金属矿物
金属矿物的提取原理
金属矿物的提取原理金属矿物的提取原理是指将含有金属元素的矿石中的金属元素分离出来的过程。
矿石中含有各种金属矿物，包括硫化物、氧化物、碳酸盐等。
不同的金属矿物有不同的提取方法和原理。
以下将以常见的金属矿物——铁矿为例，介绍金属矿物的提取原理和过程。
首先，铁矿石主要含有铁的氧化物，主要矿物是赤铁矿和磁铁矿。
从铁矿石中提取出铁的方法多种多样，常见的方法是热还原法和湿法提取法。
热还原法是将铁矿石放在高温下与还原剂反应，使其中的铁元素被还原为金属铁。
这种方法主要适用于含有高纯度铁的矿石，如磁铁矿。
具体流程如下：1.矿石的预处理：矿石需要经过破碎、磨矿等工艺处理，使其达到可供冶炼的颗粒度。
2.焙烧：将矿石放入炉中进行焙烧，以去除其中的杂质和挥发份。
3.还原：将焙烧后的矿石与还原剂（如焦炭）放入高温还原炉中，在还原炉中加热，使铁矿石中的铁氧化物被还原成金属铁。
4.冷却和固化：将还原后的铁冷却，并固化成块状。
湿法提取法是以化学方法将金属矿物中的金属元素溶解出来，并通过物理或化学方法进行分离纯化。
对于赤铁矿等铁矿石来说，利用湿法提取法进行提取的过程如下：1.浸取：将矿石碎石浸入酸性或碱性溶液中，使金属元素溶解。
2.过滤：将浸取液通过过滤装置过滤，去除其中的固体杂质。
3.沉淀：通过控制溶液的pH值、温度等参数，使金属元素沉淀成金属盐。
4.还原：将金属盐进行还原处理，将金属元素还原为金属。
5.纯化：通过电解、溶剂萃取等方法对金属进行纯化和提纯，得到需要的金属产品。
不同金属矿物的提取过程和原理有所不同，但基本思路都是将金属元素从矿石中分离出来。
金属矿物的提取过程中需要注意保护环境，避免废水、废气、废渣等对环境造成污染。
同时，提取过程中还要考虑能源消耗和成本因素，以实现高效、低能耗、低污染的提取方法。
金属矿物的开发利用
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法
热分解法 物理提 取法
随堂训练
1.下列各种冶炼方法中，可以制得相应金属的是
A、加热氧化铝 B、加热碳酸钙 C、电解熔融氯化钠 D、氯化钠与铝粉高温共热
C
随堂训练
2. 宋朝初期，我国已将湿法炼铜应用于生产，其 反应原理为（ C ） A、CuO+H2==Cu+H2O B、CuO+CO==CO2+Cu
（1）热分解法：对于不活泼金属，由于其化合物不稳定， 常采用加热分解的方法冶炼。
2HgO 2Hg＋O2 ↑ 2Ag2O 4Ag＋O2 ↑ （2）热还原法：大多数金属的冶炼都是高温下使用还原 剂（如CO、H2、C(焦炭)）还原完成的。 高炉炼铁：Fe2O3 ＋ 3CO ＝ 2Fe ＋ 3CO2
高温
加热
铝热反应的应用：
①铝热反应会放出大量热，可用来冶炼高熔点相对较 不活泼金属（如Fe、Cr、V、Mn等）；②焊接钢轨。
铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊 接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理， 使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等
14
其它铝热反应
高温
Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3 3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
△ C、Fe+CuSO4==Cu+FeSO 4 △
2NaCl (熔融)
电解
2Na ＋ Cl2 ↑
电解熔融的氯化钠
金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al
电解法
Zn Fe Sn Pb (H) Cu
