-->

Σάββατο, 12 Οκτωβρίου 2019

Ανακάλυψη Αρχαίας Καμίνου φρύξης στην Λαυρεωτική και το πρόβλημα της εκμετάλλευσης του γαληνίτη για παραγωγή αργύρου (Ι)

Αναπαράσταση και Λειτουργία καμίνου, Σχ.5
Σχ.1. Τα υπολείμματα της καμίνου. Σώζεται τμήμα του πίσω τοίχου σε ολόκληρο το ύψος του Δεν πάει πολύ καιρός που ο φίλος Ηρακλής μου είχε υποδείξει τον χώρο με την σχετικά μεγάλης διαμέτρου αρχαία κάμινο στην περιοχή Δημολιάκι κι αμέσως χωρίς δισταγμό του πρότεινα την επικοινωνία με τον καθηγητή Παπαδημητρίου, ο οποίος μελέτησε και ανακοίνωσε το θέμα εξετάζοντας παράλληλα το πρόβλημα χρησιμοποίησης του γαληνίτη από τους αρχαίους μεταλλευτές.
Σχ.2. Χάρτης της περιοχής Δημολιάκι-Αρύ (Google map). Σημειώνονται με καρφίτσες οι θέσεις: της καμίνου φρύξης γαληνίτη στο Δημολιάκι, ενός κυκλικού τριβείου στο Δημολιάκι, τριών κυκλικών τριβείων στο Αρί και ενός συγκροτήματος καμίνων αναγωγικής τήξης για παραγωγή μολύβδου στο Αρί.
Οι δύο ερευνητές Γ. Παπαδημητρίου και Η. Κατσάρος. Για πρώτη φορά εντοπίζονται στην  Λαυρεωτική ερείπια ΚΑΜΙΝΟΥ ΦΡΥΞΗΣ που δείχνουν ότι οι αρχαίοι  μεταλλευτές - σε αντίθεση με ότι πίστευαν μέχρι σήμερα-
γνώριζαν και εφάρμοζαν την κατεργασία της πύρωσης του θειούχου
αργυρούχου μολύβδου γαληνίτη (PbS) με σκοπό τη μετατροπή του σε οξείδιο του αργυρούχου μολύβδου πριν αυτό οδηγηθεί στις γνωστές καμίνους  αναγωγικής τήξης για παραγωγή κράματος Ag-Pb.
Παρουσιάζουμε σήμερα μια σημαντική ανακοίνωση που έγινε προ ημερών στο 7ο Συμπόσιο Αρχαιομετρίας της ΕΑΕ (διεξήχθη στο Βυζαντινό και Χριστιανικό Μουσείο, 9-12 Οκτωβρίου 2019) με θέμα: "Ανακάλυψη Αρχαίας Καμίνου Φρύξης στην Λαυρεωτική και το πρόβλημα της εκμετάλλευσης του γαληνίτη για παραγωγή αργύρου" από τον ομότιμο καθηγητή του Ε.Μ.Πολυτεχνείου Γεώργιο Δημ. Παπαδημητρίου και τον φίλο, λάτρη και εξερευνητή του μεταλλευτικού Λαυρίου Ηρακλή Κατσάρο, ο οποίος βρήκε το καμίνι.


H κάμινος αναγνωρίστηκε ως κάμινος φρύξης (roasting, calcination), που χρησίμευε για την πύρωση θειούχου μεταλλεύματος (γαληνίτη, PbS), με σκοπό την μετατροπή του σε πριν από την αναγωγική τήξη σε φρεατώδη κάμινο. Για πρώτη φορά εντοπίζονται στην Λαυρεωτική ερείπια ΚΑΜΙΝΟΥ ΦΡΥΞΗΣ που δείχνουν ότι οι αρχαίοι μεταλλευτές - σε αντίθεση με ότι πίστευαν μέχρι σήμερα οι ερευνητές- γνώριζαν και εφάρμοζαν την κατεργασία της πύρωσης του θειούχου αργυρούχου μολύβδου γαληνίτη (PbS) με σκοπό τη μετατροπή του σε οξείδιο του αργυρούχου μολύβδου πριν αυτό οδηγηθεί στις γνωστές καμίνους αναγωγικής τήξης για παραγωγή κράματος Ag-Pb.

Δεν έχει περάσει πολύς καιρός από τότε που ο φίλος Ηρακλής,  μου είχε υποδείξει την θέση της καμίνου και αμέσως  χωρίς δισταγμό του πρότεινα να απευθυνθεί στον ομότιμο καθηγητή ΕΜΠ Γ. Παπαδημητρίου, ο οποίος πράγματι μελέτησε κι ανέδειξε το θέμα.

Θέση της καμίνου. Η κάμινος βρίσκεται στο Δημολιάκι, στους πρόποδες λόφου διάτρητου από αρχαία μεταλλευτικά έργα και αποτελεί μέρος συγκροτήματος άλλων τριών ή τεσσάρων κατεστραμμένων καμίνων. Απέχει 300m από το γνωστό συγκρότημα με το κυκλικό τριβείο (1-3). Η περιοχή είναι πλούσια σε θειούχα μεταλλεύματα και σύμφωνα με μαρτυρίες εργαζομένων της Γαλλικής Εταιρείας η διάνοιξη νεοτέρων στοών συναντούσε συχνά αρχαία έργα όπου είχε γίνει εξαντλητική εξόρυξη γαληνίτη. (Χάρτης, Google-map, στο κάτω μέρος του poster, Σχ.2).


