Traces

Oxyde de fer. .

Alumine. . . .

Chaux

Oxyde de plomb Acide arsénique Acide carbonique

On voit donc que l'oxyde de plomb abandonné dans ces deux fragments varie entre 12 et 20 pour o/o. La teneur moyenne en plomb métallique des scories antiques est estimée en gros à 10 ou 10,67 pour o/o. Ainsi le premier traitement des minerais de

(1) Wurtz, Dictionnaire de Chimie, Métallurgie du plomb,, p. 1093.

(2) La première analyse est empruntée à Cambrésy, Laurion, p. 136; la seconde à Rangabé, Laurion, p. 48, note 2.

plomb argentifère n'était pas effectué avec beaucoup de soin ; cela tenait à des procédés imparfaits, à une fusion incomplète, à un écumage trop hâtif des scories. Mais l'on est tenté de croire que ces imperfections n'avaient pas pour les Athéniens l'importance que nous y attacherions aujourd'hui. Leur unique préoccupation était en effet d'extraire des minerais, non pas tout le plomb qu'ils contenaient, mais seulement le plomb le plus pur et le plus riche, et ils arrivaient à leurs fins en ne recueillant que les meilleurs produits de la fusion. Telle fut du moins, selon nous, la méthode suivie à l'époque la plus prospère du Laurion, lorsque les mines fournissaient en abondance des galènes de première qualité. Ce n'est que plus tard, lorsque les minerais devinrent plus rares, que l'on s'ingénia à recueillir le plus possible du métal utile, et Strabon nous dit que de son temps les industriels du Laurion avaient eu l'idée de remettre à la fonte les déblais et les scories des premières exploitations et réussissaient ainsi à en extraire encore une certaine quantité d'argent (2). Cette fusion postérieure a été faite avec habileté, et c'est à cette opération, qui date des derniers temps du Laurion antique, qu'il faut attribuer des amas de scories beaucoup plus pauvres en plomb que les autres : la teneur en descend parfois jusqu'à 3 et 2 pour % de plomb. Le bénéfice consistait donc à extraire des scories anciennes de 8 à 10 o/o du plomb qu'elles contenaient (3).

Cependant, même pour la fusion du plomb d'œuvre,il semble que les ouvriers du Laurion soient arrivés à une perfection relativement plus grande que partout ailleurs. Les scories d'Espagne et de Sardaigne sont encore plus riches en plomb que celles de l'Attique : (4) elles ont une teneur qui va jusqu'à 25 et 30 pour % de plomb.

B, Production de l'argent. — Le plomb d'œuvre, obtenu par la fusion des minerais bruts, devait subir une seconde opération, par laquelle il se séparait de l'argent qui l'accompagnait. On arrive à ce résultat par le procédé dit coupellation.

(1) CurdeUa, Laurion, p. 100.

(2) Strabon, IX, 1, 23.

(3) Le travail des scories a été repris on 1864, et depuis lors on n'a encore épuisé les stocks de scories et de déblais antiques.

(4) De L.auoay, Annales des Mines, 1892, p. 520.

82 L£S MINES DU LAURION DANS L'aNTIQUITÉ

(( Dans toute sa simplicité, la coupellation n'est aufre chose » qu'une simple filtratioa de l'argent sur le fond poreux d'une » coupelle. La coupelle est une sorte de capsule faite d'une )) matière poreuse, généralement cendres d'os ou certaines mar- » nés ; on y charge le plomb argentifère que l'on chauffe à une )) température supérieure à celle de sa fusion et en présence )) d'une dose considérable d'oxygène, fournie ordinairement par )) un courant d'air amené par des tuyères Sous cette double » influence d'une température élevée et d'un excès d'oxygène, le )) plomb fondu s'oxyde et se transforme en litharge, tandis que )) l'argent reste comme résidu. Mais, et c'est en ceJa que consiste )) le caractère particulier de ce mode de traitement, à une tem- )) pérature assez élevée, comprise entre 800 et 900 degrés, les )) litharges sont fondues et possèdent la propriété d'être absor- )) bées par les pores de la coupelle ; la séparation des litharges » et de l'argent s'effectue donc d'elle-méme,et le globule d'argent >) ne retient que des traces de plomb... Quand il s'agit de la » coupellation industrielle, la coupelle, faite en cendres d'os ou » de fougères, ou en marnes, a des dimensioas considérables. )) Une partie seulement des litharges, celle dans laquelle baigne » le globule d'argent, est absorbée dans la coupelle poreuse ; le )) reste gagne la partie supérieure et s écoule au dehors, par une )) rigole ménagée dans le bord de la coupelle (1). »

