Ett smältverk är en industriplats där metall utvinns för råmalm. Vanliga exempel på metallsmältning inkluderar tenn, bly, koppar, brons och järn. Utvinningen av rent aluminium kallas även smältning, även om processen skiljer sig väsentligt från den för andra malmer.
Metaller börjar sitt bearbetningsliv som en malm. En malm definieras generellt som en bergart, eller grupp av mineraler, som har potentiellt ekonomiskt värde. Malmen innehåller inte bara metallen av intresse. Till exempel är järnmalm en bergart som innehåller järn bundet till andra kemiska föreningar och mineraler. Smältning av malm är processen att ta bort metallen av intresse från sin ursprungliga bergart.
Smältning, som dess ljud kanske antyder, innebär att malmen delvis smälts. Malmen måste värmas upp i en oxiderande miljö tills kemikalierna börjar mobiliseras eller blir tillgängliga. Vissa föroreningar kan drivas bort med värme, och om metallen av intresse är i form av en sulfid, kan värme och närvaron av syre vara tillräckligt för att omvandla den till en oxid. Det är dock inte möjligt att helt enkelt smälta metallen ur malmen.
Förutom värme kräver smältning även ett reduktionsmedel. Metallen av intresse existerar sannolikt som en oxid eller kommer att omvandlas till en oxid under den initiala uppvärmningen. Ett tillräckligt starkt reduktionsmedel kommer att kunna omvandla oxiden till den rena metallen och en del avfallsprodukt.
Ett av de tidiga exemplen på ett smältverk var en blomning som användes av en smed för att smälta järnmalm. Inom en blomning värms järnmalm upp i närvaro av träkol, eller rent kolbränsle, och rörlig luft. När malmen värms upp minskar kolmonoxiden från kolet järnoxiden.
Smältreaktionen i en blomning producerar en relativt ren järnmetall och koldioxid som en avfallsprodukt. När bälgen blåser genom blomningen, evakueras koldioxiden, vilket låter reaktionen fortsätta. Metallen och föroreningarna, som kallas slagg, faller till botten av ugnen när järnmalmen reduceras. Vanligtvis värms järnet upp en andra gång för att hamra ut slaggen från det nu smidesjärn.
En annan tidig form av järnsmältning är masugnen, som har en särskilt gammal historia i Kina. I mitten av 1800-talet smältes dock järnmalm till stål, vilket är en mycket renare form av järnmetallen. Denna industriella övergång till att tillverka stål möjliggjordes av utvecklingen av Bessemer-processen, där luft som blåses genom smält järn kan ta bort de flesta föroreningar. Från och med 1950 blev den dominerande metoden för utvinning som hittades i en given järnsmältningsanläggning basal oxygen steelmaking (BOS). BOS förbättrar den grundläggande Bessemer-processen genom att blåsa rent syre genom det smälta järnet, vilket drastiskt förbättrar smältverkets effektivitet.
Många andra metaller genomgår smältning som utvinningsmetod och många av teknikerna i de olika smältverken och smältutrustningen följer samma grundläggande principer. Dessutom kallas utvinning av aluminium även smältning. Aluminiumsmältverk skiljer sig åt genom att de utför en elektrolytisk process. Elektrisk ström leds genom flytande smält kryolit, i vilken aluminiumoxid har lösts upp. Motsvarande oxidation och reduktion som sker vid den elektriska anoden och katoden omvandlar aluminiumoxiden till rent aluminium.