Arsenic loss during metallurgical processing of arsenical bronze

Mödlinger, Marianne; Calderon, Raquel de Oro; Haubner, Roland

doi:10.1007/s12520-017-0534-1

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“…Die anschließende Reduktion kann wieder mit Holzkohle erfolgen, wobei beim Rösten verbliebenes As im geschmolzenen Cu aufgenommen wird. Während weiterer Schmelzvorgänge und dem Gießvorgang, verbleibt das As in der Schmelze und verflüchtigt sich nicht [13].…”

Section: Das Metallurgieverständnis Der Frühen Bis Mittleren Kupferzeitunclassified

Ein Metallflachbeil der Kupferzeit aus Bernstein, Burgenland

Haubner

Strobl

Thurner

et al. 2020

Berg Huettenmaenn Monatsh

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Zusammenfassung: Ein Kupferflachbeil des 4. Jahrtausends v. Chr., welches der Kulturstufe Balaton-Lasinja zuzuordnen ist, wurde bei Bernstein im Südburgenland gefunden und untersucht. Die RFA Analyse ergab nahezu reines Kupfer mit geringen Mengen an Pb, Ag, As und Al. Metallographisch präparierte Schliffe zeigen ein sehr gleichmäßiges Gefüge mit feinem Cu-Cu2O Eutektikum. Der O Gehalt im Metall wird auf etwa 0,2 Gew. % geschätzt. Die Oberfläche des Beils ist mit einer etwa 100 µm dicken Oxidschicht gleichmäßig bedeckt, welche innen aus Cu2O und außen aus Malachit besteht. Die Größe der einzelnen Kupferkörner ist mit 300-400 µm eher grob, wobei auch einige Zwillingskristalle vorliegen. Daher ist anzunehmen, dass nur eine schwache Verformung des Beils, z. B. durch Hämmern, erfolgte.Aufgrund der geringen Konzentrationen an S und As kann davon ausgegangen werden, dass oxydische Erze für die Kupfergewinnung verwendet wurden. Schlüsselwörter: Kupferbeil, Mondsee-Kultur (Kulturstufe Balaton-Lasinja), Cu-Cu2O Eutektikum A Copper Axe of the Mondsee Culture (Balaton-Lasinja)Abstract: A copper flat axe of the 4th millennium BC, which can be assigned to the Mondsee culture (middle Copper Age-Balaton-Lasinja phase) was found at Bernstein in southern Burgenland.The XRF analysis revealed almost pure copper with small amounts of Pb, Ag, As, and Al. Metallographically prepared cross sections show a very uniform structure with fine Cu-Cu2O eutectic. The O content in the metal is estimated to be about 0.2% by weight. The surface of the axe is evenly covered with an approximately 100 µm thick oxide Prof. Dr. R. Haubner ( )

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Section: Das Metallurgieverständnis Der Frühen Bis Mittleren Kupferzeitunclassified

Ein Metallflachbeil der Kupferzeit aus Bernstein, Burgenland

Haubner

Strobl

Thurner

et al. 2020

Berg Huettenmaenn Monatsh

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“…5b). Bei der Erstarrung der Schmelze würde sich zuerst wiederum CuSS ausscheiden und beim Eutektikum Cu3As [14]. In den vorliegenden Phasengemischen gibt es sicher Wechselwirkungen zwischen den Phasen mit Mischkristallbildung, aber im Wesentlichen können die Gefüge mit den Phasendiagrammen erklärt werden.…”

Section: Abb 4: Rem-edx Elementverteilung Eines Interdendritischen Bunclassified

“…Die dicken Linien entsprechen den mittels RFA ermittelten Konzentrationen im Gusskuchen. Die dünnen Linien entsprechen den angegebenen Phasen auch nicht während der Weiterverarbeitung durch Schmelzen und Gießen [14].…”

