Co jest zaangażowane w wytapanie rudy?

Ruda wytapiająca to proces, w którym skały zawierające metale w postaci mineralnej jest ogrzewane, często z dodaniem innych chemikaliów lub gasów, w celu oddzielenia rodzimego metalu w celu dalszego wykorzystania i przetwarzania. Uważa się, że miedź i srebro były najwcześniejszymi metaliami, jakie kiedykolwiek wytrzymały ludzkość, a początki tego procesu można prześledzić wiele tysięcy lat do świtu cywilizacji. Wczesne wytapanie rud na bazie tlenku, takich jak żelazo, obejmowało wprowadzenie węgla do pieca wytapającego w postaci węgla drzewnego, gdzie węgiel wiąże się z tlenem w rudzie w wysokich temperaturach i uwolniłby metal podstawowy. Wiele wczesnych wieków w rozwoju cywilizacji jest nazwanych na cześć wspólnej technologii wytopu tego okresu lub jej braku, takich jak epoka kamienia, wiek brązu i epoka żelaza.

Współczesny piec wytwarzający jest zwykle dużym, obróbką cieplną komorą reaktora stalowego wyłożonego węglem i często znanym jako komórka redukcyjna. Komora jest podgrzewana do topnieniapunkt metalu i reaguje go na chemikalia, które wiążą się z jego środkami utleniającymi. Metal jest wyczerpany, a odpady stałe, zwane żużla, są przechowywane w celu bezpiecznego usuwania. Wiadomo, że techniki wytopu są ciężkimi zanieczyszczeniami środowiska, ponieważ mogą tworzyć zanieczyszczenia ścieków i metali ciężkich, takie jak arsen, kadm i rtęć, które zanieczyszczają lokalne drogi wodne.

Wspólną skargą rudy wytapającej było to, że sprzęt powoduje również niebezpieczne zanieczyszczenie powietrza, które prowadzi do kwaśnego deszczu. Potencjalnie powodując uszkodzenie atmosfery w postaci mgły kwasu siarkowego, wynikiem wytapających siarczków metali jest emisja gazu dwutlenku siarki, która reaguje z atmosferą. Przykładem tego jest siarczek miedzi, CUFES 2 , który jest pachniany w taki sam sposób, jak wieki temu. Kwasowy deszcz jest nie tylko szkodliwy dla populacji ludzi i zwierząt, ale może też jaNCREACE poziom kwasowości w glebie, ponieważ większość roślin nie może się rozwijać w wysoce kwaśnych środowiskach. Nowoczesne narzędzia do wytopu obejmują teraz stosowanie elektrostatycznych zasad, które służą jako płuczki powietrzne w celu zmniejszenia emisji, i recyklingu pachnących ścieków z powrotem do procesu zamiast uwalniania go do środowiska.

.

Nowsza metoda rudy wytopu obejmuje tak zwany piec flash, który służy do pachniania wszystkiego, od miedzi po cynę lub aluminium. Jest to bardziej zamknięty system środowiskowy niż tradycyjne huty i w dużej mierze egzotermiczne, w którym huta wytwarza ciepło poprzez reakcje chemiczne zamiast przede wszystkim źródłów zewnętrznych. Ruda wytopu tlenku glinu jest przetwarzana w ten sposób do aluminium w komórce reakcyjnej, która działa w temperaturach od 1 778 ° do 2102 ° Fehrenheita (970 ° do 1150 ° Celsjusza). Komórka reakcyjna jest również naładowana elektrycznie, co pomaga usunąć zanieczyszczenia i reaguje tlenek glinu z węglem, tworząc aluminium i dwutlenek węgla.

Piec flash otrzymuje swoją nazwę od procesu rudów wytapania, w której tlenki siarki w rudzie są natychmiast przekształcane w gaz dwutlenku siarki. Ten gaz jest wysunięty przez nowe rodzaje narzędzi do wytopu w piecu, przechowywane i sprzedawane do innych zastosowań przemysłowych. Podczas gdy zwiększa to bezpieczeństwo, konwersja do pieców flash ze spiekania starszego i wielkiego pieca dla rudy wytopu zaczęła odbywać się dopiero w połowie lat 90. XX wieku. Zanieczyszczenie jest nadal znaczącym problemem w branży wytopu, a ziemia wokół hutterów tradycyjnie była pustkowiem, gdzie nic naturalnego nie będzie się rozwijać.