金属矿物与冶炼
高中化学 各种金属矿物 金属冶炼
黄铜矿 (CuFeS2)
辰砂(HgS)
刚玉(Al2O3)
闪锌石(ZnS)
橄榄石
红柱石 Al2[SiO2]O
黑鎢矿
孔雀石 Cu2[CO3](OH)2
第四章 化学与可持续发展规律
金属的冶炼
常见的金属的冶炼方法
一.热分解法
对一些不活泼的金属,可以直接用加热分解的方 法使其从矿石中分离出来.
制钠
2NaCl(熔融) 电＝解 2Na + Cl2↑
冶炼金属的实质
用还原的方法,使金属化合物中的金属 离子得到电子变成金属原子.
金属活动顺序与金属冶炼的关系
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au |← 电解法 →|← 热还原 →|- 热解分法-|
合理开发和利用金属矿物
课堂练习
1.判断下列反应能否发生,能发生的写出化学反
应方程式,不能发生的说明理由.
(1)铝温
高温
(3)碳 + 氧化铝 → C、H2 和 CO 只能还原还原性比Al弱(不 包括Al)的金属
2.我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方 法炼铜.孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,其 冶炼方法是( A )
C.Al(OH)3 高→H温2 Al D. Al2O3C高或→温COAl
例如: 2HgO △＝ 2Hg + O2↑
2AgO ＝△ 2Ag + O2 ↑
二.热还原法
大部分金属的冶炼,采用高温下还原剂还原的方
法.常用还原剂是: H2、 CO、 C 、Al等. 例如:
Fe2O3 + 3CO高＝温2Fe +3CO2
Cu2S + O2高＝温 2Cu + SO2
金属矿物与冶炼
金属矿物与冶炼
金属矿物是指含有可开采金属元素的矿石。
金属矿物一般通过开采和冶炼的方式从矿石中提取出金属。
冶炼是将金属矿石中的金属元素分离出来，并通过一系列的化学和物理过程将其提纯为可用的金属产品的过程。
冶炼的主要步骤包括矿石的选矿、破碎和磨矿、浮选、熔炼、精炼等。
选矿是将矿石中的有用矿物与无用矿物进行分离，常用的方法包括重选法、浮选法、磁选法等。
选矿的目的是提高矿石中金属元素的含量。
破碎和磨矿是将选矿后的矿石进行粉碎和细磨，使其达到适合后续处理的颗粒度要求。
浮选是利用不同矿石矿物的特点，通过气泡吸附和浮力作用等原理，将金属矿物与非金属矿物进行分离。
熔炼是将经过选矿和浮选处理后的矿石加热到高温，使金属矿物熔化，然后通过物理和化学反应将金属元素分离出来。
精炼是将熔炼得到的金属元素进一步处理，以提高其纯度和质量。
冶炼的最终目的是得到高纯度的金属产品，供工业生产和其他用途使用。
冶炼过程中，还会产生一些副产品和废物，需要进行处理和回收，以减少环境影响。
金属冶炼的步骤
金属冶炼的步骤金属冶炼是将金属矿石或其他含有金属元素的原料经过一系列的物理化学处理，提取出所需的金属元素的过程。
这个过程可以分为以下几个步骤：1. 选矿：选矿是指从原料中分离出所需的金属矿物。
这个过程通常包括物理选别和化学选别两种方法。
物理选别是通过重力、密度、电性等特性将矿石分离出来；化学选别则是利用化学反应将不需要的杂质去除。
2. 破碎：将选好的矿石通过机械设备进行粉碎，使其达到所需要的颗粒度。
这个步骤通常使用机械式或者压力式粉碎机进行。
3. 磨细：将粉碎后的矿石进一步细化，以便于后续步骤中的处理。
这个步骤通常使用球磨机或者立式滚筒式机器进行。
4. 浮选：浮选是指利用浮力原理，将含有目标金属元素的颗粒浮起来，从而分离出来。
这个过程涉及到很多化学反应和物理原理，通常使用浮选机进行。
5. 热处理：将浮选后的金属矿物通过高温处理，使其达到所需的化学组成和物理性质。
这个过程通常涉及到多种反应和处理方法，例如加热、冷却、淬火等。
6. 熔炼：将经过热处理后的金属矿物放入高温环境中，使其熔化成为液态金属。
这个过程通常需要使用高温设备，例如电弧炉、感应炉等。
7. 铸造：将液态金属倒入模具中进行铸造，以制成所需的形态和尺寸。
这个步骤通常需要进行多次反复操作，以确保铸造出来的产品符合要求。
8. 加工：将铸造好的金属制品进行加工和修整，以便于达到最终要求。
这个步骤通常需要使用切削、打磨、抛光等工具和设备。
以上就是金属冶炼的主要步骤。
不同类型的金属冶炼可能会有所不同，但总体来说都包括了以上几个基本步骤。
在实际操作中，还需要注意安全问题，并对每一个步骤进行严格的控制和监测，以确保整个过程的顺利进行。
九年级化学下册第九单元金属第一节常见的金属材料第2课时金属矿物及其冶炼教案新版鲁教版
第2课时金属矿物及其冶炼1.知识与技能（1）知道一些常见的金属（铁）等矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
（2）认识还原反应及物质的还原性。
（3）会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
2..过程与方法通过收集材料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动培养学生的良好学习习惯和学习方法。
