La lavorazione dei metalli era conosciuta dalla popolazione della moderna Italia fin dall'Età del bronzo. Già dall'86 a.C., Roma aveva espanso il suo controllo sopra un'immensa parte del Mediterraneo, che includeva nove province: dall'Italia alle sue isole, alla Spagna, alla Macedonia, all'Africa, all'Asia Minore, alla Siria e alla Grecia. Per la fine del regno dell'Imperatore Costantino I, l'Impero romano si era ulteriormente espanso, fino a comprendere parte della Britannia, l'Egitto, tutta la parte della Germania a ovest del Reno, la Dacia, Norico, la Giudea, l'Armenia, l'Illyricum e la Tracia.. E mentre l'impero cresceva, anche il suo bisogno di metalli cresceva con esso.
La stessa Italia centrale non era ricca di minerali metalliferi, portando alla creazione di reti commerciali per soddisfare la richiesta di metalli della Repubblica. I primi Italiani ebbero qualche accesso alle miniere in Toscana e nelle regioni settentrionali della penisola (Gallia Cisalpina), oltre all'isola d'Elba e la Sardegna. Con la conquista dell'Etruria nel 275 a.C. e delle seguenti acquisizioni dovute alle guerre puniche, Roma ebbe l'opportunità di espandersi oltre, nella Gallia Transalpina e nella penisola iberica, entrambe ricche di risorse minerarie. All'apice dell'Impero romano, Roma utilizzò risorse minerarie che andavano dalla Mauretania Tingitana (nord-ovest Africa) fino all'Egitto, dall'Arabia alla parte nord dell'Armenia, dalla Galazia alla Germania, dalla Britannia alla penisola iberica, comprendendo tutte le coste del Mar Mediterraneo. La Britannia, l'Iberia, la Dacia e Norico erano tutte regioni di particolare importanza, dato che erano ricche di depositi minerali, e divennero grandi centri di sfruttamento di risorse.
Ci sono prove che dopo la metà della durata dell'Impero ci fu un grande e improvviso declino dell'estrazione mineraria. Questo si riflesse in altri commerci e industrie, e sembra che il declino dell'economia sia stato il penultimo passo per la caduta di Roma stessa.
Una delle più importanti fonti di informazioni romane è la Naturalis historia di Plinio il Vecchio, che morì nel 79 d.C. nell'eruzione del Vesuvio. Molti libri della sua enciclopedia trattano di metalli e minerali metalliferi, compresa la loro regolarità, importanza e sviluppo (sul territorio).Plinio il Vecchio, Naturalis historia, XXXIII-XXXVII.
Tipi di metalli usati Molti dei primi artefatti in metallo che gli archeologi hanno identificato sono stati utensili o armi, oltre a oggetti usati come ornamenti, come per esempio gioielli, come quelli della famosa The Migdale Hoard,Una inestimabile collezione di gioielli della prima Età del bronzo, scoperta da un lavoratore che stava facendo esplodere una collinetta di granito dietro Bonar Bridge, Scozia, vicino a quella che viene oggi chiamata "Tulloch Hill", nel maggio del 1900. Risalente all'incirca al 2000 a.C., gli aftefatti sono stati lasciati in custodia al National Museum of Scotland ad Edimburgo. Sono inclusi:la lama di un'ascia di bronzo, una serie di braccialetti e cavigliere, anch'esse in bronzo, e una serie di bottoni squisitamente intagliati di carbone a fiamma lunga e lignite che potrebbero aver adornato una giacca dell'età del bronzo, degli ornamenti per capelli in bronzo e dei frammenti di un elaborato copricapo di bronzo.. Questi primi oggetti in metallo erano creati con i metalli più malleabili; rame, oro, e piombo in particolare, come metalli trovati in natura, ganghe o ricavati da estrazione termale, ammorbiditi successivamente da calore minimo.. Mentre la tecnologia avanzò fino al punto di creare rame di sorprendente purezza, la maggior parte del metallo dell'antichità era costituito in leghe, della quale la più importante era il bronzo, una lega di rame e stagno. Le leghe sono unioni di metalli differenti create o per fusione (in altiforni) o per forgiatura. È importante notare che un minerale metallico non costituisce necessariamente una lega; questo è un insieme di minerali e metalli in lega. Con l'evoluzione della tecnologia metallurgica (lavorazione al maglio, fusione (in altiforni o meno), arroventamento o torrefazione, coppellazione, plasmatura, forgiatura, etc.), nuovi metalli furono intenzionalmente inclusi nel repertorio della metallurgia.
