CASSITERITE
CASSITERITE (dal greco κασοίτερος "stagno"; fr. mine d'etain, etain oxydé; sp. cenizas de estaño; ted. Zinnstein; ingl. tin ore)
È un minerale dalla formula chimica SnO2 (ossido di stagno o anidiide dell'acido stannico), con il 21. 38% di ossigeno ed il 78,62% di stagno. Generalmente impuro per piccole quantità di silice, allumina, ossido di ferro, arsenico, tantalio, ecc.
Forma cristallina. - Sistema tetragonale, classe bipiramidale ditetragonale, detta classe della cassiterite con a : c = 1 : 0.67232 (Becke). I cristalli prismatici più o meno tozzi e terminati ad ambedue le estremità da piramidi tetragonali, sono, si può dire, costantemente geminati, cosicchè cristalli semplici (figg. 1 e 2) sono delle rarità. Un tipo frequente di. geminato è quello comunemente indicato col nome di becco di stagno (fig. 3), in cui il piano di geminazione è una faccia della bipiramide tetragonale di II ordine {101}, per cui gli assi principali degl'individui sono tra loro inclinati di 112°10'. La geminazione si ripete spesso in varî modi. La cassiterite è frequente in cristalli o in masse cristalline, ma si trova anche in forme concrezionate, massicce, a struttura fibroso-raggiata, spesso a strati di vario colore, con l'aspetto quasi di legno (ingl. Wood in, stagno di legno). Si trova infine in ciottoli angolosi e granelli sciolti (cassiterite alluvionale) e anche in belle pseudomorfosi su ortoclasio.
Sfaldatura imperfetta secondo (110) frattura imperfettamente concoide o irregolare. Peso specifico: 6,8-7,1. Durezza: 6-7.
Lucentezza viva traente all'adamantina; incolora e translucida, quando è pura; la cassiterite presenta quasi sempre un colore vario, di solito dal bruno chiaro al nero, in massa, più raramente grigio, giallo o rossiccio. La polvere è quasi sempre chiara, dal bianco sporco al giallo chiaro. Rifrangenza e birifrangenza elevate; uniassica, positiva. Si elettrizza positivamente per sfregamento.
Al cannello, alla fiamma ossidante, infusibile e inalterabile. Alla fiamma riducente, sul carbone, con aggiunta di carbonato sodico o cianuro di potassio dà pagliuzze di stagno metallico, il quale copre il carbone di una patina bianca di ossido di stagno.
Inattaccabile dagli acidi, la cassiterite può essere disgregata solamente con alcali fusi, specialmente potassa.
Giacitura e diffusione. - La cassiterite, nei giacimenti primitivi, si trova quasi sempre in filoni caratterizzati dalla costante loro connessione con rocce granitiche, dalla loro ricchezza in minerali contenenti fluoro e boro, e dall'evidente loro origine pneumatolitica, che si estrinseca chiaramente in una trasformazione della roccia formante le pareti del filone. Infatti l'origine del minerale stannifero pare sia dovuta a emanazioni endogene, prodottesi durante il consolidamento del magma di fluoruro di stagno, il quale a contatto dei silicati della roccia granitica si è decomposto con formazione di biossido di stagno (cassiterite), e di varî composti fluorurati: fluoruri, come la fluorite; silicati fluoriferi, come il topazio, la tormalina, la mica zinnwaldite; fosfati fluoriferi, come la fluorapatite: minerali tutti che si trovano infatti ad accompagnare la cassiterite in questi giacimenti. I composti gassosi fluorurati determinarono inoltre, per un certo spessore, una modificazione mineralogico-chimica del granito con formazione di quel suo particolare prodotto di metamorfismo pneumatolitico che è il greisen: massa granulare priva di feldspato, e composta prevalentemente di quarzo e mica bianca, con poca cassiterite. Nel greisen è frequente vedere al microscopio che il quarzo e la mica bianca di nuova formazione conservano perfettamente la forma del feldspato e della mica bruna di magnesio ai quali furono sostituiti; anche distinte pseudomorfosi di cassiterite su ortoclasio si trovano in alcuni giacimenti. I rapporti tra i filoncelli e la roccia incassante sono tali, che ne risulta talora una struttura zonata o fettucciata normale di tali filoni, con la mica fluorifera alle salbande. In una massa granitica i filoni stanniferi sono, di solito, numerosissimi; formano un sistema rispondente a spaccature talvolta verticali, talaltra orizzontali, e non di rado a un intreccio a reticolato (stockwerk) delle une e delle altre. Appartengono a questo tipo i giacimenti dei Monti Metalliferi (Erzgebirge) sassone-boemo, con le classiche località di Krupka (Graupen) Cinvald (Zinnwald), Greifenstein, ecc., e i giacimenti primarî della Cornovaglia, della penisola di Malacca, delle isole di Banka e Billiton, ecc.
