Metode comune de metale care produc
multă activitate chimică din metal (reacție cu oxigenul atmosferic și alte nemetale, apă, soluții saline, acizi) conduce la faptul că, în scoarța terestră se găsesc în principal sub formă de compuși: oxizi, sulfuri, sulfați, cloruri, carbonați, etc ... în stare liberă există metale în seria electrochimică aranjate la dreapta de hidrogen (Ag, Hg, Pt, au, cu), deși mai des cupru și mercur pot fi găsite în natură sub formă de compuși.
Minerale și roci negre care conțin metale și compușii acestora din care este tehnic posibil și fezabil economic izolarea metale pure, numite minereuri.
Producția de metale din minereuri - metalurgie sarcina.
Metalurgie - este știința proceselor industriale pentru producerea de metale din minereuri, și sectoarele industriale.
Orice proces metalurgic - un proces de reducere a ionilor metalici, utilizând diferiți agenți de reducere. este posibil să se exprime esența acestei:
Pentru punerea în aplicare a acestui proces, este necesar să se ia în considerare activitatea metalului, pentru a selecta un agent de reducere, să ia în considerare fezabilitatea unei factori tehnologici, economici și de mediu.
Prin urmare, există următoarele metode de producere a metalelor:
pyrometallurgy
Pyrometallurgy - recuperarea metalelor din minereuri, la temperaturi ridicate, cu carbon, monoxid de carbon (II), hidrogen, metale - aluminiu și magneziu.
De exemplu, staniu recuperat din SnO2 cassiterite. și cupru - de la cuprita Cu2 O
calcinarea cărbune (cocs)
SnO2 + 2C = Sn + 2CO ↑; Cu2 O + C = 2Cu + CO ↑
minereu sulfura calcinat în prealabil, în aer, și apoi monoxidul de carbon rezultat este redus:
2ZnS + 302 = 2ZnO + 2SO2 ↑; ZnO + C = Zn + CO ↑
blendă (blende zinc)
Din zăcămintele de carbonat de metal recuperat, de asemenea, prin calcinarea de cărbune, care este descompunerea carbonaților în timpul încălzirii, devenind oxizi, iar acesta din urmă recuperat cărbune ..:
FeSO3 = FeO + CO 2 ↑; FeO + C = Fe + CO ↑
siderit (siderit)
Reducerea carbonului poate fi obținut Fe, Cu, Zn, Cd, Ge, Sn, Pb și alte metale care nu formează carburi puternice (compuși cu carbon).
Ca agent reducător poate fi utilizat hidrogen activ sau metale:
Avantajele acestei metode includ producția de metal foarte pure.
2) TiO2 + 2mg = Ti + 2MgO (magniytermiya)
ZMnO2 + 4AL = ZMn + 2Al2 O3 (aluminothermy)
Cel mai des folosit în oxid de aluminiu metallothermy căldura de formare
care este foarte mare (2A1 + 1,5 O2 = Al2 O3 + 1676 kJ / mol). Electrochimică tensiuni număr de metale nu pot fi utilizate pentru a determina dacă reacțiile de reducere a fluxului de oxizi metalici. Aproximativ stabili posibilitatea acestui proces se poate baza pe calculul efectului termic al reacției (Q), cunoscând valoarea căldurii de formare a oxizilor:
unde Q1 - căldura de formare a produsului, formarea Q2 -teplota materiei prime.
Furnal (producție de fontă):
C + O2 = CO2. CO2 + C ↔ 2CO
3Fe2 O3 + CO = 2 (Fe 2 Fe 02 martie) O4 + CO2
(Fe 2 Fe 02 martie) O4 + CO = 3FeO + CO2
FeO + CO = Fe + CO2
(Iron conține până la 6,67% carbon sub formă de grafit și boabe de cementită Fe3 C);
hidrometalurgia
Hidrometalurgie - o reducere a metalelor din sărurile lor în soluție.
Procesul se desfășoară în două etape: 1) compus natural este dizolvat într-un reactiv adecvat pentru a se obține soluția de sare metalică; 2) din soluția de metal activă obținută stoarse sau mai activ este redusă prin electroliză. De exemplu, pentru a obține de cupru din minereu ce conține oxid de cupru CuO, este tratată cu acid sulfuric diluat:
Apoi, cuprul sau îndepărtat din soluție prin electroliza sării sau stoarse din sulfat de fier:
Astfel, un argint, zinc, molibden, aur, uraniu.
galvanoplastie
Galvanoplastie - recuperarea metalelor prin electroliza topiturilor sau soluții ale compușilor lor.
Această metodă furnizează aluminiu, metale alcaline, metale alcalino-pământoase. Când această topitură este electrolizată oxizi, hidroxizi sau cloruri.
exemple:
