Che cos'è la fusione del rame?

La fusione del rame è il processo di separazione del metallo di rame dalla roccia in cui è naturalmente incorporato fondendolo. Ciò avviene attraverso una serie di diverse fasi di elaborazione. Il termine fusione del rame può riferirsi in particolare a questa fase di fusione o può riferirsi in modo un po 'meno formale all'intero processo in generale.

In natura, il rame, così come molti altri metalli, può essere trovato incorporato nella roccia. Una tale combinazione di metallo e rock è conosciuta come minerale. Affinché il rame sia messo in pratica, deve essere separato dalla roccia e da altri metalli e raffinato fino a purezza accettabile. Ogni operazione di fusione del rame ha il suo processo unico, tuttavia molti condividono passaggi di base simili.

Un processo tipico potrebbe iniziare con la macinazione del minerale in polvere. Questa polvere viene lavorata con sostanze chimiche e aria per separare parte del materiale indesiderato e concentrare il rame. Il materiale indesiderato da questo passaggio è indicato come sterili. Gli sterili vengono generalmente smaltiti in uno stagno di sterili.

Il materiale concentrato da questo passaggio viene quindi essiccato e immesso in un forno di fusione ad alta temperatura. Quando il concentrato viene riscaldato, diversi materiali in esso separati si dividono in strati. Uno strato di materiale fuso contenente rame, noto come strato opaco, affonda sul fondo. I solidi di scarto, chiamati scorie, galleggiano verso l'alto. Le scorie e i gas di anidride solforosa vengono rimossi e scartati o venduti mentre lo strato opaco passa al passaggio successivo.

Il opaco viene quindi versato in un convertitore dove reagisce con aria, calce e silice per separare il rame dalle scorie di ferro. Il rame risultante da questo passaggio è noto come rame blister. Il rame in blister viene sottoposto a ulteriore cottura e purificazione per rimuovere eventuali impurità rimanenti.

Uno dei principali effetti collaterali del processo di fusione del rame è la produzione di rifiuti. La raffinazione del rame comporta tre volte e mezzo lo spreco della quantità di rame prodotta. Questi rifiuti non sono solo sotto forma di solidi che devono essere smaltiti o riciclati, ma anche gas di anidride solforosa. L'anidride solforosa è un importante inquinante atmosferico, particolarmente notevole come precursore della produzione di piogge acide. Alcuni paesi richiedono interventi di bonifica nella fusione del rame e altre operazioni industriali per mitigare l'impatto ambientale negativo del processo.

Si pensa che la prima fusione del rame abbia avuto origine nell'Asia occidentale tra il 4000 e il 4300 a.C. Molti storici ritengono che probabilmente i vasai antichi scoprirono per primi questo processo. Le loro fornaci a focolare aperto sarebbero state in grado di raggiungere la necessaria temperatura elevata. I semplici fuochi non sarebbero stati abbastanza caldi da fondere il rame.

La maggior parte delle riserve di rame sono in gran parte concentrate in alcune regioni, incluse parti degli Stati Uniti e del Canada, dello Zambia e delle Ande. Le moderne operazioni di fusione del rame, tuttavia, si trovano in tutto il mondo in tutti i continenti tranne l'Antartide. Mentre l'Antartide è anche una fonte di depositi di minerale di rame, nel 1991 è stata istituita una moratoria a lungo termine sulle attività minerarie in Antartide per preservare la zona.