# Métallurgie de l'étain > Un minerai noir et lourd, lavé puis réduit au charbon - Date: v. 3 000 av. J.-C. - Époque: Antiquité - Domaine: [Matériaux & chimie](https://lastcodex.org/fr/domains/materials/) - Palier: III (Artisanat & cités) - Difficulté: 3/5 - URL: https://lastcodex.org/fr/inventions/tin-smelting/ La métallurgie de l'étain change la cassitérite, un oxyde d'étain noir et lourd, en métal en la chauffant avec du charbon de bois sous un fort courant d'air. L'étain fond à 232 °C seulement et s'écoule hors du feu. Des creusets à résidus riches en étain de Göltepe, en Turquie, datés du IIIe millénaire av. J.-C., en sont la plus ancienne preuve publiée ; l'étain a rendu le bronze possible. ![Métallurgie de l'étain · Un minerai noir et lourd, lavé puis réduit au charbon](https://lastcodex.org/_astro/plate.DW3YDlN6_YtGIQ.webp) ## Légende 1. Roue hydraulique 2. Soufflet 3. Fourneau chargé de couches de minerai et de charbon 4. Bloc de fer qui tient la buse du soufflet 5. Auge de pierre qui reçoit l'étain fondu 6. Pierre-moule ## Ce que c'est L'étain est un métal mou et argenté qui fond à 232 °C. Un dixième d'étain dans le cuivre donne le [bronze](/fr/inventions/bronze/), plus dur que le cuivre et plus facile à couler. La plupart de l'étain provient d'un seul minéral, la cassitérite, un oxyde d'étain lourd, brun foncé à noir. Libérée de sa roche par l'érosion, elle s'accumule dans les graviers des rivières, où son poids la fait se déposer avec le sable grossier. La métallurgie de l'étain enlève l'oxygène de la cassitérite. On lave le minerai jusqu'à ce qu'il ne reste presque que de la cassitérite, puis on le chauffe avec du [charbon de bois](/fr/inventions/charcoal/) sous un courant d'air. Les gisements d'étain sont rares et dispersés, en Cornouailles et dans le Devon, dans la péninsule Ibérique, dans le Taurus en Turquie ou en Asie centrale : pendant des millénaires, l'étain a parcouru de longues distances pour arriver chez les fondeurs de bronze. ## Comment ça marche ![Une batée de bois ronde et peu profonde, pleine d'eau, avec une étroite bande de grains sombres et lourds le long de son bord bas et du sable plus clair étalé vers la lèvre, l'eau débordant par le bord bas sur le gravier](https://lastcodex.org/_astro/v1.BJIIHfkN_ZI2KRc.webp) _Le lavage à la batée : l'eau emporte le sable de quartz léger, la cassitérite lourde reste au fond._ La première étape est la concentration. On remue le minerai broyé ou le gravier stannifère dans une eau courante ou dans une batée. La cassitérite est bien plus dense que le quartz : l'eau emporte les grains légers et laisse les grains sombres. Les mineurs de Cornouailles et du Devon appelaient le concentré lavé « étain noir », et le métal « étain blanc ». Dans le fourneau, le charbon qui brûle produit du monoxyde de carbone, qui arrache l'oxygène à l'oxyde d'étain. Le métal se forme en gouttelettes qui fondent aussitôt et coulent vers le bas. L'étain fond à basse température, mais l'oxyde ne cède son oxygène que dans un feu très chaud : les fontes expérimentales ont dépassé 1 000 °C, et les fonderies du Dartmoor travaillaient vers 1 150 °C. L'étain se perd facilement. Une partie se combine à la silice et au fer du minerai pour former la scorie, une autre part avec les gaz. Lors de petites expériences dans le nord-ouest de la péninsule Ibérique, les pertes ont atteint 80 % de l'étain. Aussi les fondeurs broyaient-ils la scorie pour en retirer les gouttelettes de métal prisonnières, et la refondaient. ## Comment faire Une petite fonte en creuset montre tout le procédé. Il faut une forge au charbon avec soufflerie, un creuset en argile-graphite avec son couvercle, une pince et du charbon de bois concassé. N'utiliser que de la cassitérite vendue avec une analyse chimique qui montre qu'elle ne contient pas d'arsenic. **Laver le minerai.