میخ سفالی

محوطه ذوب فلز روی بهاباد، واقع در ۷۱ کیلومتری شمال بهاباد در استان یزد ایران با مساحت ۲۲۰ مترمربع و در کمربند فلز_زایی طبس-پشت بادام، یکی از مراکز متالورژی باستانی محسوب می شود. این پژوهش با هدف شناسایی نوع فلز استخراج شده، بررسی فرآیندهای متالورژیکی و بازسازی فناوری های به کاررفته، از طریق تحلیل پتروگرافی و ژئوشیمیایی میخ های سفالی و سرباره های کوره انجام شده است. از محوطه، ۳۰ نمونه میخ سفالی و ۲۰ نمونه سرباره جمع آوری شد که از هر گروه، پنج نمونه برای مطالعات پتروگرافی و آنالیز شیمیایی به روش(ICP-OES) انتخاب شدند. نتایج پتروگرافی نشان داد که میخ های سفالی، ساخته شده از خاک رس پخته، دارای بافت پورفیری با حدود ۲۰ % کوارتز و مقادیر اندک کلسیت هستند، در حالی که سرباره ها حاوی فایالیت (Fe₂SiO₄)، ملیلیت، پیروکسن و وستیت (FeO) بوده و شرایط احیایی و دمای بالای ذوب را تأیید می کنند. آنالیز شیمیایی، حضور میانگین ۱.۲۱ % ZnO در میخ ها را نشان داد که نقش آن ها را در جمع آوری بخارات روی به صورت توتیا (ZnO) پس از قرن ها تأیید می کند. سرباره ها با میانگین ۳.۷۴ % ZnO، بیانگر استخراج ناکامل روی هستند. غلظت پایین سرب (۶۶۹ ppm در میخ ها و ۳۱۵ ppm در سرباره ها) و گوگرد (۱۰۵۳ ppm در میخ ها و ۳۶۱ ppm در سرباره ها) استفاده از کانی های اکسیدی مانند اسمیتسونیت (ZnCO₃) یا همی مورفیت را به جای سولفیدهایی نظیر اسفالریت (ZnS) نشان می دهد که با کمربند فلز_زایی سرب-روی کانسارهای اکسیدی منطقه هم خوانی دارد. برای استحصال روی، از کوره های دوطبقه استفاده می شد که شامل طبقه زیرین برای حرارت دهی به سنگ معدن و طبقه بالایی با صفحه ای مشبک از جنس رس بود. روی این صفحه، میخ های سفالی (با طول ۱۰ تا ۲۰ سانتی متر و قطر ۲ تا ۴ سانتی متر) قرار می گرفتند و فرآیند تقطیر صعودی را تسهیل می کردند. این فناوری در مقایسه با روش تقطیر نزولی هند (با استفاده از اسفالریت و کوره های مربعی شکل) و روش تقطیر صعودی چین (با کندانسور و کوره های مستطیلی) متمایز است و نوآوری بومی ایران را با بهره گیری از زغال چوب به عنوان سوخت و میخ های سفالی به عنوان ابزار اصلی نشان می دهد. این پژوهش بر انطباق این فناوری با شرایط محلی و اهمیت آن در تاریخ متالورژی جهانی تأکید دارد.