نمایش مبدأ برای ذوب روی

'''ذوب روی''' فرایند تبدیل کنسانتره [[روی]] [[کانسنگ|(سنگ معدنی]] حاوی روی) به روی خالص است. ذوب روی از نظر تاریخی دشوارتر از [[گدازگری|ذوب]] فلزات دیگر مانند [[آهن|آهن بوده‌است]]، زیرا در مقایسه با آن‌ها، روی [[نقطه جوش]] پایین‌تری دارد. در دماهایی که معمولاً برای ذوب فلزات استفاده می‌شود، روی به شکل [[گاز]]<nowiki/>ی است که [[گاز دودکش|با گاز دودکش]] [[کوره|از کوره]] خارج می‌شود و از میان می‌رود، مگر اینکه اقدامات خاصی برای جلوگیری از آن انجام شود.

متداول‌ترین کنسانتره روی فرآوری شده [[روی سولفید|سولفید روی]]<ref name="epa">{{Citation|title=Compilation of Air Pollutant Emission Factors|publisher=U.S. Environmental Protection Agency|year=1995|volume=1|url=http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch12/bgdocs/b12s07.pdf|archiveurl=https://www.webcitation.org/5noFIHaGz?url=http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch12/bgdocs/b12s07.pdf|archivedate=2010-02-25}}.</ref> [[اسفالریت]] با استفاده از روش [[شناورسازی کف|فلوتاسیون کف]] به دست می‌آید. روی ثانویه (بازیافت شده) مانند اکسید روی نیز با سولفید روی پردازش می‌شود.<ref name="nyrstar">{{Citation|title=Zinc Smelting Process|url=http://www.nyrstar.com/nyrstar/en/products/productionprocess/|access-date=2008-04-13|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080414173301/http://www.nyrstar.com/nyrstar/en/products/productionprocess/|archivedate=2008-04-14}}.</ref> تقریباً ۳۰ درصد از کل روی تولید شده از منابع بازیافتی است.<ref>{{Citation|title=Zinc Casting: A Systems Approach|publisher=Interzinc|year=1992|url=http://www.interzinc.com/documents/Zinc_Casting_Systems_Approach.pdf|accessdate=۲۹ نوامبر ۲۰۲۱|archive-date=۳ مارس ۲۰۱۶|archive-url=https://web.archive.org/web/20160303171214/http://www.interzinc.com/documents/Zinc_Casting_Systems_Approach.pdf|url-status=dead}}.</ref>

== روش‌ها ==
دو روش برای ذوب روی وجود دارد: فرایند پیرومتالورژیکی و فرایند الکترولیز.<ref name="nyrstar"/> هر دو روش هم‌اکنون در صنعت استفاده می‌شوند و<ref name="nyrstar"/><ref>{{Citation|title=Our Facilities - Monaca|url=http://www.zinccorp.com/ourfacilities.php|access-date=2008-04-13}}.</ref> هر دوی این فرایندها در مرحله اول که (برشته کردن) می‌باشد مشترک هستند.
[[File:Primary_zinc_smelting_flowchart_-vector.svg|پیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Primary_zinc_smelting_flowchart_-vector.svg|وسط|600x600پیکسل|The top path is the pyrometallurgical process of smelting zinc and the bottom path is the electrolytic process.]]

== برشته کردن ==
برشته کردن فرآیندی است برای اکسید کردن کنسانتره سولفید روی در دمای بالا و تبدیل آن به اکسید روی ناخالص به نام "Zinc Calcine". واکنش‌های شیمیایی که انجام می‌شود به شرح زیر است:

: <chem>2ZnS + 3O2 -> 2ZnO + 2SO2</chem>

: <chem>2SO2 + O2 -> 2SO3</chem>

تقریباً ۹۰ درصد روی موجود در کنسانتره در مرحله اکسیداسیون به اکسید روی تبدیل می‌شود. با این حال، در دمای برشته کردن، حدود ۱۰ درصد روی با ناخالصی‌های آهن موجود در کنسانتره سولفید روی واکنش می‌دهد و [[فریت روی]] تشکیل می‌دهد. یک [[محصول جانبی]] این واکنش بوی [[گوگرد دی‌اکسید|دی‌اکسید گوگرد]] که بیشتر به [[سولفوریک اسید|اسید سولفوریک]] تبدیل می‌شود که یک [[کالای اقتصادی|کالای تجاری]].<ref name="nyrstar"/> صفحه جریان پالایشگاه پیوست شده در لینک شماتیکی از عملیات برشته کردن روی در شرق کانادا در نوراندا را نشان می‌دهد<ref>Noranda's zinc roasting operation illustrated http://www.norandaincomefund.com/pdfs/refinery_flowsheet.pdf</ref>

