Topirea minereului este un proces în care roca care conține metale sub formă minerală este încălzită, adesea cu adăugarea de alte substanțe chimice sau gaze, pentru a separa metalul nativ pentru utilizare și procesare ulterioară. Se crede că cuprul și argintul au fost cele mai vechi metale topite vreodată de umanitate, iar originile procesului pot fi urmărite de multe mii de ani până la începutul civilizației. Topirea timpurie a minereurilor pe bază de oxizi, cum ar fi fierul, presupunea introducerea carbonului în cuptorul de topire sub formă de cărbune, unde carbonul se lega de oxigenul din minereu la temperaturi ridicate și eliberează metalul de bază. Multe epoci timpurii în progresul civilizației sunt numite după tehnologia de topire comună a perioadei sau lipsa acesteia, cum ar fi epoca de piatră, epoca bronzului și epoca fierului.
Un cuptor de topire contemporan este de obicei o cameră mare de reactor din oțel tratat termic, căptușită cu carbon și adesea cunoscută ca o celulă de reducere. Camera este încălzită până la punctul de topire al metalului și reacţionează cu substanţe chimice care se leagă de agenții săi oxidanți. Metalul este scurs, iar deșeurile solide, cunoscute sub numele de zgură, sunt depozitate pentru eliminarea în siguranță. Tehnicile de topire sunt cunoscute a fi poluatoare mari de mediu, deoarece pot crea ape uzate și contaminanți cu metale grele, cum ar fi arsenul, cadmiul și mercurul, care poluează căile navigabile locale.
O plângere comună a topirii minereului a fost că echipamentul creează, de asemenea, poluare periculoasă a aerului care duce la ploi acide. Cauzând potențial daune atmosferei sub formă de ceață de acid sulfuric, rezultatul topirii sulfurilor metalice este emisia de dioxid de sulf gazos care reacționează cu atmosfera. Un exemplu în acest sens este sulfura de cupru, CuFeS2, care este topită aproape în același mod ca în urmă cu secole. Ploaia acidă nu este doar dăunătoare populațiilor umane și animale, dar poate crește și nivelul de aciditate al solului, deoarece majoritatea plantelor nu se pot dezvolta în medii foarte acide. Instrumentele moderne de topire implică acum utilizarea unor precipitatoare electrostatice care servesc ca epuratoare de aer pentru a reduce emisiile și reciclarea apei uzate topite înapoi în proces în loc să o elibereze în mediu.
O metodă mai nouă de topire a minereului implică ceea ce este cunoscut sub numele de cuptor rapid, care este folosit pentru a topi orice, de la cupru la cositor sau aluminiu. Este mai mult un sistem de mediu închis decât topitoriile tradiționale și în mare parte exotermic, în care topitoria generează căldură prin reacții chimice în loc de surse în principal exterioare. Minereul de topire a aluminei este procesat în acest fel în aluminiu într-o celulă de reacție care funcționează la temperaturi de la 1,778° la 2,102° Fahrenheit (970° la 1,150° Celsius). Celula de reacție este, de asemenea, încărcată electric, ceea ce ajută la îndepărtarea impurităților și reacționează alumina cu carbonul pentru a forma aluminiu și dioxid de carbon.
Cuptorul rapid își primește numele de la procesul de topire a minereului în care oxizii de sulf din minereu sunt transformați instantaneu în dioxid de sulf gazos. Acest gaz este evacuat de noi tipuri de instrumente de topire în cuptor, depozitat și vândut pentru alte utilizări industriale. În timp ce acest lucru crește siguranța topirii, conversia la cuptoare flash de la sinterizarea de stil mai vechi și modele de furnal pentru topirea minereului a început să aibă loc abia la mijlocul anilor 1990. Poluarea este încă o problemă importantă în industria topitoriilor, iar terenul din jurul topitoriilor a fost în mod tradițional un pustiu, unde nimic natural nu ar prospera.