مس و نیکل از روشهای پیرومتالورژیکی استفاده می‌شود.
در هر حال، در جهان پیشرفته امروزی، بیش از 95% فلزات به روش پیرومتالورژی تولید می‌شوند (Kellog, 1981). قابلیتهای ذاتی فرایندهای پیرومتالورژی موجب تداوم بکارگیری این روشها در صنعت استخراج فلزها گردیده است. مزایای این روش عبارنتد از:
مصرف انرژی: در بیشتر فرایندهای گرمایی، مصرف انرژی به ازاء هرتن فلز تولید شده کمتر از روشهای هیدرومتالورژیکی است.
عوامل کاهنده ارزان قیمت: کربن، کربن مونوکسید و هیدروژن حاصل از سوختهای فسیلی، عوامل کاهنده و انرژی زای ارزانتری در مقایسه با انرژی الکتریکی مصرفی در روش‌های هیدرومتالورژی هستند.
ظرفیت ویژه بالا: بیشتر فرایندهای پیرومتالورژی ظرفیت ویژه (مقدار تولید در واحد زمان به ازای واحد حجم محفظه واکنش) بالاتری نسبت به فرایندهای هیدرو- الکترومتالورژی دارند. این ویژگی ناشی از انجام عملیات در دمای بالا، غلظت بالای فلز (عدم حضور آب رقیق کننده محلول) و سرعت زیاد واکنشهاست.
جدایش ساده فلز و مواد باقیمانده: عدم آمیختگی مذاب فلزی و سرباره، یا مَت و سرباره به علت اختلاف زیاد چگالی نسبی این فلزها، امکان جدایش بسیار ساده و مؤثر فلز از مواد باقیمانده را در این فرایند فراهم می‌کند.
جمع‌آوری فلزات قیمتی: معمولاً در کانه‌های سولفیدی سرب، مس و نیکل، مقادیر جزئی از فلزات ارزشمند طلا، نقره و فلزات گروه پلاتین وجود دارد. در فرایند پیرومتالورژی، فلزات قیمتی در فلز خام نهایی جمع شده و با روشهای کم‌هزینه جدا می‌شوند.
مواد باطله فرایند: سرباره یکی از اجزای جامد و دورریز کم حجم و با پایداری محیطی بالا در فرایندهای پیرومتالورژی است، ازینرو تخلیه، جمع‌آوری و نگهداری سرباره‌های پیرومتالورژی مستلزم کاهش هزینه و مشکلات زیست‌محیطی کمتری نسبت به فرایند هیدرومتالورژی است.
محدودیتهای این روش به شرح زیر است:
معمولاً در این روش گازهای نامطلوب تولید می‌شود. گازهای خروجی حاوی ذرات غبار (بویژه در شرایط استفاده از کنسانتره دانه ریز)، بخارات فلزی، گازهای آلاینده و گازهای حاصل از واکنشهای ذوب و احتراق می‌باشند. در گذشته فقط ذرات درشت غبار خروجی در عملیات ذوب بازیابی می‌شد، و گاز خروجی کوره حاوی ذرات ریزغبار، بخارات فلزی و گازهای مضر از راه دودکشهای بلند در محیط رها می‌شدند. بنابراین، هزینه‌ بازیابی غبار و تصفیه گاز در مقایسه با فلز تولید شده اندک بود. با تشدید قوانین و نظارتهای زیست‌محیطی، بازیابی کلیه ترکیبات آلاینده برای کاهش آلودگی محیط زیست ضروری شد که با صرف هزینه‌های اضافی در فرایند پیرومتالورژی همراه بوده است. علاوه بر این، گسیل گازهای آلاینده و فرّار در محیط کار و فضای اطراف واحد ذوب یکی دیگر از مشکلات فرایندهای پیرومتالورژی است. این گازها تندرستی و سلامت کارگران را به خطر انداخته و باعث آلودگی محیط اطراف واحد ذوب می‌شوند.
از سال 1976، پیشرفتهای قابل‌توجهی در صنعت پیرومتالورژی مس، به ویژه تجهیزات صنعتی مربوط به آن بوجود آمده است. همزمان با پیشرفت صنعت پیرومتالورژی، هزینه‌های اقتصادی نیز به شدت مدنظر بوده است. هزینه های تولید محصولات، عامل اصلی حفظ و بقای واحدهای تولیدی، و میزان سوددهی آنها در شرکتها و کارخانه های تولید کننده مس محسوب می‌گردد. همچنین کاهش قیمت مس در چند سال اخیر، شرکتهای تولیدکننده مس را برآن داشته است که در هزینه های خود و همچنین کاهش این هزینه ها، تجدید نظر کنند، چرا که با توجه به نوع فرایند فرآوری مس و حجم عظیم تجهیزات روش پیرومتالورژی می توان با شناخت بخش‌های اصلی هزینه‌بر، راههای کاهش هزینه را در این مراکز شناسایی و اجرا کرد. جهت افزایش بازدهی هزینه ها و قابل قبول شدن آنها برای شرکتهای معدنی، یکسری عوامل بحرانی مطرح هستند که عبارتند از: میزان انرژی و راندمان مؤثر آن، الزامات کارگری و کاری کمتر، کارابودن فرایند از لحاظ مقررات زیست محیطی، انعطاف پذیری مناسب در استفاده از کنسانتره های با عیار کم و یا نسبتاً کثیف، قابلیت بازیابی محصولات جانبی و جوابگو بودن در سرمایه گذاری کلان.
از حدود سال 1986، اکثر شرکتها فعالیتهای خود را در جهت ایجاد و تأسیس پروژه های جدیدتر برای دستیابی به عوامل حیاتی فوق متمرکز کردند. کوره‌های ذوب قدیمی نیاز به بازبینی گسترده در راستای ارتقاء عملکرد و تقلیل تجهیزات کاری داشتند. هنگام راه اندازی یک روش ذوب جدید و یا روزآمد کردن عملیات ذوب موجود، عوامل اصلی که بایستی مدنظر قرار گیرند عبارتند از: استفاده از اکسیژن غنی شده، انرژی مصرفی و کنترلهای زیست محیطی (Biswas and Davenport., 1980).
1-4-2- ترمودینامیک عملیات ذوب مس
اصول ترمودینامیکی تعیین کننده شرایط عملیاتی فرایند ذوب مس است. واکنش‌های اساسی در عملیات ذوب مس بر مبنای پتانسیل شیمیایی سامانه Cu-Fe-S-O-SiO_2 ارزیابی می شود. پایداری فازهای جامد به عنوان تابعی از پتانسیل گوگرد و اکسیژن در دمای C? 1300 درجه سانتی گراد می‏باشد.
به طور کلی در ذوب مس اغلب دوفاز با وزن مخصوص‌های مختلف تشکیل می‌شود: