Seigring

 

[INTRO 3-trinns behandling av sølvholdig kobbergods i den hensikt å drive ut sølvet og samtidig få kobberet renset for forurensninger. Sammensmeltingen av bly og kobbergods på første trinn ga mellomproduktet friskstykker som gikk til seigerherden hvor stykkene ble glødet slik at lettsmeltelig bly/sølv skilte seg ut som såkalt seigerbly (=verkbly) som gikk til regulær avdriving. De gjenværende kobberstykkene, kühnstykkene, gikk til ytterligere gløding i darreovnen for utskilling av resterende sølv/bly/forurensninger. De nesten rene kobberskivene, kalt darrlinge, gikk deretter til regulær garing.]

 

 

 

Seigring/seigerarbeide/saigring/seigringsprosessen (ty. Seigerung= utskillelse, Saigerung, Seigern, Seigerabeit)

                                           

Flertrinns smelte-/glødeprosess hvor sølv skilles fra kobber i sølvholdig svartkobber eller annet sølvholdig (kobber)gods.[1]

 

Den metallurgiske betydning av "seigring" er utskilling ved opphetning av et lettsmeltelig metall i en blanding med et mindre lettsmeltelig metall som blir værende igjen uten å forandre egenskaper eller bli forslagget. Begrepet brukes imidlertid her som et overordnet begrep for en fullskala tretrinnsprosess hvor selve s. var det sentrale arbeidsmomentet. De tre trinnene kalles ’friskning’, ’seigring’ og ’darring’. Hovedproduktene fra denne prosessen var en sølv-blylegering, kalt seigerbly, som gikk til avdriving i en flammeovn, og nesten rent kobber, kalt darrlinge, som gikk til garing.[2]

Friskning. På dette forberedende trinn ble stykker av sølvholdig svartkobber og retur (krets) fra senere smeltetrinn i seigringsprosessen smeltet sammen med en stor mengde bly, i en friskovn, alt. i en vanlig krumovn. Smelten ble tappet ut i en såkalt friskpanne eller seigerpanne, og ble i størknet form kalt friskstykker eller seigerstykker.

Seigring. De sirkelrunde ’stykkene’ ble tatt til den spesielle seigerherden/-ovnen hvor de ble satt ned vertikalt på rad i en metallbeslått, kileformet fordypning på toppen og ”pakket inn” i trekull slik at glødingen foregikk i en oksygenfattige atmosfære. Temperaturen var riktig når sølv og bly, men ikke kobberet, smeltet. Ved s. skiller sølv-blylegeringen seg dråpevis fra kobberet som står igjen i fast form. Den flytende bly/sølvblandingen (seigerbly/verkbly) rant gjennom en spalte i bunnen av kilen, ned i en hellende renne på herdsålen og videre ut i en stikkherd hvorfra den ble øst opp og tatt til videre metallurgisk opparbeidelse på sølv. De noe deformerte kobberstykkene som sto igjen på ovnen etter s., ble kalt ’kühnstykker’. [3] Glødeskall og annet avfall, kalt seigerdørner, ble tatt vare på for videre behandling.

Opplysninger om tidsforbruket varierer mellom 4[4] og 10[5] timer, noe som kan skyldes at den korteste tidsangivelsen bare gjelder selve smeltefasen, mens 10 timer kan angi samlet tid til klargjøring, utsmelting og etterarbeid.   

Darring. Kühnstykkene gikk til ny gløding hvor hensikten primært var å rense kobberet for resterende sølv og bly ved ’hardere’ gløding. Darringen foregikk i en oksiderende atmosfære i en såkalt darreovn hvor temperaturen var betydelig høyere enn på seigerherden, ca 900 ºC. Produktene fra darringen var dels en flytende sølv-bly blanding, dels sterkt oksiderte glødeskall o.a. avfall kalt darrost og pikskifer. Metallene i disse produktene ble utvunnet gjennom omsmeltinger innen seigringssyklusen eller på annen måte. Hovedproduktet på dette trinnet, de nesten rene kobberskivene som sto igjen etter darringen, ble kalt darrekobber/darrlinge. De gikk til ordinær raffinering på garherden for fjerning av resterende sølv, bly og andre forurensninger.