فرایند برشته کردن بسته به نوع برشته کن مورد استفاده متفاوت است. سه نوع برشته کن وجود دارد: چند اجاقی، تعلیقی و بستر سیال.<ref name="epa"/>

=== برشته کن چند اجاقی ===
در یک برشته کننده چند اجاقی، کنسانتره از طریق یک سری تشکیل شده از ۹ کوره یا بیشتر، که در داخل یک ستون استوانه ای با اندود آجری روی هم قرار گرفته‌اند، می‌ریزد. هنگامی که کنسانتره خوراک به داخل کوره ریخته می‌شود، ابتدا توسط گازهای داغی که از کوره‌ها عبور می‌کنند، خشک می‌شود و سپس برای تولید کلسین، اکسید می‌شود. واکنش‌ها آهسته است و فقط با افزودن سوخت قابل تداوم است. برشته کن‌های چندگانه بدون فشار هستند و در حدود {{Convert|690|°C|°F|-1}} فعالیت می‌کنند. زمان عملیات به ترکیب کنسانتره و میزان حذف گوگرد مورد نیاز بستگی دارد. برشته کن‌های چند اجاقی قابلیت تولید کلسین با خلوص بالا را نیز دارند.<ref name="epa"/>

=== برشته کن تعلیقی ===
در یک برشته کن معلق، کنسانتره‌ها در یک محفظه احتراق بسیار شبیه به کوره ذغال سنگ پودر شده دمیده می‌شوند. برشته کن از یک پوسته فولادی استوانه ای با روکش نسوز ساخته شده‌است که مشابه کوره‌های چند اجاقی، فضای احتراق بزرگ در بالا و ۲ تا ۴ عدد اجاق در قسمت پایینی دارد. معمولاً برای اطمینان از اینکه انتقال حرارت به مواد به اندازه کافی سریع است تا واکنش‌های گوگردزدایی و اکسیداسیون در محفظه کوره اتفاق بیفتد، لازم است تا سنگ‌زنی اضافی، فراتر از آنچه برای یک کوره چند اجاقی لازم است، صورت بگیرد. برشته کن‌های تعلیقی بدون فشار هستند و در حدود {{Convert|980|°C|°F}} کار می‌کنند.<ref name="epa"/>

=== برشته کن با بستر سیال ===
در یک برشته کن با بستر سیال، کنسانتره‌های سولفید آسیاب شده به حالت تعلیق در می‌آیند و در بستر مواد اولیه که روی ستون هوا قرار دارد، اکسید می‌شوند. همان‌طور که در برشته کن تعلیقی، [[سرعت واکنش]] برای گوگردزدایی سریعتر از فرآیندهای چندگانه قدیمی است. برشته کن‌های بستر سیال تحت فشار کمی کمتر از فشار اتمسفر و در دمای متوسط {{Convert|1000|°C|°F}} کار می‌کنند. در فرایند بستر سیال، پس از احتراق به سوخت اضافی نیاز نیست. از مزایای اصلی این برشته کن می‌توان به ظرفیت بیشتر، قابلیت حذف گوگرد بیشتر و نگهداری کمتر اشاره کرد.<ref name="epa"/>

== فرایند الکترولیز ==
فرایند الکترولیز که به نام‌های فرایند هیدرومتالورژیکی، فرایند Roast-Leach-Electrowin (RLE) یا فرایند الکترولیتی نیز شناخته می‌شود، بیشتر از فرآیندهای پیرومتالورژی استفاده می‌شود.<ref name="nyrstar"/>

فرایند الکترولیز شامل ۴ مرحله است: شستشو، خالص سازی، الکترولیز و ذوب و ریخته‌گری.

=== لیچینگ (تصفیه به وسیله شست و شو) ===
فرمول اولیه شیمیایی لیچینگ که این فرایند را هدایت می‌کند:

: <chem>ZnO + SO3 -> ZnSO4</chem>

این امر در عمل از طریق فرآیندی به نام شستشوی مضاعف به دست می‌آید. کلسین ابتدا در محلول خنثی یا کمی اسیدی (سولفوریک اسید) شسته می‌شود تا روی از اکسید روی خارج شود. سپس کلسین باقی مانده در اسید سولفوریک قوی شسته می‌شود تا بقیه روی از اکسید روی و فریت روی خارج شود. نتیجه این فرایند موادی به شکل جامد و مایع است. مایع حاوی روی است و اغلب به آن محصول شستشو می‌گویند. جامد باقیمانده لیچ نامیده می‌شود و حاوی فلزات گرانبها (معمولاً سرب و نقره) است که به عنوان محصول جانبی فروخته می‌شود. همچنین آهن در محصول لیچ که از لیچ اسید قوی تشکیل شد، وجود دارد که در مرحله میانی به شکل [[گوتیت]]، [[ژاروسیت|ژاروزیت]] و [[هماتیت]]. هنوز هم [[کادمیم|کادمیوم]]، [[مس]]، [[آرسنیک]]، [[آنتیموان]]، [[کبالت]]، [[ژرمانیم|ژرمانیوم]]، [[نیکل]] و [[تالیم]] در محصول شستشو وجود دارد؛ بنابراین نیاز به تطهیر و خالص سازی دارد.<ref name="epa"/><ref name="nyrstar"/>

