-->

Σάββατο, 22 Ιουνίου 2019

Το φαινόμενο της "αποδέσμευσης" και οι Αρχαίοι Μεταλλευτές του Λαυρίου (IΙ)

Οι αρχαίοι μεταλλευτές γνώριζαν το φαινόμενο της αποδέσμευσης ;

Εικόνα 6: Παρουσιάζεται η ροή των εργασιών λειοτρίβησης και εμπλουτισμού από καθηγητή Κ. Κονοφάγο (1980) με συμπληρώσεις. (Α): Αρχικό δείγμα χειρός από αργυρούχο γαληνίτη (Pb), και ασβεστίτη δηλαδή στείρο πέτρωμα (C). (Β): Μετά την θραύση και τη λειοτρίβηση παράγεται ένα τριμμένο λεπτόκοκκο προϊόν από αποδεσμευμένους μαύρους μεταλλικούς αργυρομολυβδούχους κόκκους (Pb) και άσπρους ασβεστιτικούς (C ) κόκκους που είναι ανεξάρτητοι αλλά αναμεμειγμένοι. (C): Μετά τον εμπλουτισμό στα πλυντήρια εμπλουτισμού γίνεται πλέον διαχωρισμός των μεταλλικών (χρήσιμων) ορυκτών από τα μη μεταλλικά (στείρα) ορυκτά. Παράγονται ένα συμπύκνωμα από αργυρομολυβδούχο μετάλλευμα (Pb) και ένα στείρο απόρριμμα από ασβεστίτη και άλλα μη μεταλλικά ορυκτά (C ).
Στην Εικόνα 6 (από καθηγητή Κ. Κονοφάγο, 1980) απεικονίζεται το προϊόν λειοτρίβησης (B) των αρχαίων μεταλλευτών, που αποτελείται από ένα αναμεμειγμένο υλικό από μεταλλικούς και στείρους μη μεταλλικούς ορυκτούς κόκκους με διαφορετική χρωματική απόχρωση, όπως ο γαληνίτης που είναι σκουρόχρωμος (με το σύμβολο Pb στην εικόνα) και ο ασβεστίτης με λευκό χρώμα (σύμβολο Ca στην εικόνα), τα οποία φαίνεται να έχουν αποδεσμευθεί δηλαδή να έχουν αποκολληθεί και να μην βρίσκονται πλέον συνδεδεμένα όπως ήταν στο αρχικό δείγμα (Α). Πρόκειται κατά κάποιον τρόπο για ένα προεμπλουτισμό. Η εικόνα αυτή ήταν καθοριστική για να κατανοήσουν οι αρχαίοι μεταλλευτές τη σχέση της κοκκομετρικής διαβάθμισης (διάσταση κόκκων) και της αποδέσμευσης.

Έτσι λοιπόν οι αρχαίοι μεταλλευτές, με βάση την εμπειρία τους φαίνεται να είχαν πολύ καλά κατανοήσει ότι η αποδέσμευση δηλαδή η αποκόλληση των ανομοιογενών ορυκτών κόκκων, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την κοκκομετρική διάσταση του υλικού. ¨Έτσι κατέληξαν μετά από πειραματισμούς στην λειοτρίβηση του μεταλλεύματος σε διάσταση κόκκων <1χλστμ., ώστε να

επιτύχουν το μεγαλύτερο δυνατό βαθμό αποδέσμευσης των μεταλλικών από τους στείρους ορυκτούς κόκκους. Για το σκοπό αυτό είχαν επιλέξει την κατάλληλη κατασκευή λειοτρίβησης αποτελούμενη από ηφαιστειακές πλάκες (Εικόνα 4) καθώς και την στοχευμένη παλινδρομική κίνηση αξιοποιώντας τα αποτελέσματα της διατμητικής τάσης για καλύτερο αποτέλεσμα λειοτρίβησης.

Γιατί όμως ήταν τόσο σημαντική η αποδέσμευση των ορυκτών κόκκων του προϊόντος της λειοτρίβησης; 