Diversa è la giacitura della cassiterite in Bolivia, sul versante orientale di quell'altipiano, dove il minerale è collegato a rocce eruttive recenti, trachitiche, e a filoni solforati piombiferi, argentiferi e bismutiferi, senza la paragenesi di composti fluoriferi tipica dei filoni cassiteritici nel granito.
Un altro tipo di giacitura, che si distacca nettamente dai suesposti, è quello italiano di M. Valerio, presso Campiglia Marittima, nella Maremma Toscana. Ivi la cassiterite, in cristalli per lo più minutissimi, è sparsa in un minerale di ferro compatto, ematiticolimonitico (fig. 4), racchiuso nei calcari del Lias. Di mezzo a questi calcari spunta un piccolo, ma importante dosso di granito tormalinifero, attorno al quale si osservano notevoli azioni metamorfiche nei calcari, che si manifestano con spiccata struttura marmorea, con presenza di scapolite, talora con notevole silicizzazione fino a dare delle vere quarziti. Queste azioni devono essere certamente legate alla formazione dei giacimenti ferriferi; il che è confermato specialmente dalla singolare presenza della cassiterite in diversi punti dei giacimenti ferriferi stessi, sia in immediato contatto col granito (Campo alle Buche), sia più lungi da esso (Monte Valerio). Questo giacimento è notevole perché conosciuto dagli antichi Etruschi, dai quali fu anche coltivato; oggi non ha importanza industriale, nonostante recenti tentativi di ripresa.
Molto più importanti dei giacimenti primitivi, sono i giacimenti secondarî, alluvionali, derivati dal disfacimento dei primi. Essi possono trovarsi alla superficie in connessione alle vallate attuali dei fiumi o torrenti, o essere da queste indipendenti e più o meno antichi. Da rilevare che le alluvioni stannifere sono esenti da solfuri e solfoarseniuri, che a volte sono associati alla cassiterite nei giacimenti primarî: il che è dovuto alla loro facile alterabilità sotto l'azione degli agenti atmosferici. Appartengono a questo tipo di giacimenti, come si dirà sotto, le alluvioni stannifere dell'Arcipelago della Sonda, della Bolivia e dell'Australia.
I giacimenti di cassiterite alluvionali più importanti sono quelli degli Stretti, cioè principalmente degli Stati Federati Malesi della penisola di Malacca (distretti di Perak, Selangor, Pahang); delle isole Olandesi di Banka, Billiton, Lingga, a est di Sumatra, chiamate anche le Isole dello Stagno; del Siam (Isola di Puket). Nella Malesia i giacimenti di natura prevalentemente alluvionale si presentano in tre strati di diversa potenzialità, dei quali presentemente si sfruttano solo i due più superficiali, i quali hanno un tenore in stagno dell'1% circa. Altro grande paese produttore di minerale di stagno di alluvione è la Bolivia (Potosí, Oruro, La Paz), che produce sabbie stannifere col 1,5-3% di stagno, spesso argentifere e bismutifere. Segue poi la Cina (Yün-nan), l'Indocina (Tonchino), l'India (distretto di Hazaribagh), l'Inghilterra (Cornovaglia), dove si lavorano giacimenti primarî e alluvionali; l'Australia (Tasmania), l'Uione Sudafricana (Transvaal, Colonia del Capo, Rhodesia, Zambesia) che sfrutta filoni di cassiterite con l'1,75-5% di stagno; l'Africa Centrale (Congo, Catanga); l'Africa Orientale (Nigeria) con depositi alluvionali contenenti in media il 16% di stagno; gli Stati Uniti che sfruttano attualmente dei filoni di grande estensione (Nuovo Messico, Montana, Nevada, Virginia); il Messico; il Canada; il Perù; la Boemia; la Sassonia, ecc.
Usi e produzione. - La cassiterite è l'unico minerale di stagno che abbia un'importanza industriale. Il materiale stannifero, sia dei filoni, sia delle alluvioni, è sempre molto povero, contenendo solo dal o,5 al 2,5% di stagno, per cui deve essere concentrato; ciò che si fa in generale sul posto di estrazione. La concentrazione si fa con lavaggi, approfittando dell'elevato peso specifico della cassiterite, con trattamenti magnetici, per separare l'ossido di ferro e la woframite magnetica, con arrostimenti, per eliminare zolfo e arsenico, e, per i minerali bismutiferi (Bolivia), anche mediante trattamento con acidi al fine di disciogliere il bismuto. Si ottiene così un prodotto ricco in cassiterite, "concentrato di stagno", contenente il 50-70% di stagno, ma contenente ancora, come impurezze, del quarzo, dell'ossido di ferro, dello zolfo, dell'arsenico, del piombo, dell'antimonio, del bismuto, dell'argento, ecc., pronto per il trattamento metallurgico.
La produzione mondiale annua dello stagno si aggira intorno a una media di 120.000 tonnellate.