=== خالص سازی ===
فرایند خالص سازی از فرایند سیمان سازی برای خالص سازی بیشتر روی استفاده می‌کند. از گرد و غبار و بخار روی برای حذف مس، کادمیوم، کبالت و نیکل استفاده می‌کند که در فرایند الکترولیز اختلال ایجاد می‌کند. پس از خالص سازی، غلظت این ناخالصی‌ها به کمتر از ۰٫۰۵ میلی‌گرم در لیتر (۴× <sup>10-7</sup> پوند در هر گالن) محدود می‌شود. تصفیه معمولاً در مخازن همزن بزرگ انجام می‌گیرد. این فرایند در دماهای بین {{Convert|40|to|85|C|F}} و فشارهای مختلف از ۱ اتمسفر تا {{Convert|2.4|atm|kPa|-1}} (مقیاس مطلق) انجام می‌گیرد. همچنین محصولات جانبی برای پالایش بیشتر فروخته می‌شوند.<ref name="epa"/><ref name="nyrstar"/>

محلول سولفات روی باید بسیار خالص باشد تا الکترووینینگ (electrowinning) کاملاً کارآمد باشد. ناخالصی‌ها می‌توانند ولتاژ تجزیه را به اندازه ای تغییر دهند که سلول الکترولیز عمدتاً به جای فلز روی، گاز هیدروژن تولید کند.<ref name="samans">{{Citation|title=Engineering Metals and their Alloys|last=Samans|first=Carl H.|year=1949|publisher=MacMillan|place=New York|postscript=.}}</ref>

=== الکترولیز ===
روی از محلول سولفات روی خالص شده توسط [[الکترو وینینگ|الکترووینینگ]] استخراج می‌شود که شکل تخصصی الکترولیز است. این فرایند با عبور [[جریان الکتریکی]] از محلول در یک سری سلول کار می‌کند. این باعث می‌شود روی بر سطح کاتدها ([[آلومینیوم|ورق‌های آلومینیومی]]) رسوب کند و اکسیژن در آندها تشکیل شود. اسید سولفوریک نیز در این فرایند تشکیل شده و در فرایند لیچینگ مورد استفاده مجدد قرار می‌گیرد. هر ۲۴ تا ۴۸ ساعت، هر سلول خاموش می‌شود، کاتدهای پوشش داده شده با روی برداشته شده و شسته می‌شوند و روی به صورت مکانیکی از صفحات آلومینیومی جدا می‌شود.<ref name="epa"/><ref name="nyrstar"/>

ذوب الکترولیتی روی حاوی چند صد سلول است. بخشی از انرژی الکتریکی به گرما تبدیل می‌شود که باعث افزایش دمای الکترولیت می‌شود. سلول‌های الکترولیتی در محدوده دمایی {{Convert|30|to|35|C|F}} و در فشار اتمسفر کار می‌کنند. بخشی از الکترولیت به‌طور مداوم در برج‌های خنک‌کننده به گردش در می‌آید تا الکترولیت را از طریق تبخیر آب خنک و متمرکز کند. سپس الکترولیت خنک شده و غلیظ شده به سلول‌ها بازیافت می‌شود.<ref name="epa"/> این فرایند تقریباً یک سوم کل انرژی مصرفی در هنگام ذوب روی را به خود اختصاص می‌دهد.<ref name="nyrstar"/>

دو فرایند متداول برای الکترووینینگ فلز وجود دارد: فرایند ''چگالی جریان پایین'' و فرایند ''چگالی جریان بالا Tainton.'' اولی از محلول اسید سولفوریک ۱۰ درصد به عنوان الکترولیت با چگالی جریان ۲۷۰–۳۲۵ آمپر بر [[متر مربع]] استفاده می‌کند. دومی از محلول اسید سولفوریک ۲۲ تا ۲۸ درصد به عنوان الکترولیت با چگالی جریان حدود ۱۰۰۰ آمپر بر متر مربع استفاده می‌کند. دومی خلوص بهتری می‌دهد و ظرفیت تولید بالاتری در هر حجم الکترولیت دارد، اما این عیب را دارد که داغ تر می‌شود و برای ظرفی که در آن انجام می‌شود خورنده تر است. در هر یک از فرآیندهای الکترولیتی، برای تولید هر تن مربع روی حدود {{Convert|3900|kW·h|GJ}} [[توان الکتریکی]] مصرف می‌شود.<ref name="samans"/>

