1. Koolstofreductie :Deze methode wordt voornamelijk gebruikt voor het extraheren van metalen uit metaaloxiden. Koolstof werkt als reductiemiddel en reageert bij verhoogde temperaturen met het metaaloxide. Tijdens koolstofreductie geven koolstofatomen hun elektronen op, waardoor de metaalionen elektronen winnen en worden gereduceerd tot hun metallische toestand.

Voorbeeld:vermindering van ijzererts :IJzererts, voornamelijk bestaande uit ijzeroxide (Fe2O3), wordt in een hoogoven gereduceerd door koolmonoxide (CO). In de oven reageert koolmonoxidegas met ijzeroxide, waardoor metallisch ijzer en kooldioxide (CO2) ontstaan:

Fe2O3 + 3CO → 3Fe + 3CO2

2. Koolmonoxidereductie :Koolmonoxide (CO), gevormd door de gedeeltelijke verbranding van koolstof, is een ander effectief reductiemiddel dat wordt gebruikt bij de extractie van metalen. Het reduceert metaaloxiden tot hun overeenkomstige metalen via een soortgelijk reductiemechanisme als koolstof.

Voorbeeld:vermindering van nikkelerts :Nikkel kan worden gewonnen uit zijn oxide-erts, nikkeloxide (NiO), door het te reduceren met koolmonoxide. In dit proces reageert nikkeloxide met koolmonoxide en vormt puur nikkel en kooldioxide:

NiO + CO → Ni + CO2

3. Carbidevorming :In bepaalde gevallen reageert koolstof met metalen om carbiden te vormen, dit zijn verbindingen van koolstof en metalen. Deze methode is vooral belangrijk bij de extractie van vuurvaste metalen, zoals wolfraam en molybdeen, die zeer hoge smeltpunten hebben en niet gemakkelijk door koolstof alleen kunnen worden gereduceerd.

Voorbeeld:vorming van wolfraamcarbide :Wolfraamcarbide (WC) wordt gevormd wanneer koolstof reageert met wolfraamoxide. Het wolfraamcarbide wordt vervolgens ontleed, waarbij wolfraammetaal en koolmonoxide ontstaan.

4. Koolstofboogoven :Koolstofboogovens gebruiken de warmte die wordt gegenereerd door een elektrische boog tussen koolstofelektroden om metaalertsen te verminderen en te smelten. De intense hitte dissocieert het erts, waardoor het gewenste metaal kan worden gescheiden.

Over het algemeen speelt koolstof een cruciale rol bij de winning van metalen door metaaloxiden te verminderen en carbiden te vormen. Het vermogen om reductiereacties te ondergaan maakt het tot een essentieel reductiemiddel in verschillende metallurgische processen.