La fusione è il termine generale per ottenere un metallo dal suo minerale naturale. L'oro è un'eccezione perché di solito si trova come metallo puro. Altri metalli, come ferro, rame, zinco e argento, devono essere ottenuti dal loro minerale.
Il processo di fusione comporta sempre il riscaldamento del minerale e può anche utilizzare un agente riducente come il coke o il carbone. La maggior parte dei minerali sono ossidi, solfuri o carbonati. Questo processo rimuove la parte non metallica, lasciando il metallo. I minerali non sono puri, quindi viene aggiunto un flusso per portare via le impurità. Il calcare è il flusso abituale per questo scopo. Rimuove le impurità come scorie.
Oltre a questo, ogni metallo ha i suoi metodi speciali. La produzione del ferro dal suo minerale avviene in un altoforno. La produzione di zinco o alluminio dai loro minerali richiede (oltre al calore) l'elettrolisi.
Il ferro viene fuso dal minerale di ferro in grandi reattori chiamati altiforni. Un altoforno è una struttura verticale alta che viene alimentata con coke, minerale di ferro e calcare. Quando nell'altoforno viene soffiata aria calda, il coke brucia e riduce l'ossigeno del minerale, producendo ferro nudo e anidride carbonica. Il calcare si lega a qualsiasi roccia basale rimanente. Il ferro si scioglie alla temperatura calda e viene spillato in fase liquida sul fondo. Viene poi lavorato in acciaio. Il calcare e il basamento formano un composto chiamato scoria. Può essere utilizzato per la fabbricazione di mattoni, calcestruzzo o per il rivestimento di strade. I metodi precedenti includono Bloomery.
L'alluminio viene fuso in forni elettrici chiamati forni elettrici ad arco. Il minerale di alluminio viene versato sul fondo del forno e la corrente elettrica viene condotta attraverso il minerale. La temperatura sale così tanto che l'ossigeno si separa, lasciando l'alluminio metallico.
Il rame viene versato su fiamma nuda che brucia lo zolfo e altre impurità, lasciando il rame grezzo. L'elettrolisi utilizza la corrente elettrica per separare il rame in grandi piscine, che contengono una soluzione di acqua chiamata elettrolita. Una corrente elettrica è condotta nella piscina, e tutto il rame si raccoglie sull'elettrodo chiamato catodo.
La metallurgia e soprattutto la fusione è una chiave per le prime civiltà. Le prime testimonianze della fusione del rame risalgono a un periodo compreso tra il 5500 a.C. e il 5000 a.C. I siti sono a Pločnik e Belovode, in Serbia.
