धातुरूपात मिळविण्याच्या दृष्टीने तांबे सल्फाइड धातुकाच्या, ऑक्साइड धातुकाच्या (यातच कार्बोनेट व सल्फेट धातुकांचा समावेश आहे) आणि शुद्ध स्वरूपात आढळते. कॅल्कोसाइट (कॉपर ग्लान्स), कोव्हेलाइट, कॅल्कोपायराइट (कॉपर पायराइट) इ. सल्फाइड स्वरूपाच्या धातुकांत आणि क्युप्राइट, टेनोराइट, मॅलॅकोनाइट इ. ऑक्साइड स्वरूपाच्या धातुकांत तांबे आढळते.
तांब्याचे व्यापारी उत्पादन पुढील पध्दतीने करतात.
उत्ताप धातुविज्ञान : या पध्दतीमध्ये उष्णतेच्या साहाय्याने धातुकापासून धातू मिळविला जातो.
द्रवीय धातुविज्ञान : या पध्दतीमध्ये योग्य विद्रावकात, म्हणजे विरघळविणाऱ्या द्रवात, धातुक विरघळवून इष्ट धातूचे संयुग तयार करतात व त्यापासून धातू मिळवितात.
शुद्धीकरण व पुनर्प्राप्ती : प्राप्त तांब्याचे नंतर विजेच्या साहाय्याने शुद्धीकरण व पुनर्प्राप्ती करण्यात येते. सामान्यतः प्लवनाची क्रिया (floatation) झाल्यानंतर सल्फाइड धातुकांसाठी उत्ताप धातुविज्ञानाची आणि ऑक्साइड धातुकांसाठी द्रवीय धातुविज्ञानाची पद्धत वापरण्यात येते.
उत्ताप धातुविज्ञान : या पद्धतीने तांब्याचे उत्पादन करताना पुढील क्रिया कराव्या लागतात : (१) धातुकांचे संहतीकरण, (२) भाजणे, (३) मॅट (matte) प्रदावण, (४) पुळीदार तांब्याची निर्मिती व (५) शुद्धीकरण.
(१) धातुकांचे संहतीकरण : (धातुकातील धातूचे प्रमाण वाढविणे). सल्फाइड धातुकांत मोठ्या प्रमाणावर अशुद्धी असल्याने त्यांमधून तांबे काढणे आर्थिक दृष्ट्या परवडत नाही. यासाठी धातुके भाजण्यापूर्वी त्यांतून अशुद्धी काढून टाकून त्यांत तांब्याचे प्रमाण वाढविण्यात येते. यासाठी प्लवन क्रिया करण्यात येते. १९५० पर्यंत गुरुत्वीय प्लवन क्रिया वापरली जात होती. त्यानंतर विवेचक प्लवन क्रिया (floatation) वापरण्यात येत आहे . याकरिता धातुकाची बारीक पूड करण्यात येते. ही पूड पाण्यात मिसळतात व त्यात योग्य असा विक्रियाकारक (reagent) घालतात व सर्व मिश्रण हवेच्या साहाय्याने ढवळतात. यामुळे अशुद्धी खाली राहते व तांब्याचे प्रमाण जास्त असलेले धातुक वरच्या फेसात जमा होते व ते गोळा केले जाते.
(२) भाजणे : एकावर एक अशा नऊ अथवा त्यापेक्षा जास्त गोलाकार भट्ट्या मिळून तयार झालेल्या उभ्या भट्टीत संहत केलेली धातुके भाजतात. उभ्या भट्टीच्या वरच्या गोलाकार भट्टीत टाकलेले संहत धातुक भाजत भाजत आपोआप तळाच्या भट्टीत जाते. धातुकात असलेल्या गंधकाचे ऑक्सिडीभवन होईपर्यंत भट्टीला इंधनाची गरज असते. एकदा ऑक्सिडीभवन सुरू झाल्यावर त्यामुळे निर्माण होणारी उष्णता भट्टीतील क्रिया चालू राहण्यास पुरेशी असते आणि लोह, तांबे यांची ऑक्साइडे व सल्फाइडे, थोडी अशुद्धी व अबाष्पनशील (non-volatile) द्रव्ये असलेला पदार्थ शिल्लक राहतो.