=== ذوب و ریخته‌گری ===
بسته به نوع محصولات نهایی تولید شده، کاتدهای روی که از کارخانه الکترووینینگ بیرون می‌آیند می‌توانند یک مرحله تبدیل اضافی را در ریخته‌گری انجام دهند. کاتدهای روی در کوره‌های القایی ذوب می‌شوند و به محصولات قابل فروش مانند شمش تبدیل می‌شوند. سایر فلزات و اجزای آلیاژی ممکن است برای تولید آلیاژهای حاوی روی که در ریخته‌گری قالبی یا کاربردهای گالوانیزه عمومی استفاده می‌شوند، اضافه شوند. در نهایت، روی مذاب ممکن است با استفاده از ظروف عایق شده با طراحی خاص به کارخانه‌های تبدیل نزدیک یا اشخاص ثالث منتقل شود.

== فرآیندهای پیرومتالورژیکی ==
همچنین چندین فرایند پیرومتالورژیکی وجود دارد که اکسید روی را با استفاده از کربن کاهش می‌دهد، سپس روی فلزی را از مخلوط حاصل در فضایی از مونوکسید کربن تقطیر می‌کند. نقص عمده هر یک از فرآیندهای پیرومتالورژی این است که تنها ۹۸٪ خالص است. یک ترکیب استاندارد ۱٫۳٪ سرب، ۰٫۲٪ کادمیوم، ۰٫۰۳٪ آهن، و ۹۸٫۵٪ روی است.<ref name="zh">{{Citation|last=Porter|first=Frank|title=Zinc Handbook: Properties, Processing, and Use in Design|publisher=CRC Press|pages=16–17|year=1991|url=https://books.google.com/books?id=laACw9i0D_wC|isbn=0-8247-8340-9}}.</ref> این ممکن است برای گالوانیزه کردن به اندازه کافی خالص باشد، اما برای آلیاژهای ریخته‌گری که نیاز به روی با عیار بالا (۹۹٫۹۹۵٪ خالص) دارد، کافی نیست.<ref name="zh"/> برای رسیدن به این خلوص، روی باید تصفیه شود

چهار نوع فرایند پیرومتالورژیکی تجاری عبارت اند از: فرایند ''شرکت معدنی سنت جوزف'' (الکتروترمیک)، ''فرایند کوره بلند''، فرایند ''مستمر قائم‌آهنگ نیوجرسی روی''، و فرایند ''توده افقی نوع بلژیکی.''

=== فرایند شرکت معدنی سنت جوزف (الکتروترمیک). ===
این فرایند توسط شرکت معدنی سنت جوزف در سال ۱۹۳۰ توسعه یافت و تنها فرایند پیرومتالورژیکی است که هنوز در ایالات متحده برای ذوب روی استفاده می‌شود. مزیت این سیستم این است که می‌تواند طیف گسترده‌ای از مواد حاوی روی از جمله گرد و غبار کوره قوس الکتریکی را ذوب کند.<ref name="epa"/> عیب این فرایند این است که کارایی کمتری نسبت به فرایند الکترولیز دارد.<ref name="nyrstar"/>

این فرایند با عملیات تف جوشی پایین جریان آغاز می‌شود. زینتر که مخلوطی از کلسین روستر و کلسین EAF (کوره قوس الکتریکی) است، بر روی یک نوار نقاله از نوع دروازه بارگذاری می‌شود و سپس گازهای احتراق از طریق زینتر پمپ می‌شود. کربن موجود در گازهای احتراق با برخی ناخالصی‌ها مانند سرب، کادمیوم و هالیدها واکنش نشان می‌دهد. این ناخالصی‌ها به کیسه‌های فیلتراسیون منتقل می‌شوند. زینتر پس از این فرایند که زینتر محصول نامیده می‌شود، معمولاً دارای ترکیبی از ۴۸٪ روی، ۸٪ آهن، ۵٪ آلومینیوم، ۴٪ سیلیکون، ۲٫۵٪ کلسیم و مقادیر کمتری منیزیم، سرب و سایر فلزات است. سپس محصول زینتر با کک در یک کوره برقی شارژ می‌شود. یک جفت الکترود گرافیتی از بالا و پایین کوره جریانی را در مخلوط ایجاد می‌کند. کک مقاومت الکتریکی را برای مخلوط ایجاد می‌کند تا مخلوط را تا {{Convert|1400|°C|°F}} و مونوکسید کربن تولید می‌کند. این شرایط اجازه می‌دهد تا واکنش شیمیایی زیر رخ دهد:

: <chem>ZnO + CO -> Zn (^) + CO2</chem>

بخار روی و [[دی‌اکسید کربن]] به یک کندانسور خلاء منتقل می‌شود، جایی که روی با حباب زدن از طریق حمام روی مذاب بازیابی می‌شود. بیش از ۹۵ درصد از بخار روی که از مخزن خارج می‌شود به روی مایع متراکم می‌شود. دی‌اکسید کربن با کربن احیا می‌شود و مونوکسید کربن دوباره به کوره توده بازگردانده می‌شود.<ref name="epa"/>