Section: Die Kupfermetallurgie Von Velemunclassified

Ein Kupfergusskuchen mit hohem Antimongehalt aus Velem/Westungarn

Haubner

Strobl

Thurner

et al. 2020

Berg Huettenmaenn Monatsh

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Zusammenfassung In der archäologischen Sammlung des Burgenländischen Landesmuseums befindet sich ein urnenfelderzeitlicher Gusskuchen aus der Burg von Velem, einer prähistorischen befestigten Höhensiedlung auf einer Rückfallkuppe des Bernstein-Rechnitzer Fensters (BLM Inv. Nr. A154201). Velem liegt heute in Ungarn und ist seit Beginn des vorigen Jahrhunderts für seine zahlreichen metallurgischen Funde bekannt. Aufgrund des Fundortes bestand bereits die Vermutung, dass er Antimon enthalten könnte. Mittels RFA Analyse wurde ein Sb-Gehalt von 10 Gew.% nachgewiesen. Zusätzlich sind 4,5 Gew.% As, je 1,2 Gew.% S und Ag im Gusskuchen enthalten. Die Verteilung unterschiedlicher Gefüge im Gusskuchen ist sehr inhomogen. In großen Bereichen liegt dendritisch erstarrtes Cu vor. In den interdendritischen Bereichen findet man unterschiedliche Phasengemische der Elemente Cu-Sb-As‑S. Ein auffälliger Streifen aus Cu2S, der sich quer durch den Gusskuchen zieht, legt die Vermutung nahe, dass dieser Gusskuchen aus geschmolzener Arsenbronze durch Zumischen von Antimonit (Sb2S3) entstanden ist. In der geologischen Formation „Rechnitzer Fenster“ sind mehrere Fundstellen von Antimonit bekannt, die Quelle der verwendeten Arsenbronze ist jedoch unbekannt.

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“…Certain ratios remain (more or less) constant, while others may change irregularly (e.g., loss of volatile elements: Mödlinger et al . ). Detailed slag analysis can clarify this further (elemental distributions in slag matrix vs. embedded prills), although chemical heterogeneity is inevitable in (ancient) metallurgical waste (Humphris et al .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 97%

“…ores' section, this is different for specific elements, due to their varying sensitivity to changing redox conditions and mobility during the smelting process. Certain ratios remain (more or less) constant, while others may change irregularly (e.g., loss of volatile elements: Mödlinger et al 2017). Detailed slag analysis can clarify this further (elemental distributions in slag matrix vs. embedded prills), although chemical heterogeneity is inevitable in (ancient) metallurgical waste (Humphris et al 2009;Rademakers and Rehren 2016).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Copper Production and Trade in the Niari Basin (Republic of Congo) During the 13th to 19th Centuries ce: Chemical and Lead Isotope Characterization

et al. 2018

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In Central Africa, copper ore occurs in only a few locations and copper appears to have been a scarce commodity in the past—contrary to iron, which is attested more widely and earlier in the sub‐Saharan archaeological record. This paper presents the first detailed characterization of an early copper‐working region in Central Africa. Located along the southern border of the Republic of the Congo, the Niari Basin has revealed several copper production sites ranging from the 13th to the 19th century ce. The evidence, specifically in the Mindouli, Mfouati and Boko‐Songho areas, includes various production remains as well as different types of copper ingots and artefacts. In the context of a broader copper technology study, the chemical and lead isotope characteristics of the ore deposits in this region are presented. The results of the chemical and lead isotope analyses of copper objects and production remains from archaeological sites are then interpreted against this geological background data, with an emphasis on copper provenance features. Combining these results with archaeological and historical evidence for regional metallurgical activity, new and significant insights are given on the production of copper in the Niari Basin, emphasizing the potential of this research for forthcoming work on copper use and trade in a wider Central African context.

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Arsenic loss during metallurgical processing of arsenical bronze

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Ein Metallflachbeil der Kupferzeit aus Bernstein, Burgenland

Ein Metallflachbeil der Kupferzeit aus Bernstein, Burgenland

Ein Kupfergusskuchen mit hohem Antimongehalt aus Velem/Westungarn

Copper Production and Trade in the Niari Basin (Republic of Congo) During the 13th to 19th Centuries ce: Chemical and Lead Isotope Characterization

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