3.情感、态度与价值观增强热爱祖国的情感，树立为民族振兴、社会进步学习化学的志向，使学生体会学习化学的价值；保持和增强对生活中化学现象的好奇心和探究欲，培养学习化学的兴趣，树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。
【教学重点】常见铁矿石中提炼铁的原理。
【教学难点】“一氧化碳与氧化铁反应”的实验。
【教学准备】（1）金属矿物样品。
（2）仪器：铁架台、硬质玻璃管、单孔橡皮塞、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡皮塞、导气管。
（3）药品：氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体。
一、导入新课你知道哪些与钢铁有关的成语？“恨铁不成钢”，对铁而言，钢具有哪些更优良的性能？“百炼成钢”，为什么生铁百炼可以成钢？那么，你知道“钢铁是怎样炼成的”吗？二、推进新课活动1：知道一些常见的金属矿物【引入】或许你已经知道一些金属矿物，如果你是炼铁厂的厂长，你会选择哪种铁矿石？【板书】三、金属矿物及其冶炼1．金属矿物【投影】几种金属的矿石标本1．观察几种金属的矿石标本，了解矿石的主要成分。
2．几种常见的金属矿物。
【讲解】地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除金、银等少数很不活泼的金属有单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在。
【学生活动】几种常见的金属矿物的名称和主要成分。
见下表。
活动2：了解铁的冶炼方法【过渡】现在，人类每年都要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源，以提取数以吨计的金属。
其中，提取量最大的是铁。
把金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。
炼铁的过程称之为铁的冶炼。
下面，我们就来学习有关铁的冶炼的知识。
【板书】2．铁的冶炼【介绍】早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。
九年级化学第六章第四课时金属矿物与冶炼
CO2 CaO＋CO2↑ 2CO
④3CO＋Fe2O3
2Fe＋3CO2
下列对于这些反应的叙述不正确的是( B ) A．反应①③属于化合反应
B．反应②可用于实验室制取二氧化碳
C．反应④过程中可观察到红棕色粉末逐渐变为黑色
D．CO 和 CO2 可以相互转化
8．(2020·宁夏)工业上利用赤铁矿石(主要成分是 Fe2O3，还含少量 SiO2 等杂质)冶炼生铁的过程如图所示，下列说法不正确的是( D )
A．Pb
B．Zn
C．Zn 和 Pb 的混合物
10．(2021·西安交大附中模拟)同学们学习了冶炼金属的知识， 在实验室进行了如图所示的实验。
(1)如图甲，用 W 形玻璃管进行微型实验，该实验装置的优点是
节约药品 (写一点，合理即可)。
(2)按如图乙所示装置，持续通入气态物质 X，可以看到玻璃管
中有红色物质生成，无水 CuSO4 变蓝(无水 CuSO4 遇水会变蓝)，澄
（3）石灰石的作用： 使有矿石中的脉石（如二氧化硅）转变成炉渣而除去。
(4)高炉内发生的反应：
铁矿石、焦炭、石灰石
高温
Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
Fe3O4+4CO 高温 3Fe+4CO2
CO2＋C 高温 2CO 焦炭的作用：提供还原剂
提供热量
点燃
C + O2 CO2
实际上，高炉炼得的铁里含有2%~4.3%的碳，以及少量磷 和硫，因而是铁的合金—生铁。它硬而脆，不利于加工。
来钢铁产量已稳居世界首位。某钢铁厂采用赤铁矿(主要成分为
Fe2O3)炼铁，反应原理为 Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2。若该厂日
九年级化学 金属矿物 铁的冶炼
铁矿石是怎样炼成铁的呢？让我们通过实验 来研究铁冶炼的化学原理。 进行课本124页的实验，实验过程中注意安全 （一氧化碳有毒），注意观察实验现象并记录。
C
A
B
实验前观察 红棕色 颜色：＿＿__ 固体 状态：＿＿＿__ 否 能否被磁铁吸起？＿
Fe2O3
实验步骤: 1.组装查密 2.装入药品 3.验纯通气
以防CO泄露，污染大气
以防CO不纯，加热时发生爆炸 以防未反应的CO污染大气 排尽装置中的空气，以防加 热时发生爆炸 防止铁在较高的温度下重新被氧化; 同时还可以防止石灰水倒吸。
4.点灯除尾
5.排空点灯 6.熄灯通气 7.冷却停气
观察与思考
一氧化碳还原氧化铁
早出晚归 CO： 酒精灯: 迟到早退
Fe2O3
第五章 第二节
金属矿物 铁的冶炼
刘老庄中学 张二月
地壳中含量前五位的元 这些金属在自然界大多 素分别是什么？其中属 数以什么形式存在。 于金属元素的是?