** Mettre la cassitérite broyée dans une batée avec de l'eau, la faire tourner et incliner légèrement la batée pour que l'eau emporte les grains légers. Recommencer jusqu'à ce qu'il ne reste que des grains sombres et lourds, puis les sécher complètement. ![Un creuset d'argile à couvercle, coupé en deux et enfoncé jusqu'à mi-hauteur environ dans du charbon de bois rougeoyant, rempli de grains de minerai sombres mêlés de charbon concassé](https://lastcodex.org/_astro/v3.BmD-2Hn5_ZaiCWL.webp) _Le creuset reste couvert, dans le charbon de bois, pour que peu d'air atteigne la charge._ **Remplir le creuset.** Mélanger le concentré sec à du charbon concassé, remplir le creuset, recouvrir d'une couche de charbon et fermer le couvercle. Lors d'une expérience à Butser, des creusets couverts placés dans un four en cuvette ouvert n'ont pas donné d'étain, car le feu contenait trop d'air : garder le creuset enfoui dans le charbon, hors du souffle direct. **Chauffer.** Placer le creuset au fond de la forge, le recouvrir de charbon et souffler assez fort pour maintenir le feu au-dessus de 1 000 °C le temps de la réaction. Rajouter du combustible à mesure qu'il se consume. **Récupérer l'étain.** Sortir le creuset à la pince et le laisser refroidir sur une brique réfractaire. Casser la scorie et en retirer les billes brillantes d'étain. Refondues dans une petite louche à quelques centaines de degrés, elles se coulent en un petit lingot. > **Sécurité.** Tous les outils et moules doivent être parfaitement secs : de l'eau sous du métal en fusion se change en vapeur et projette le métal. Un feu de charbon de bois dégage du monoxyde de carbone ; ne jamais fondre à l'intérieur. Les minerais d'étain contiennent souvent des minéraux d'arsenic, dont les fumées sont toxiques quand on les chauffe : ne jamais chauffer un minerai sans analyse, et ne jamais le griller. ## Histoire et évolution Les plus anciens bronzes, comme une feuille de Pločnik en Serbie datée d'environ 4650 av. J.-C., ont sans doute été obtenus à partir de minerais qui contenaient à la fois du cuivre et de l'étain, sans passer par l'étain métal. La réduction de l'étain seul est venue plus tard. À Göltepe, dans le Taurus central en Turquie, les fouilles de 1990 ont livré quelque 250 fragments de creusets en forme de bol du IIIe millénaire av. J.-C., aux résidus riches en étain, que les fouilleurs interprètent comme la réduction de la cassitérite en étain. Les analyses chimiques de Bryan Earl et Hadi Özbal, publiées en 1996, aboutissent à la même conclusion. Les dates radiocarbone de la mine voisine de Kestel commencent vers 3200 av. J.-C. D'autres spécialistes, dont James Muhly, ont jugé les filons de Kestel trop pauvres en étain et proposé qu'on y cherchait de l'or ; en 2021, l'analyse de sédiments restés dans la mine a trouvé de la cassitérite et seulement une trace d'or. Un fragment de lingot d'étain enveloppé de tissu, provenant d'une des tombes royales de l'âge du Bronze ancien d'Alacahöyük, en Anatolie centrale, est considéré par les archéométallurgistes qui l'ont étudié comme le plus ancien lingot d'étain connu. ![Un quart de lingot d'étain plat à quatre coins posé sur du sable, avec un coin saillant et deux bords droits coupés](https://lastcodex.org/_astro/v2.LfmSde9T_1QBXdH.webp) _Un quart de lingot d'étain en forme de peau de bœuf, comme on en découpait beaucoup avant de les charger sur le navire d'Uluburun._ À l'âge du Bronze récent, l'étain voyage en grandes quantités. Le navire d'Uluburun, qui a sombré au large du sud de la Turquie vers 1300 av. J.