Malmin sulatus on prosessi, jossa mineraalimuodossa olevia metalleja sisältävää kiveä kuumennetaan usein lisäämällä muita kemikaaleja tai kaasuja alkuperäisen metallin erottamiseksi jatkokäyttöä ja -käsittelyä varten. Kuparin ja hopean uskotaan olevan varhaisimpia ihmiskunnan koskaan sulattamia metalleja, ja prosessin alkuperä voidaan jäljittää monien tuhansien vuosien ajan sivilisaation kynnykselle. Oksidipohjaisten malmien, kuten raudan, varhainen sulatus sisälsi hiilen sulatusuuniin hiilen muodossa, jossa hiili sitoutui malmin hapen kanssa korkeissa lämpötiloissa ja vapauttaisi epäjaloa metallia. Monet sivilisaation etenemisen varhaiset aikakaudet on nimetty ajan yleisen sulatustekniikan tai sen puutteen, kuten kivikauden, pronssikauden ja rautakauden, mukaan.
Nykyaikainen sulatusuuni on tyypillisesti suuri, lämpökäsitelty teräsreaktorikammio, joka on vuorattu hiilellä ja tunnetaan usein pelkistyskennona. Kammio kuumennetaan metallin sulamispisteeseen ja sen annetaan reagoida sen hapettimiin sitoutuvien kemikaalien kanssa. Metalli tyhjennetään ja kuonaksi kutsuttu kiinteä jätemateriaali varastoidaan turvallista hävittämistä varten. Sulatustekniikoiden on tiedetty olevan raskaita ympäristön saastuttajia, koska ne voivat muodostaa jätevettä ja raskasmetallikontaminaatioita, kuten arseenia, kadmiumia ja elohopeaa, jotka saastuttavat paikallisia vesistöjä.
Yleinen valitus malmin sulatuksesta on ollut, että laitteet aiheuttavat myös vaarallisia ilmansaasteita, jotka johtavat happosateisiin. Mahdollisesti vahinkoa ilmakehälle rikkihapposumun muodossa, metallisulfidien sulamisen seurauksena ilmakehän kanssa reagoiva rikkidioksidikaasu. Esimerkki tästä on kuparisulfidi, CuFeS2, joka sulatetaan suunnilleen samalla tavalla kuin vuosisatoja sitten. Happamat sateet eivät ole vain haitallisia ihmisille ja eläimille, vaan ne voivat myös lisätä maaperän happamuutta, koska useimmat kasvit eivät voi menestyä erittäin happamissa ympäristöissä. Nykyaikaisissa sulatustyökaluissa käytetään nyt sähköstaattisia suodattimia, jotka toimivat ilmanpuhdistimina päästöjen vähentämiseksi, ja sulatetun jäteveden kierrätystä takaisin prosessiin sen sijaan, että se päästettäisiin ympäristöön.
Uudempaan malmin sulatusmenetelmään kuuluu niin sanottu flash -uuni, jolla sulatetaan mitä tahansa kuparista tinaan tai alumiiniin. Se on enemmän suljettu ympäristöjärjestelmä kuin perinteiset sulattajat ja suurelta osin eksoterminen, jossa sulatto tuottaa lämpöä kemiallisten reaktioiden kautta ensisijaisesti ulkopuolisten lähteiden sijasta. Alumiinioksidin sulamismalmi prosessoidaan tällä tavalla alumiiniksi reaktiokennossa, joka toimii lämpötiloissa 1,778 – 2,102 970 ° Fahrenheit (1,150 ° – XNUMX ° C). Reaktiokenno on myös sähköisesti varautunut, mikä auttaa poistamaan epäpuhtauksia ja reagoi alumiinioksidin hiilen kanssa muodostaen alumiinia ja hiilidioksidia.
Leima -uuni saa nimensä malmin sulatusprosessista, jossa malmin rikkioksidit muuttuvat hetkellisesti rikkidioksidikaasuksi. Tämä kaasu poistetaan uunissa olevilla uudentyyppisillä sulatustyökaluilla, varastoidaan ja myydään muuhun teolliseen käyttöön. Vaikka tämä lisää sulatusturvallisuutta, muuntaminen vanhempien sintraus- ja masuunirakenteiden malmien sulatuslaitteiksi muutettiin leimahdusuuniksi vasta 1990-luvun puolivälissä. Saastuminen on edelleen merkittävä ongelma sulatusteollisuudessa, ja sulatteiden ympärillä oleva maa on perinteisesti ollut joutomaa, jossa mikään luonnollinen ei menestyisi.