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Jul 09, 2023

Gli impianti minerari dipendevano dal vapore per rimanere moderni

2 aprile 2022 Illustrazione gentilmente concessa da savRee Diagramma di un frantoio per pietre Blake di base. Con l'avanzare della tecnologia dalla metà del XIX secolo in poi, alcuni macchinari recentemente brevettati non furono progettati specificamente

2 aprile 2022

Illustrazione gentilmente concessa da savRee Schema di un frantoio per pietre Blake di base.

Con l'avanzare della tecnologia dalla metà del XIX secolo in poi, alcuni macchinari recentemente brevettati, non progettati specificamente per l'estrazione mineraria o la concentrazione, furono tuttavia prontamente adottati nell'industria mineraria e furono accolti con entusiasmo. Un'invenzione molto importante - e spesso trascurata - è il frantoio a mascelle, brevettato nel 1858 da un uomo di nome Ely Whitney Blake.

Eli Whitney Blake era originario della contea di Worcester, Massachusetts, e nipote di Eli Whitney, inventore della sgranatrice. Blake si laureò a Yale nel 1816, ma abbandonò gli studi avanzati di diritto quando suo zio, Eli, chiese il suo aiuto per organizzare e costruire una fabbrica di armi a Whitneyville, nel Connecticut. Ingegnere meccanico di talento, nel 1852 Blake fu incaricato di sovrintendere alla macadamizzazione delle strade della città di New Haven, cosa che lo avvertì del fatto che non esisteva una macchina adeguata per rompere la roccia. La mancanza di una macchina del genere fu una delle cause dei colli di bottiglia nella produzione nelle miniere di rame del Lago Superiore, dove la frantumazione delle rocce veniva ancora effettuata mediante calcinazione, cosa che Georgius Agricola menzionò nel suo libro "De Re Metallica", pubblicato per la prima volta nel 1556. New Haven stava utilizzando un processo simile per le sue superfici stradali.

La soluzione di Blake fu quella di inventare quella che chiamò, semplicemente, "una macchina per frantumare la pietra". Alimentato a vapore, il frantoio di Blake aveva una piastra fissa e una girevole nella parte superiore per dargli il massimo movimento. La roccia veniva introdotta nella parte superiore del frantoio e gradualmente spostata verso il basso verso l'uscita di scarico nella parte inferiore delle mascelle. Secondo savRee, un sito web di ingegneria, l'area a forma di V tra le due mascelle viene definita camera di frantumazione. Poiché lo spazio tra le due ganasce si restringe verso l'uscita dello scarico, la roccia si riduce progressivamente.

Sebbene aumentassero notevolmente l'efficienza, riducessero i tempi, facessero risparmiare denaro e manodopera e fossero utilizzati in quasi tutti i pozzi in cui una miniera disponeva di energia a vapore, venivano raramente menzionati nei rapporti annuali delle società minerarie. I rapporti generalmente riportavano la roccia sollevata dalla miniera, quindi la roccia lavorata presso il mulino per timbri, ma raramente menzionavano la frantumazione preliminare. Nel 1900, Horace J. Stevens, nel suo libro “The Copper Handbook”, in un resoconto della Calumet and Hecla Mining Company, scrisse:

“I pozzi sui pozzi inclinati hanno uno schema uniforme. Ad ogni passaggio la roccia viene issata dalla miniera alla sommità del pozzo, dove passa attraverso i "grizzly", che consentono alla roccia più fine di cadere, mentre le masse più grandi vengono ridotte in frantoi del tipo a mascelle con aperture due per tre piedi." Dopo la frantumazione preliminare, continuò Horace, al piano di sotto c'era un altro frantoio, 18 x 24 pollici, in ciascun pozzo, scrisse Stevens.

Secondo l'autore ed editore Thomas Rickard, le case di roccia della Quincy Mining Company avevano sistemazioni simili. Discutendo del salto da roccia issato nella parte superiore della struttura dal pozzo della miniera, Rickard ha scritto:

“Quando il cassone viene scaricato, il contenuto cade su un grizzly, costituito da barre di ghisa fisse sormontate da un angolare rimovibile, con spazi larghi 2,5 pollici. Il più grande di quelli fuori misura viene prontamente spinto su un camion basso a due ruote e poi trascinato fino al demolitore di rocce; questo è un modo rapido per spostare i pezzi di roccia del maiale, ed è un progresso rispetto al modo consueto di trascinare sul pavimento.

I pezzi più piccoli, scrisse, furono gettati nei frantoi.

Mentre i grizzly venivano disposti ad angoli bassi, scrisse, alcuni piccoli pezzi di roccia si fermarono sulle sbarre, che furono spalate nei frantoi.

Rickard ha affermato che ciascuna delle "case di roccia" era dotata di tre frantumatori del tipo Blake. Il più grande aveva mascelle da 18 x 24 pollici (la stessa configurazione di quella utilizzata presso C & H), mentre i due frantoi più piccoli avevano ciascuno mascelle impostate a 13 x 20 pollici. Masse di rame furono poste sotto un martello a caduta del peso di 1,5 tonnellate e con una caduta di 20 piedi.