一、常见金属矿物
极少数金属以单质（游离态）存在 自 然 界 中 以 单 质 存 在 的 银
自然界中以单质存在的金
2、常见铁矿石
赤铁矿
Fe2O3
赠人玫瑰留有余香
谢！
黄铁矿
FeS2
褐铁矿
Fe2O3·XH2O
磁铁矿
Fe3O4
菱铁矿
铝土矿
孔雀石 Cu2(OH)2CO3
黄铜矿 CuFeS2
赤铜矿
Cu2O
铁元素在自然界中分布很广，在地壳中含量位居金
属元素的第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的4.75%。
我国大型铁矿有：辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花
使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。
金属的提取和冶炼方法
电磁感应法
利用电磁感应原理，将导 电的金属从非金属矿物中 分离出来。
化学提取法
酸浸出法
利用酸溶液将金属从其矿 石中溶解出来，再通过萃 取、沉淀等方法将金属提 取出来。
碱浸出法
利用碱溶液将金属从其矿 石中溶解出来，再通过沉 淀、电解等方法将金属提 取出来。
盐浸出法
利用盐类溶液将金属从其 矿石中溶解出来，再通过 置换、电解等方法将金属 提取出来。
生物提取法
1 2
微生物浸出法
利用某些微生物将金属从其矿石中溶解出来，再 通过萃取、沉淀等方法将金属提取出来。
植物提取法
利用某些植物的提取液将金属从其矿石中溶解出 来，再通过萃取、沉淀等方法将金属提取出来。
3
动物提取法
利用某些动物的活动，如摄食、排泄等，将金属 从其矿石中提取出来，再通过收集、分离等方法 将金属提取出来。
炼方法。
湿法冶炼主要通过酸、碱或盐 类的溶液将矿石中的金属离子 溶解出来，再通过沉淀、结晶 或电解等方法得到金属或金属
化合物。
湿法冶炼具有较低的环境污染 和较高的金属回收率，但生产 成本较高。
湿法冶炼适用于铜、锌、镍、 钴等金属的提取。
电化学冶炼
01
电化学冶炼是一种利用电解反应 将金属从矿石中提取出来的冶炼 方法。
金属的提取和冶炼方 法
汇报人：可编辑 2024-01-06
目录
• 金属的来源 • 金属的提取方法 • 金属的冶炼方法 • 金属的纯化方法 • 金属的回收再利用
01
金属的来源
矿石
矿石是金属的主要来源，其中含有金 属元素或其化合物。根据矿石的组成 和性质，可以采用不同的冶炼方法提 取金属。
矿石的开采通常需要大规模的设备和 投资，且对环境有较大影响。因此， 金属的开采和冶炼需在可持续发展的 前提下进行。
6.3 金属矿物与冶炼
辉铜矿 Cu2S
1、古代人民是如何冶炼钢铁的呢？ 铁矿石
石灰石
热空气
炉
渣
生铁出口
出 口
1、古代人民冶炼钢铁的原材料是什么？
铁矿石、焦炭、石灰石和空气
2、高炉中发生的化学反应有哪些？写出反应方程式。
点燃 C+O2==CO2 提供热量
高温 CO2 + C = 2CO 提供还原剂
高温 3CO+Fe2O3 ===2Fe+3CO2
2、先熄灭酒精喷灯还是先停止通CO？
实验结束时，先熄灯后停CO，是为了防止温度降低后外面的空气 进入玻璃管使铁重新被氧化；还防止试管中的石灰水倒吸入热的 玻璃管，使之炸裂。
请根据图中的仪器，设计一套用CO还原CuO的装置， 写出实验原理、实验步骤，并说说这样设计的理由。
实验室设计铁的冶炼的实验步骤
请设计实验步骤
①组装仪器，检查装置气密性 。 ②装入药品并固定。 ③点燃处理尾气的酒精灯 。 ④通入CO 。 ⑤点燃加热的酒精喷灯 。 ⑥反应完成后，熄灭酒精喷灯 。 ⑦试管冷却后，停止通入CO 。 ⑧熄灭处理尾气的酒精。
观察现象，说明反应物和生成物，如何证明生成物。 写出所有涉及的反应方程式。
在炼铁高炉中起主要作用的还原剂是CO，优点是CO气体还原 剂具有流动性，能与矿石充分接触，使反应更彻底。
3、为什么从炉下部通入热空气？
4、石灰石有什么作用？
CaCO高3=温=CaO+CO2 高温
CaO+SiO2==CaSiO3（炉渣）
5、高炉炼铁得到的是纯铁吗？
6、生铁和钢有什么区别？