=== فرایند کوره بلند (فرایند ذوب سلطنتی) ===
این فرایند توسط شرکت ملی ذوب در Avonmouth Docks [[انگلستان]] به منظور افزایش تولید، افزایش کارایی و کاهش هزینه‌های نیروی کار و نگهداری توسعه داده شد. LJ Derham پیشنهاد استفاده از اسپری قطرات مذاب سرب را برای خنک کردن و جذب سریع بخار روی، با وجود غلظت بالای دی‌اکسید کربن، ارائه کرد. سپس مخلوط سرد می‌شود، جایی که روی از سرب جدا می‌شود. اولین کارخانه با استفاده از این طرح در سال ۱۹۵۰ افتتاح شد. یکی از مزایای این فرایند این است که می‌تواند شمش سرب و تفاله مس را به صورت مشترک تولید کند. در سال ۱۹۹۰، ۱۲ درصد از تولید روی جهان را به خود اختصاص داد.

این فرایند با شارژ زینتر جامد و کک گرم شده در بالای کوره بلند شروع می‌شود. هوای پیش گرم شده در {{Convert|190|to|1050|C|F|-1}} به پایین کوره دمیده می‌شود. بخار روی و سولفیدها از قسمت بالایی خارج شده و وارد کندانسور می‌شوند. سرباره و سرب در انتهای کوره جمع می‌شوند و مرتباً از آن جدا می‌شوند. روی از بخار موجود در کندانسور از طریق سرب مایع پاک می‌شود. روی مایع از سرب در مدار خنک‌کننده جدا می‌شود. تقریباً {{Convert|5000|MT|ST}} سرب در هر سال برای این فرایند مورد نیاز است، با این حال این فرایند ۲۵ درصد سرب بیشتری را از سنگ معدن‌های شروع کننده نسبت به سایر فرایندها بازیابی می‌کند.

=== قاب عمودی پیوسته روی نیوجرسی ===
[[پرونده:New_Jersey_Zinc_Vertical_Retort_Process_(US_Pat_2457552).svg|چپ|بندانگشتی|269x269پیکسل| نمودار فرایند روی نیوجرسی، پت ۲٬۴۵۷٬۵۵۲ ایالات متحده.]]
فرایند روی نیوجرسی<ref>{{US patent|2457552}}</ref> دیگر برای تولید روی اولیه در ایالات متحده، اروپا و ژاپن استفاده نمی‌شود، با این حال هنوز برای تقویت عملیات ثانویه استفاده می‌شود. این فرایند در سال ۱۹۶۰ به اوج خود رسید، زمانی که ۵ درصد از تولید روی جهان را به خود اختصاص داد. نسخه اصلاح شده این فرایند هنوز در Huludao چین استفاده می‌شود که ۶۵۰۰۰ [[تن (یکا)|تن]] در سال تولید می‌کرد.<ref name="zh"/>

این فرایند با برشته کردن کنسانتره‌هایی که با زغال سنگ مخلوط شده و در دو مرحله [[خشته|بریکت می‌شوند، آغاز می‌شود.]] سپس بریکت‌ها در یک [[wiktionary:autogenous|کوکر اتوژن]] در دمای {{Convert|700|°C|°F}} و سپس به داخل مخزن شارژ می‌شود. سه دلیل برای بریکت کردن کلسین وجود دارد: اطمینان از حرکت آزادانه شارژ به سمت پایین. برای اجازه دادن به انتقال حرارت در یک مقطع اندازه عملی؛ برای ایجاد تخلخل کافی برای عبور بخار روی کاهش یافته به بالای مخزن. بخار روی کاهش یافته که در بالای مخزن جمع‌آوری می‌شود سپس به مایع متراکم می‌شود.<ref name="zh"/>

Overpelt این طرح را با استفاده از تنها یک محفظه بزرگ تراکم، به جای بسیاری از محفظه‌های کوچک، همان‌طور که در ابتدا طراحی شده بود، بهبود بخشید. این محفظه اجازه می‌دهد تا مونوکسید کربن به داخل کوره‌ها برای گرم کردن مخازن بازگردانده شود.<ref name="zh"/>

این فرایند به شرکت ذوب امپریال (ISC)، مستقر در آوونموث، انگلستان، که یک کارخانه بزرگ قفل عمودی (VR) را برای سال‌ها در حال تولید بود، دریافت کرد. تا اواسط دهه ۱۹۷۰ مورد استفاده قرار گرفت تا زمانی که کارخانه کوره ذوب سلطنتی (ISF) این شرکت جایگزین آن شد. کارخانه VR در سال ۱۹۷۵ تخریب شد.

