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Das Abtrennen eines Metalls von seinem Erz wird als Schmelzen bezeichnet. Das Schmelzen ist heute weit verbreitet und hat eine lange Geschichte, die bis in die Bronzezeit zurückreicht, als die alten Völker diese Technik zum ersten Mal erlernten. Die Schmelzverfahren reichen von einfach bis hochtechnologisch und werden auf eine Vielzahl von Materialien angewendet, darunter Aluminium, Eisen und Kupfer.
Alte Methoden
Antike Zivilisationen wie die Inka und die Griechen verwendeten primitive Techniken, um Erz und Metall zu trennen. Unter gehärteten Tonschmelztöpfen wurden gewaltige Feuer gelegt. In den Keramikbehältern wurden Löcher gebildet, um geschmolzene Metalle abzulassen. Manchmal wurde der Verbundstoff von Hand gemahlen, bevor er zum Schmelzen in den Ofen gegeben wurde.
Braten und Reduzieren
Das Rösten ist eine Technik, bei der Kohlenstoff und Schwefel mit Metall reagieren, um das Erz abzutrennen. Zum Beispiel; Kupferacetat wird mit Chemikalien umgesetzt, um Kupfer, Erz und Rückstand abzutrennen. Diese Mischung wird reduziert, indem sie extrem hohen Temperaturen ausgesetzt wird, ein Reagens (wie Wasserstoff oder Kohlendioxid) injiziert und das Metall weggeschmolzen wird.
Formen, Backen und Rodding
Diese drei Schritte sind tatsächlich Teil eines allgemeinen Prozesses, der beim Schmelzen von Aluminium und anderen Metallen angewendet wird. Bei diesem Verfahren wird Aluminiumoxid (eine Verbindung aus Aluminium und Sauerstoff) in große mit Kohlenstoff ausgekleidete Öfen gegeben. Das Aluminiumoxid schmilzt zu Kryolith, der elektrisch leitend ist. Der Strom wird dann durch Anoden gepumpt, ein Prozess, der als Formen bekannt ist. Die Substanz wird bei Temperaturen über 1.000 Grad Celsius eingebrannt, wobei Verunreinigungen extrahiert werden. Rodding ist der letzte Schritt, um das Erz vom Metall abzulenken.
Gasbefeuerter Schmelzofen
Kleine, gasbetriebene Schmelzöfen können auch zum Trennen von Metall von Erz verwendet werden. Über einer Gasflamme wird ein zylindrischer Blechbehälter aufgebaut (Propan kann auch verwendet werden). Dann wird ein Netzwerk von Schläuchen um die Schmelze herum angebracht. Der Schlauch enthält eine Gasleitung, eine Luftleitung und andere Leitungen. Ein Tiegel (normalerweise aus Graphit oder Ton) wird zum Eintauchen in die Schmelze verwendet, um geschmolzenes Metall und Erz zu extrahieren.