Ved seigringsprosessen går således de to hovedproduktene, seigerbly og darrlinge til ordinær raffinering innenfor sølv- og kobbermetallurgien.

Når det gjelder behandlingen av ’avfallet’, dvs. alle andre produkter enn seigerblyet og darrlingene, er det vanskelig å få noen oversikt over praksis i Norge. Generelt gikk avfallet dels i retur, dels til separate omsmeltinger og dels, som for en del av blyet, til opparbeidelse på blyprodukter.

 

Ved friskningen ble bly tilsatt i forholdet til kobber som 3-4:1, alt etter sølvgehalten i kobberet. Dette forholdet kom igjen i friskstykkene hvor blyet utgjorde ca ¾ av vekten, kobberet ca 1/4.[6] På seigringstrinnet gikk det meste av blyet i verkblyet og dermed ut av prosessen. Kühnstykkene innholdt etter s. kobber og bly omtrent i forholdet 3:1, foruten litt sølv. Ved darringen forsvant mesteparten av dette sølvet ut av prosessen sammen med ca halvparten av blyet.

Hytter utstyrt med kraner (vanlig fra tidlig 1500-tall) gjorde det mulig å arbeide med store enheter også når de besto av de tunge metallene bly og kobber. Hvor det var kranutstyr, kunne man greit håndtere friskstykker på f.eks. 150 kg ved å sette en krok ned i det utstøpte godset før det størknet, evt. sørge for utsparing av et hull for innfesting av løftestropper o.lign. Stykket kunne da greit løftes ut av stikkherden foran friskovnen og settes ned på seigerherden.

Som det vil fremgå, var s. en meget ressurskrevende prosess. I tillegg til arbeids- og kullkostnader måtte bl.a. tap av kobber (som fulgte med blyet) og blykostnaden innberegnes i de totale kostnader.[7] Dertil kom investeringer i de spesielle ovnene, friskovn, seigerherd og darreovn. På kontinentet regnet man ”brekkpunktet” for lønnsom s. å ligge på rundt 5 lod sølv pr centner malm, dvs 0,15 %.[8] Tall fra Kongsberg Sølvverk antyder et noe høyere brekkpunkt, ca 0,2 %.

Av malmgeologiske årsaker har s. vært lite utbredt i Norge, og er helt ukjent i vår største kobberprovins i Midt-Norge. S. har bare funnet sted i Telemark og Buskerud: I 1540-årene i forbindelse med Christian 3.s bergverksinitiativ, ved Kongsberg Sølvverk (grunnlagt 1624) og ved Konnerudverket ved Drammen (vesentlig 1700-tallet). Egen seigerhytte er dokumentert ved Bamble hvor sølvholdig svartkobber fra renessanseverkene i Telemark (Moisesberg kobberverk i Fyresdal og Guldnes kobberverk i Seljord) ble seigret.[9] I denne hytta, som ble ervervet av kongen i 1542 eller -43, ble det også garet til garkobber mens raffineringen av verksblyet på sølv kan ha foregått her eller ved Gimsøy kloster ved Skien.[10] Seigerhytte med ovn for både s. og darring er kjent fra Konnerudverket[11]. Ved Kongsberg Sølvverk synes s. å ha vært en marginal virksomhet i hyttedriften, og det var så vidt kjent aldri noen egen seigerhytte ved verket. Fra 1770-årene opplyses det at s. foregikk i en ombygget drivherd.[12] Egen seigerherd og darreovn omtales imidlertid i en kilde fra 1843. Her opplyses også at darreovnen ble nedrevet samme år, mens s. av svartkobber fortsatt foregikk i en forkortet prosess.[13]

 

 

Varia:

- Man kan spørre seg om den klassiske seigringsprosessen primært skal forstås som en spesiell form for kobberraffinering, eller en metode for å utvinne sølv av sølvholdig kobbermalm. Vi lar to framtredende bergmenn uttale seg: Berghauptmann og sølvverksdirektør Morten Brünnich definerer et kühnstykke slik:”Kyhnstykke, en Skive sølvhaltig Kobber som har giennem gaaet Seigring og i Darrovnen ved en stærkere Heede afgive det endnu tilbageværende Sølvhaltige Blye.”(Brünnich 1816:47). Den svenske bergvitenskapsmann Sven Rinman (uten spesiell tilknytning til noe sølvverk) definerer en darreovn slik: ”Darrugn (Darrofen) äro vid kopparsegringsverken sådane dragugnar, hvaruti de ifrån segringen kommande kienstycken insättas och darras.” (Rinman 1789)