=== فرایند پاسخگویی افقی از نوع بلژیکی ===
این فرایند اصلی‌ترین فرآیندی بود که از اواسط قرن نوزدهم تا سال ۱۹۵۱ در بریتانیا مورد استفاده قرار گرفت.<ref name="zh"/><ref name="brit">{{Citation|title=Zinc processing|url=http://concise.britannica.com/oscar/print?articleId=110671&fullArticle=true&tocId=82116|access-date=2008-04-18|publisher=[[Encyclopædia Britannica Inc.]]}}.</ref> این فرایند بسیار ناکارآمد بود زیرا به عنوان یک عملیات دسته ای در مقیاس کوچک طراحی شده بود. در هر بار انجام فرایند پاسخگویی تنها {{Convert|40|kg|lb}} تولید می‌شود؛ بنابراین شرکت‌ها آن‌ها را در انبارها قرار می‌دهند و از یک مشعل گازی بزرگ برای گرم کردن همه آن‌ها استفاده می‌کنند.<ref name="brit"/> فرایند بلژیکی نیازمند تقطیر مجدد برای حذف ناخالصی‌های سرب، کادمیوم، آهن، مس و آرسنیک است.<ref name="samans"/>

== تاریخ ==
به نظر می‌رسد اولین تولید روی در [[هند]] از قرن ۱۲ و بعداً در [[چین]] از قرن ۱۶ انجام صورت گرفته‌است.<ref>[http://www.britannica.com/EBchecked/topic/657347/zinc-processing "zinc processing"], Encyclopædia Britannica Online, 2009. Accessed on line October 8, 2009.</ref> در هند، روی از قرن ۱۲ تا ۱۸ در زوار تولید می‌شد، اگرچه برخی از مصنوعات روی به نظر می‌رسد در دوران باستان کلاسیک در [[اروپا|اروپا ساخته شده باشند]].<ref>pp. 1–3, Zinc in classical antiquity, P. T. Craddock, pp. 1–6 in ''2000 years of zinc and brass'', edited by P.T. Craddock, London: British Museum, 1998, rev. ed. , {{شابک|0-86159-124-0}}.</ref> سنگ معدن اسفالریت یافت شده در اینجا احتمالاً [[اکسید روی|از طریق بو دادن به اکسید روی]] تبدیل شده‌است، اگرچه هیچ مدرک باستان‌شناسی در این مورد یافت نشده‌است. گمان می‌رود که ذوب در مخازن سفالی استوانه ای مهر و موم شده‌ای انجام شده‌است که با مخلوطی از سنگ معدن بو داده، [[دولومیت (سنگ)|دولومیت]] و مواد آلی، شاید سرگین گاو، بسته‌بندی شده و سپس به صورت عمودی در یک کوره قرار داده شده و تا حدود ۱۱۰۰ گرم شده‌است. درجه سانتی گراد [[کربن مونوکسید|مونوکسید کربن]] تولید شده توسط زغال‌کردن مواد آلی، اکسید روی را به بخار روی کاهش می‌دهد، که سپس در یک کندانسور رسی مخروطی در انتهای مخزن مایع می‌شود و در ظرف جمع‌آوری می‌چکد. در طول دوره ۱۴۰۰–۱۸۰۰، تولید حدود ۲۰۰ کیلوگرم در روز تخمین زده می‌شود.<ref>pp. 35–46, Zinc in India, P. T. Craddock, I. C. Freestone, L. K. Gurjar, A. P. Middleton and L. Willies, pp. 27–72 in Craddock 1998.</ref> روی نیز از اواسط قرن شانزدهم در چین ذوب شد.<ref>p. 23, ''Zinc Sculpture in America: 1850-1950'', Carol A. Grissom, Associated University Presses, 2009, {{شابک|0-87413-031-X}}.</ref>