-C., portait environ une tonne d'étain, surtout en lingots à quatre poignées en forme de peau de bœuf, presque tous coupés en quarts ou en moitiés avant d'être embarqués. Des lingots d'étain de trois épaves de la même époque, au large d'Israël, ont été rattachés en 2025 à la Cornouailles et au Devon. Au Ier siècle av. J.-C., l'historien Diodore de Sicile, d'après des récits plus anciens, décrit les habitants de Belerion, en Cornouailles, qui extraient le minerai, fondent et purifient l'étain et le façonnent en pièces de la taille d'osselets, qu'ils portent à marée basse jusqu'à l'île d'Ictis. Au Moyen Âge et plus tard, les mineurs de Cornouailles et du Dartmoor fondent l'étain dans des « blowing houses », des bâtiments de pierre où une [roue hydraulique](/fr/inventions/water-wheel/) actionne les [soufflets](/fr/inventions/bellows/). William Pryce en décrit une en 1778 : un fourneau d'environ six pieds de haut, en granite et en argile, rempli de couches d'étain noir et de charbon ; deux soufflets de huit pieds de long qui soufflent par un bloc de fer près du fond ; et au pied, un trou par lequel l'étain coule dans une auge de pierre, d'où on le verse à la louche dans des moules. Un tel fourneau pouvait fondre de 8 à 12 quintaux anglais d'étain en douze heures. Pryce note que l'étain le plus pur, dit étain en grain, venait du minerai d'alluvion fondu au charbon de bois dans ces fonderies. Les fours à réverbère au charbon de terre, où le feu brûle à l'écart du minerai, se répandent à partir de 1700 environ, le premier de Cornouailles à Newham près de Truro, et ont remplacé les blowing houses dans les années 1850. La dernière fonderie d'étain de Cornouailles, à Seleggan près de Redruth, a fermé en 1931. ## Repères clés - Fusion de l'étain: 232 °C - Plus anciens creusets de réduction publiés: Göltepe, Turquie, IIIe millénaire av. J.-C. - Épave d'Uluburun, vers 1300 av. J.-C.: Environ 1 t d'étain en lingots - Fonderie décrite par Pryce (1778): 8 à 12 quintaux anglais (environ 400 à 600 kg) d'étain en douze heures ## Nécessite - [Céramique](https://lastcodex.org/fr/inventions/pottery/): L'argile changée en pierre par le feu (il y a 20 000 ans) - [Charbon de bois](https://lastcodex.org/fr/inventions/charcoal/): Le bois cuit sous la terre (v. 4 500 av. J.-C.) - [Outils de pierre](https://lastcodex.org/fr/inventions/stone-tools/): Le premier tranchant (il y a 3,3 millions d'années) - [Roue hydraulique](https://lastcodex.org/fr/inventions/water-wheel/): Une rivière changée en travail (v. 300 av. J.-C.) - [Soufflet](https://lastcodex.org/fr/inventions/bellows/): Déplacer l’air dans une chambre souple (v. 2 100 av. J.-C.) - [Métallurgie du fer](https://lastcodex.org/fr/inventions/iron-smelting/): Usage élargi vers 1200 av. J.-C. ; minerai, charbon et bas fourneau (v. 1 200 av. J.-C.) ## Mène à - [Condensateur électrique](https://lastcodex.org/fr/inventions/capacitor/): Garder une charge entre deux armatures (1745) - [Phonographe](https://lastcodex.org/fr/inventions/phonograph/): Graver le son dans un sillon et le relire (1877) - [Cafetière à pression](https://lastcodex.org/fr/inventions/pressure-coffee-maker/): Le café poussé par la vapeur (1822) - [Fer à souder électrique](https://lastcodex.org/fr/inventions/soldering-iron/): Assembler fils et composants à l’étain fondu (1880) - [Dentifrice](https://lastcodex.org/fr/inventions/toothpaste/): Une pâte ou une poudre qui nettoie les dents et protège l’émail (v. 1 500 av. J.