Cos'è una pianta di fusione?

Un impianto di fusione è un luogo industriale in cui il metallo viene estratto per il minerale grezzo.Esempi comuni di fusione dei metalli includono stagno, piombo, rame, bronzo e ferro.L'estrazione di alluminio puro è anche chiamata fusione, sebbene il processo sia significativamente diverso da quello degli altri minerali. I metalli

iniziano la loro vita di elaborazione come un minerale.Un minerale è generalmente definito come una roccia, o gruppo di minerali, che ha un potenziale valore economico.Il minerale non contiene solo il metallo di interesse.Ad esempio, il minerale di ferro è una roccia che contiene ferro legata ad altri composti chimici e minerali.La fusione del minerale è il processo di rimozione del metallo di interesse dalla sua roccia originale. La fusione, come forse suggerisce il suo suono, prevede parzialmente la scioglimento del minerale.Il minerale deve essere riscaldato in un ambiente ossidante fino a quando le sostanze chimiche iniziano a mobilitare o diventare disponibili.Alcune impurità possono essere scacciate con il calore e se il metallo di interesse è sotto forma di solfuro, calore e la presenza di ossigeno può essere sufficiente per convertirlo in ossido.Non è possibile, tuttavia, semplicemente sciogliere il metallo dal minerale.

Oltre al calore, la fusione richiede anche un agente riducente.Il metallo di interesse probabilmente esiste come ossido o verrà convertito in ossido durante il riscaldamento iniziale.Un agente a riduzione abbastanza forte sarà in grado di convertire l'ossido nel metallo puro e alcuni prodotti di scarto.

Uno dei primi esempi di una pianta di fusione era una fioritura, usata da un fabbro per odore di minerale di ferro.All'interno di una fioritura, il minerale di ferro viene riscaldato in presenza di carbone o carburante a carbonio puro e aria in movimento.Quando il minerale viene riscaldato, il monossido di carbonio dal carbone riduce l'ossido di ferro.

La reazione di fusione all'interno di una fioritura produce un metallo di ferro relativamente puro e l'anidride carbonica come prodotto di scarto.Mentre il soffietto soffia attraverso la fioritura, l'anidride carbonica viene evacuata, permettendo alla reazione di continuare.Il metallo e le impurità, chiamate scorie, cadono sul fondo della fornace mentre il minerale di ferro è ridotto.Tipicamente, il ferro viene riscaldato una seconda volta per martellare le scorie dal ferro ormai battuto.

Un'altra prima forma di fusione di ferro è la fornace dell'esplosione, che ha una storia particolarmente antica in Cina.A metà del 1800, tuttavia, il minerale di ferro fu fuso in acciaio, che è una forma molto più pura del metallo di ferro.Questa transizione industriale alla produzione di acciaio è stata resa possibile dallo sviluppo del processo Bessemer, in cui l'aria soffiata attraverso il ferro fuso è in grado di rimuovere la maggior parte delle impurità.A partire dal 1950, il metodo dominante di estrazione trovato in una determinata impianto di fusione di ferro divenne la produzione di acciaio di ossigeno di base (BOS).BOS migliora il processo di base di Bessemer soffiando ossigeno puro attraverso il ferro fuso, che migliora drasticamente l'efficienza della pianta di fusione.

Molti altri metalli subiscono una fusione come metodo di estrazione e molte delle tecniche delle varie piante di fusione eLe attrezzature di fusione seguiranno gli stessi principi di base.Inoltre, l'estrazione di alluminio è anche chiamata fusione.Le piante di fusione in alluminio differiscono in quanto stanno eseguendo un processo elettrolitico.La corrente elettrica viene passata attraverso criolite fusa liquida, in cui l'ossido di alluminio è stato sciolto.L'ossidazione e la riduzione corrispondenti che si verificano nell'anodo elettrico e il catodo converte l'ossido di alluminio in alluminio puro.