تولید روی در مقیاس بزرگ در اروپا با شروع ویلیام قهرمان، که فرایند تقطیر روی را در ۱۷۳۸ اختراع کرد.<ref>pp. 24–26, Grissom 2009.</ref> در فرایند Champion، سنگ معدن روی (در این مورد، کربنات، ZnCO <sub>3</sub>) در دیگ‌های احیای بزرگ با زغال چوب بسته شد و در کوره حرارت داده شد. سپس بخار روی از طریق یک لوله متراکم آهنی فرود می‌آمد تا به یک ظرف پر از آب در پایین برسد.<ref name="joan1">pp. 147–148, Brass and zinc in Europe from the Middle Ages until the mid-nineteenth century, Joan Day, pp. 133–158 in Craddock 1998.</ref> چمپیون اولین آثار روی خود را در [[بریستول]]، انگلستان راه اندازی کرد، اما به زودی به Warmley گسترش یافت و تا سال ۱۷۵۴ چهار کوره روی را در آنجا ساخت.<ref name="grissom26">p. 26, Grissom 2009.</ref> اگرچه چمپیون موفق به تولید حدود ۲۰۰ تن روی شد،<ref name="grissom26"/> برنامه‌های تجاری او موفقیت‌آمیز نبود و در سال ۱۷۶۹ ورشکست شد.<ref name="joan1"/> با این حال، ذوب روی در این منطقه تا سال ۱۸۸۰ ادامه یافت.<ref name="grissom26"/>
{{Gallery|align=center|height=170|width=160|File:Evolution minerai zinc.svg|Evolution of the extracted zinc ore grade in Canada and Australia|File:Evolution production zinc.svg|Historical evolution of the production of zinc, extracted in different countries}}
{| class="wikitable" style="float: right; text-align: right;"
|+درصد روی تولید شده با روش‌های داده شده<ref>pp. 162, 213, 214, Zinc-production technology 1801–1950: a review, J. K. Almond, pp. 159–228 in ''2000 years of zinc and brass'', edited by P.T. Craddock, London: British Museum, 1998, rev. ed. , {{شابک|0-86159-124-0}}.</ref><ref>p. 15, Porter 1991.</ref>
! سال
! افقی{{سخ}}{{سخ}}{{سخ}}{{سخ}}<nowiki>{{سخ}}</nowiki> پاسخ دادن
! عمودی{{سخ}}{{سخ}}{{سخ}}{{سخ}}<nowiki>{{سخ}}</nowiki> پاسخ دادن
! الکتروترمیک
! انفجار{{سخ}}{{سخ}}{{سخ}}{{سخ}}<nowiki>{{سخ}}</nowiki> کوره
! الکترولیتی
|-
| <۱۹۱۶
| > ۹۰
|
|
|
|
|-
| ۱۹۲۹
|
|
|
|
| ۲۸
|-
| ۱۹۳۷
|
|
|
|
| ج ۳۳
|-
| ۱۹۶۰
| ۳۴٫۵
| ۱۱
| ۷٫۵
| ۲
| ۴۵
|-
| ۱۹۷۰
| ۱۵
| ۱۰
| ۶٫۵
| ۱۲٫۵
| ۵۶
|-
| ۱۹۸۰
| ۳
| ۷
| ۶
| ۱۰
| ۷۴
|}
تولید اولیه روی اروپایی نیز در [[سیلزی|سیلسیا]]، در کارنتیا، و در [[لیژ]]، [[بلژیک|بلژیک انجام شد]]. در فرایند کارینت، که در کارهایی که در سال ۱۷۹۸ توسط Bergrath Dillinger تأسیس شد، استفاده شد، یک کوره با سوخت چوب، تعداد زیادی قاب عمودی کوچک را گرم کرد،<ref name="day151152">pp. 151–152, Day in Craddock 1998.</ref> و سپس بخار روی از طریق یک لوله سرامیکی به یک محفظه تراکم معمولی در زیر ریخت. این فرایند در سال ۱۸۴۰ از کار افتاد. فرآیندهای بلژیکی و سیلزیایی هر دو از پاسخگویی‌های افقی استفاده می‌کردند.<ref name="almond179">pp. 179–181, Zinc-production technology 1801–1950: a review, J. K. Almond, pp. 159–228 in Craddock 1998.</ref> در سیلزی، یوهان روهبرگ در سال ۱۷۹۹ کوره‌ای برای تقطیر روی ساخت، در ابتدا از گلدان‌ها استفاده کرد، اما بعداً به لوله‌هایی با ته صاف به نام «مافل» تغییر داد، که به لوله‌های افقی خم شده به سمت پایین متصل می‌شد که در آن روی متراکم می‌شد. روند سیلزی در نهایت با فرایند بلژیک ادغام شد. این فرایند که توسط ژان ژاک دانیل دونی توسعه یافت، در سال‌های ۱۸۰۵ تا ۱۸۱۰ معرفی شد و از قفسه‌هایی با مقطع استوانه ای استفاده شد.<ref name="day151152"/><ref name="almond179"/> کندانسورها لوله‌های سفالی افقی بودند که از انتهای مخازن امتداد یافته بودند.<ref>pp. 198–199, Almond in Craddock 1998.</ref> فرایند پاسخ افقی ادغام شده «بلگو-سیلزی» به‌طور گسترده در ربع سوم قرن نوزدهم در اروپا و بعداً در ایالات متحده پذیرفته شد.<ref name="almond179"/>

