La pirite: vetriolo e acido solforico

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A Brosso la pirite, un solfuro di ferro, fu prima uno scarto, poi la materia prima del vetriolo verde e infine dell'acido solforico. Questa pagina segue il minerale dalle fabbriche del Settecento alla relazione dell'ingegnere Zampari del 1862 e alla Montecatini e spiega la chimica che c'è dietro.

Dalla pirite scartata al vetriolo verde

Nel periodo più antico a Brosso si estraeva l'ematite e la si lavorava con il basso fuoco «alla brossese» probabile. Con l'esaurirsi dell'oligisto, scrive Chiappino, la pirite, che prima finiva in discarica, divenne il minerale principale: con la torrefazione e la lisciviazione diventava solfato di ferro, il «vetriolo verde» usato per le tinture probabile. La scheda dell'ISPRA conferma che fra Settecento e Ottocento prese piede lo sfruttamento della pirite, un tempo scartata, da cui si ricava il vetriolo. Novarese riferisce che secondo Sclopis la miniera passò nella seconda metà del Settecento da miniera di ferro a miniera di pirite, con una fabbrica di vetriolo verde probabile. Secondo l'ecomuseo la pirite compare negli annali già nel 1715, quando in regione Bore si costruisce la fabbrica probabile.

Fonti: ISPRA, scheda del museo di Brosso; Chiappino 2010, pp. 25-26; Novarese 1901, p. 75; scheda dell'ecomuseo di Brosso, «Cronologia delle miniere»

Le fabbriche e i privilegi

Nel 1769 il conte Valperga e Francesco Chiumino fondano una società che dà impulso alle nuove fabbriche probabile. Nel giugno 1781 il re Vittorio Amedeo III concede a Chiumino per quindici anni il privilegio di fabbricare il vetriolo nelle valli di «Brozzo», Chy e Pont; il giorno è il 26 per l'ecomuseo e il 16 per Chiappino, che cita il testo del decreto: «vitriolo, oglio, spirito, acqua forte, allume di rocca, zolfaro» incerto. Nel 1790, morto il conte Valperga, Chiumino cede i suoi diritti ai creditori, che tengono miniere e fabbrica fino al 1824 circa probabile.

Secondo l'ecomuseo nel 1826 Carlo Ballauri compra le miniere e la fabbrica di Bore e nel 1839 Luigi Michele Ballauri cede tutto ai fratelli Sclopis, che continuano a fare solfato di ferro con poche centinaia di tonnellate di pirite l'anno probabile. Verso la metà dell'Ottocento la fabbrica del vetriolo non è più competitiva e nel 1872 è chiusa e demolita probabile.

Fonti: Chiappino 2010, p. 26; Chiappino 1996, p. 46; scheda dell'ecomuseo di Brosso, «Cronologia delle miniere»; ISPRA, scheda del museo di Brosso

La chimica: dal solfuro al solfato e all'acido

La pirite è un disolfuro di ferro, FeS₂. A contatto con l'aria e con l'acqua si ossida e forma solfato ferroso e acido solforico; in forma semplificata: 2 FeS₂ + 7 O₂ + 2 H₂O → 2 FeSO₄ + 2 H₂SO₄. È ciò che le fabbriche di vetriolo cercavano: la pirite si torrefaceva in appositi forni, poi la si lavava (lisciviazione) e il solfato, che si scioglie in acqua, passava nell'«acqua madre», che si concentrava fino a cristallizzare il vetriolo verde, FeSO₄·7H₂O. Nel 1862 Zampari conta il costo del combustibile per tutte e due le fasi: L. 0,36 per tonnellata di pirite per la torrefazione e L. 1,80 per concentrare l'acqua madre.

Per l'acido solforico si arrostisce la pirite fino a ottenere anidride solforosa, SO₂, che si ossida ad anidride solforica, SO₃; questa con l'acqua dà H₂SO₄. La pirite di Brosso era adatta: Jervis la dice in genere priva di arsenico probabile e Zampari descrive quella compatta come «priva d'arsenico» e con il 45-50% di zolfo; l'arsenico avrebbe reso impuro l'acido. La stessa ossidazione avviene da sola nelle gallerie abbandonate: nel 1996, nel complesso Salvere, Chiappino ha trovato due laghetti di acqua rossastra con pH inferiore a 3, per l'ossidazione della pirite.

Fonti: Chiappino 2010, pp. 25-26; Zampari 1862, pp. 1-2; Jervis 1873, p. 118; Chiappino 1996, pp. 70-71

Gli Sclopis e l'acido solforico

Secondo Chiappino la fabbrica torinese di acido solforico degli Sclopis fu fondata nel 1812 da Vittorio Sclopis probabile. I fratelli Ignazio, Giuseppe e Camillo comprano le miniere di Brosso in tre atti, nel 1839, nel 1844 e nel 1849 probabile. Verso la metà dell'Ottocento la famiglia comincia a usare la pirite per produrre acido solforico a Torino probabile: per l'ecomuseo dal 1855, al posto dello zolfo naturale probabile. La pirite sostituì lo zolfo anche perché il re di Napoli aveva dato alla ditta Taix e C. il diritto esclusivo sulle zolfare siciliane, facendone salire i prezzi probabile. Nel 1858 la fabbrica non dipende più dall'estero e la produzione di pirite cresce molto probabile.