Il est incontestable que c'est par un procédé semblable que les fondeurs du Laurion arrivèrent à extraire l'argent du plomb. Les preuves positives de ce fait ne font pas défaut: tout d'abord^ on a retrouvé sur l'emplacement des usines antiques de nombreuses plaques de litharges ou oxydes de plomb, qui ne sauraient provenir d'une autre opération (2) ; en second lieu on a découvert dans des amas de scories une véritable coupelle (3) en terre, analogue à celles que l'on emploie de nos jours dans les laboratoires. Quoique les dimensions fort petites de cet objet donnent à penser qu'il ne servait qu'à des essais préliminaires, nous pouvons conclure que la coupellation s'effectuait comme de nos jours et par les mêmes procédés.

Mais quelles étaient les dispositions de détail adoptées par

(1) Frémy, Encyclopédie chimique, t. III, Argent et composés, p. 188-189.

(2) Cordella, Laurion, p. 103.

(3) Ibid.

nos fondeurs pour extraire en fortes quantités l'argent du plomb? Les coupelles étaient sans doute en marne, de cette espèce d'argile blanche très réfractaire que les Romains appelaient tasconinm (1), et qui servaient à la construction des fours. D'autre part, il semble, d'après le témoignage des auteurs, que les fours de fusion et de coupellation étaient installés Tun au dessous de l'autre. En effet, Strabon. parlant des mines d'argent d'Espagne, dit d'après Posidonius « qu'on faisait fondre le )) résidu du lavage et que sous l'action de la chaleur, le plomb » se séparait et dégageait en même temps l'argent complètement » purifié (2) ». Pline l'Ancien nous apprend de môme que « par )) une seule et même action du feu, une partie du minerai se )> précipitait en argent et que le plomb surnageait comme l'huile » sur l'eau (3) ».

Ces deux textes ne sauraient signifier que la séparation du plomb et de l'argent se faisaient simultanément dans la fusion du minerai brut. Il n'est guère admissible qu'au moment où le plomb métallique se dégageait des scories, la coupellation commençât aussitôt et dans le même récipient. Si par impossible, l'opération avait été conduite de cette manière , on retrouverait aujourd'hui les scories chargées de litharge, et il n'en est rien. Je suppose donc qu'il faut entendre autrement l'expression « eodem opère ignium » de Pline. Précisément le môme auteur, expliquant la fabrication des litharges, s'exprime en ces termes : « Les litharges se forment alors que le métal fondu coule du creuset supérieur dans le creuset inférieur ; on les retire au moyen de ringards en fer et on les brûle ensuite

(1) Pline, Hi»t. nat., XXXIII,4,69: aCatini fi'tint ex tasconio. Hoc est terra alba similis argillae. Neque enim alia fiatumignemqueelardentemmateriam tolérai.»

(2) Strabon, III, 2, 10 : Tvjv Se 7C£[JL7rT7|v uiroaTaoriv ywveuôeïcav, àiroj^uOÉvToS Tou [xoXùêBou, xaOapbv tov àpyupov k^cîyeiy.