(३) मॅट प्रद्रावण : वरील क्रियेतून मिळालेल्या पदार्थाचे पूर्वी झोतभट्टीत प्रद्रावण (वितळविण्याची क्रिया) करीत असत. हल्ली त्यासाठी परिवर्तक (जिच्यात ऑक्सिडीकारक हवेचा झोत जोराने सोडण्यात येतो अशा) भट्टीचा उपयोग करतात. १९५० नंतर काही ठिकाणी विद्युत् भट्टीचा उपयोग करण्यात येत आहे. भाजलेल्या धातुकाबरोबर चुनखडक किंवा सिलिका मिसळून भट्टीत तापवितात. सिलिकेमुळे तयार झालेल्या फेरस ऑक्साइडाचे मळीमध्ये रूपांतर होते. ही मळी वरच्या बाजूस जमा होते व ती अलग केली जाते आणि कॉपर सल्फाइड व फेरस सल्फाइड यांचे द्रवमिश्रण मिळते. यालाच ‘मॅट’ असे म्हणतात.
(४) पुळीदार तांब्याची निर्मिती : बेसेमर भट्टीसारख्या परिवर्तकात मॅट व सिलिका मिसळतात आणि त्यातून हवेचा झोत नेतात. यामुळे मॅटमधील गंधक, लोह व इतर धातूंची ऑक्साइडे तयार होतात बाष्पनशील ऑक्साइडे भट्टीतून वेगळी होतात. कॉपर ऑक्साइडे व शिल्लक राहिलेले फेरस सल्फाइड यांची विक्रिया होऊन फेरस ऑक्साइड तयार होते. फेरस ऑक्साइड व सिलिका यांच्यामुळे मळी तयार होते व ती काढून टाकतात. सर्व लोहाचे ऑक्साइडीभवन पूर्ण झाल्यावर कॉपर सल्फाइडाच्या रूपात तांबे शिल्लक राहते. मळी काढल्यावर तांबे व गंधक यांचे हवेच्या झोतामुळे ऑक्सिडीभवन होते. भट्टीत तयार झालेल्या कॉपर ऑक्साइडाची कॉपर सल्फाइडाबरोबर विक्रिया होऊन घातवीय तांबे व सल्फर डाय-ऑक्साइड तयार होतात. ही विक्रिया होताना निर्माण होणाऱ्या उष्णतेने सर्व पदार्थ वितळलेल्या स्थितीत राहतात. सर्व गंधकाचे सल्फर डायऑक्साइडात रूपांतरझाल्यावर भट्टीतून बाहेर ज्योत दिसते. या वेळी हवेचा झोत बंद करतात आणि अल्प अशुद्धीसह घातवीय तांबे व अत्यल्प कॉपर ऑक्साइड शिल्लक राहते. ह्या तांब्याचे ठोकळे बनवून थंड केल्यास त्यांतून वायू निघून जाऊन ठोकळ्याचा पृष्ठभाग फोड आल्यासारखा दिसतो, म्हणून त्याला पुळीदार (blister) तांबे असे म्हणतात.
(५) शुद्धीकरण : तांब्याचे शुद्धीकरण करण्यासाठी पुढील दोन पद्धती वापरल्या जातात : (अ) परिवर्तक भट्टीत भाजून व (आ) विद्युत् विच्छेदन करून.
(अ) परिवर्तक भट्टीत गरम हवेच्या झोतात पुळीदार तांबे वितळविण्यात येते. यामुळे शेष गंधकाचे सल्फर डायऑक्साइडामध्ये रूपांतर होते. आर्सेनिक ट्रायऑक्साइड तयार होऊन उडून जाते व लोहाचे ऑक्साइड होऊन त्याचा सायीसारखा थर तयार होतो. तो थर काढून टाकतात. या वेळी जे तांबे मिळते त्यात क्युप्रस ऑक्साइड असते. यामुळे मिळणारे तांबे ठिसूळ असते. क्युप्रस ऑक्साइड काढून टाकण्यासाठी वितळलेले तांबे लाकडाच्या ओंडक्याने ढवळतात. यामुळे हायड्रोकार्बने तयार होऊन त्यांच्यामुळे वितळलेल्या तांब्यातील ऑक्साइडाचे क्षपण होते व ९९·५% शुध्द तांबे मिळते, याला अती चिवट तांबे म्हणतात.