信息提示：在高温的条件下，利用一氧化碳与铁矿石（主要 成分：氧化铁Fe2O3）反应，把铁从氧化铁中还原出来。 原理：Fe2O3+3CO 高==温=2Fe+3CO2 1、炙热的铁会跟氧气反应生成Fe2O3 2、一氧化碳有毒，可燃性气体，与空气一定体积混合可发 生爆炸。
金属冶金原理
金属冶金原理
金属冶金原理是指将金属矿石经过一系列的物理、化学和冶金过程，将其中的金属元素提取出来，制成各种金属材料的过程。
这个过程是非常复杂的，需要多种技术和设备的支持。
金属冶金原理的第一步是选矿。
选矿是指从矿石中分离出有用的金属矿物，去除其中的杂质。
这个过程需要利用物理和化学方法，如重选、浮选、磁选、化学浸出等。
通过这些方法，可以将矿石中的金属矿物分离出来，为后续的冶金过程做好准备。
第二步是冶炼。
冶炼是指将选矿后的金属矿物进行加热、熔化、分离和精炼的过程。
这个过程需要利用高温、高压和化学反应等方法，将金属矿物中的金属元素提取出来，并去除其中的杂质。
冶炼的方法有很多种，如火法冶炼、电解冶炼、氧化还原冶炼等。
不同的冶炼方法适用于不同的金属矿物和金属元素。
第三步是制品加工。
制品加工是指将冶炼后的金属材料进行加工和处理，制成各种金属制品。
这个过程需要利用机械加工、热处理、表面处理等方法，将金属材料加工成所需的形状和性能。
金属制品的种类非常多，如钢材、铝材、铜材、锌材等，每种金属材料都有其特定的加工方法和应用领域。
金属冶金原理是将金属矿石转化为各种金属制品的过程，是现代工业生产中不可或缺的一环。
随着科技的不断进步，金属冶金技术也
在不断发展和创新，为人类的生产和生活带来了更多的便利和贡献。
金属矿物-铁的冶炼
金属矿物-铁的冶炼引言金属矿物是指含有金属元素的矿石，其中铁矿石是最为常见和重要的金属矿物之一。
冶炼是将矿石中的金属元素提取出来，并经过一系列的化学和物理处理过程使其纯净化的过程。
本文将会详细介绍铁的冶炼过程及其原理。
1. 铁矿石的常见种类铁矿石主要包括赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。
其中，赤铁矿（Fe2O3）是最主要的铁矿石。
磁铁矿（Fe3O4）和褐铁矿（Fe2O3·3H2O）也有一定的铁含量，但通常不够纯净，需要经过冶炼过程来提取铁。
2. 铁的冶炼过程铁的冶炼过程主要包括矿石的破碎磨细、富集、熔炼和炼钢等环节。
2.1 矿石的破碎磨细铁矿石应首先经过机械破碎和磨细的过程，将其变成适合冶炼的颗粒度。
常见的破碎和磨矿设备有颚式破碎机、圆锥破碎机和球磨机等。
2.2 富集铁矿石中的铁元素通常以氧化物的形式存在，需要通过矿石的富集过程来提高铁的含量。
常见的富集方法包括重介质选矿法、磁选法和浮选法等。
其中，重介质选矿法是最常用的方法之一，它利用高密度介质（如悬浮在水中的磁铁矿粉）和不同密度的铁矿石之间的比重差异来实现富集。
2.3 熔炼在熔炼过程中，将经过富集的铁矿石与燃料（如焦炭）和熔剂（如石灰石）一起加入高炉或直接还原炉中进行冶炼。
在高炉中，通过高温和还原剂（如空气中的CO）的作用，使铁矿石中的铁元素被还原为铁。
在这个过程中，熔融的铁和熔渣分离，熔融的铁被收集到底部，而熔渣则浮在上面。
2.4 炼钢炼钢是将熔炼得到的生铁进一步提纯，以获得所需的钢铁产品。
在炼钢过程中，通过添加合适的合金元素、控制温度和化学成分等方式，调整钢的成分和性能。
常见的炼钢方法有转炉法、电弧炉法和氧气底吹炼钢法等。
3. 铁的冶炼原理铁的冶炼原理基于物质的化学反应和热力学平衡等基本原理。
在高炉中，铁矿石与燃料和熔剂一起加热，发生一系列的化学反应。
其中，最重要的反应是铁矿石的还原反应，即铁矿石中的铁氧化物与还原剂的反应。
这些反应会生成水蒸汽、CO和熔融的铁等产物。
金属矿物与冶炼
CO2 ＋Ca（OH）2== CaCO3↓＋H2O 点燃 C处：尾气燃烧产生蓝色火焰 CO+O2===CO2
四、金属冶炼的原理
1、炼铁的原理
高温
Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
2、实验装置
3、实验步骤 4、实验现象 5、尾气处理
尾气的处理
1、目的： 防止污染空气
（Fe2O3）
高炉气体
① 产生一氧化碳 ② 提供热量
将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣 高炉气体