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。
常见矿物鉴定方法
常见非金属矿物有：石英、长石族、角闪石、辉石、云母族、方解石、萤石、重晶石、橄榄石等常见金属矿物有：黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、辉锑矿、毒砂、磁黄铁矿、磁铁矿、镜铁矿、白钨矿、孔雀石、蓝铜矿石英族：自然界中已发现有八个同质多象变体：α- 石英、β- 石英、α- 鳞石英、β- 方石英、斯石英、柯石英。
此外，还常见的SiO2胶凝体，通称蛋白石。
石英常呈无色、乳白色，玻璃光泽，断口油脂光泽。
无解理。
贝壳状断口。
硬度 7 。
石英是地壳中分布最广的矿物之一，仅次于长石，是许多岩浆岩、沉积岩和变质岩的主要造岩矿物。
长石族矿物：广泛产出于各种类型的岩石中，是重要的造岩矿物。
从化学观点看，大多数长石都包含在 KSi3O8—NaAlSi3O8—CaAl2Si2O8的三元体系中，即相当于由钾长石(Or) 、钠长石（Ab）和钙长石（An）三种简单的长石端员分子组合而成。
钾长石与钠长石的组合称为钾钠长石系列或碱性长石，它们在高温时能以任意比例相混溶，组成完全的类质同像系列。
随着温度的降低，钾长石和钠长石的混溶性逐渐减小，并溶离成钾长石和钠长石，构成条纹长石。
钠长石和钙长石分子的组合称为斜长石或钙长石系列。
钾长石和钙长石几乎在任何温度下都不混溶。
长石族矿物按化学组成不同分为钾长石、斜长石、钡长石三个亚族。
钾长石亚族（或称正长石亚族、钾钠长石族）：主要矿物有透长石、正长石、微斜长石、歪长石。
晶体呈短柱状或厚板状，经常为无色透明。
玻璃光泽。
条痕无色或白色。
解理平行{001} 、{010} 完全，解理交角 90°。
硬度 6.5 。
透长石是一种高温相的钾长石。
一般产于喷出岩、熔岩中。
透长石与石英的区别：前者为板状，后者常呈粒状或柱状；前者有两组完全直交解理，后者解理不发育。
前者常具卡式双晶，后者否。
透长石与正长石的区别在于前者表面光滑，产于喷出岩及浅成岩中；后者表面多呈浑浊状。
透长石、正长石常为肉红色，褐黄或浅黄色，无色透明的称为冰长石，有时也呈带浅黄的灰色或浅绿色。
常见金属矿物
三、常见金属矿物特征金属矿物结晶特征1.黄铁矿(Pyrite)Fe［S2］【晶体结构】等轴晶系；【形态】常见完好晶形，呈立方体、五角十二面体或八面体}。
在立方体晶面上常能见到3组相互垂直的晶面条纹，集合体常成致密块状、分散粒状及结核状等【物理性质】浅铜黄色，表面带有黄褐的锖色；条痕绿黑色；强金属光泽，不透明。
无解理；断口参差状。
硬度6～6.5。
相对密度4.9～5.2。
性脆。
2.黄铜矿(Chalcopyrite) CuFeS2【晶体结构】四方晶系；。
【形态】通常为致密块状或分散粒状集合体（图L-7）。
偶而出现隐晶质肾状形态。
晶体常见单形有四方四面体、四方双锥，但单晶较少见。
【物理性质】颜色为铜黄色，但往往带有暗黄或斑状锖色，条痕绿黑色，金属光泽，不透明，解理不发育，硬度3～4，相对密度4.1～4.3，性脆，能导电。
3.方铅矿(Galena)PbS【晶体结构】等轴晶系；【形态】最常呈立方体,还可出现八面体、菱形十二面体，并有时以八面体与立方体聚形出现。
也常见成粒状、致密块状集合体。
【物理性质】铅灰色；条痕灰黑色，强金属光泽，解理平行完全，硬度2～3，相对密度74～76。
具弱导电性。
【鉴定特征】铅灰色，强金属光泽，立方体完全解理，相对密度大，硬度小（比辉钼矿硬度大，晶形好，不染手）。
4.闪锌矿(Sphalerite) ZnS【晶体结构】等轴晶系；【形态】通常呈粒状集合体，有时呈肾状、葡萄状，反映出胶体成因的特征。
单晶体常呈四面体(图L-5)，正形和负形的晶面上常见聚形纹。
有时呈菱形十二面体(通常为低温下形成)。
偶见以{111}为接合面成双晶,双晶轴平行［111］，有时成聚片双晶。
