لطالما حظيت تقنية استخلاص النحاس، باعتباره معدنًا صناعيًا حيويًا، باهتمام كبير. تُعد عملية صهر النحاس بالفرن الدوار من خامات كبريتيد النحاس تقنيةً حديثةً عالية الكفاءة ومُستخدمة على نطاق واسع في مجال التعدين الحراري. وينصب تركيزها الأساسي على إثراء النحاس وفصل الشوائب من خلال تفاعلات أكسدة عالية الحرارة.

الصهر هو جوهر هذه العملية. أولاً، يُغذّى مُركّز النحاس في فرن الصهر السريع، حيث يُعالَج عند درجات حرارة تقارب 1200 درجة مئوية. هذه عملية أكسدة مكثفة: يُدخَل الهواء أو الأكسجين إلى الفرن، مما يُؤكسد الشوائب الموجودة في الخام، مثل الحديد والكبريت. يُؤكسد الكبريت إلى غاز ثاني أكسيد الكبريت (SO₂)، وهو ليس مجرد نفايات، بل مادة خام كيميائية قيّمة يُمكن إعادة تدويرها لإنتاج حمض الكبريتيك، مما يُحقق استغلالاً شاملاً للموارد.

في الوقت نفسه، يُؤكسد الحديد إلى أكسيد الحديدوز (FeO). ولفصله بفعالية، يُضاف تدفق السيليكا (SiO₂). يتفاعل أكسيد الحديدوز مع السيليكا لتكوين خبث يتكون أساسًا من سيليكات الحديدوز (FeSiO₃). يتميز هذا الخبث بكثافة منخفضة، ويطفو على سطح حوض الصهر بعد الصهر، مما يُسهّل فصله والتخلص منه، وبالتالي إزالة كمية كبيرة من شوائب الحديد.

بعد عمليتي الأكسدة والتخصيب الموصوفتين أعلاه، يكون المنتج الأساسي المتبقي في قاع الفرن هو منتج وسيط يُسمى "المات". والمات خليط منصهر من النحاس وكبريتيد الحديدوز، بتركيب كيميائي Cu₂S·FeS. يزداد محتوى النحاس بشكل ملحوظ في هذه المرحلة، ليصل إلى ما يقارب 50% إلى 70%. وهو ليس نحاسًا نقيًا، بل يُوفر مادة خام عالية الجودة لعملية التحويل اللاحقة.

تتميز عملية صهر النحاس بالفرن الدوار باستمراريتها، وكفاءتها العالية، وانخفاض استهلاكها للطاقة، وفوائدها البيئية الإيجابية (مثل استعادة الكبريت). وهي تقنية أساسية لا غنى عنها في صهر النحاس الحديث. فهي تُركز النحاس في الخام وتُنقيه تدريجيًا بنجاح، مما يُرسي أساسًا متينًا لإنتاج النحاس المُكرر في نهاية المطاف.