⑶ Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
高温 点燃
高温
⑵ C + CO2 === 2CO ⑴ C + O2 === 2CO2
出铁口
炉渣 生铁
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出渣口
五、生铁和钢的区别
类别 生铁 含碳量% 2~4.3 含杂质 多 机械性能 硬而脆 机械加工 可铸不可锻
使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。
一、金属在自然界的存在形式
存在形式
单质形态 很不活泼的金属 （游离态）
化合物பைடு நூலகம்态 （化合态）
绝大多数金属
二、金属在地壳中的含量
居于前四位的是： 铝、铁、钙、钠 三、常见的金属矿物
四、金属冶炼的原理
1、炼铁的原理
高温
Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
2、实验装置
实验装置
四、金属冶炼的原理
1、炼铁的原理
高温
Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
2、实验装置
金属矿石与冶金矿石的区别
冶金矿石的定义
冶金矿石主要用于提取和生产金属， 其特点是含有较高的金属元素，但同 时也含有其他杂质元素。
冶金矿石经过加工和提炼后，可以获 得纯度较高的金属。
金属矿石的分类
根据金属元素的种类，金属矿石可分为铁矿石、铜矿石、铝 矿石等。
根据矿石中金属元素的含量，金属矿石可分为富矿和贫矿。
冶金矿石的分类
市场需求
冶金矿石的市场需求也是影响其价值的重要因素。市场需求量大、 供应紧张的冶金矿石价值较高。
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金属矿石中的高强度和高耐腐蚀性金属， 如钛、镍、钴等，在航空航天工业中具有 广泛的应用。
冶金矿石的应用领域
建筑材料
冶金矿石中的某些矿物，如石 灰石、粘土等，可用于制造各 种建筑材料，如水泥、砖瓦等
。
玻璃制造
冶金矿石中的某些矿物，如石 英，可用于制造玻璃，是玻璃 制造业的重要原料。
陶瓷制造
冶金矿石中的某些矿物，如瓷 土，可用于制造陶瓷制品，如 餐具、艺术品等。
湿法冶炼
利用溶液中的化学反应提取金属 ，包括浸出、净化、电解等工序 。
冶金矿石的冶炼工艺
直接还原法
在较低温度和还原气氛下将冶金矿石 还原成金属铁或海绵铁。
熔融还原法
碳热还原法
利用碳作为还原剂将冶金矿石中的氧 化物还原成金属，同时生成一氧化碳 气体。
通过高温熔融反应将冶金矿石还原成 液态金属，再经过凝固、轧制成材。
市场需求
金属矿石的市场需求也是影响其价 值的重要因素。市场需求量大、供 应紧张的金属矿石价值较高。
冶金矿石的价值评估
矿物含量
冶金矿石的价值主要取决于其中所含矿物的品位，即矿物的含量 。一般来说，矿物含量越高，矿石的价值就越大。
金属的提取与冶炼
金属的提取与冶炼金属是人类社会发展中重要的资源之一，广泛应用于建筑、制造、电子、交通等领域。
然而，金属并不是天然存在于地球上，而是需要通过提取与冶炼过程来获取。
本文将介绍金属的提取与冶炼方法，并分析其对环境的影响及可持续性。
一、金属的提取方法1. 自然提取法自然提取法是指人们在地表或深度较浅的地层中直接提取含有金属矿物的矿石。
常见的自然提取法包括露天开采和矿井开采。
露天开采适用于较浅层的矿床，通过刨挖和爆破等方法将矿石露于地表。
矿井开采适用于深层的矿床，通过钻探井口下沉到地下，进行矿石的提取。
2. 冶金提取法冶金提取法是指通过冶炼过程，将含有金属元素的矿石转化成金属的方法。
常见的冶金提取法包括火法冶金和湿法冶金。
火法冶金主要是通过高温加热的方式，将矿石中的金属氧化物还原为金属。
而湿法冶金则是通过溶解矿石中的金属元素，然后通过电解或化学方法将其提取出来。
二、金属的冶炼方法1. 熔炼熔炼是最常见的金属冶炼方法，通过加热金属矿石或金属化合物至其熔点以上，使其转化为液体，然后采用物理或化学方法将杂质分离出去，得到纯金属。
熔炼技术的发展使得金属冶炼过程更加高效、节能。
