Wat is er betrokken bij het smelten van erts?

Smelts erts is een proces waarbij gesteente met metalen in minerale vorm wordt verwarmd, vaak met de toevoeging van andere chemicaliën of gassen, om het native metaal te scheiden voor verder gebruik en verwerking. Men denkt dat koper en zilver de vroegste metalen ooit zijn gesmeerd door de mensheid, en de oorsprong van het proces kan vele duizenden jaren worden teruggevoerd tot het begin van de beschaving. Vroege smelten van op oxide gebaseerde ertsen zoals ijzer betrof de introductie van koolstof in de smeltoven in de vorm van houtskool, waarbij de koolstof zou binden met de zuurstof in het erts onder hoge temperaturen en het basismetaal bevrijden. Veel vroege eeuwen in de vooruitgang van de beschaving zijn vernoemd naar de gemeenschappelijke smelttechnologie van de periode, of het ontbreken daarvan, zoals het stenen tijdperk, de bronstijd en de ijzertijd. De kamer wordt verwarmd tot het smeltenpunt van het metaal en het wordt gereageerd met chemicaliën die binden aan zijn oxiderende middelen. Het metaal wordt afgevoerd en het vaste afvalmateriaal, bekend als slak, wordt opgeslagen voor veilige verwijdering. Van smelttechnieken is bekend dat ze zware vervuilers van het milieu zijn, omdat ze afvalwater- en zware metaalverontreinigingen kunnen creëren, zoals arseen, cadmium en kwik, die lokale waterwegen vervuilen.

Een veel voorkomende klacht over smeltende erts is dat de apparatuur ook gevaarlijke luchtvervuiling creëert die leidt tot zure regen. Het resultaat van smeltmetalen sulfiden is mogelijk schade aan de atmosfeer in de vorm van zwavelzuurmist, de emissie van zwaveldioxidegas dat reageert met de atmosfeer. Een voorbeeld hiervan is kopersulfide, cufes ₂ , dat op vrijwel dezelfde manier wordt gesmolten als het eeuwen geleden was. Zure regen is niet alleen schadelijk voor de populaties van de mens en dieren, maar het kan ook ikHet niveau van de zuurgraad in de bodem, omdat de meeste planten niet kunnen gedijen in zeer zure omgevingen. Moderne smeltgereedschappen omvatten nu het gebruik van elektrostatische neerslagers die als luchtwassers dienen om de uitstoot te verminderen, en recycling van gesmolten afvalwater terug in het proces in plaats van het in het milieu vrij te geven.

Een nieuwere methode voor het smelten van erts omvat wat bekend staat als een flitsoven, die wordt gebruikt om alles te ruiken van koper tot tin of aluminium. Het is meer een gesloten omgevingssysteem dan traditionele smelters en grotendeels exotherme, waarbij de smelter warmte genereert door chemische reacties in plaats van voornamelijk buitenzijds bronnen. Alumina smelten erts wordt op deze manier verwerkt tot aluminium in een reactiecel die bij temperaturen werkt van 1.778 ° tot 2.102 ° Fahrenheit (970 ° tot 1.150 ° Celsius). De reactiecel is ook elektrisch geladen, wat helpt om onzuiverheden te verwijderen en het aluminiumoxide te reageren met koolstof om aluminium en koolstofdioxide te vormen.

De flitsoven haalt zijn naam uit het proces van het smelten van erts waarbij de zwaveloxiden in het erts onmiddellijk worden omgezet in zwaveldioxidegas. Dit gas wordt overgeheveld door nieuwe soorten smeltgereedschap in de oven, opgeslagen en verkocht voor ander industrieel gebruik. Terwijl dit de smeltveiligheid verhoogt, begon de conversie naar flash-ovens van oudere sinteren en hoogovenontwerpen voor het smelten er alleen in het midden van de jaren negentig plaats. Vervuiling is nog steeds een belangrijk probleem in de smeltende industrie, en het land rond smelters is traditioneel een woestenij geweest, waar niets natuurlijks zou gedijen.