(3) Pline, Hist. nat.^ XXXIII, 6, 98 : « Eodem opère ignium descendit pars in plumbum, argenium autem superne innatat, ut oleiim aquis. »

Tel est exactement le texte de Pline :on remarquera que nous renvcrson8,dans notre traduction, Tordre des mots plumbum et argentum. En effet, le passage, sans cette correction, ne signifie rien. Dans aucune des phases de la coupella^ tion, le gâteau d'argent ne surnage sur le plomb. Au contraire, ce sont les litharges en formation qui flottent au-dessus du bain de plomb argentifère, et à mesure que Topération se poursuit et que le plomb s'oxyde, l'argent reste toujours dans le fond de la coupelle sous la nappe de litharge. Je crois donc que si Ton veut donner à la phrase de Pline un sens exact et satisfaisant, il faut lire ; « Descendit pars in argentum, plumbum autem. . . », etc.

dans les flammes du four (1). » Nous pouvons, grâce à ce reuseignement, imaginer un four composé de deux creusets, placés l'un au-dessus de l'autre. Le creuset supérieur est celui où Ton entassera le minerai et le combustible pour obtenir le plomb métallique; le creuset inférieur servira à la coupellation. Le premier portera à sa base un ou plusieurs orifices, par où le plomb métallique, au fur et à mesure de sa formation, découlera dansle second. C'est dans celui-ci que le métal en fusion, fortement chaufïé et soumis à un courant d'air, s'oxydera en litharge, en laissant dans la coupelle l'argent qu'il contenait. De la sorte, ce sera bien dans le même four et par l'action du même foyer que les deux opérations seront exécutées (2).

Cette méthode offrait évidemment un avantage, à savoir d'économiser le combustible, et pour les métallurgistes du Laurion obligés d'acheter le bois à l'étranger, la question n'était pas sans importance. Aussi ne serait-il pas surprenant qu'ils aient employé le four à deux étages, dont on se servait en Espagne, au second siècle avant J.-C. Cette hypothèse permettrait en outre de comprendre plus aisément le terme d'àpyupTTtç (3) qui désigne toujours, dans les auteurs attiques, le minerai de plomb argentifère du Laurion. Il est tout à fait invraisemblable qu'ils se soient trompés au point de considérer ce minerai comme un minerai d'argent natif. S'ils l'appellent àpy^pîTiç, c'est que d'abord le métal précieux renfermé dans le plomb avait seul une très grande valeur pour les Athéniens ; mais de plus, si l'opération était conduite comme nous venons de la décrire, il est clair que pour le vulgaire, qui ne se rendait pas compte de la double transformation du minerai, ce minerai mis dans le four ne produisait que de l'argent. Il y avait là une sorte de transmutation, qui avait beaucoup frappé les profanes, ignorant le secret de la véritable manipulation. L'apparence leur donnait

(1) Pline, XXXIII, 6, 107 : « Omnis autem fit excoctasua materia ex superiori catino defluens in inferiorem, et ex eo sublata veruculis ferreis atque in ipsa flamma convoluta... »

(2) De nos jours la coupellation de 10 tonnes de plomb demande environ 72 heures de travail, et Ton procède par charge de 10 tonnes. 11 est certain que les fondeurs du Laurion n'opéraient que sur des quantités beaucoup moindres. Ils devaient être arrêtés par la difficulté de construire des coupelles de grande dimension, travail qui, aujourd'hui encore, ne laisse pas d'être très délicat.

(3) Voyez en particulier Xénophon, Revenus ^ I, 5; IV, 2; Démosthène, XXXVII, 28.

PRODUCTION DE L'aRGENT 85

doDC raison, quaad ils désigoaieot le minerai sous le nom de terre d'argent.

De cette coupellation résultaient deux produits : l'argent et la litharge.

