Metallien ominaisuudesta luovuttaa elektroneja
seuraa, että ne ovat luonnossa usein sitoutuneena muihin alkuaineisiin.
Näitä yhdisteitä sanotaan mineraaleiksi. Kivet ovat
puolestaan eri mineraalien seoksia. Toiset kivilajit sisältävät enemmän
metallia kuin toiset. Maaperässä on siis paljon metallia, mutta sen
määrä vaihtelee kivilajin mukaan alueittain. Sellaista kiviainesta, joka
sisältää paljon metallia, sanotaan malmiksi. Tällöin myös sen
erottaminen on taloudellisesti kannattavaa. Alla on kuva
nikkelimalmista.
Raudan erottamisessa malmista on
kolme päävaihetta:
Ensin louhittu malmikivi murskataan ja rautaa
sisältävä mineraali poistetaan muusta aineksesta suurilla magneeteilla.
Toisessa vaiheessa saatu rikaste kaadetaan
20-30m korkeaan kuilu- uuniin eli masuuniin. Sinne johdetaan myös
hiiltä, happea ja kalkkikiveä. Happi muodostaa hiilen kanssa
hiilimonoksidia CO. Sillä on taipumus hapettua hiilidioksidiksi CO2
ja riistää näin rautamineraalista happi, jolloin jäljelle jää
puhdas rauta, joka valuu masuunin pohjalle. Tässä vaiheessa rautaan jää
noin 4% hiiltä, jolloin sitä sanotaan raakaraudaksi.
Lopuksi hiilipitoisuus saadaan vähennettyä
hapella, joka reagoi hiilen kanssa muodostaen jälleen kerran CO:ta. Kun
hiilipitoisuus on alle 1,7% sanotaan sitä teräkseksi. Tähän koko
prosessiin kuluu paljon energiaa ja siitä syntyy myös paljon mm.
rikkipäästöjä.
TIESITKÖ?! Liekkisulatus on suomalainen
keksintö. Alunperin se kehitettiin kuparin erottamiseen malmista. Siinä
sulfidirikasteen palamisessa eli reagoimisessa hapen kanssa syntyvä energia
hyödynnetään itse prosessin lämmittämiseen. Näin säästetään paljon energiaa.
Sen lisäksi vapautuva rikkikaasu saadaan paremmin talteen, mikä vähentää
huomattavasti rikkipäästöjä ja säästää näin luontoa. Tällä menetelmällä
erotellaan myös nikkeliä ja jalometalleja, kuten kultaa ja hopeaa.
|
Takaisin ylös