-C.) ## Sources - [Tin Processing at Göltepe, an Early Bronze Age Site in Anatolia (Yener and Vandiver, 1993)](https://doi.org/10.2307/505657), American Journal of Archaeology 97 - [Thermoluminescence dating of a crucible fragment from an early tin processing site in Turkey (Vandiver et al., 1993)](https://experts.arizona.edu/en/publications/thermoluminescence-dating-of-a-crucible-fragment-from-an-early-ti/), Archaeometry, via University of Arizona - [Early Bronze Age tin processing at Kestel/Göltepe, Anatolia (Earl and Özbal, 1996)](https://doi.org/10.1111/j.1475-4754.1996.tb00777.x), Archaeometry 38 - [Mineralogical Analysis of the Kestel Mine: An Early Bronze Age Source of Tin Ore in the Taurus Mountains, Turkey (Powell et al., 2021)](https://www.mdpi.com/2075-163X/11/1/91), Minerals 11 - [An Ingot Fragment of Tin from EBA Royal Tombs at Alacahöyük, Anatolia (Ü. Yalçın and H. G. Yalçın, 2020)](https://avesis.sdu.edu.tr/yayin/bb3c0544-ed6a-48ac-8ce2-593391a93403/an-ingot-fragment-of-tin-from-eba-royal-tombs-at-alacahoyuk-anatolia), SDÜ Journal of Social Sciences 50 - [The Uluburun shipwreck and Late Bronze Age trade (C. Pulak, 2008)](https://cgs.la.psu.edu/wp-content/uploads/sites/27/2020/12/Pulak-2008-Reading.pdf), In Beyond Babylon, Metropolitan Museum of Art; reading via Penn State - [Britain's long-distance tin trade transformed the Bronze Age (on Williams, Roberts et al., Antiquity 2025)](https://dur.ac.uk/news-events/latest-news/2025/05/britains-long-distance-tin-trade-transformed-the-bronze-age/), Durham University - [Diodorus Siculus, Library of History, Book V, chapter 22 (trans. C. H. Oldfather)](https://penelope.uchicago.edu/Thayer/E/Roman/Texts/Diodorus_Siculus/5B*.html), LacusCurtius, University of Chicago - [Upper Merrivale tin blowing and stamping mills, list entry 1020039](https://historicengland.org.uk/listing/the-list/list-entry/1020039), Historic England - [Blowing houses at Week Ford, list entry 1002602](https://historicengland.org.uk/listing/the-list/list-entry/1002602), Historic England - [Mineralogia Cornubiensis (W. Pryce, 1778), book II, chapter II: smelting of stream tin in the blowing-house](https://wellcomecollection.org/works/mrk9ztrg), Wellcome Collection - [Of blowing houses and tin smelters (B. Deacon, 2020)](https://bernarddeacon.com/2020/03/31/of-blowing-houses-and-tin-smelters/), Bernard Deacon, historian of Cornwall - [An experimental approach for smelting tin ores from Northwestern Iberia (Figueiredo et al., 2017)](https://dev.rdpc.dspace.uevora.pt/items/e21b28a4-76c1-41f7-b3aa-ac47e8c8dd0c), Materials and Manufacturing Processes 32, via Universidade de Évora - [Mineralogy meets archaeology: experimental archaeometallurgy of Bronze Age Sn and Cu smelting (Krismer and Tropper, 2010)](https://opac.geologie.ac.at/ais312/dokumente/Mitt_OEMinGes_156_115-128.pdf), Mitteilungen der Österreichischen Mineralogischen Gesellschaft 156 - [An experimental tin smelt at Flag Fen (S. Timberlake)](https://hmsjournal.org/index.php/home/article/view/466), Historical Metallurgy Society - [Tin](https://www.rsc.org/periodic-table/element/50/tin), Royal Society of Chemistry Faits vérifiés le 2026-10-19. --- The Last Codex · https://lastcodex.org/fr/inventions/tin-smelting/ · © The Last Codex. Textes, planches et figures : CC BY-NC-ND 4.0.