 

- Det har vært en omfattende faglig debatt om s.s røtter og første praksis. Man kan trolig konkludere med at man allerede i antikken kjente til en metallurgi som kan betegnes som s.. Noenlunde sikre opplysninger om regulær drift av seigerhytter basert på en spesifikk metallurgi finner man imidlertid først fra 15. århundre.[14] I tidlig nytid kom så s., tross alle forsøk på hemmelighold, til å stå sterkt i fokus hos Sentraleuropas metallurgiinteresserte publikum, dvs. hos gruveentreprenører, territorialherrer og handelsselskaper.[15]

 

- S. var en av flere bergfaglige teknikker som i perioden senmiddelalder-tidlig nytid fikk en utforming som skulle stå seg i flere hundre år (en annen var femtrinnsprosessen i kobbermetallurgien). Men heller ikke denne teknikken ble ’spart’ for mer eller mindre fantasifulle forsøk på forbedringer, ressurskrevende som den var, og med utsikt til gevinst i form av edelmetall.

Et eksempel på slikt prøveapparatur, et såkalt blysøyleapparat, blir av en ung bergkandidat på Kongsberg betegnet som "hyttemannisk Legeværk" uten praktisk nytte. Nei: "Havde de Tydske Metalurger […] anvendt den Møie som er henkastet paa den tomme idé, paa at perfectionere det i de forløbne Aarhundreders Form vedligeholdte Saigerarbeide, saa vilde uden Tvivl deres Bestræbelser været kronet med det heldigste Udfald…". Ved Faluns sølvhytte hadde man gjort et slikt utviklingsarbeide og der " udføres [seigerarbeidet] saaledes at der intet Sølv bliver tilbage i Kobberet". Metoden forble imidlertid en hemmelighet[16].

Også på dette området måtte man nøye seg med "de små skritt" inntil elektrisiteten åpnet for en helt nye teknologiske muligheter. Edelmetallene følger kobberet hele veien (hvis de ikke blir "tvangsseparert" ved s.), og tas i dag ut i siste trinn, og med langt større utbytte, via elektrolytisk raffinering av råkobber/raffinadekobber.

 

- Den vidløftige seigringsprosessen fristet, som nevnt, til forsøk med andre metoder. Et aktuelt alternativ var klorerende røsting av svartkobberet med påfølgende amalgamasjon (dvs fremstilling av sølv med hjelp av kvikksølv). Bergassessor Ole Henckel foreslo således, etter en reise til Ungarn, amalgamering av visse godser ved Kongsberg Sølvverk. Forsøkene ble vellykket idet han klarte å utvinne 95-96 % av sølvet i svartkobberet mot de sedvanlige 80 % ved s. Han greide også å overbevise myndighetene (Sølvverket var statseid) om fordelen ved den nye foredlingsmetode, men det endelige forslag til Rentekammeret i København om å innføre metoden kom først i 1804, og noe vedtak ble ikke gjort før Sølvverket ble nedlagt i 1805.[17] 

 

- En spesiell form for s. foregikk ved Kongsberg Sølvverk med basis i jernholdige smeltemasser, såkalte jernsu fra sjaktovnsmeltingen. Jernsuer som inneholdt verdimetall (kobber, sølv), ble smeltet ned med bly. Ved smeltingen ble jernet liggende som slagg på toppen, mens det kobberholdige blyet ble tappet ut. Deretter ble kobber/bly/sølvblandingen seigret på vanlig måte.[18]

 

- ’Seigerkobber’ var en betegnelse på seigret kobber som ble brukt i etterlikningsprodukter som tambak, en legering av kobber, sink og tinn med utseende som gull. Seigerkobberet egnet seg godt til dette da det gjennom seigringsprosessen var befridd for nesten all svovel og derfor ikke så lett anløp eller ble mørkt.