All'apice dell'Impero romano, i metalli in uso comprendevano: oro, argento, bronzo, stagno, piombo, zinco, ferro, mercurio, arsenico, antimonio.. Nell'età del bronzo, i metalli venivano usati in base a diversi criteri fisici: esteticità, durezza, colore, sapore/odore (per utensili da cucina), timbro (strumenti), resistenza alla corrosione, peso, e altri innumerevoli fattori. Era possibile creare inoltre molte leghe, studiate per cambiare intenzionalmente le proprietà del metallo; per esempio, la lega formata da una predominanza di ferro unito con piombo renderebbe più duro il tenero stagno, formando peltro, utile nella creazione di utensili da cucina e nelle posate.
Provenienza dei metalli
Provenienza dei metalliOroIberia, Gallia, Gallia Cisalpina, Britannia, Norico, Dalmazia, Mesia Superiore, Arabia, India, AfricaArgentoIberia, Gallia, Laurium (Grecia), Asia Minore, Carmania, Midian, India, Battria, Britannia, Cipro, SardegnaRameIberia, Gallia, Cisthene, Cipro, Carmania, Arabia, Aleppo, Sinai, Meroe, Masaesyi, India, Britannia.StagnoIberia, Persia, BritanniaPiomboIberia, Gallia, Sardegna, Sicilia, BritanniaFerroIberia, Isola d'Elba, Sardegna, Hallstatt, Norico], Illiria, Macedonia, Dacia, Sinai, Meroe, BritanniaZincoGallia, Gallia Transpadana, Campania, Germania, Andrei, Cipro, SardegnaMercurioIberia, Armani, EtiopiaArsenicoPalagonia, CarmaniaAntimonioIpotizzato: Mitilene, Chio, nei pressi di Smirne, Transcaucasia, Persia, Teheran, Punjab, Britannia
L'Iberia (attuale Spagna e Portogallo), era una delle maggiori, se non la più ricca, delle province romane in termini di minerali, dal primo secolo a.C. Conteneva giacimenti di minerali (oro, argento, bronzo, stagno, piombo, ferro, e Mercurio), ed era quindi molto ricca di risorse. I Romani realizzarono questo, come è evidente dall'estrazione e elaborazione di minerali su larga scala nella regione. Dalla sua acquisizione durante le guerre puniche alla caduta di Roma, l'Penisola iberica continuò a produrre una quantità considerevole di metalli per i Romani.
Similmente, la Britannia, era anch'essa molto ricca di metalli. L'oro veniva estratto a Dolaucothi, nel Galles, il rame e lo stagno nella Cornovaglia, mentre il piombo nei Monti Pennini, Mendip Hills e nel Galles. Studi significativi sono stati fatti sulla produzione di ferro nella Britannia romana; l'uso di ferro in Europa venne intensificato dai Romani, e fu parte dello scambio di idee fra culture.. Fu l'importanza che i romani attribuirono al ferro che permise il completamento del cambio in quelle culture nell'età del ferro che usavano ancora prevalentemente bronzo al ferro.
