گدازگری

گدازگری ( به انگلیسی: Smelting ) روشی از متالورژی استخراجی است، که به فرایند اعمال حرارت به سنگ معدنی با هدف ذوب کردن فلز پایه، اطلاق می گردد. از این فرایند برای استخراج فلزات بسیاری همچون نقره، آهن، مس و دیگر فلزات پایه از سنگ معدن استفاده می شود. ذوب کردن فلزات در ظرفی بنام بوته انجام می شود، بوته ریخته گری هر فلزی نسبت به درجه حرارت ذوب شدن آن فلز متفاوت می باشد، با استفاده از گرمای زیاد و عامل کاهش دهنده مواد شیمیایی با هدف تجزیه سنگ، تخلیه سایر عناصر به صورت گاز یا سرباره و باقی ماندن فلز پایه انجام می شود.
باید توجه داشت اگرچه دو اصطلاح گدازگری ( به انگلیسی: Smelting ) و ذوب ( به انگلیسی: melting ) شبیه به هم هستند، اما هر کدام اصطلاح مختلفی هستند و کاربرد و معنای متفاوتی دارند. ذوب فرایند مایع سازی یک ماده جامد، از طریق گرم کردن است. ذوب شدن فرایندی است که طی آن ماده از فاز جامد به فاز مایع تبدیل می شود. گدازگری فرآیندی است که طی آن سنگ معدنی یک فلز تا بیش از دمای ذوب فلز داغ می شود تا فلز استخراج شود. هر دو فرایند شامل گرم کردن ماده تا دماهای بالا است. تفاوت اصلی بین ذوب و گدازگری اما این است که ذوب یک ماده جامد را به مایع تبدیل می کند در حالی که گدازگری یک سنگ معدنی را به خالص ترین حالت تبدیل می کند. [ ۱] [ ۲]
گدازگری فقط شامل ذوب فلز از سنگ معدنی آن نمی شود. بیشتر سنگ های معدنی ترکیبی شیمیایی از فلز با سایر عناصر هستند؛ مانند اکسیژن ( به شکل اکسید ) ، گوگرد ( به شکل سولفید ) یا کربن و اکسیژن با هم ( به شکل کربنات ) . برای استخراج فلز، کارگران باید این ترکیبات را تحت واکنش شیمیایی قرار دهند. درنتیجه گدازگری شامل استفاده از عوامل کاهنده مناسب برای ترکیب شدن با آن عوامل اکسید کننده و آزاد شدن فلز می شود.
در مورد سولفیدها و کربنات ها، فرایندی به نام «تفت دادن» باعث حذف کربن یا گوگرد ناخواسته می شود و اکسیدی به جا می گذارد که می تواند مستقیماً کاهش یابد. تفت دادن معمولاً در محیط اکسید کننده انجام می شود. چند مثال عملی:
• مالاکیت، سنگ معدن متداول مس، در درجه اول هیدروکسید کربنات مس Cu2 ( CO3 ) ( OH ) 2 است. [ ۳] این ماده معدنی در چندین مرحله بین ۲۵۰ درجه سلسیوس تا ۳۵۰ درجه سلسیوس دچار تجزیه حرارتی به 2CuO , CO2 و H2O می شود. [ ۴] دی اکسید کربن و آب به اتمسفر رانده می شوند و اکسید مس ( II ) باقی می ماند که می تواند مستقیماً به مس کاهش یابد، همان طور که در بخش زیر با عنوان کاهش توضیح داده شده است.
• گالنا، متداول ترین ماده معدنی سرب، در درجه اول سولفید سرب ( PbS ) است. سولفید به یک سولفیت، اکسید می شود ( PbSO3 ) ، که به صورت حرارتی به اکسید سرب و گاز گوگرد دی اکسید تجزیه می شود. ( PbO و SO2 ) گوگرد دی اکسید دفع می شود ( مانند دی اکسید کربن در مثال قبلی ) ، و اکسید سرب به شرح زیر کاهش می یابد.