金属冶炼培训讲学

金属冶炼铝矿石铍矿石铜矿石铁矿石锰矿石铅矿石汞矿石钨矿石钛矿石锡矿石锌矿石一、金属的冶炼人们日常应用的金属材料，多为合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼出来，这也就是人们常说的金属的冶炼。实质

得到电子金属离子金属单质还原剂

即：Mn++ne-→M第一步是矿石的

，除去杂质，提高矿石中有用成分的含量；第二步是

，利用_______________

原理，在一定条件下，用_________

把矿石中的金属离子_____________。第三步是

，采用一定的方法，进一步提纯金属。精炼氧化还原反应还原剂还原成金属单质冶炼富集2.步骤简单，实用，节省的原则1．热分解法有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活动性顺序中，位于氢后面的金属的氧化物受热就能分解，例如：2HgO2==Hg+O2↑2．热还原法多数金属的冶炼过程属于热还原法。常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等，例如：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2WO3+3H2==W+3H2OCr2O3+2Al==2Cr+Al2O3高温高温高温金属冶炼的选择3．电解法在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。2NaCl====2Na+Cl2↑电解熔融

冶炼方法的总趋势是，金属活动性顺序中，金属的位置越靠后，越容易被还原，用一般的还原方法就能使金属还原；金属的位置越靠前，越难被还原，最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。活泼金属一般用电解法，活泼性居中或不太活泼的用热还原法，不活泼的金属用热分解法。小结：金属活动顺序和冶炼方法的选择KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属单质的还原性减弱，金属离子的氧化性增强电解法热还原法热分解法物理方法金属活动性顺序与金属的冶炼方法氧化镁氧化铝氯化镁氯化铝熔点℃28502072714190/250000Pa沸点℃360029801412182.7工业上常用电解氯化镁来生产镁,电解氧化铝来生产铝,为什么不用氧化镁和氯化铝呢?想一想在国宴上，拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具。而他为客人提供的是金制的餐具。门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只铝制奖杯。1885年，在美国首都华盛顿特区落成的华盛顿纪念碑上的顶帽也是用金属铝制造的。铝元素是地壳中含量最多的金属元素，约占地壳总量的7.73%含量：O＞Si＞Al＞Fe

从铝土矿中提取铝铝土矿的成分：要从铝土矿中提取铝，必须先制备较纯的氧化铝主要成分：Al2O3少量：Fe2O3、SiO2等杂质铝的冶炼1/13/2023Al2O3Fe2O3SiO2过量盐酸过滤①SiO2除去AlCl3FeCl3HCl溶液过量NaOH溶液过滤②Fe(OH)3除去NaAlO2NaClNaOH溶液过量CO2过滤③滤液除去Al(OH)3△④Al2O3通电⑤Al酸溶法铝的提取原理除去杂质①溶解②过滤④酸化

⑤过滤⑥灼烧⑦电解Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3保留氢氧化铝2Al(OH）3Al2O3+3H2O2Al2O34Al+3O2↑AlO2−+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3−

③碱化除杂质Al电解氧化铝时的反应原理阴极：阳极：Al3++3e-==Al2O2--4e-==O24Al3++12e-==4Al6O2--12e-==3O22Al2O3(熔融)===4Al+3O2电解冰晶石飞机、火车、汽车、船舶、导弹制造业，使用了各种铝合金，如一架超音速飞机金属的回收和资源保护参考资料:金属资源：高炉和转炉的含铁尘泥和钢渣中的废钢如能充分回收，则每炼一吨钢即可增产钢40--50kg，相当于增产4％～5％。每1000万t钢的增产量，则相当于建设一个40万t的中型钢厂。据计算，利用1t废钢炼钢，可节约矿石2t、焦炭1t、石灰石0.5t。回收1t铬不锈钢，可节约铬0.13t。回收1t镍铬钢，可节约铬0.18t、镍0.09t。1、金属回收的意义⑴节约矿物资源；⑵节约能源；⑶减少环境污染。2、回收废金属的利用大多可以重新制成金属及其化合物再利用实例⑴从电解精炼铜的阳极泥中，回收金、银等贵重金属。⑵从定影液中回收提取金属银。⑶废铁屑可制取绿矾（FeSO4·7H2O)阿根廷回收的废旧金属制作的艺术品1.冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气（或氢气或一氧化碳）法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有：⑴火烧孔雀石炼铜；⑵湿法炼铜；现代有：⑶铝热法炼铬；⑷光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是A.⑴用①B.⑵用②C.⑶用③D.⑷用④（）2.下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是____BA.2HgO△2Hg+O2↑B.4Al+3MnO2高温2Al2O3+3MnC.2MgO高温2Mg+O2↑D.4CO+Fe3O4高温3Fe+4CO2理由是：_________________________________________________________________________________。C电解法冶炼镁时应选用MgCl2而不是MgO，因为MgO的熔点比MgCl2高，会消耗大量电能，成本较高3、古代的“药金”外观与金相似，常被误认为是金子，冶炼方法如下：将碳酸锌，赤铜（Cu2O)，木炭混合加热到800℃得金光闪闪的“药金”。⑴“药金”的主要成分是_______________。⑵写出有关冶炼的化学方程式。CuZnZnCO3

高温ZnO+CO2↑2Cu2O+C高温4Cu+CO2↑2ZnO+C高温2Zn+CO2↑4、不太活泼的金属元素硝酸盐在受热分解时金属元素将转变为其氧化物或单质。在通风橱中给盛有少量硝酸汞固体的试管加热，最后试管中（）A、留下银白色的液体B、留下少量白色硝酸汞固体C、留下红色氧化汞固体D、无剩余物写出用热还原法冶炼部分金属的化学方程式:

CuO+H2—V2O5+Al—Mn