Vad är involverat i smältmalm?

Smältmalm är en process där berg som innehåller metaller i mineralform värms upp, ofta med tillsats av andra kemikalier eller gaser, för att separera den ursprungliga metallen för vidare användning och bearbetning.Koppar och silver tros ha varit de tidigaste metallerna som någonsin har smälts av mänskligheten, och processens ursprung kan spåras tillbaka många tusentals år till civilisationens gryning.Tidig smältning av oxidbaserade malmer såsom järn involverade införandet av kol i smältugnen i form av kol, där kolet skulle binda med syre i malmen under höga temperaturer och frigöra basmetallen.Många tidiga åldrar i civilisationens främjande är uppkallad efter periodens gemensamma smältningsteknologi, eller brist på den, såsom stenålder, bronsålder och järnålder.

En modern smältugn är vanligtvis en stor värmebehandladStålreaktorkammare fodrad med kol och ofta känd som en reduktionscell.Kammaren upphettas till metallens smältpunkt och den reageras med kemikalier som binder till dess oxiderande medel.Metallen dräneras av, och det fasta avfallsmaterialet, känt som slagg, lagras för säker bortskaffande.Smältningstekniker har varit kända för att vara tunga miljöförorenare, eftersom de kan skapa avloppsvatten och tungmetall förorenar som arsenik, kadmium och kvicksilver, som förorenar lokala vattenvägar.

Ett gemensamt klagomål om smältmalm har varit att utrustningen också skapar farlig luftföroreningar som leder till surt regn.Potentiellt orsakar skador på atmosfären i form av svavelsyradimma, är resultatet av smältande metallsulfider utsläppet av svaveldioxidgas som reagerar med atmosfären.Ett exempel på detta är kopparsulfid, Cufes ₂ , som är smält på ungefär samma sätt som det var århundraden sedan.Syrat regn är inte bara skadligt för människors och djurpopulationer, utan det kan också öka nivån på surhet i jord, eftersom de flesta växter inte kan trivas i mycket sura miljöer.Moderna smältverktyg involverar nu användning av elektrostatiska utfällare som fungerar som luftskrubber för att minska utsläppen och återvinning av smältavloppsvatten tillbaka i processen istället för att släppa det i miljön.

En nyare metod för smältmalm involverar vad som kallas enFlash Furnace, som används för att smälta allt från koppar till tenn eller aluminium.Det är mer ett stängt miljösystem än traditionella smältverk och till stor del exotermiskt, där smältverket genererar värme genom kemiska reaktioner istället för främst utsida källor.Alumina smältmalm bearbetas på detta sätt in i aluminium i en reaktionscell som arbetar vid temperaturer från 1 778 grader;till 2 102 deg;Fahrenheit (970 deg; till 1 150 deg; Celsius).Reaktionscellen är också elektriskt laddad, vilket hjälper till att ta bort föroreningar och reagerar aluminiumoxiden med kol för att bilda aluminium och koldioxid.

Flashugnen får sitt namn från processen med smältmalm där svaveloxiderna i malmen omvandlas omedelbarttill svaveldioxidgas.Denna gas sippas av av nya typer av smältverktyg i ugnen, lagras och säljs för annat industriellt bruk.Medan detta ökar smältsäkerheten, började omvandlingen till blixtugnar från sintring och masugnkonstruktioner för smältmalm för att smälta malm endast i mitten av 1990-talet.Föroreningar är fortfarande en viktig fråga i smältindustrin, och landet runt smältverk har traditionellt varit en ödemark, där inget naturligt skulle trivas.