المحتوى
تُعرف عملية فصل المعدن عن خامه بالصهر. يمارس الصهر على نطاق واسع اليوم وله تاريخ طويل يعود إلى العصر البرونزي ، عندما تعلمت الشعوب القديمة هذه التقنية لأول مرة. تتراوح طرق الصهر من الأساس إلى التقنية العالية ، ويتم تطبيقها على مجموعة متنوعة من المواد ، بما في ذلك الألمنيوم والحديد والنحاس.
الطرق القديمة
استخدمت الحضارات القديمة ، مثل الإنكا والإغريق ، تقنيات بدائية لفصل الخامات والمعادن. تم بناء حرائق ضخمة تحت أواني صهر الصلصال. تشكلت الثقوب في حاويات السيراميك لتصريف المعادن المنصهرة. في بعض الأحيان ، يتم وضع المركب باليد قبل وضعه في الفرن للذوبان.
تحميص وتخفيض
التحميص هو تقنية يتفاعل بها الكربون والكبريت مع المعدن لفصل الخام. فمثلا؛ يتفاعل خلات النحاس مع المواد الكيميائية لفصل النحاس وخام وبقايا. يتم تقليل هذا المزيج ، والذي يتضمن وضعه تحت درجات حرارة عالية للغاية ، عن طريق حقن كاشف (مثل الهيدروجين أو ثاني أكسيد الكربون) ، وذوبان المعدن.
تشكيل ، الخبز و rodding
هذه الخطوات الثلاث هي في الواقع جزء من عملية عامة واحدة تستخدم في صهر الألمنيوم والمعادن الأخرى. تتضمن العملية أخذ الألومينا (مركب يتكون من الألمنيوم والأكسجين) ووضعه في أفران كبيرة مبطنة بالكربون. تذوب الألومينا إلى كريوليت ، وهو موصل بالكهرباء. ثم يتم ضخ الكهرباء من خلال الأنودات ، وهي عملية تعرف باسم التشكيل. يتم خبز المادة في درجات حرارة تزيد عن 1000 درجة مئوية ، وعندها يتم استخراج الشوائب. Rodding هي الخطوة الأخيرة لتحويل الخام من المعدن.
فرن الصهر بالغاز
يمكن أيضًا استخدام أفران الصهر الصغيرة التي تعمل بالغاز لفصل المعادن عن الركاز. تم بناء حاوية صفائح معدنية أسطوانية على لهب غاز (يمكن أيضًا استخدام البروبان). ثم ، يتم تركيب شبكة من الأنابيب حول المصهر. تشتمل الأنبوب على خط للغاز وخط للهواء وأنابيب أخرى. يتم استخدام بوتقة (عادة ما تكون مصنوعة من الجرافيت أو الطين) للغطس في المصهر لاستخراج المعادن والخامات المنصهرة.