 

- I Sverige ble det i 1770/71 gjort forsøk på å realisere en gammel drøm om å seigre Falun-kobberet. Problemet var at malmen, som i Midt-Norge, var for sølvfattig. Den holdt bare 1 ¼— 21/2 lodd pr centner, dvs 0,04 - 0,08 % sølv. Dette var for lite for ”den tyske metode” (som beskrevet ovenfor). Andre metoder ble utprøvd, men førte ikke fram. Den kjente bergvitenskapsmann Gustav Hermelin som sto bak de mislykkede forsøkene, fastslo med ettertrykk at sølvseigring med den rådende teknikk ikke kunne gjennomføres med lønnsomhet i Sverige. Han håpet problemet kunne løses i fremtiden, men det skjedde ikke. Det var siste gangen tanken var fremme om å seigre Falun-kobberet.[19]

 

- Etymologisk har ’seigre’ røtter i språk som indogermansk, middelalderlatin, middelhøytysk og nørrønt. Vi kjenner det i dag igjen bl.a. i et tysk ord som sickern = sildre, sive, i segregere, og i vårt eget seig (noe tregtflytende).[20] Med dette vidt forgrenede rotnett av bruk og betydninger er det ikke overraskende at ’seigring’ kan dekke en helt annen praksis enn den som er beskrevet ovenfor. I nyere tid brukes således ordet bl.a. som betegnelse på en metode hvor man ved smelting, kjøling og størkning samler de urene bestanddeler i det indre av et støpestykke for å anrike det øvrige gods.

Fotnoter

1. Det er opplyst at ca 80 % av sølvet i svartkobberet innvinnes ved s..(Moen 1967:163).
2. Rinman skriver i sitt bergverksleksikon (1789) at kobberet fra seigringen gares i en såkalt ”spleisovn” ved seigerverkene. Det er imidlertid ikke dokumentert bruk av noen slik ovn i Norge. Problemet med raffinering av seigerblyet på regulær garherd var trekullets reduserende virkning. Trekullet lå på overflaten av smelten i en garherd og ville ha ”frisket” (se friskning) blyet som var oksidert til blyglette slik at dette ikke dannet slagg som kunne trekkes av.
3. Ifølge en 1780-talls kilde var utbyttet av s. ved Kongsberg Sølvverk ved smelting av 4-5000 kg svartkobber 100-150 kg seigerbly à 8-16 % Ag, dvs ≈ 15 kg rent sølv. (Kruse 1784:44). Sølvgehalten var omtrent på høyde med det man fikk ved blysmeltingen av de rikere godser (inntrenkningen) ved sølvverket.
4. Bjørløw-Larsen 2002: 65.
5. Kruse 1784:44.
6. Suhling1976:189.
7. Det var mye bly involvert i prosessen. Med realistiske tall kan en regne en blytilsats på fra 300 – 450 kg bly pr 100 kg kobber. Høy sølvgehalt krevde mer bly. Selv om mye av blyet ble gjenvunnet ved friskning av blygletten etter avdrivningen, er det klart at mye gikk tapt, bl.a. ved fordampning. Det kan her også tilføyes at det i 1544 ble produksjonsstans ved seigringen av Telemarks-kobberet på grunn av mangel på bly som man fikk fra England.(Thuesen 1979 (358):24).
8. Lindroth 1955:328.
9. Berg 2006(287):37.
10. Pers medd. Bjørn Ivar Berg 11.06.09.
11. Bjørløw-Larsen op.cit:64,65.
12. Kruse op.cit:44.
13. Samuelsen 1843:28. Her opplyses også at 1. og 3. trinn utgikk. Svartkobberskivene, her kalt "Sortkobberkonger", gikk direkte på seigerherden, og etter endt s. direkte til garing. Motivene for denne forkortning av seigringsprosessen er ikke kjent.
14. Lindroth skriver at s. synes å ha kommet i bruk omkring 1450, og videre at metoden kom til å få meget stor betydning i tysk bergverkasdrift (Lindroth op.cit.:325,326).
15. Suhling op.cit: 28 ff.
16. Sinding 1840, s 46,47. Hytta var opprettet i 1789 og arbeidet med sølvholdig blyglans (PbS). (Lindroth op.cit.:328,329).
17. Moen op.cit.:163.
18. Kruse op.cit:44.
19. Lindroth op.cit:328,329.
20. Suhling op.cit.:22-24 gir en interessant oversikt over etymologien.