Способы получения металлов из руд
Date: 2015-10-07; view: 610.
Руда – скопление металлсодержащих минералов, входящих в состав горных пород. Руды – главный источник получения металлов. Предварительно их освобождают от пустой породы (обогащают), а затем путем восстановления извлекают металл.
Для восстановления металлов из руд используют различные процессы и восстановители.
1) Пирометаллургия – восстановление металлов из руд, содержащих металлы в виде оксидов, хлоридов, сульфидов, при высоких температурах.
В зависимости от типа восстановителя различают:
а) Металлотермия – восстановитель – более активный металл.
Если в качестве восстановителя применяется алюминий, процесс называется алюминотермией. Алюминотермию используют для получения из оксидов тугоплавких и дорогих металлов: V, Mo, Mn, Cr
Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr,
Магниетермия – получение металлов из хлоридов при помощи восстановителя магния :Ti, Zr, Nb, Ta.
TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2
б) Карботермия – восстановление металлов из оксидов углеродом. Используется для получения малоактивных металлов - Fe, Cu, Zn, Pb. Процесс идет в 2 стадии:
– обжиг сульфидов,
– восстановление.
в) гидротермия –восстановление металлов из оксидов водородом:
– разложение карбонатов,
– восстановление водородом.
2) Гидрометаллургия – получение металлов из руд в виде соединений водных растворов с помощью различных реагентов с последующим выделением металла из раствора. Процесс идет при обычных температурах. Восстановители – активные металлы или электроны.
Гидрометаллургическим способом получают золото.
Из руд золото извлекают с помощью цианида калия в виде K[Au(CN)2], а затем проводят восстановление порошкообразным цинком:
2K[Au(CN)2] + Zn → K2[Zn(CN)4] + 2Au
Обычно получаемый металл находится в мелкораздробленном состоянии.
3) Электрометаллургия- получение металлов из водных растворов или расплавов электролизом.
а) Электролиз водных растворов используют для получения малоактивных металлов:
CuSO4 + H2О → Cu° + H2SO4 + O2↑
(-) катод: Cu2+ + 2e‾ → Cu0
(+) анод: 2Н2О – 4е → О2↑ + 4Н+;
2Н+ + SO42- → H2SO4
б) Электролиз расплавов – для получения активных металлов – щелочных и щелочноземельных, алюминия.
2NaClрасплав → 2Na° + Cl2↑
(-) катод: Na+ + 1e‾ → Na0
(+) анод: 2Cl – 2e‾ → Cl2
| <== previous lecture | | | next lecture ==> |
| Химические свойства металлов | | | Методы получения металлов высокой чистоты |