《金屬礦物開發(fā)利用》

第四章金屬礦物的開發(fā)利用

開發(fā)利用金屬礦物提問：金屬在自然界一般以什么形式存在？自然界中絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在；只有少數(shù)金屬以游離態(tài)存在〔金、鉑〕局部金屬礦物黃銅礦赤鐵礦鋁礦錳礦鎢礦鋅礦開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用在金屬化合物中，必須將它們復(fù)原。這個過程在工業(yè)上稱為金屬的冶煉電解法熱還原法熱分解法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg根據(jù)金屬的活動性不同，可以采用不同的冶煉方法

冶煉金屬的實質(zhì)是用復(fù)原的方法使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子。n+M得電子M（被還原）根據(jù)金屬的活動性不同，可以采用不同的冶煉方法

金屬冶煉的方法電解法熱還原法熱分解法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.熱分解法熱分解法電解法熱還原法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg2HgO==2Hg+O2↑加熱2Ag2O==4Ag+O2↑加熱開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.熱分解法2.熱復(fù)原法熱分解法電解法熱還原法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAgCuO+H2==Cu+H2O加熱Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2高溫常見的復(fù)原劑有：CO、H2、C(焦炭)、活潑金屬2CuO+C===2Cu+CO2↑△開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.熱分解法2.熱復(fù)原法鋁熱反響〔鋁粉與某些金屬氧化物如Fe2O3、MnO2、Cr2O３、V2O5等〕的混合物在高溫下進行的反響。其中鋁粉與這些金屬氧化物的混合物稱為鋁熱劑?！撤错懍F(xiàn)象:1.鎂條劇烈反響，放出大量的熱，發(fā)出耀眼強光，2.紙漏斗被燒穿，3.有熔融物落在沙子上。4.熔融物冷卻后為黑色固體鎂條：引燃劑氯酸鉀：助燃劑鋁：復(fù)原劑高溫2Al+Fe2O3====2Fe+Al2O3開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.熱分解法2.熱復(fù)原法鋁熱反響的應(yīng)用

鋁熱反響的原理可以應(yīng)用于焊接鋼軌、冶煉金屬等；適用于冶煉釩、鉻、錳等熔點高的金屬。3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高溫Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高溫練習(xí)請寫出MnO2、Cr2O3、分別與Al反響的化學(xué)方程式開發(fā)利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發(fā)利用1.加熱法2.熱復(fù)原法3.電解法熱分解法電解法熱還原法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg電解2NaCl（熔融）==2Na+Cl2↑MgCl2（熔融）====Mg+Cl2↑電解電解2Al2O3（熔融）====4Al+3O2↑

冰晶石濕法煉銅:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu火法煉銅:Cu2S+O2==2Cu+SO2高溫其他方法KCaNaMg

Al︱ZnFeSnPb(H)Cu︱HgAg︱PtAu電解法熱復(fù)原法熱分解法物理富集法〔C、CO、H2、Al等〕不同金屬冶煉方法的選擇歸納：(1)為什么不同的金屬的冶煉方法不同?(2)為什么人類使用鐵器比使用銅器晚?

今天鋁的產(chǎn)量已經(jīng)僅次于鋼鐵了，鋁及鋁合金成為現(xiàn)代文明不可缺少的金屬，鋁在工業(yè)上被稱為“鋼精”，是因為它的合金不但輕，而且強度足以替代鋼鐵，鋁除了用于建材之外，還被用于航天工業(yè)，如我國第一顆人造衛(wèi)星東方紅一號，外殼全部用鋁合金制成，美國的阿波羅—11號，宇宙飛船所用的金屬材料中，鋁及合金占75%左右，可以說人類送上太空的金屬中，鋁是最多的了。注意：正常人的人體，每70kg體重約含61mg鋁。但鋁攝入過多卻是對人體有害的，經(jīng)研究說明，鋁元素能滲入人腦，與神經(jīng)元細胞釋放出來的具有傳遞信息功能的有機堿反響，導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)傳遞信息受阻，引起老年癡呆。練習(xí)1.以下各組金屬最適合用H2或CO把它從化合物中復(fù)原出來的是A.Ca、MgB.Al、FeC.Fe、CuD.Hg、Ag2.以下金屬氧化物不能用焦炭復(fù)原的是解題思路:碳的復(fù)原性一般介于A1～Zn之間，故一般比碳復(fù)原性強的金屬，不能用碳復(fù)原。A.CaOB.Ag2OC.CuOD.Fe2O3CA3、以下各種冶煉方法中，可以制得相應(yīng)金屬的是〔〕A、加熱氧化鋁B、加熱碳酸鈣C、電解熔融氯化鈉D、氯化鈉與鋁粉高溫共熱C4.以下冶煉金屬的反響，一定是置換反響的是A．熱分解法B．電解法C．鋁熱法煉鐵D．高爐煉鐵C練習(xí)5以下氧化物不能跟鋁粉組成鋁熱劑的是()A.WO3B.MnO2C.MgOD.V2O5C6.以下說法中不正確的選項是A．金屬的冶煉原理，就是利用氧化復(fù)原反響原理，用復(fù)原劑在一定條件下將金屬從礦石中復(fù)原出來B．冶煉金屬時，必須參加一種物質(zhì)作為復(fù)原劑C．金屬由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，都是被復(fù)原D．金屬單質(zhì)被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用得越早，其活動性一般較弱AB7.以下冶煉金屬的反響，一定是