Norico, provincia romana posizionata sul territorio dell'attuale Austria, era talmente ricca di oro e minerali ferrosi, che Plinio, Strabone, e Ovidio lodarono i suoi munifici depositi. Il principale prodotto ricavato era il ferro, ma anche l'oro dei depositi alluvionali era tenuto in considerazione. Questa provincia era stata assimilata nell'Impero romano dopo una lunga serie di duraturi trattati di pace, che iniziarono nel 181 a.C. con la colonizzazione romana di Aquileia, grande centro di scambio fra le due nazioni. Dal 15 a.C., Norico divenne ufficialmente una provincia dell'Impero, e il commercio di metalli prosperò ben oltre il V secolo d.C. Alcuni studiosi reputano che l'arte della forgiatura del ferro possa non essere stata necessariamente creata dai romani, ma che invece fosse stata ben sviluppata in questa area e che fossero state le popolazioni di Norico a ricordare ai Romani l'utilità del ferro. Per esempio, delle tre forme del ferro (ferro battuto, acciaio, e morbido), le forme in cui vennero esportate maggiormente furono quella del ferro battuto (contenente una piccola percentuale uniformemente distribuita di scorie) e dell'acciaio (carbonato di ferro), dato che il ferro puro era troppo malleabile per funzioni come il ferro battuto o l'acciaio..
La Dacia, situata nella Transilvania, fu conquistata nel in 107 d.C. per l'acquisizione delle risorse nella regione a vantaggio di Roma. La quantità di oro che entrò nelle casse romane fu talmente elevate che fece scendere il valore dell'oro. Anche l'estrazione del ferro fu d'importanza per la regione. Conquistata dalla potenza militare, la sfortunata differenza fra le miniere di Norico e quelle della Dacia fu la presenza di popolazioni schiave utilizzate come forza lavoro. Nonostante ciò, dopo circa due secoli dopo la conquista della Dacia, i romani si ritirarono, e, la popolazione, essendosi adattata alla cultura romana, continuò in una versione di romanizzazione.
Tecnologia
La prima fra le manipolazioni del metallo fu probabilmente la lavorazione al maglio,. dove il rame veniva battuto in sottili lamine. L'arricchimento dei minerali, chiamato anche processo del 'rendere migliore', poteva essere eseguito sul minerale (se si avevano un numero sufficiente di frammenti di metallo separati dal minerale) o dopo la fusione, quando aggregazioni di metallo formatisi dal minerale fuso potevano essere raccolte dalle scorie raffreddate. Fondere metalli arricchiti ha permesso inoltre ai metallurgisti dell'epoca l'uso di calchi e stampi, per creare modelli di metallo fuso. Molte delle tecniche metallurgiche sviluppate nell'Età del Bronzo erano ancora in uso durante il periodo romano. La purificazione per fusione—il processo di usare calore per separare le scorie dal metallo, la fusione in altiforni— usata, in un ambiente riscaldato a ridotto contenuto di ossigeno, per separare gli ossidi di metallo in metallo e biossido di carbonio (anidride carbonica), l'arroventamento o torrefazione—processo che consiste nell'utilizzo di un ambiente ricco di ossigeno per isolare ossido di zolfo da ossido di metallo che poi possono essere fusi in altiforni, l'uso di stampi—che consisteva nel versare metallo liquido in uno stampo per creare un oggetto, la lavorazione al maglio—usare forza bruta per creare lamine sottili che potevano essere ricotte o formate, e la coppellazione—separazione di diverse leghe per isolare uno specifico metallo— tutte queste tecniche erano state ben assimilate(Zwicker 1985).. Nonostante ciò, i Romani fornirono pochi nuovi avanzamenti tecnologici oltre l'utilizzo del erro e della coppellazione e la granulazione nella separazione di leghe d'oro.
Mentre l'oro trovato in natura fosse comune, talvolta il minerale grezzo poteva contenere piccole quantità d'argento e rame. I Romani utilizzarono un sofisticato sistema per separare questi preziosi metalli. L'uso della coppellazione, un processo sviluppato prima dell'ascesa di Roma, consentiva l'estrazione del rame dall'oro e dall'argento, o una lega chiamata electrum. Per poter separare l'oro e l'argento, però, i Romani dovettero granulare la lega, versando il metallo liquido fuso in acqua fredda, e quindi messi i granuli in ul altoforno con sale, separando l'oro dal chimicamente alterato cloruro d'argento. Usarono un medesimo procedimento per estrarre argento dal piombo.