Kobber på Røros stammer fra malmmineralet kobberkis CuFeS2, som til alt hell er blankt og med kraftig gulfarge, slik at gruvearbeidere ved bryting kunne følge en malmåre. Malmskeidere, bl.a. unggutten Johan Falkberget, kunne etter evne plukke ut klumper med malm.
Fra oppstarten rundt år 1645 og fram til 1927 baserte Røros Kobberverk driften på malm med ca. fem prosent kobber, som svarte til rundt 15 prosent kobberkis. Ved smeltinga skulle en helst utvinne over 90 prosent av metallet. Siktemålet var som i all produksjon både kvalitet og utbytte. Kobberslageren som laga kokekar trengte et metall med over 99 prosent renhet. I middelalderens Bergen fantes katlasmidur og eirstøypur som yrker, altså kjelesmed og kobberstøper.
Av den kjemiske formelen ser en at både jern og svovel måtte fjernes for å få rent metall. Falkberget bruker ordet svovelos for den stikkende gassen SO2, som med østavind ofte la seg som et teppe over Bergstaden. De enorme slagghaugene vitner om avfall med ca. 60 prosent jern i form av oksid. I slaggen er det 0.4 prosent kobber, noe en ikke kan utnytte. Et enkelt regnestykke sier at mengden slagg utgjorde rundt 20 ganger produsert kobber.
I over 200 år brukte verket en femtrinns prosess, som var genial og som en kjemilærer neppe kunne ha kommet på om han fikk oppgaven. Metoden ble henta fra Tyskland, der den hadde oppstått i Middelalderen. Hemmeligheten besto i å fjerne mye jern før svovel. Men jernet kan bare fjernes som oksid, derfor måtte litt av sulfidmineralene oksideres. Denne prosessen begynner med kaldrøsting : Kanskje 100 hestelass med stykkmalm ble lagt opp i avlange hauger. Litt ved ble plassert på rett sted, slik at en kunne sette i gang røstinga. Malmstykkene ville da ha ureagert kis i midten mens overflata besto av mye rød jernoksid Fe2O3. Å få til den rette graden av røsting var en utfordring. Størrelsen på malmstykkene spilte helt klart en rolle.
Om røstinga ble drevet for langt, med for lite svovel i røstegodset, oppsto plagsomme jernsuer ved den påfølgende smeltinga. I verste fall måtte noe av ovnen rives for å ta ut slike klumper av fast jern. Rørosmuseet har flere jernsuer i Kalddelen, dessuten er én brukt som hjørnestein for Kurantgården. Svenske Emmanuel Swedenborg sammenlikner jernsuer i ovnene med kreft i menneskekroppen!
Første smeltetrinn foregikk i sjaktovner, med en tilsats av røstegods, trekol og oftest litt kvarts, kalt kvitstein. Hyttelva leverte kraft til store vasshjul, som drev blåsebelgene for skjærsteinsovnene. Skjærstein er en lettsmeltende blanding av kobber, jern og svovel. Den ble også kalt sulu = såle, for skjærsteinen ble støpt ut i tommetykke plater, som kunne minne om en skosåle. Mens råstoffet inneholdt 5 prosent kobber kunne skjærsteinen holde 30 prosent, noe som vitner om kobberets evne til å binde seg til svovel. Jernet gikk som oksid over i slaggen, som ble ført til slagghaugen. Begge produktene er flytende over ca. 1100 ˚C.
Fra halvfabrikatet - suluer- måtte en fjerne svovel. Dette foregikk ved trinn tre venderøsting: Suluene ble lagt på brennende ved i båser, med sikte på å oksidere svovelet. Nå måtte varme tilføres med ved som brensel. Oksideringa foregikk langsomt og måtte gjentas ved at suluene ble flytta fra bås til bås, mer enn fem ganger. Noe venderøstanlegg er ikke bevart på Røros, men kan studeres ved Lovise hytte på Alvdal og Leset i Haltdalen.
Andre smeltetrinn: Etter venderøstinga burde alt kobber og rest av jern foreligge som oksider. Nå fulgte svartkobbersmelting: en reduserende smelting som kan minne om jernframstilling i masovn. I tillegg til svartkobber oppsto det i denne ovnen en kobberrik slagg, som gikk i retur til skjærsteinsovnen.
I smeltehytta på Røros var det seks skjærsteinsovner og tre svartkobberovner. På Innset i Kvikne står en slik sjaktovn.
Siste smeltetrinn Spor av jern i svartkobberet kunne fjernes ved garing, som var en oksiderende raffinering – trinn nr. fem: Plater av svartkobber ble lagt på glødende trekol, sammen med litt sand, luft ble tilført, slik at jernet samlet seg som en slagg. Garmakeren hadde en krevende oppgave for han skulle skape en balanse mellom kvalitet og utbytte. (Garmaker med g eller k er beholdt som familienavn i Norge).
Ole Evenstad hadde to sønner som var kobberslagere. I sitt manuskript fra 1805 om bruk av myse forteller han hvordan de laga kjeler av garkobber.
Som en oppsummering kan en si at denne femtrinns prosessen var intrikat, men samtidig meget logisk. Det er helst erfaring med enklere malmer som kunne føre til en så spesifikk prosess. Skriftlig dokumentasjon og de mange faguttrykkene med tysk opphav (stoll, ort, erzscheider o.s.v.) vitner om at prosessen opprinnelig kom fra Tyskland.)
Men på 1870-tallet var det krise med sterkt fall i kobberprisene som resultat av funn i Chile og i USA. Det var to trekk som reddet Rørosverket: jernbanen fra Trondheim havn gjorde det mulig å erstatte kostbar trekol med koks fra Newcastle, og fransk teknologi med bessemering (trinnvis oksidasjon med luft) førte til bedre varmeøkonomi og en stor økning i produksjonen. Jernbanen - et resultat av politiske beslutninger, den nye smelteprosessen innført fordi verket hadde noen dyktige ingeniører. Siden hjalp Johan Falkberget verket over noen kriser ved å skaffe økonomisk støtte til produksjonen. Vår statsminister Johan Nygårdsvold gruet seg når Falkberget kom på besøk, for han var alltid ute etter penger!
arne.espelund@nt.ntnu.no