Wat is kopersmelting?
Kopersmelten is het proces waarbij kopermetaal wordt gescheiden van het gesteente waarin het van nature wordt ingebed door het te smelten. Dit wordt bereikt door een aantal verschillende verwerkingsstappen. De term kopersmelten kan in het bijzonder naar deze smeltstap verwijzen of het kan in het algemeen iets minder formeel verwijzen naar het gehele proces.
In de natuur zijn koper en vele andere metalen ingebed in gesteente. Een dergelijke combinatie van metaal en rock staat bekend als erts. Voor een praktisch gebruik van koper moet het van het gesteente en andere metalen worden gescheiden en tot een acceptabele zuiverheid worden verfijnd. Elke kopersmeltbewerking heeft zijn eigen unieke proces, maar velen delen vergelijkbare basisstappen.
Een typisch proces kan beginnen met het malen van het erts tot een poeder. Dit poeder wordt verwerkt met chemicaliën en lucht om een deel van het ongewenste materiaal af te scheiden en het koper te concentreren. Ongewenst materiaal van deze stap wordt het restafval genoemd. De residuen worden typisch weggegooid in een residuenvijver.
Geconcentreerd materiaal van deze stap wordt vervolgens gedroogd en in een smeltoven bij hoge temperatuur gevoerd. Terwijl het concentraat wordt verwarmd, scheiden verschillende materialen zich in lagen. Een laag gesmolten materiaal dat koper bevat, bekend als de matte laag, zinkt naar de bodem. Afvalstoffen, slakken genoemd, drijven naar de top. Slakken en zwaveldioxide-gassen worden verwijderd en weggegooid of verkocht terwijl de matte laag doorgaat naar de volgende stap.
Matte wordt vervolgens in een converter gegoten, waar het reageert met lucht, kalk en silica om het koper van ijzerslak te scheiden. Het resulterende koper uit deze stap staat bekend als blisterkoper. Blaarkoper ondergaat verdere verbranding en zuivering om alle resterende onzuiverheden te verwijderen.
Een van de belangrijkste bijwerkingen van het kopersmeltproces is de productie van afval. Het raffineren van koper levert drie en een half keer zoveel afval op als de hoeveelheid geproduceerd koper. Dit afval is niet alleen in de vorm van vaste stoffen die moeten worden verwijderd of gerecycled, maar ook zwaveldioxidegas. Zwaveldioxide is een belangrijke luchtverontreinigende stof, vooral opmerkelijk als een voorloper van de productie van zure regen. Sommige landen vereisen saneringsstappen bij het smelten van koper en andere industriële activiteiten om de negatieve milieueffecten van het proces te verminderen.
Men denkt dat vroege kopersmelting tussen 4000 en 4300 voor Christus in West-Azië is ontstaan. Veel historici geloven dat oude pottenbakkers dit proces waarschijnlijk als eerste zouden ontdekken. Hun open haarden zouden de noodzakelijke hoge temperatuur hebben kunnen bereiken. Eenvoudige kampvuren zouden niet heet genoeg zijn gebrand om koper te smelten.
Het grootste deel van de koperreserves is grotendeels geconcentreerd in enkele regio's, waaronder delen van de Verenigde Staten en Canada, Zambia en het Andesgebergte. Moderne kopersmelterijen bevinden zich echter over de hele wereld op alle continenten behalve Antarctica. Terwijl Antarctica ook een bron van koperertsafzettingen is, werd in 1991 een langetermijnmoratorium op de mijnbouw op Antarctica ingesteld om het gebied te behouden.