(आ) विद्युत् उपयोगासाठी लागणारे तांबे मिळविण्यासाठी किंवा त्यात असणाऱ्या सोने–चांदी यांसारख्या धातू आर्थिक दृष्ट्या वेगळ्या करणे परवडत असेल, तर परिवर्तक भट्टीत शुद्ध केलेले तांबे विद्युत् विच्छेदनाने परत शुद्ध करण्यात येते. ५% सल्फ्यूरिक अम्ल व १५% मोरचूद यांच्या विद्रावात, परिवर्तक भट्टीत शुद्ध केलेल्या तांब्याचे जाड ठोकळे धनाग्र म्हणून शुद्ध तांब्याच्या दोन पातळ ऋणाग्रांमध्ये ठेवतात. त्यातून विद्युत् प्रवाह पाठविल्यास धनाग्रातील तांबे विद्रावात जाते आणि विद्रावातील तांबे ऋणाग्रावर जमा होते. धनाग्रात असणारी अशुद्धी ऋणाग्राजवळ साचते. तिला ऋणाग्र मळी म्हणतात. या मळीतूनच सोने-चांदी अलग करण्यात येतात. या पद्धतीने ९९·९६–९९·९९% शुद्ध तांबे मिळते. ऋणाग्र विद्युत् भट्टीत वितळवितात व त्यापासून तारा, ठोकळे इ. बनवितात.
निष्कर्षण : तांब्याचे निष्कर्षण शक्यतो कॉपर पायराइट या धातुकापासून केले जाते. परंतु त्यात तांब्याचे प्रमाण कमी असल्याने प्रथम फेन प्लवन पद्धतीने संहतीकरण करतात. नंतर प्रवर्तनी भट्टीत सिलिका, कॅल्शिअम कार्बोनेट व ऑक्सिजन ह्यांच्या उपस्थितीत क्षपण केले जाते.
2CuFeS2 + 2SiO2 + 4O2 → Cu2S + 2FeSiO3 + 3SO2
तयार झालेल्या कॉपर सल्फाइडचे झोतभट्टीत तांब्यात रूपांतर केले जाते.
Cu2S + O2 → 2Cu + SO2
शुध्दीकरण : विद्युत विच्छेदन पध्दतीने तांब्याचे शुध्दीकरण केले जाते. याकरिता विद्युत विच्छेदामधून (१५ % CuSO4 + ५ % H2SO4) वीजप्रवाह जाऊ दिला असता ऋणाग्राजवळ तांब्याचा थर साचत जातो.
धनाग्र : Cu – 2e → Cu+2
ऋणाग्र : Cu+2 + 2e → Cu
द्रवीय धातुविज्ञान : ऑक्साइड धातुकांसाठी ही पद्धत वापरली जाते. नैसर्गिक स्वरूपातील वा भाजलेली धातुके योग्य अशा विद्रावकात घालतात. सामान्यत: सल्फ्यूरिक अम्ल, अमोनियम लवणे व अमेनिया यांचे मिश्रण, सल्फर डायऑक्साइडचा विद्राव, फेरिक क्लोराइड इ. विद्रावक वापरले जातात. धातुकातील तांब्याचे ऑक्साइड विद्रावकात विरघळते व इतर अनावश्यक भाग तसाच राहतो. विद्राव वेगळा करून त्यापासून धातवीय लोहाचा उपयोग करून अवक्षेपणाने (precipitation) किंवा विद्युत् निक्षेपणाने (Electro-deposition) तांब्याची पुनर्प्राप्ती करतात.
धातवीय लोहामुळे विद्रावातील तांब्याच्या लवणांपासून तांबे वेगळे होते. या गुणधर्माचा उपयोग तांब्याच्या खाणीतील पाण्यापासून तांब्याची पुनर्प्राप्ती करण्यासाठी तसेच लहान प्रमाणात तांब्याची पुनर्प्राप्ती करण्यासाठी केला जातो.
विद्युत् शुद्धीकरणात वापरल्याप्रमाणे ऋणाग्र आणि अँटिमनी, शिसे वा कॉपर सिलिकेटाचा धनाग्र वापरून कॉपर सल्फेटयुक्त विद्रावातून विद्युत् प्रवाह पाठविल्यास ऋणाग्रावर उच्च शुद्धतेच्या तांब्याचा निक्षेप होतो. असा ऋणाग्र वितळवितात आणि त्यापासून तारा, ठोकळे इ. बनवितात.
पहा : तांबे, तांबे मिश्रधातू, तांबे संयुगे.
