Smelttechnologieën

Smelttechnologieën is een verzamelterm voor industriële processen waarmee metalen uit ertsen of recyclemateriaal worden gewonnen door verhitting tot hoge temperaturen, zodat reductie en smelten plaatsvinden. Deze technieken vallen onder pyrometallurgie en worden toegepast in de winning van primaire metalen zoals ijzer, koper, nikkel en zink, maar ook bij de verwerking van afval- en afvalstromen. Het proces bestaat in de basis uit het voorbereiden van het materiaal, het smelten met passende reductiemiddelen en het afwerken tot zuivere metaalelementen.

Belangrijke smelttechnieken variëren per metaal en energievoorziening. Voor ijzer wordt veel gebruikgemaakt van een blast furnace (hoogoven), waar ertsen worden gereduceerd met koolstof uit coke en geresultateerd in heet vloeibaar ijzer. Elektrische smeltovens (electric arc furnaces, EAF) zijn wijdverbreid voor staalproductie uit schroot en ferroalloys, vanwege flexibiliteit en snelle opstart. Voor koper worden smeltprocessen zoals flash smelting en reverberatory furnaces toegepast, vaak met gasreiniging en bijvangst van zwavelzuur. Smeltreductieprocessen zoals Corex, Finex en HIsmelt combineren reductie en smelten in één stap en kunnen afhankelijk van de bron van energie minder koolstof-intensief zijn. Directe reductieprocessen leveren direct reducirend ijzer aan als alternatief voor traditionele hoogovens, soms geïntegreerd met smeltdelen.

Milieu- en efficiëntieoverwegingen spelen een grote rol in moderne smelttechnologieën. Emissies van kooldioxide, zwaveloxide en fijnstof worden beperkt door gasreiniging, wijzigingen in verbranding en energieterugwinning. Daarnaast wordt aandacht besteed aan recycling van metalen uit schroot en aan het verbeteren van energie-efficiëntie en waterbeheer. Nieuwe ontwikkelingen richten zich op minder koolstofintensieve reductiemethoden en geïntegreerde systemen die zwaveldioxide en andere bijproducten kunnen omzetten in waardevolle bijproducten.