Τρόποι διαχωρισμού του μετάλλου από το μετάλλευμα

Η διαδικασία διαχωρισμού ενός μετάλλου από το μετάλλευμά του είναι γνωστή ως τήξη. Το τήγμα εφαρμόζεται ευρέως σήμερα και έχει μια μακρά ιστορία που χρονολογείται από την εποχή του Χαλκού, όταν οι αρχαίοι λαοί έμαθαν για πρώτη φορά την τεχνική. Οι μέθοδοι τήξης κυμαίνονται από τη βασική έως την υψηλή τεχνολογία και εφαρμόζονται σε μια ποικιλία υλικών, όπως αλουμίνιο, σίδερο και χαλκό.

Οι αρχαίοι πολιτισμοί, όπως οι Ίνκας και οι Έλληνες, χρησιμοποίησαν πρωτόγονες τεχνικές για το διαχωρισμό μεταλλεύματος και μετάλλου. Τεράστιες πυρκαγιές χτίστηκαν κάτω από σκληρυμένα πήλινα δοχεία τήξης. Οι οπές σχηματίστηκαν στα κεραμικά δοχεία για την αποστράγγιση λειωμένων μετάλλων. Μερικές φορές το σύνθετο αλέστηκε με το χέρι πριν τοποθετηθεί στον κλίβανο για τήξη.

Το ψήσιμο είναι μια τεχνική με την οποία ο άνθρακας και το θείο αντιδρούν με μέταλλο για να διαχωρίσουν το μετάλλευμα. Για παράδειγμα; Ο οξικός χαλκός αντιδρά με χημικές ουσίες για το διαχωρισμό του χαλκού, του μεταλλεύματος και των υπολειμμάτων. Αυτό το μείγμα μειώνεται, το οποίο περιλαμβάνει την τοποθέτησή του σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, την έγχυση αντιδραστηρίου (όπως υδρογόνο ή διοξείδιο του άνθρακα) και τήξη του μετάλλου.

Αυτά τα τρία βήματα είναι στην πραγματικότητα μέρος μιας γενικής διαδικασίας που χρησιμοποιείται στην τήξη αλουμινίου και άλλων μετάλλων. Η διαδικασία περιλαμβάνει τη λήψη αλουμίνας (μια ένωση που αποτελείται από αλουμίνιο και οξυγόνο) και την τοποθέτησή της σε μεγάλους κλιβάνους με επένδυση από άνθρακα. Η αλουμίνα λιώνει σε κρυολίτη, ο οποίος είναι ηλεκτρικά αγώγιμος. Στη συνέχεια, η ηλεκτρική ενέργεια αντλείται μέσω ανόδων, μια διαδικασία γνωστή ως σχηματισμός. Η ουσία ψήνεται σε θερμοκρασίες άνω των 1.000 βαθμών Κελσίου, οπότε εξάγονται ακαθαρσίες. Το Rodding είναι το τελευταίο βήμα της εκτροπής του μεταλλεύματος από το μέταλλο.

Μικροί αέριοι κάμινοι τήξης μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για το διαχωρισμό μετάλλου από το μετάλλευμα. Ένα κυλινδρικό μεταλλικό δοχείο λαμαρίνας είναι χτισμένο πάνω σε φλόγα αερίου (μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί προπάνιο). Στη συνέχεια, ένα δίκτυο σωληνώσεων τοποθετείται γύρω από το χυτήριο. Η σωλήνωση περιλαμβάνει μια γραμμή αερίου, μια γραμμή αέρα και άλλες σωληνώσεις. Ένα χωνευτήριο (συνήθως φτιαγμένο από γραφίτη ή πηλό) χρησιμοποιείται για να βυθιστεί στο χυτήριο για την εξαγωγή λειωμένου μετάλλου και μεταλλεύματος.