On n'a pas encore retrouvé au Laurion de gâteaux d'argent provenant directement de la coupellation, et nous ne pouvons pas estimer exactement dans quel état de pureté était obtenu le métal précieux. De nos jours on évalue à 10 pour °/o la quantité de métaux étrangers, or, plomb, cuivre, etc., que retient l'argent brut (1). Or, l'analyse des pièces d'argent d'Athènes démontre que le litre en fin en était beaucoup plus riche : on cite un tétradrachme qui donna 983 millièmes de fin (2) et la moyenne des pièces de bonne époque est d'environ 978 millièmes (3). Il faut donc admettre que les Athéniens raffinaient, après la première coupellation, l'argent destiné au monnayage. L'opération s'appelait xaUùvstv tô ipY"?'"". 6' (^t^it exécutée par les fondeurs de la monnaie d'Atbènes (àpYupoxoTccïov) (4). Elle consistait à faire fondre le métal, en petites quantités, dans des coupelles faites de cendres ou de poudre d'os ; sous l'action d'une ventilation active, les derniers vestiges de plomb, qui subsistaient après la première coupellation, s'oxydaientet s'absorbaient complètement dans les parois des coupelles. Cet afDnage était fait avec un soin minutieux, puisque le métal des monnaies athéniennes ne porte pas trace de plomb. 11 était alors 6xxexa(i«f|iÉvov, âxpaTov, àfiiysî (5).

Certaines observations des anciens prouvent l'attention extrême qu'on apportait à cette seconde coupellation. Les fondeurs avaient par exemple observé avec précision un phénomène qui n'a été signalé depuis qu'en 1819 par un essayeur de la Monnaie de Londres : c'est le phénomène connu sous le nom de rochage. « Lorsqu'on laisse refroidir lentement l'argent fondu, on cens- » tate presque toujours qu'au moment où le bouton se solidifie » complètement, il se produit à la surface une sorte d'ébuUi'inn » accompagnée d'un dégagement d'oxygène, et, après n

(1) Frémy, Encyclnpédi'! chimique, t. IIl, Argent et eomposéf. p. 195 (

(2) Hultsch, Oriechinehe und RSmUche Ketrologie,' p. 223 (2' édil.).

(3) T. Reinach, Revue des Eludes grecques, 1888, p. 173, |4) Arislole , Problèmes, p. 936 6, 23 et siiiv.

(5) PoUux, 111, 87.

)) dissement, on trouve que cette surface est couverte de petites » végétations d'argent. Le métal, à Tinstant où le gaz s'est » dégagé, a été projeté violemment et quelques gouttelettes » peuvent même se répandre au dehors. Les essayeurs disent » alors que le bouton d'argent roche, végète ou s'écarte (1) ». Cette propriété physique du métal en fusion avait été remarquée à Athènes. « Pourquoi », lisons-nous dans un problème d'Ari8tote(2), « l'eau bouillante ne produit- elle pas de boursou- » flures en projetant des gouttelettes ? C'est ce que fait l'argent, » quand il est purifié. Aussi les ouvriers de l'àpy^poîtoTcetov trou- » vent-ils profit à recueillir les gouttelettes d'argent projetées » quand ils raffinent le métal précieux ». Il va sans dire que le phénomène n'a pas été expliqué par les anciens, mais l'observation n'en est pas moins précise et exacte.

De même Strabon (3) dit à propos des mines du Laurion que l'argent le meilleur est celui de l'Attique, parce qu'il esl produit sans fumée, et qu'on l'appelle àxà:rvi<jToç. Ce terme déoote que les fondeurs s'étaient rendu compte que dans la coupelle il fallait faire attention à ne pas trop élever la température du métal : celui-ci ne doit pas fumer, mais présenter seulement les irisations caractéristiques. L'oubli de cette précaution, recommandée encore aujourd'hui aux ouvriers qui dirigent une coupellation, amène une volatilisation du plomb (4), qui entraine avec lui de

(1) Frémy, Encyclopédie chimique^ t. III, Argent et composés^ p. 243.