2. 化学冶炼化学冶炼是一种将金属矿石转化为金属化合物的方法，然后通过化学反应将金属化合物还原为金属。
常见的化学冶炼方法有氧化法、硫化法和碳酸盐法等。
这些方法的选择取决于矿石中金属元素的含量和化学性质。
三、金属冶炼对环境的影响及可持续性分析1. 环境影响金属冶炼过程排放的废气、废水和固体废物都对环境造成一定的影响。
废气中的烟尘和有害气体会造成空气污染，废水中的重金属离子会污染地下水和水源，固体废物的排放会占用土地资源，并产生地表污染。
此外，金属冶炼过程需要大量的能源消耗，导致二氧化碳等温室气体的排放增加。
2. 可持续性分析为了减少金属冶炼对环境的影响，提高其可持续性，可以采取一系列的措施。
首先，研发和应用高效节能的冶炼技术，减少能源消耗和废气排放。
了解有色金属的生产过程从选矿到冶炼
了解有色金属的生产过程从选矿到冶炼有色金属是指除了铁和钢之外的金属，如铜、铅、锌等。
这些金属在现代工业中扮演着重要的角色。
了解有色金属的生产过程，从选矿到冶炼，对于理解这些金属的生产和应用具有重要意义。
本文将介绍有色金属的生产过程，包括选矿、矿石破碎、浮选、精矿处理和冶炼等步骤。
一、选矿选矿是从原矿石中分离出有用矿物的过程。
各种矿石中的有用矿物含量很低，同时还含有大量的杂质，如土壤、石灰石和其他金属。
选矿的目的是提高有用矿物的含量，并分离出杂质。
选矿的方法有多种，如重选、浮选、磁选和电选等。
其中，重选是通过颗粒大小和密度的差异来实现矿石的分离；浮选是利用有色金属矿石和水的浮力差异，将有色金属分离出来；磁选是利用磁性差异来分离矿石；电选是利用导电性差异将矿石分离出来。
选矿的方法根据不同的矿石性质和矿石中有色金属的种类和含量而定。
二、矿石破碎矿石破碎是将原矿石从大块破碎成小颗粒的过程。
通常，原矿石较大，需要经过破碎设备如颚式破碎机、圆锥破碎机等进行破碎。
矿石破碎的目的是使矿石颗粒足够小，以便进行后续的选矿和冶炼。
三、浮选浮选是将经过破碎的矿石放入浮选机中，通过气泡的作用分离出有用矿物的过程。
浮选机通常包括搅拌装置、气泡产生装置和矿浆槽等组成部分。
在浮选过程中，搅拌装置将矿浆搅拌均匀，气泡产生装置在矿浆中注入气体，气泡与矿石中的有用矿物发生作用，使其上浮到浮选液面上，然后收集和处理。
四、精矿处理精矿处理是将浮选得到的矿石进一步处理，提高有色金属的纯度。
精矿处理的方法有多种，如氧化焙烧、炉渣处理和电解精炼等。
氧化焙烧是将矿石在高温和氧气的作用下进行氧化反应，使其中的杂质和有毒物质被氧化转化为易于处理的形式。
炉渣处理是通过加入一定的草酸、石灰石等化学物质，将矿石中的杂质和非金属物质转化为易于分离的渣滓。
电解精炼是将精矿浸入电解槽中，通过电解反应将有色金属分离出来。
五、冶炼冶炼是将经过精矿处理的矿石在高温下进行物理或化学反应，从中提取出有色金属。
有色金属冶炼产业链
有色金属冶炼产业链是一个涉及采矿、选矿、冶炼和加工等多个环节的复杂系统。
在这个产业链中，各种有色金属如铜、铝、锌、镍等从矿山中被开采出来，经过一系列的加工处理，最终变成各种规格和用途的金属材料或制品。
以下是该产业链的具体环节：1.采矿：这是整个产业链的起点，主要任务是从地下或矿山中开采出含有金属矿物的矿石。
采矿过程中需要使用各种采矿技术和设备，如爆破、挖掘、运输等，以保证矿石的开采效率和安全性。
2.选矿：采矿得到的矿石需要进行破碎、磨细、选矿等加工，以提取出有价值的金属矿物。
选矿过程中需要使用各种选矿设备和工艺，如重选、浮选、磁选等，以提高金属矿物的回收率和纯度。
3.冶炼：提取出的金属矿物需要进行冶炼，以将其中的金属元素提炼出来。
冶炼过程需要使用各种冶炼设备和工艺，如火法冶炼、湿法冶炼等，以实现金属的高效提炼和纯化。
4.加工：经过冶炼得到的金属还需要进行进一步的加工和制备，以生产出各种规格和用途的金属材料或制品。
加工过程需要使用各种加工设备和工艺，如轧制、挤压、拉拔等，以实现金属材料的塑形和性能优化。
5.销售与贸易：加工后的金属材料或制品可以通过各种销售渠道进入市场，参与国际贸易和市场竞争。
销售与贸易环节需要关注市场需求、价格波动、贸易政策等方面，以实现产品的市场占有率和盈利能力的提升。
在整个有色金属冶炼产业链中，各个环节之间存在着密切的关联和影响。
