Co jest zaangażowane w wytapanie rudy?

Ruda wytopu jest procesem, w którym skały zawierające metale w postaci mineralnej są ogrzewane, często z dodaniem innych chemikaliów lub gasów, w celu oddzielenia natywnego 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 wytapania tego okresu lub jej braku, takich jak epoka kamienia, wiek brązu i wiek żelaza.

Współczesny piec wytapający jest zwykle dużym, obróbką cieplną.Komora reaktora stalowego wyłożona węglem i często znana jako komórka redukcyjna.Komora jest podgrzewana do temperatury topnienia metalu i reaguje ją na chemikalia, które wiążą się z jej 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 wytwornej 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.Kwaśny deszcz jest nie tylko szkodliwy dla populacji ludzi i zwierząt, ale może również zwiększyć poziom kwasowości w glebie, ponieważ większość roślin nie może się rozwijać w wysoce kwaśnych środowiskach.Nowoczesne narzędzia do wytapania obejmują teraz stosowanie elektrostatycznych zasadów, które służą jako płuczki powietrzne w celu zmniejszenia emisji, a recykling pachnących ścieków z powrotem do procesu zamiast uwalniania go do środowiska.

Nowsza metoda rudy wytopu obejmuje to, co jest znane jako AFlash Furnace, 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 i deg;do 2 102 deg;Fahrenheit (970 i deg; do 1,150 i deg; celsjusz).Ogniwo reakcyjne jest również naładowane elektrycznie, co pomaga usunąć zanieczyszczenia i reaguje tlenek glinu z węglem, tworząc aluminium i dwutlenek węgla.

Piec flash ma swoją nazwę od procesu ruddo gazu 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.