Όπως αναφέραμε πιο πάνω, το προϊόν της λειοτρίβησης περιείχε ανεξάρτητους αποκολλημένους κόκκους μεταλλικών (χρήσιμων) και μη μεταλλικών ορυκτών (στείρων), που
είχαν αποδεσμευθεί αλλά παρέμειναν όμως αναμεμειγμένοι (Εικόνα 6 Β). Θα έπρεπε λοιπόν να εφαρμόσουν μία διεργασία για τον διαχωρισμό τους. Αυτό έγινε σε ένα μετέπειτα στάδιο κατεργασίας με τη μέθοδο του υδρομηχανικού εμπλουτισμού στα πλυντήρια εμπλουτισμού (Εικόνα 7). Με τη συνεχή ροή του νερού οι ανεξάρτητοι και αποδεσμευμένοι κόκκοι με τη μεγαλύτερη πυκνότητα, δηλαδή τα αργυρομολυβδούχα ορυκτά, κατακάθιζαν εύκολα στις κοιλότητες ενός ξύλινου ρείθρου, ενώ οι ελαφρότεροι που ήταν κυρίως τα μη μεταλλικά ορυκτά, παρασύρονταν από το νερό. Οι μεταλλικοί κόκκοι αποτελούσαν το συμπύκνωμα , ενώ τα μη μεταλλικά ορυκτά το απόρριμμα - στείρο (Εικόνα 8) και συγκεντρώνονταν σε διαφορετικούς χώρους.
Εικόνα 7: Πλυντήριο εμπλουτισμού στην Σούριζα (Αρχαιολογικός χώρος Δρυμού). (Δ): Δεξαμενή νερού , (Ε): Επίπεδο εμπλουτισμού όπου συγκέντρωναν το συμπύκνωμα αργυρούχου γαληνίτη, (Ξ): Ξηραντήριο όπου συγκέντρωναν το απόρριμμα δηλαδή το στείρο υλικό. (Κ): Κανάλια κυκλοφορίας του νερού, (Λκ): Λεκάνες καθίζησης για τον καθαρισμό του νερού το οποίο τελικά ανακυκλωνόταν.




Εικόνα 8: Αναπαράσταση του πλυντηρίου εμπλουτισμού από καθηγητή Κ. Κονοφάγο (1980) με συμπληρώσεις. Απεικονίζεται το παραγόμενο συμπύκνωμα κύρια από γαληνίτη (PbS)και κερουσίτη (PbCO3) και το στείρο – απόρριμμα από ασβεστίτη, χαλαζία, βαρύτη , φθορίτη κ.α.
Γίνεται επομένως σαφές πόσο αναγκαία ήταν η φάση της λειοτρίβησης προκειμένου να παραχθεί ένα προϊόν με ανεξάρτητους και αποδεσμευμένους (αποκολλημένους) ορυκτούς κόκκους, ώστε να λειτουργήσει στη συνέχεια αποδοτικά το στάδιο του διαχωρισμού τους στα πλυντήρια εμπλουτισμού.

Επίλογος:
Οι αρχαίοι μεταλλευτές, με βάση την εμπειρία και την τεχνογνωστική τους πληρότητα, είχαν εφαρμόσει ένα καλά μελετημένο σύστημα τριβείων θραύσης και λειοτρίβησης με στόχο την παραγωγή ενός λεπτόκοκκου προϊόντος με ανεξάρτητους και αποδεσμευμένους κόκκους μεταλλικών και μη μεταλλικών ορυκτών, συμβάλλοντας έτσι στην καλύτερη δυνατή μεταλλική απόδοση των πλυντηρίων εμπλουτισμού, που αποτελούσε την τελική διεργασία για τον διαχωρισμό των μεταλλικών από τα μη μεταλλικά ορυκτά και την παραγωγή συμπυκνώματος αργυρομολυβδούχου μεταλλεύματος.

Το φαινόμενο της "αποδέσμευσης" και οι Αρχαίοι Μεταλλευτές του Λαυρίου (I)


[Από Δ. Μπίτζιο Dr. Γεωλόγο - Κοιτασματολόγο] [by Dr. D. Bitzios]
 


ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ

Κονοφάγος, Κ.Η.,1980: Το Αρχαίο Λαύριο και η Ελληνική Τεχνική Παραγωγής του Αργύρου. Εκδοτική Ελλάδος Α.Ε., Αθήνα, 458 σελ.
Μπίτζιος, Δ., (2017): Παρουσίαση: Εντυπώσεις από ένα οδοιπορικό στο αρχαίο και νεότερο μεταλλευτικό Λαύριο. Γιατί θα πρέπει να επισκεφθείτε το Λαύριο. http://www.oryktosploutos.net/2017/08/blog-post_12.html
Παπαδημητρίου, Γ., (2013): Τριβεία και Μύλοι κατά την Κλασσική Περίοδο. Από την οικιακή και την αγροτική οικονομία στα Μεταλλεία και τα Εργαστήρια του Λαυρίου. Διάλεξη ΕΜΑΕΤ.
file:///C:/Users/User/Pictures/ΑΠΟΔΕΣΜΕΥΣΗ/ΠΑΠΑΔΗΜΗΤΡΙΟΥ%20ΤΡΙΒΕΙΑ.pdf
Papadimitriou, G., (2015) : Ore Washeries And Water Cisterns in the mines of Laurion‐Attica
https://www.academia.edu/12507254/Presentation_Ore_Washeries_and_Water_Cisterns_in_the_Mines_of_Laurion_Attika_G.Papadimitriou_2015_
Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων και Μεταλλουργών του ΕΜΠ, (2017): Κεφάλαιο 1. Αποδέσμευση 

old-2017.metal.ntua.gr/uploads/3298/283/Part_1.ppt