例如，采矿和选矿环节的效率和质量直接影响到后续冶炼和加工过程的原料供应和质量；而加工环节的技术和设备水平又会影响到产品的质量和市场竞争力。
因此，优化和协调整个产业链的运行，提高各环节的效率和效益，是实现有色金属冶炼产业持续发展和升级的关键。
未来随着科技的进步和环保要求的提高，有色金属冶炼产业将面临更多的挑战和机遇。
例如，新的采矿技术和设备可以提高开采效率和安全性；新的冶炼技术和设备可以降低能耗和污染物排放；新的加工技术和设备可以生产出更高性能和更轻量化的金属材料或制品。
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知1－讲
【例1】〈重庆〉 用下列矿石冶炼金属时，排放的废气容易引
起酸雨的是( A )
A．辉铜矿(主要成分Cu2S) C．磁铁矿(主要成分Fe3O4)
B．赤铁矿(主要成分Fe2O3) D．铝土矿(主要成分Al2O3)
【视频播放】生铁的冶炼
知2－导
归纳
知2－导
知2－讲
【例2】〈沈阳〉如图是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实 验装置，关于该实验说法正确的是( A )
A．充分反应后，向固体中加稀盐酸会产生气泡 B．在实验过程中，黑色的粉末会逐渐变成红色 C．该实验的反应原理为FeO＋CO Fe＋CO2 D．在实验过程中，产生的尾气可以直接排放到空气中
金属矿物与冶炼
2020/9/15
1 课堂讲解 常见的金属矿物、铁的冶炼、生铁和钢
2 课时流程
逐点 导讲练
课堂 小结
课后 作业
金属矿物与冶炼
知识点 1 常见的金属矿物
【投影展示】常见的金属矿物
知1－导
赤铁矿（Fe2O3) 钛铁矿（FeTiO3) 磁铁矿（Fe3O4)
黄铁矿（FeS2)孔雀石[Cu2 (OH) 2CO3 ]赤铜矿（Cu2 O) 铝土矿（Al2 O3)
应完毕，先________，继续____________________。 (4)实验现象：玻璃管中红色物质变成________色，澄清
石灰水________。 (5)装置后的酒精灯的作用是_____________________。
（来自《典中点》）
知2－练
2. 高炉炼铁过程中不是直接通入一氧化碳与铁矿石反
点拨：导致酸雨的主要气体是二氧化硫、二氧化氮等， 观察各矿石，辉铜矿中含有硫元素，冶炼时可产生二氧 化硫。
（来自《点拨》）
知1－练
1．下列说法不符合事实的是（ ）。 A.Al、Fe、Ca在地壳中含量占金属元素的前三位 B.金属元素在自然界中都以化合物形态存在 C.金属矿物是冶炼金属的基本原料 D.从课本介绍的矿物主要成分分析，金属元素在 化合物中都显正价态
2.工业炼铁
（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气
（2）原理：①C+O2 CO2 ② CO2+C ③Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
（3）设备——高炉
2CO
（4）产品——生铁（铁合金、混合物）
三、生铁和钢
知2－讲
点拨：一氧化碳还原氧化铁充分反应后，所得固体为铁，
与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，则向反应后的固体中
加稀盐酸会产生气泡；氧化铁是红色粉末，铁粉为黑色，
在实验过程中，红色的粉末会逐渐变成黑色；该实验的反
应原理为Fe2O3＋3CO
2Fe＋3CO2；一氧化碳具有毒
性，会污染环境，产生的尾气不能直接排放到空气中，应
知2－导
实验的原理 实验的步骤 实验的现象 实验应注意哪些问题？（先加热还是先通气？实验完毕 时先停止加热吗？） 实验需要改进吗？（一氧化碳有毒，实验完毕的尾气怎 么处理？）
归纳
一氧化碳还原氧化铁实验实验原理：
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
知2－导
知2－导
实验操作： 1.按上图组装仪器，并检查气密性。 2.把少量研细的氧化铁粉末装进硬质玻璃管中，轻轻转
设计尾气的处理装置。
（来自《点拨》）
知2－练
1. 请认真阅读课本“一氧化碳还原氧化铁”的实验，回 答下列问题：