تلاش‌های تجربی برای استخراج روی از طریق الکترولیز در قرن نوزدهم آغاز شد، اما تنها کاربرد تجاری موفق قبل از سال ۱۹۱۳، فرآیندی بود که در ''[[بریتانیای کبیر|بریتانیا]] و [[اتریش|اتریش استفاده می‌شد]]، جایی که روی و [[کلر]] با الکترولیز یک محلول آبی [[روی کلرید|کلرید روی]] تولید می‌شدند.<ref>pp. 210–213, Almond in Craddock 1998.</ref> شرکت مس آناکوندا، در [[انکاندا، مونتانا|آناکوندا]]، [[مونتانا]]، و [[تک ریزورسز|شرکت معدنی و ذوب تلفیقی]]، در [[تریل، بریتیش کلمبیا|تریل]]، [[بریتیش کلمبیا]]، هر دو کارخانه‌های الکترولیتی موفقی را در سال ۱۹۱۵ با استفاده از فرایند فعلی سولفات روی ساختند.<ref>p. 21, [[iarchive:electrolyticdep02ralsgoog|Electrolytic deposition and hydrometallurgy of zinc]]'', Oliver Caldwell Ralston, McGraw-Hill Book Company, Inc. , 1921.</ref> اهمیت این روش همچنان رو به رشد بوده و در سال ۱۹۷۵ ۶۸ درصد از تولید روی جهان را به خود اختصاص داده‌است.<ref>p. 214, Almond in Craddock 1998.</ref>

فرایند توده عمودی پیوسته در سال ۱۹۲۹ توسط شرکت نیوجرسی روی معرفی شد. در این فرایند از یک توده با دیواره‌های کاربید سیلیکون، حدود ۹ متر ارتفاع و با مقطع ۲ در ۰٫۳ متر استفاده شد. دیواره‌های مخزن تا ۱۳۰۰ درجه سلسیوس گرم شد و بریکت‌های متشکل از سنگ معدن روی متخلخل، کک، زغال سنگ و مواد بازیافتی به بالای مخزن وارد شدند. روی گازی از بالای ستون بیرون کشیده شد و پس از طی یک سفر ۲۰ ساعته در داخل مخزن، بریکت‌های مصرف شده از پایین خارج شدند.<ref name="almond184">p. 184, Almond in Craddock 1998.</ref> برای متراکم کردن روی گازی، این شرکت ابتدا از یک محفظه آجری ساده با بافل‌های کربوراندومی استفاده کرد، اما بازده ضعیفی داشت. در طول دهه ۱۹۴۰ یک کندانسور ساخته شد که بخار روی را بر روی یک اسپری از قطرات روی مایع، که توسط یک پروانه الکتریکی به بالا پرتاب می‌شد، متراکم می‌کرد.<ref name="almond201202">pp. 201–202, Almond in Craddock 1998.</ref>

فرایند الکتروترمیک که توسط شرکت سرب سنت جوزف توسعه داده شد، تا حدودی مشابه بود.<ref name="almond184"/><ref name="almond196">pp. 196–197, Almond in Craddock 1998.</ref> اولین کارخانه تجاری با استفاده از این فرایند در سال ۱۹۳۰ در محل فعلی جوزف تاون، [[پنسیلوانیا|پنسیلوانیا ساخته شد]]. کوره الکتروترمیک یک استوانه فولادی به ارتفاع حدود ۱۵ متر و قطر ۲ متر بود که با آجر نسوز روکش شده بود. مخلوطی از سنگ معدن پخته شده و کک به بالای کوره وارد شد و جریانی بین ۱۰۰۰۰–۲۰۰۰۰ آمپر با اختلاف پتانسیل ۲۴۰ ولت بین الکترودهای کربنی در کوره اعمال شد و دما را به ۱۲۰۰–۱۴۰۰ افزایش داد. درجه سانتی گراد<ref name="almond184"/><ref name="almond196"/> یک کندانسور کارآمد برای این فرایند از ۱۹۳۱–۱۹۳۶ ابداع شد. شامل یک حمام روی مایع بود که گازهای خروجی از آن توسط مکش کشیده می‌شدند. محتوای روی جریان گاز به داخل حمام مایع جذب شد.<ref name="almond201202"/>

فرایند سرباره از سال ۱۹۴۳ در Avonmouth، انگلستان توسط امپریال ذوب شرکت توسعه داده شد، که در سال ۱۹۶۸ بخشی از [[ریو تینتو|ریو تینتو روی]] شد.<ref>{{Cite web|title=Rio Tinto Co|url=http://www.gracesguide.co.uk/Rio_Tinto_Co|publisher=Grace's Guide|accessdate=2014-10-27}}</ref> که از اسپری قطرات سرب مذاب برای متراکم کردن بخار روی استفاده می‌کند.<ref>p. 229, 233, 234, Development of the zinc-lead blast-furnace as a research project, S. W. K. Morgan, pp. 229–241 in Craddock 1998.</ref>

== جستارهای وابسته ==
* فرایند Waelz

== منابع ==
{{پانویس|۲|چپ‌چین=بله}}
[[رده:روی]]
[[رده:فرایندهای متالورژی]]
[[رده:قال]]
[[رده:اختراع‌های هندی]]