Nel 1873 Jervis scrive che gli Sclopis estraggono circa 10.000 tonnellate l'anno di pirite. Secondo Sclopis, riassunto da Novarese, solo nell'Ottocento Brosso divenne una miniera di pirite in senso proprio: il minerale si vendeva alle fabbriche di acido solforico dell'Alta Italia o si esportava senza trattarlo sul posto probabile. L'ingegner Vittorio Sclopis riunì le concessioni di Montefiorito e Baio in una sola di 900 ettari probabile; alla fine dell'Ottocento la produzione era più che decuplicata rispetto all'epoca del vetriolo probabile.

Fonti: Chiappino 1996, p. 47; Chiappino 2010, p. 26; ISPRA, scheda del museo di Brosso; scheda dell'ecomuseo di Brosso, «Cronologia delle miniere»; Jervis 1873, p. 118; Novarese 1901, p. 75

La relazione Zampari del 1862

Il 28 dicembre 1862 Francesco Zampari, aiutante delle Miniere, firma a Torino una relazione sulla «Miniera di pirite di ferro di Brozzo dei Fratelli Sclopis». La miniera dà 2200 tonnellate di pirite l'anno. Circa 1000 tonnellate, la pirite «meno compatta», sono torrefatte sul posto per il solfato di ferro: se ne ricavano circa 200 chili per tonnellata, venduti a 90 lire la tonnellata. Le altre 1200 tonnellate di pirite compatta vanno grezze alle fabbriche di acido solforico di Torino.

Zampari guarda soprattutto ai costi. Una tonnellata di pirite costa L. 4,75 di scavo, L. 7,50 di trasporto dalla miniera a Ivrea e L. 4,10 da Ivrea a Torino: il trasporto pesa più dello scavo. Propone una strada a carri dalla miniera a Caglia, che porterebbe il trasporto fino a Ivrea a L. 3,50, e immagina di vendere 1000 tonnellate al mese alla Casa Daniel di Marsiglia, con il treno fino a Genova e la nave: il valore della miniera raddoppierebbe. Nei conti la rendita netta è di L. 64.960 l'anno.

Fonti: Zampari 1862, pp. 1-3

La pirite nel Novecento

L'ultimo passo noto degli Sclopis è uno stabilimento a Valcava per la preparazione meccanica dei minerali e l'arricchimento delle piriti povere di zolfo probabile; dal 1907, scrive Chiappino, una teleferica porta il concentrato alla stazione di Montalto Dora probabile. Nel 1931 le miniere passano alla Montecatini, che vi estrae pirite fino all'esaurimento negli anni Sessanta probabile. Secondo l'ultimo direttore, l'ingegner Bonino, dal Settecento Brosso fu coltivata solo per la pirite e l'oligisto fu lasciato in posto probabile.

Anche Traversella, dopo l'inizio del Novecento, estrae pirite e calcopirite, usate soprattutto per produrre acido solforico. Nel silo costruito dalla FIAT intorno al 1940 pirite e calcopirite si recuperano con la flottazione probabile.

Fonti: Chiappino 2010, p. 26; Vescovo 2002, pp. 79-80; Costa e altri 2019, p. 2; sito del Museo della Miniera, «Il Museo»

Che cosa resta

Fra i resti di Brosso Chiappino elenca lo stabilimento del vetriolo di Bore e i forni conici per l'arrostimento della pirite probabile. Sulla planimetria dei lavori del 1924 che usa nella sua tesi i forni conici per la pirite sono due, segnati con i numeri 7 e 8, vicino alla quota 560; sulla stessa carta compaiono la villa Sclopis con lo stabilimento del vetriolo di Bore e due forni cubici. Che cosa si arrostisse nelle fornaci della Strada delle Vote è invece discusso: lo racconta la pagina «Chi la pensa diversamente».

Fonti: Chiappino 2010, p. 29; Chiappino 1996, pp. 64-65, fig. 10.1

Per la classe

Proposte di calcolo sui numeri di Zampari. Se da ogni tonnellata di pirite torrefatta si ricavano circa 200 chili di solfato di ferro venduto a 90 lire la tonnellata, quanto vale il solfato ricavato dalle 1000 tonnellate dell'anno? (Circa 200 tonnellate, 18.000 lire.) Quanto costava portare a Torino una tonnellata di pirite rispetto a scavarla? (L. 11,60 di trasporto contro L. 4,75 di scavo: circa due volte e mezzo.) Con le masse atomiche di S, Fe, O e H calcolate infine la percentuale di zolfo nella pirite pura e confrontatela con il 45-50% della pirite compatta di Brosso.

Fonti: Zampari 1862, pp. 1-3