Σχ.3,4. Φωτογραφίες της καμίνου φρύξης γαληνίτη που δείχνουν την κυκλική της διατομή (D=2.5m περίπου) και την κλίση του τοιχώματός της προς τα άνω (100 περίπου)

Πιθανή Ηλικία. 
Η αρχιτεκτονική και οι διαστάσεις της καμίνου οδηγούν στο συμπέρασμα ότι ανήκει σε εποχή μεταγενέστερη της κλασικής. Το Δημολιάκι και το γειτονικό Αρύ έχουν πολλά κοινά χαρακτηριστικά: είναι σπουδαία μεταλλουργικά κέντρα, ενεργά κατά την ελληνιστική και ρωμαϊκή περίοδο στην ανακύκλωση λιθαργύρου και εκβολάδων για την παραγωγή αργύρου και εμπορικού μολύβδου (4). Σε ανάλογες εργασίες αναφέρεται και το γνωστό απόσπασμα του Στράβωνος (Αττικά, 9.1.23).Στο Αρύ η ηλικία των καμίνων, σύμφωνα με την τεχνική άνθρακα 14 (courtesy of Dr Branko Riek) τοποθετείται στο διάστημα από τον 2ο έως τα μέσα του 1ου αιώνα π.Χ.(5). Στην ίδια ηλικία, κατά την άποψή μας, ανήκει και η κάμινος φρύξης στο Δημολιάκι.

Μορφή-Γεωμετρικά και άλλα χαρακτηριστικά-Κατασκευή. Σώζεται το πίσω μέρος του τοιχώματος της καμίνου μέχρι το ύψος του στομίου -περί τα 2.2 μέτρα- το οποίο στηρίζεται σε ανάχωμα- συγχρόνως ράμπα φορτώσεως. Η κάμινος έχει μορφή ανεστραμμένου κώνου, Σχ.3, διευρυνόμενη προς τα άνω με κλίση περίπου 10 μοιρών. Στο τοίχωμα που διασώθηκε, διατηρείται ακέραια η καμπυλότητα της κυκλικής διατομής που αντιστοιχεί σε διάμετρο περίπου 2.5 μέτρων.Σχ.4. Το πάχος του τοιχώματος είναι 80-85cm και η λιθοδομή αποτελείται από ασβεστολιθικούς λίθους συγκολλημένους με κονίαμα ερυθρωπής αργίλου. Λίγοι αφροί είναι επικολλημένοι στο στόμιο της καμίνου, υποδηλώνοντας ότι το φορτίο έφθανε μέχρι επάνω και ότι εκεί επικρατούσαν θερμοκρασίες 800-900 βαθ. C, που οδηγούσαν σε τήξη τα πλέον εύτηκτα συστατικά του μεταλλεύματος. Αυτό οφείλεται στην ελεύθερη είσοδο αέρα από το ευρύ στόμιο της καμίνου.

Είναι χαρακτηριστικό ότι δεν υπάρχουν σκωρίες ούτε ανάμεσα στις γκρεμισμένες πέτρες στη βάση της καμίνου, ούτε στον αγρό μπροστά από την κάμινο. Αυτό επιβεβαιώνει ότι δεν γινόταν τήξη, αλλά πύρωση και –όπως είναι φυσικό- έρχεται σε πλήρη αντίθεση με ότι συμβαίνει στις αρχαίες καμίνους αναγωγικής τήξης (π.χ. Μεγάλα Πεύκα, Πουνταζέζα, Αρύ, Ασημάκη) (5-8). Διάσπαρτα τεμάχια μεταλλεύματος στον αγρό μπροστά από την κάμινο δείχνουν ότι έχουν υποβληθεί σε φρύξη.

Αναπαράσταση και Λειτουργία καμίνου, Σχ.5. Το μετάλλευμα γαληνίτη, αφού εξαχθεί από το Μεταλλείο θραύεται σε τεμάχια κάτω των 2-3cm και μεταφέρεται στην κάμινο για φρύξη. Η φόρτωση γίνεται από το άνω μέρος της καμίνου και το φρύγμα εξάγεται από κάτω. Φορτώνεται και λίγο ξυλοκάρβουνο για την έναυση της καμίνου, στη συνέχεια η καύση συντηρείται από την εξώθερμη αντίδραση της φρύξης. Συνήθης θερμοκρασία λειτουργίας περί τους 700 βαθ. C. Η αντίστροφη κλίση προς τα άνω διευκολύνει την απομάκρυνση του διοξειδίου του θείου από την κάμινο, που είναι απαραίτητη για την αντίδραση αποθείωσης. Η κατεργασία ενός φορτίου μπορεί να διαρκέσει από πολλές ημέρες έως και μερικές εβδομάδες.

Σύγκριση καμίνων αναγωγικής τήξης και φρύξης. Οι δύο τύποι φρεατωδών καμίνων της Λαυρεωτικής.
Σχ.6. Άνω μία από τις φρεατώδεις καμίνους τήξης από το Αρύ`(D=1m), κυλινδρική ή ελαφρά κωνική (9).

Σχ.7. Κάτω η κάμινος φρύξης στο Δημολιάκι (D=2.5m), σχήματος αντιστρόφου κώνου. Δεν διακρίνεται ίσως καλά στις φωτογραφίες αλλά πρόκειται για κάμινο πολύ μεγαλύτερη από εκείνες στο Αρύ.




























Ανακάλυψη Αρχαίας Καμίνου φρύξης στην Λαυρεωτική και το πρόβλημα της εκμετάλλευσης του γαληνίτη για παραγωγή αργύρου (ΙΙ)