(2) Problèmes, p. 936 6, 23 : Aià ti to [jlev liSwp Céov oùx IxTcacpXàÇei ; TTOiet Be xal to àpyijpiov TauTo, xxl touto xa6atpo[JL£vov Sib o\ Iv tw

apYupoxoTreio) xaXXùvovTeç xepSaivoudiv to yàp SiappiTTTOujjievov ffuyxaX- XuvovTEç Xajxêàvoudi Ta Xei'tj^ava.

(3) SlraboQ, IX, 1, 23 : Tou 8a àpyup^ou àpidTOu twv iràvTCDV ovtoç tou 'Attixou, ttoXù PéXtkjtov cpadi to ev toTç àpy^peioiç, ô xai àxàîcvKJTOv xaXoudiv aTTO tou TpoTrou ttjç (jxsuadtaç. Le texte de Strabon porte au lieu de àpyypiou àptffTOu, (/.eXiTOç àpt^Tou. Mais si les manuscrits portent [/.éXiTOç, le sens est bien peu satisfaisant, et la suite du paragraphe 23 peu rigoureuse. L'argument le plus sérieux contre cette lecture, c'est qu'il n'y a jamais eu et qu'il ne saurait y avoir de ruches d'abeilles dans les mines d'argent du Laurion. Les fumées de plomb qui sortent des fourneaux sont éminemment toxiques pour tous les insectes. D'autre part le mot <TX£ua(7ia appliqué à la cueillette du miel me semble aussi déplacé. Enfin la correction proposée me semble donner un sens beaucoup plus plein au passage de Strabon. Boeckb, Laur. Siib., p. 100, avait déjà avancé la conjecture.

(4) Wurtz, Dictionnaire de Chimie, article Chalumeau, p. 841.

PRODUCTION DE l' ARGENT 87

l'argent. En même temps l'oxydation s'arrête et par suite le métal précieux contient une plus grande quantité d'impuretés. Ces remarques des auteurs anciens, si rares qu'elles soient, nous démontrent que ces opérations délicates de la coupellation et de l'affinage étaient conduites avec une attention et une habileté remarquables.

Les fondeurs du Laurion ne produisaient pas seulement un argent extrêmement pur, mais ils savaient aussi n'en perdre dans la coupellation qu'une très petite proportion. L'analyse des litharges antiques en fournit la preuve. M. Cordella affirme qu'elles ne contiennent en général que neuf grammes d'argent pour 100 kilogrammes de plomb, soit 9/100 000 (1). Mais un saumon de plomb antique, retrouvé dans les scories de Camaréza, et qui provient de la revivification des litharges, possède 19 grammes d'argent sur 100 kilogrammes de plomb, soit 19/100.000(2). Admettons comme moyenne ce dernier chiffre. Si nous supposons que la tonne de plomb d'œuvre du Laurion ne contient que deux kilogrammes d'argent, ce qui n'est pas exagéré, on voit que les fondeurs ne perdaient qu'un dixième environ du métal précieux. Ils arrivaient à tirer de cette tonoe de plomb près d'un kilogramme et 900 grammes. Ce résultat remarquable de la coupellation est très supérieur à celui de la fusion des minerais, puisque dans celle-ci les métallurgistes du Laurion ne perdaient pas loin d'un tiers du plomb métallique. Cette diflférence très sensible prouve, je crois, qu'il ne faut pas attribuer l'imperfection de la première fusion à l'ignorance ou à l'incapacité des ouvriers; c'est plutôt la conséquence d'un laisser-aller voulu et réfléchi. Il leur suffisait d'obtenir ïe meilleur et le plus pur du plomb contenu dans le minerai : la qualité du métal leur importait beaucoup plus que la quantité.

Les litharges qui découlaient des creusets pendant la coupellation n'étaient point perdues : on les « revivifiait » en les repassant au four avec du charbon. L'oxygène s'échappait; le plomb redevenu métallique coulait dans des moules de marbre ou de terre; c'était le plomb marchand (plumbum nigrum^ p.6XuêSoç). Cette opération faisait dire aux anciens que le plomb provenait de l'épuration de l'argent, et le mot Xiôàpyupoç ne veut

(1) Cordella, Lawrion, p. 116.

