Smeltning
Smeltning er den generelle betegnelse for at få et metal ud af dets naturlige malm. Guld er en undtagelse, fordi det normalt findes som et rent metal. Andre metaller som jern, kobber, zink og sølv skal udvindes fra deres malm.
Ved smeltningsprocessen opvarmes malmen altid, og der kan også anvendes et reduktionsmiddel som koks eller trækul. De fleste malme er oxider, sulfider eller karbonater. Ved denne proces fjernes den ikke-metalholdige del, og metallet bliver tilbage. Malme er ikke rene, så der tilsættes et flusmiddel for at fjerne urenhederne. Kalksten er det sædvanlige flusmiddel til dette formål. Det fjerner urenhederne som slagger.
Derudover har hvert metal sine egne særlige metoder. Fremstilling af jern fra malm sker i en højovn. For at fremstille zink eller aluminium fra deres malm kræves der (ud over varme) elektrolyse.
Jern smeltes fra jernmalm i store reaktorer, der kaldes højovne. En højovn er en høj lodret konstruktion, som tilføres koks, jernmalm og kalksten. Når der blæses varm luft ind i højovnen, brænder kokken og reducerer ilten fra malmen, hvorved der dannes blankt jern og kuldioxid. Kalkstenen binder eventuelle rester af grundfjeld af. Jernet smelter i den varme temperatur og tappes af i flydende fase i bunden. Det bearbejdes derefter til stål. Kalkstenen og grundfjeldet danner en forbindelse, der kaldes slagge. Det kan bruges til at fremstille mursten, beton eller vejbelægning. Tidligere metoder omfatter bl.a. Bloomery.
Aluminium smeltes i elektriske ovne kaldet elektriske lysbueovne. Aluminiummalmen hældes på bunden af ovnen, og elektrisk strøm ledes gennem malmen. Temperaturen stiger så højt, at ilten udskilles og efterlader metallisk aluminium.
Kobberet hældes på åben ild, som brænder svovl og andre urenheder af og efterlader rå kobber. Ved elektrolyse anvendes elektrisk strøm til at separere kobberet i store bassiner, som indeholder en vandopløsning kaldet elektrolyt. Der ledes elektrisk strøm i bassinet, og alt kobberet samles på elektroden, der kaldes katode.
Metallurgi og især smeltning er en nøgle til de tidlige civilisationer. De tidligste beviser på kobbersmeltning stammer fra perioden mellem 5500 og 5000 f.Kr. De findes i Pločnik og Belovode i Serbien.
Kobbersmelte skorsten - geograph.org.uk - 827814
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er smeltning?
A: Smeltning er processen til udvinding af et metal fra dets naturlige malm.
Q: Hvilke metaller kræver smeltning?
A: Metaller som jern, kobber, zink og sølv skal udvindes af deres malm ved smeltning.
Spørgsmål: Hvad bruges i smelteprocessen?
A: Smeltningsprocessen indebærer normalt opvarmning af malmen, og der kan også anvendes et reduktionsmiddel som koks eller trækul. Der tilsættes et flusmiddel som f.eks. kalksten for at fjerne urenheder.
Spørgsmål: Hvordan fremstilles jern fra malmen?
A: Jern fremstilles af malm ved hjælp af en højovn, som tilføres koks, jernmalm og kalksten. Derefter blæses der varm luft ind i ovnen, hvorved kokken brænder og reducerer ilten fra malmen, hvorved der dannes rent jern og kuldioxid, mens kalkstenen binder eventuelle rester af grundfjeldet. Jernet smelter ved en varm temperatur i bunden af ovnen og kan derefter bearbejdes til stål.
Spørgsmål: Hvordan udvindes aluminium fra sin malm?
A: Aluminium udvindes af malm ved hjælp af elektriske ovne, såkaldte elektriske lysbueovne, hvor aluminiummalm hældes på bunden af ovnen, og elektrisk strøm ledes gennem den, hvilket resulterer i høje temperaturer, der adskiller ilten og efterlader metallisk aluminium.
Spørgsmål: Hvordan udvindes kobber fra sin malm?
A: Kobber udvindes af malm ved at hælde det på åben ild, som brænder svovl og andre urenheder af og efterlader rå kobber tilbage, eller ved elektrolyse, hvor der anvendes elektrisk strøm til at adskille kobber i store bassiner med en vandopløsning kaldet elektrolyt, hvor alt kobber samles på en elektrode kaldet katode.
Spørgsmål: Hvornår begyndte metallurgien?
Svar: Metallurgien begyndte omkring 5500-5000 f.Kr., da der blev fundet beviser for kobbersmeltning på steder i Pločnik og Belovode i Serbien.