(1)炼铁的主要原料是：___________________。 (2)炼铁的主要原理是：在高温下，利用炉内反应生成的
_____把铁从______里还原出来。 (3)实验步骤：实验开始时，先_____，后________，反
问 题（一）
如何验证反应中生成了什么物质？
问 题（二）
装置中右边的酒精灯起什么作用？
问 题（三）
石灰水的作用有哪些？
知2－导
归纳
知2－导
注意事项： 1.一氧化碳还原氧化铁是在封闭的硬质玻璃管中进行的 ，
先通一氧化碳，可以把管内的空气排出，防止一氧化 碳与空气混合受热爆炸。 2.实验完毕先停止加热，还要继续通入一氧化碳直到玻 璃管冷却为止。防止高温的条件下，生成的铁再被氧 化。
硬而脆 可铸不可 锻
硬而韧、 可铸可锻 有弹性
知3－导
知3－讲
【例3】〈甘肃武威五中3月月考〉 下列关于钢的说
法不正确的是( C ) A．钢是一种铁的合金 B．钢的许多性能优于生铁 C．钢的含碳量高于生铁 D．钢属于金属材料
点拨：生铁和钢都是铁的合金，A正确；生铁的含碳
量为2%～4.3%，而钢的含碳量为0.03%～2%，生
铝矿石：铝土矿（Al2O3)
二、铁的冶炼
1.实验室炼铁
(1)原理：Fe2O3＋3CO
3CO2＋2Fe
（2）步骤:①查气密性;②装样品；③通CO;④加热Fe2O3;⑤停止加 热;⑥停通CO。
（3）现象:①红色粉末变黑;②澄清石灰水变浑浊;③点燃尾气时产 生蓝色火焰。
（4）注意:①先通CO的目的：排出玻璃管内的空气，防止CO与空 气混合发生爆炸;②实验完后继续通CO的目的：防止生成的 铁在高温下又被氧化;③尾气处理：多余CO燃烧掉，防止CO 污染空气。
2. 某炼铁厂月产含铁97%的生铁23072 t，该厂需储备 含氧化铁80%的赤铁矿原料至少不低于多少吨？
（来自《教材》）
6.3 金属矿物与冶炼
一、金属资源的概况
1.存在方式：不活泼金属（金、银）以单质形式存在，其余金
属以化合物形式存在。
2.矿石
铁矿石：赤铁矿（Fe2O3)、磁铁矿（Fe3O4)、菱铁矿（FeCO3) 、 铜黄矿铁石矿：（黄Fe铜S2)矿（CuFeS2)、辉铜矿（Cu2S)
动玻璃管，使氧化铁粉末均匀地附在玻璃管内壁上。 3.把硬质玻璃管接入装置系统中，先通入一氧化碳气体排
出管内的空气；待排尽后，点燃出气口处的酒精灯及酒 精喷灯，并观察装置中所发生的变化。 4.当红棕色粉末已转变成黑色后，先停止加热，再通一会 儿一氧化碳，直至玻璃管冷却。
知2－导
实验现象：红色（氧化铁）粉末逐渐变成黑色，同时澄清 的石灰水逐渐变浑浊。
铁的含碳量比钢高，C错误；钢的许多性能比生铁优
越，B正确。金属和合金都是金属材料，钢是铁的合
金，属于金属材料，D正确。
（来自《点由两类不同元素组成 B.生铁是混合物，钢是纯净物 C.生铁是合金，钢不是合金 D.生铁含碳量比钢多，故性能有差异
知2－导
问 题（一）
常见的金属矿物有哪些？其主要成分是什么？
问 题（二）
常见的铁矿石中理论上最适宜炼铁的两种矿石是什么？理 由？
知1－导
归纳
1.常见的金属矿产有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁 矿（主要成分是Fe3O4）、菱铁矿（主要成分是 FeCO3）、铝土矿（主要成分是Al2O3）、黄铜矿（主 要成分是CuFeS2）、辉铜矿（主要成分是Cu2S）。
（来自《教材》）
知1－练
2．钢铁因含硫、磷而比较脆，不利于制作加工。据
此分析，炼铁所用的矿石，不宜采用下列的（括
号内为该矿物主要化学成分的化学式）（ ）
A.赤铁矿（Fe2O3) C.菱铁矿（FeCO3)
B.磁铁矿（Fe3O4) D.黄铁矿（FeS2)
（来自《教材》）
知识点 2 铁的冶炼
【实验探究】一氧化碳还原氧化铁（视频播放）
应，而是投入铁矿石和焦炭，鼓入高温空气。若高
炉内投入的矿石是磁铁矿（主要成分是Fe3O4)，请写
出各步变化的化学方程式：
①
；①
CO2
②
；C
③④
+Fe3O4
③
； ② CO
④
。
（来自《教材》）
知识点 3 生铁和钢
【投影展示】
生铁和钢的区别
类别 生铁
钢
含碳量% 含杂质 2~4.3 多
0.03~2 少
机械性能 机械加工