(2) Hangabé, Laurion, p. 34.

pas dire : pierre qui fournit de Targent, mais au contraire (( pierre qui provient de Targent (1). »

Outre ces deux produits principaux, les fondeurs du Laurion recueillaient encore dans leurs fours divers corps secondaires. | En particulier les suies qui se déposaient au cours de la fusion et de la coupellatioo, soit sur la voûte du fourneau, soit sur les parois des cheminées, n'étaient pas rejetées au hasard. On en ramassait de trois espèces, qui s'appelaient : cadmie, spodos et molybdène (2). La cadmie était sans doute un oxyde de zinc, et la spodos un acide antimonique ; l'un et Tautre se produisent toujours dans les parties supérieures des fours : ils proviennent de la présence du zinc et de l'antimoine, que la plus habile des préparations mécaniques ne saurait séparer complètement de la galène. Le molybdène était probablement un sulfate ou un carbonate de plomb. Ces substances sont généralement entraînées dans un état de division extrême et tel qu'il est très difficile de les faire déposer. Aujourd'hui on installe, entre les fours et les cheminées, des chambres de condensation où on essaie par divers moyens de les arrêter. Je ne sais si les anciens sont allés jusque-là. Toujours est-il qu'ils raclaient avec soin les parois et les voûtes des cheminées et des fours (3) ; on distinguait les dépôts d'après la place qu'ils occupaient, et selon leurs couleurs.

Telles étaient les diverses manipulations par lesquelles passaient les minerais de plomb argentifère, extraits des mines du Laurion. Nous connaissons assez exactement, grâce aux ruines des ateliers antiques, celles qui constituent la préparation mécanique de la matière première ; nous sommes beaucoup moins renseignés sur les procédés tnétallurgiques proprement dits. Aussi est-il permis de regretter la perte de ces traités spéciaux que certains auteursTivaient écrits sur l'art des mines. Théophraste, entre autres, avait composé un livre intitulé Ilepl

(1) Cyrille d'Alexandrie, Comm. sur le prophète Zaeharias,\.p. G&S(Patrologie grecque de Migne, t. LXXII, p. 85) : XlapaXafiiêàveTai 6 {jl^Xu68oç -jcapà T(ov àpyupoj^oetv eîwôoTtov, sic àîcoxàôapdiv twv j^coveuojjievwv.

(2) Dioscoride, V, 84, 85 (éd. Kuhn) : Pline, XXXIV, 22, 34, 53.

(3) Pline, XXXIV, 13, 128 : « Spodonderasam parietibusfopnacium». XXXIV, 10, 101 : « Fit autem egesta flammis atque flatu tenuissima parte materiae et cameris lateribusve fornacium pro quaotitate levitatis applicata. »

|X€TàXX(ov (1), qui aurait sans doute comblé phis d'une lacune regrettable. Cependant nous en savons assez pour constater que la métallurgie n'a pas été inférieure à Texploitation de la mine. En particulier la méthode de lavage et celle de la coupellation dénotent un esprit de sagacité et d'observation réellement digne d'éloges. Enfin, il convient de remarquer que le traitement métallurgique dans son ensemble exigeait pour l'exécution des divers travaux un personnel très nombreux. Par suite, on peut se demander si la production industrielle du Laurion n'était pas grevée de frais excessifs de main-d'œuvre.

(1) Théophraste, Pierres, l, i ; Diogène Laerce, V, 2, 44; Harpocration, »u mot Keyxpetov ; PoUux, VU, 99, X, 149. — Diogène Laerce, V, 3, 59, dit que Straton avait composé un traité « Ilept twv [jieTaXXtxwv ji.Y)yav7)p.àT(ov ». — Athénée, VU, p. 323 a, rapporte que Philon avait écrit « T6 MsTaXXixov ».