製錬鉱石には何が含まれますか？

製錬鉱石は、鉱物の形で金属を含む岩石を加熱し、多くの場合他の化学物質またはガスを加えて、さらに使用および処理するために天然金属を分離するプロセスです。 銅と銀は、人類がこれまでに製錬した最も初期の金属であると考えられており、そのプロセスの起源は何千年も文明の夜明けまで遡ることができます。 鉄などの酸化物ベースの鉱石の初期の製錬では、炭素が高温下で鉱石中の酸素と結合し、卑金属を解放する炭の形で炭素を製錬炉に導入しました。 文明の発展の初期の多くの時代は、石器時代、青銅器時代、鉄器時代など、当時の一般的な製錬技術、またはその欠如にちなんで命名されています。

現代の製錬炉は、通常、炭素で裏打ちされた、還元セルとして知られている大型の熱処理鋼製反応室です。 チャンバーは金属の融点まで加熱され、酸化剤と結合する化学物質と反応します。 金属は排出され、スラグとして知られる固形廃棄物は安全な廃棄のために保管されます。 製錬技術は、地元の水路を汚染する廃水やヒ素、カドミウム、水銀などの重金属汚染物質を生成する可能性があるため、重度の環境汚染物質であることが知られています。

製錬鉱石の一般的な不満は、装置が酸性雨につながる危険な大気汚染を引き起こすことでした。 硫酸ミストの形で大気に損傷を引き起こす可能性があり、金属硫化物を製錬した結果、大気と反応する二酸化硫黄ガスが放出されます。 この例としては、硫化銅、CuFeS _2があり 、これは何世紀も前と同じように製錬されています。 酸性雨は、人間や動物の個体群に有害であるだけでなく、ほとんどの植物が強酸性環境で繁栄できないため、土壌の酸性度を高めることもできます。 最近の製錬ツールは、排出量を削減するための空気スクラバーとして機能する静電集塵機の使用、および製錬廃水の環境への放出ではなくプロセスへのリサイクルを含んでいます。

鉱石の新しい製錬方法には、フラッシュ炉と呼ばれるものが含まれます。フラッシュ炉は、銅からスズまたはアルミニウムまであらゆるものを製錬するために使用されます。 これは、伝統的な製錬所よりも閉鎖された環境システムであり、主として発熱性であり、製錬所は主に外部源の代わりに化学反応により熱を発生します。 アルミナ製錬鉱石は、このようにして、華氏1,778°〜2,102°（摂氏970°〜1,150°）の温度で動作する反応セルでアルミニウムに加工されます。 また、反応セルは帯電しており、不純物の除去に役立ち、アルミナと炭素を反応させてアルミニウムと二酸化炭素を形成します。

フラッシュ炉は、鉱石の硫黄酸化物が瞬時に二酸化硫黄ガスに変換される鉱石の製錬プロセスからその名前を取得します。 このガスは、炉内の新しいタイプの製錬ツールによって吸い上げられ、保管され、他の産業用に販売されます。 これにより製錬の安全性が向上しますが、製錬鉱石用の旧式の焼結および高炉設計からフラッシュ炉への転換は、1990年代半ばに開始されました。 製錬業界では汚染が依然として重要な問題であり、製錬所周辺の土地は伝統的に荒れ地であり、自然が繁栄することはありません。