Hva er en smelteplante?

Et smelteplante er et industrielt sted der metall trekkes ut for rå malm.Vanlige eksempler på metallsmelting inkluderer tinn, bly, kobber, bronse og jern.Ekstraksjonen av rent aluminium kalles også smelting, selv om prosessen er betydelig forskjellig fra den for de andre malmene.

Metaller begynner for prosesseringslivet som en malm.En malm er generelt definert som en stein, eller gruppe mineraler, som har potensiell økonomisk verdi.Malmen inneholder ikke bare metall av interesse.For eksempel er jernmalm en stein som inneholder jernbundet med andre kjemiske forbindelser og mineraler.Smeltmalm er prosessen med å fjerne metall av interesse fra den opprinnelige berget.

Smelting, som lyden kanskje antyder, innebærer delvis å smelte malmen.Malmen må varmes opp i et oksidasjonsmiljø til kjemikaliene begynner å mobilisere eller bli tilgjengelige.Enkelte urenheter kan kjøres av med varme, og hvis metallet av interesse er i form av et sulfid, kan varme og tilstedeværelsen av oksygen være tilstrekkelig til å konvertere det til et oksid.Det er imidlertid ikke mulig å bare smelte metallet ut av malmen.

I tillegg til varme, krever smelting også et reduserende middel.Metallet av interesse eksisterer sannsynligvis som et oksyd, eller vil bli konvertert til et oksid under den første oppvarmingen.Et sterkt nok reduserende middel vil være i stand til å konvertere oksydet til det rene metallet og noe avfallsprodukt.

Et av de tidlige eksemplene på en smelteplante var et blomstrende, brukt av en smed til å smelte jernmalm.Innenfor et blomstring blir jernmalm oppvarmet i nærvær av trekull, eller rent karbonbrensel, og beveger luft.Når malmen blir oppvarmet, reduserer karbonmonoksid fra kullet jernoksidet.

Smeltreaksjonen i et blomstring gir et relativt rent jernmetall og karbondioksid som avfallsprodukt.Når belgen blåser gjennom blomstringen, blir karbondioksid evakuert, slik at reaksjonen kan fortsette.Metallet og urenhetene, kalt slagg, faller til bunnen av ovnen når jernmalmen reduseres.Typisk blir jernet oppvarmet en gang til for å hamre ut slaggen fra det nå smijern.

En annen tidlig form for jernsmelting er eksplosjonsovnen, som har en spesielt gammel historie i Kina.På midten av 1800-tallet ble jernmalmen imidlertid smeltet inn i stål, noe som er en mye mer ren form av jernmetallet.Denne industrielle overgangen til å gjøre stål ble gjort mulig ved utvikling av Bessemer -prosessen, der luft blåst gjennom smeltet jern er i stand til å fjerne de fleste urenheter.Fra 1950 ble den dominerende metoden for å trekke ut som ble funnet i et gitt jernsmeltingsplante, grunnleggende oksygenstålproduksjon (BOS).BOS forbedrer den grunnleggende Bessemer -prosessen ved å blåse rent oksygen gjennom det smeltede jernet, noe som drastisk forbedrer effektiviteten til smelteplanten.

Mange andre metaller gjennomgår smelte som en metode for ekstraksjon, og mange av teknikkene til de forskjellige smelteplanter ogSmeltingsutstyr følger de samme grunnleggende prinsippene.I tillegg kalles ekstraksjon av aluminium også smelting.Aluminiumsmeltingsplanter er forskjellige ved at de utfører en elektrolytisk prosess.Elektrisk strøm føres gjennom flytende smeltet kryolitt, der aluminiumoksyd er oppløst.Den tilsvarende oksidasjon og reduksjon som oppstår ved den elektriske anoden og katoden konverterer aluminiumoksydet til rent aluminium.