grandezza, aperta sul davanti, e sopra questa si mette la legna da ardere, serrata, e sopra altra legna di trasversalmente, anch'essa serrata, per questo i nostri connazionali chiamano questa catasta di legna cassa; e così si ripete finché la catasta non raggiunge l'altezza di uno o due cubiti. ." Continuò nel paragrafo successivo: "Scavando la terra si rendono le aree molto più grandi e quadrate; si dovrebbero costruire muri lungo i lati e sul retro per trattenere più efficacemente il calore del fuoco, e la parte anteriore dovrebbe essere lasciata aperta. " Nella regione del Lago Superiore, in un periodo inferiore a 30 anni, tali pratiche cambierebbero.

Le compagnie minerarie che si organizzarono nella regione del rame del Lago Superiore dopo la metà del XIX secolo beneficiarono immensamente delle prime compagnie che avevano introdotto attrezzature moderne, condotto esperimenti, condotto prove e investito centinaia di migliaia di dollari in nuove tecnologie che potevano o meno lavoro. Le società Franklin e Pewabic, entrambe sotto la stessa gestione, furono le prime a introdurre il francobollo per minerali alimentato a vapore di Edwin Ball nel distretto del rame del Lago Superiore, nel 1858.

Un paio di anni dopo, la miniera boema sperimentò il frantoio meccanizzato di Eli Whitney Blake come mezzo per sostituire i vecchi forni utilizzati per arrostire la roccia della miniera prima di inviarla al mulino per frantumi per un'ulteriore frantumazione.

Un decennio dopo, quando Alexander Agassiz, presidente delle compagnie minerarie Calumet e Hecla, iniziò la costruzione dei mulini per quelle miniere, non iniziò con gli ormai obsoleti timbri a caduta per gravità in stile Cornovaglia, ma installò i nuovi e moderni stampi a vapore. francobolli motorizzati. La roccia ricevuta in entrambi i mulini non era mai stata sottoposta a calcinazione nelle fornaci, ma era stata ridotta dai frantoi Blake. I mulini di Agassiz erano strutture all'avanguardia, grazie alle moderne pratiche di macinazione sviluppate dalle miniere più antiche, come la Huron e la Atlantic.

Sia l'Huron che l'Atlantico operavano con logge di rame di qualità estremamente bassa; L'Atlantico, tra il 1873 e il 1910, conteneva in media solo 13 libbre di rame per tonnellata di roccia estratta, affermava il Professional Paper 144 dell'US Geological Survey, pubblicato nel 1929. Per poter sopravvivere, le miniere di qualità inferiore, come quella dell'Atlantico, dovevano trovare modi per massimizzare la produzione riducendo allo stesso tempo i costi di produzione. Il francobollo minerale alimentato a vapore di Ball divenne necessario per la sopravvivenza dell'Atlantico. Il frantoio di Blake fu un'altra invenzione che ridusse notevolmente il tempo che intercorreva tra la fuoriuscita della roccia di rame dalla miniera e il momento in cui poteva essere ridotta abbastanza piccola da essere ricevuta dalle scatole di malta dei francobolli. I frantoi hanno anche ridotto i costi della manodopera. Le vecchie fornaci potevano richiedere fino a 25 uomini per sfruttarle al meglio.