Verhüttung ist der allgemeine Begriff für die Gewinnung eines Metalls aus seinem natürlichen Erz. Gold ist eine Ausnahme, da es gewöhnlich als reines Metall gefunden wird. Andere Metalle, wie Eisen, Kupfer, Zink und Silber, müssen aus ihrem Erz gewonnen werden.
Der Verhüttungsprozess beinhaltet immer die Erhitzung des Erzes und kann auch ein Reduktionsmittel wie Koks oder Holzkohle verwenden. Die meisten Erze sind Oxide, Sulfide oder Karbonate. Bei diesem Prozess wird der nichtmetallische Teil entfernt, wobei das Metall zurückbleibt. Da Erze nicht rein sind, wird ein Flussmittel hinzugefügt, um die Verunreinigungen abzutragen. Kalkstein ist das übliche Flussmittel für diesen Zweck. Es entfernt die Verunreinigungen als Schlacke.
Darüber hinaus hat jedes Metall seine eigenen speziellen Methoden. Die Herstellung von Eisen aus seinem Erz erfolgt in einem Hochofen. Die Herstellung von Zink oder Aluminium aus ihren Erzen erfordert (zusätzlich zur Wärme) eine Elektrolyse.
Eisen wird in großen Reaktoren, den so genannten Hochöfen, aus Eisenerz erschmolzen. Ein Hochofen ist eine hohe vertikale Struktur, die mit Koks, Eisenerz und Kalkstein beschickt wird. Wenn heiße Luft in den Hochofen geblasen wird, verbrennt der Koks und reduziert den Sauerstoff aus dem Erz, wobei blankes Eisen und Kohlendioxid entsteht. Der Kalkstein bindet das verbliebene Grundgestein. Das Eisen schmilzt bei der heißen Temperatur und wird in flüssiger Phase am Boden abgestochen. Es wird dann zu Stahl verarbeitet. Der Kalkstein und das Grundgestein bilden eine Verbindung, die Schlacke genannt wird. Sie kann zur Herstellung von Ziegeln, Beton oder Straßenbelägen verwendet werden. Frühere Methoden beinhalten Bloomery.
Aluminium wird in elektrischen Öfen, so genannten Lichtbogenöfen, geschmolzen. Das Aluminiumerz wird auf den Boden des Ofens gegossen, und elektrischer Strom wird durch das Erz geleitet. Die Temperatur steigt so hoch an, dass sich der Sauerstoff abscheidet und metallisches Aluminium zurückbleibt.
Kupfer wird auf offener Flamme gegossen, wobei Schwefel und andere Verunreinigungen verbrannt werden und rohes Kupfer zurückbleibt. Die Elektrolyse verwendet elektrischen Strom, um das Kupfer in großen Becken abzutrennen, die eine Wasserlösung enthalten, die Elektrolyt genannt wird. Ein elektrischer Strom wird in den Pool geleitet, und das gesamte Kupfer sammelt sich an der Elektrode, die Kathode genannt wird.
Metallurgie und insbesondere Verhüttung ist ein Schlüssel zu den frühen Zivilisationen. Die frühesten Zeugnisse der Kupferverhüttung stammen aus der Zeit zwischen 5500 v. Chr. und 5000 v. Chr. Die Fundstellen befinden sich in Pločnik und in Belovode, Serbien.
