Topirea este termenul general pentru obținerea unui metal din minereul său natural. Aurul este o excepție, deoarece se găsește de obicei sub formă de metal pur. Alte metale, cum ar fi fierul, cuprul, zincul și argintul, trebuie să fie obținute din minereul lor.
Procesul de topire implică întotdeauna încălzirea minereului și poate folosi, de asemenea, un agent de reducere, cum ar fi cocsul sau cărbunele. Majoritatea minereurilor sunt oxizi, sulfuri sau carbonați. Acest proces îndepărtează partea nemetalică, lăsând în urmă metalul. Minereurile nu sunt pure, așa că se adaugă un fondant pentru a îndepărta impuritățile. Calcarul este un fondant obișnuit în acest scop. Acesta îndepărtează impuritățile sub formă de zgură.
Dincolo de aceasta, fiecare metal are propriile sale metode speciale. Producerea fierului din minereu se face într-un furnal. Producerea zincului sau a aluminiului din minereurile lor necesită (pe lângă căldură) electroliză.
Fierul este topit din minereu de fier în reactoare mari, numite furnale înalte. Un furnal înalt este o structură verticală înaltă care este alimentată cu cocs, minereu de fier și calcar. Atunci când se suflă aer cald în furnal, cocsul va arde și va reduce oxigenul din minereu, producând fierul gol și dioxid de carbon. Calcarul va lega orice rest de roca de bază rămasă. Fierul se topește la temperatura ridicată și este extras în fază lichidă la partea inferioară. Acesta este apoi prelucrat pentru a obține oțel. Calcarul și roca de bază formează un compus numit zgură. Acesta poate fi folosit pentru fabricarea cărămizilor, a betonului sau pentru acoperirea drumurilor. Printre metodele anterioare se numără Bloomery.
Aluminiul este topit în cuptoare electrice numite cuptoare cu arc electric. Minereul de aluminiu este turnat pe fundul cuptorului și curentul electric este condus prin minereu. Temperatura crește atât de mult încât oxigenul se separă, lăsând aluminiu metalic.
Cuprul este turnat pe o flacără goală care arde sulful și alte impurități, lăsând cuprul brut. Electroliza folosește curentul electric pentru a separa cuprul în bazine mari, care conțin o soluție de apă numită electrolit. Un curent electric este condus în bazin, iar tot cuprul se va aduna pe electrodul numit catod.
Metalurgia și, în special, topirea, reprezintă o cheie pentru civilizațiile timpurii. Cele mai vechi dovezi ale topiturii cuprului datează între 5500 și 5000 î.Hr. Siturile se află la Pločnik și Belovode, în Serbia.
