Hva er involvert i smeltemalm?
Smeltemalm er en prosess der bergholdige metaller i mineralform varmes opp, ofte med tilsetning av andre kjemikalier eller gasser, for å skille ut det naturlige metallet for videre bruk og foredling. Kobber og sølv antas å ha vært de tidligste metaller som noensinne er smeltet av menneskeheten, og opprinnelsen til prosessen kan spores mange tusen år tilbake til sivilisasjonens morgen. Tidlig smelting av oksydbaserte malmer som jern innebar innføring av karbon i smelteovnen i form av trekull, hvor karbonet ville binde seg med oksygenet i malmen under høye temperaturer og frigjøre basismetallet. Mange tidlige aldre i utviklingen av sivilisasjonen er oppkalt etter den vanlige smelteteknologien i perioden, eller mangel på slike, som steinalder, bronsealder og jernalder.
En moderne smelteovn er typisk et stort, varmebehandlet stålreaktorkammer foret med karbon og ofte kjent som en reduksjonscelle. Kammeret blir oppvarmet til smeltepunktet for metallet, og det blir omsatt med kjemikalier som binder til dets oksidasjonsmidler. Metallet tappes av, og det faste avfallsmaterialet, kjent som slagg, lagres for sikker avhending. Smelteteknikker har vært kjent for å være tunge miljøforurensninger, da de kan skape avløpsvann og tungmetallforurensning som arsen, kadmium og kvikksølv som forurenser lokale vannveier.
En vanlig klage på smeltemalm har vært at utstyret også skaper farlig luftforurensning som fører til sur nedbør. Potensielt forårsaker skade på atmosfæren i form av svovelsyretåke, er resultatet av smelte metallsulfider utslippet av svoveldioksidgass som reagerer med atmosfæren. Et eksempel på dette er kobbersulfid, CuFeS 2 , som smeltes på omtrent samme måte som det var for århundrer siden. Sur nedbør er ikke bare skadelig for mennesker og dyr, men det kan også øke surhetsnivået i jord, da de fleste planter ikke kan trives i svært sure miljøer. Moderne smelteverktøy involverer nå bruk av elektrostatiske presipitatorer som fungerer som luftrensere for å redusere utslipp, og resirkulering av smeltet avløpsvann tilbake i prosessen i stedet for å frigjøre det i miljøet.
En nyere metode for smelting av malm involverer det som er kjent som en flash ovn, som brukes til å smelte alt fra kobber til tinn eller aluminium. Det er mer et lukket miljøsystem enn tradisjonelle smelteverk og stort sett eksotermisk, der smelteverket genererer varme gjennom kjemiske reaksjoner i stedet for først og fremst utenfor kilder. Smeltmalm av aluminiumoksyd blir bearbeidet på denne måten til aluminium i en reaksjonscelle som fungerer ved temperaturer fra 1 778 ° C til 2,102 ° Fahrenheit (970 til 1,150 ° Celsius). Reaksjonscellen er også elektrisk ladet, noe som hjelper til med å fjerne urenheter og reagerer aluminiumoksydet med karbon for å danne aluminium og karbondioksid.
Blitzovnen får sitt navn fra prosessen med smelting av malm der svoveloksydene i malmen øyeblikkelig blir omdannet til svoveldioksidgass. Denne gassen blir filtrert av nye typer smelteverktøy i ovnen, lagret og solgt til annen industriell bruk. Mens dette øker smeltesikkerheten, begynte konverteringen til blitsovner fra eldre sintrings- og masovnsdesign for smeltemalm først å finne sted på midten av 1990-tallet. Forurensning er fortsatt et betydelig tema i smelteindustrien, og landet rundt smelteverk har tradisjonelt vært et ødemark, der ingenting naturlig ville trives.