Fusione

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.

Camino di fusione del rame - geograph.org.uk - 827814Zoom
Camino di fusione del rame - geograph.org.uk - 827814

Domande e risposte

D: Che cos'è la fusione?


R: La fusione è il processo di estrazione di un metallo dal suo minerale naturale.

D: Quali metalli richiedono la fusione?


R: Metalli come il ferro, il rame, lo zinco e l'argento devono essere estratti dal loro minerale attraverso la fusione.

D: Cosa si usa nel processo di fusione?


R: Il processo di fusione di solito prevede il riscaldamento del minerale e può anche utilizzare un agente riducente come il coke o il carbone. Viene aggiunto un fondente, come il calcare, per eliminare le impurità.

D: Come si produce il ferro dal suo minerale?


R: Il ferro viene prodotto dal suo minerale utilizzando un altoforno che viene alimentato con coke, minerale di ferro e calcare. L'aria calda viene poi soffiata nel forno, facendo sì che il coke bruci e riduca l'ossigeno dal minerale, producendo ferro nudo e anidride carbonica, mentre il calcare lega qualsiasi roccia residua. Il ferro si scioglie a temperature elevate sul fondo del forno e può essere lavorato in acciaio.

D: Come si estrae l'alluminio dal suo minerale?


R: L'alluminio viene estratto dal suo minerale utilizzando forni elettrici chiamati forni ad arco elettrico, in cui il minerale di alluminio viene versato sul fondo del forno e la corrente elettrica lo attraversa, provocando alte temperature che separano l'ossigeno, lasciando l'alluminio metallico.

D: Come si estrae il rame dai suoi minerali?


R: Il rame viene estratto dai suoi minerali versandolo su fiamme libere che bruciano lo zolfo e altre impurità, lasciando dietro di sé il rame grezzo, oppure tramite elettrolisi, che utilizza una corrente elettrica per separare il rame in grandi vasche contenenti una soluzione d'acqua chiamata elettrolita, con tutto il rame che si riunisce su un elettrodo chiamato catodo.

D: Quando è iniziata la metallurgia?


R: La metallurgia è iniziata intorno al 5500 a.C. - 5000 a.C., quando sono state trovate prove della fusione del rame nei siti di Pločnik e Belovode, in Serbia.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3