Beskrivelse av hyttedriften

Ren kobberkis er satt sammen av kobber (smeltepunkt 1.083 °C), jern (smeltepunkt 1.530 °C) og svovel (oksyderer bort) i omtrent like store deler, kjemisk bundet til CuFeS2. Kisen som da kommer fram til hytta, er dessuten veldig utblandet med andre mineraler; svovelkis og andre malmslag, f.eks. jern og sink, og dessuten gråfjell. Når smeltemalmen hadde en kobbergehalt på 4-6%, ble det regnet som bra. Med hytteprosessen var formålet å skille metallisk kobber fra jern, svovel og gangart. Med sulfidisk (svovelholdig) malm har dette fra gammelt av blitt gjort med en røstings-reduksjonsprosess: Først oksyderende røsting eller brenning, og etterpå reduserende smelting i ovn. Denne doble handlemåten ble gjentatt to ganger, før kobberet ble raffinert eller garret (ordet ‘garre’ kommer fra det tyske garen eller gar machen, og betyr ‘å gjøre ferdig’). Malmen må med andre ord gå gjennom fem ledd, før man når frem til salgbart kobber. Flertallet av bryteverdige kobberfunn på jorden har vært av sulfidisk malm, og av disse svovelmalmene er kobberkisen den vanligste.

Ved Røros ble det i alt det vesentligste benyttet en såkalt “tørr prosess”. Fremstillingsprosessen var så å si uendret fra Kobberverkets etablering til omkring midten av 1800-tallet. Nedenfor følger en kort beskrivelse av de tradisjonelle smelteprosessene. Disse kan også også leses i mer detaljert beskrivelse via menyen til høyre.

1. Kaldrøsting

Ordet kommer fra det tyske ‘rösten’: riste eller steke. Kaldrøstingen foregikk i friluft og kunne skje ved gruven eller ved hytten. Navn som ‘Røsteplassen’, ‘Røstvollen’, ‘Røstefossen’ osv. vitner om at virksomheten foregikk over hele området. Blant annet var tilgang til rikelig ved viktig. Malmen ble knust og lagt i store hauger på et underlag av ved (røstved) som ble benyttet til opptenning. Ved røstingen gikk jernet over til jernoksyd samtidig som mye av svovelen ble oksydert, en prosess som produserer varme. Det var derfor ikke nødvendig å tilføre mer varme etter at prosessen hadde kommet skikkelig igang. Fra kaldrøstene unnslapp svoveldioksyd som ble videre oksydert til svovelsyrling. Området rundt røsteplassen fikk derfor rikelig ‘sur’ nedbør som ødela det meste av vegetasjonen. Svovelrøyken hadde også den egenskapen at den trengte inn i hustømmeret og gjorde det mindre brennbart. Det kan være en av grunnene til at Røros har unngått store brannkatastrofer. De største røstene kunne brenne 2 - 3 måneder.

2. Råsmelting eller skjærstenssmelting

Den røstede malmen ble smeltet sammen med trekull og ‘kvitsten’. Kull tjente som reduskjonsmiddel og kvitsten (kvarts eller kvartsitt) som såkalt ‘fluss’ ble brukt som slaggdannende mineral. Ved flere gamle gruver kan man se at kvarts er sjeidet (sortert) ut i egne hauger for bruk i smelteprosessen. Kullet reduserte jernoksydene til jernoksydul, som sammen med gangartene og kiselsyra i flussen ble redusert til slagg som fløt opp og kunne øses eller tappes fra. Kobberoksydene ble redusert til metallisk kobber. Resten av smelten ble tappet eller øst ut (ofte rett på sandgulvet i hytten) slik at den størknede skjærsteinen var lett å knuse. Denne inneholdt hovedsaklig svovelforbindelser av kobber og jern (kobbersulfid, Cu2S, og svoveljern, FeS).

3. Vendrøsting

Skjærsteinen ble så igjen lagt ut til røsting. Dette foregikk i steinbinger på ca. 2 x 2,5 m. Ved enkelte hytter kan man fortsatt se rester etter slike vendrøstmurer. Skjærsteinen ble lagt på et lag av røstved og brant i 1-4 døgn. Deretter ble den vendt over i en ny mur og brent på nytt. Røstmurene lå derfor ofte i to rekker med åpning mot hverandre. Ved hver vending ble steinen slått mindre og mindre. Dette kunne gjentas med 6-8 opptenninger. Det meste av svovelen ble nå frigjort som svovelsyrling, mens jern og kobber ble oksydert. Dette kunne ta to uker. Etter vendrøstingen hadde skjærsteinen form av små kulesten på størrelse med valnøtter.

4. “Svartkopper”- smelting

Den røstede skjærsteinen ble smeltet sammen med trekull som reduksjonsmiddel. Kobber- og jernoksydene ble redusert til metallisk kobber og til jernoksydul. Denne dannet slagg sammen med kiselsyren i kvitstenen og fløt bort. Resultatet av denne smelteprosessen er “Svartkopper”, kobber som var mer eller mindre forurenset av andre metaller (hovedsaklig jern). Svartkopperet var blæret og sprøtt.

5. Garring

Ordet kommer fra tysk, ‘gar-machen’: gjøre ferdig. Garringen eller raffineringen foregikk i egne ovner i garmakerhytten Svartkopperet ble smeltet under rikelig lufttilførsel. En del fremmedstoffer fordampet og det ble dannet slagg. Noe av kobberet ble omdannet til kobber (I)-oksyd som virker sterkt oksyderende på svovel. Svovelsyrlingen som ble dannet fikk smelten til å ‘koke’. Når det meste av svovelen var fjernet, besto smelten av kobber, kobberoksyd og noe svovelsyrling. Deretter ble smelten ‘polet’ ved at man stakk fersk bjørkeved ned i den. Treet avga vanndamp og en del reduserende gasser. Svovelsyrlingen ble mekanisk bundet til vanndampen og kobberoksyden ble redusert. ‘Garmakeren’ tok hele tiden prøver av smelten, og ved å studere bruddflatene på det størknede metallet, kunne han avgjøre når ‘polingen’ kunne avsluttes. Når bruddet hadde en silkeaktig og finkornet glans, ble smelten støpt ut i barrer på ca. 7 kg.