Kupfersteinzeit
Kupfersteinzeit

== Chemische Abläufe der Kupfergewinnung mit Holzkohle ==
Durch das Verbrennen der Holzkohle wird eine Hitze von 1000 °C bis 1200 °C und Kohlenstoffmonoxid erzeugt. Ab einer Temperatur von 230 °C reagiert Malachit (Cu2CO3(OH)2) unter anderem zu Kupfer(II)-oxid, das in der Natur auch als Tenorit vorkommt. Dieses wird vom Kohlenstoffmonoxid reduziert. Das fertige Kupfer fließt auf den Grund des Reaktionsgefäßes und kann nach dem Abkühlen herausgenommen werden.
Kupfer(I)-oxid (Cuprit, Cu2O) kann durch die Reduktion von Kupfer(II)-oxid (Tenorit, CuO) mit metallischem Kupfer bei erhöhter Temperatur oder durch die thermische Zersetzung von Kupfer(II)-oxid bei Temperaturen über 800 °C gewonnen werden. Kupfer(I)-oxid bildet sich beim Erhitzen auf Rotglut von metallischem Kupfer zusammen mit Kupfer(II)-oxid. Gleichzeitig entsteht bei der unvollständigen Verbrennung des Kohlenstoffs aus der Holzkohle das Kohlenmonoxid:
Beide entstandenen Produkte, Kohlenmonoxid und Kupfer(I)-oxid, reagieren zu metallischem Kupfer:
In einem anderen und vermutlich erst später eingesetzten Verfahren wurde sulfidisches Kupfererz, Chalkopyrit oder Kupferkies (CuFeS2), und Chalkosin oder Kupferglanz (Cu2S) verarbeitet. Solche sulfidischen Erze mussten zuvor geröstet werden, um den Schwefel zu Schwefeldioxid SO2 zu oxidieren und damit als Gas auszutreiben. Erst nach der Entfernung des Schwefels konnte eine Reduktion des Kupfererzes erfolgen. Zum Rösten benötigte man ebenfalls Holzkohle, um die hierzu notwendigen Temperaturen zu erreichen. Dabei kommt es zur Bildung von Schlacke, die die Nebenbestandteile (meist Eisensulfid/Eisenoxid und Kieselsäure als Gangart) des Erzes aufnimmt, so dass diese leicht abgetrennt werden können. Typische Temperaturen für die Kupferverhüttung liegen um 1100 bis 1200 °C, genügend um sowohl die Schlacke als auch das Metall zu schmelzen. Die Verwendung von Öfen anstelle von Tiegeln – beide keramisch – erlaubt es, wesentlich größere Metallmengen zu gewinnen; entsprechend ist die Verhüttung im Tiegel meist an die Anfänge der Kupfergewinnung gebunden. Spätere Tiegel wurden fast ausschließlich für den Guss verwendet.