闪锌矿的形态具有标型意义：一般地，高温条件下形成的闪锌矿主要是呈正负四面体，并见立方体，中低温下则以菱形十二面体为主【物理性质】Fe的含量直接影响闪锌矿的颜色、条痕、光泽和透明度。
当含Fe量增多时，颜色为浅黄、棕褐直至黑色(铁闪锌矿)；条痕由白色至褐色；光泽由树脂光泽至半金属光泽；透明至半透明。
常见的金属与矿物 Word 文档
常见的金属与矿物梳理归纳一、铁1、铁在自然界中的存在：铁在自然界中的含量仅次于铝，占第二位，地壳中几乎没有铁2、、铁的化合价：不同反应中常表现不同化合价如：Fe + H2SO4 = Fe+CuSO4== 生成+2价铁的化合物（铁与氯气等物质反应时生成+3铁的化合物）3、铁在溶液中的颜色：存在Fe3+的溶液呈色，存在Fe2+的溶液呈色4、铁的物理性质：纯铁是色，铁粉是色，有金属光泽，良好的性是电和热的5、铁的化学性质铁的化学性质比较，因此地壳中铁都是以形式存在（1）常温下，干燥的空气中铁很难与氧气反应（2）在潮湿的空气中，铁与氧气发生氧化而生成铁锈，铁锈的主要成分是铁锈疏松多孔，所以铁制品生锈后要及时除去，防锈的方法：表面涂保护膜：如、、电镀、烤蓝等，制成不锈钢铁丝在氧气中燃烧发生的现象是：、、、铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为（3）铁与酸反应写出铁与稀盐酸、铁与稀硫酸反应的化学方程式、反应时有产生，溶液由色变为色，反应后溶液的质量铁制容器能盛放浓硫酸而不能盛放稀硫酸的原因：（4）铁与硫酸铜溶液反应：化学方程式：铁丝浸放在硫酸铜溶液中反应现象：反应后溶液的质量此反应在宋朝已经用于生产（现代湿法冶铜的先驱）二、生铁和钢1、合金：一种跟其他一种或几种金属（或）一起熔合而成的具有金属特性的物质。
合金的硬度比组成它的金属，溶点比组成它的金属。
2、生铁和钢都是铁，生铁的含碳量比钢含碳量3、炼铁的原理：在高温条件下，用还原剂，把铁从铁的化合物中还原出来，炼铁的主要设备是，从中炼出的铁是。
一氧化碳还原氧化铁的化学方程式：4、废金属的回收和利用（1）废金属的回收和利用，不但可以，还能防止汞等有毒金属对环境的（2）碳酸盐的检验（CO32-的检验）检验碳酸根离子常用试剂：和澄清的石灰水检验的方法：向样品中滴加，有产生，将产生的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变（3）常见碳酸盐与稀盐酸反应碳酸钙和稀盐酸反应碳酸钠和稀盐酸反应。
各种矿的用途
各种矿的用途全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：各种矿石在人类的生活和工业中发挥着极为重要的作用，它们被广泛用于建筑、能源、冶金、化工、医药等领域。
下面我们来详细介绍一些常见的矿石及其用途。
1. 铁矿石：铁矿石是制铁的主要原料，主要用于生产钢铁。
钢铁被广泛用于建筑、制造机械、交通运输工具等领域，是现代工业生产不可或缺的材料。
2. 铜矿石：铜矿石是一种重要的有色金属矿石，可用于制造电线、电缆、管道、家具等。
铜也被广泛用于电子产品、航空航天、化工等领域。
3. 铝矿石：铝矿石是一种轻金属矿石，广泛用于制造铝合金、汽车零部件、航空器件等。
铝合金具有良好的导热性和耐腐蚀性，在现代工业生产中扮演着重要的角色。
8. 煤矿石：煤矿石是一种重要的矿石，主要用于发电、供热、冶金等领域。
煤是目前世界上最主要的能源资源之一，被广泛用于工业生产和家庭生活中。
10. 石油：石油是一种重要的能源资源，被广泛用于燃料、化工、交通运输等领域。
石油是现代工业生产不可或缺的能源资源之一，对世界经济和社会发展起着重要的作用。
各种矿石在人类的生活和工业生产中发挥着重要的作用，它们为人类提供了丰富的资源基础，推动了社会的发展和进步。
我们应该珍惜资源、合理开发利用，实现资源的可持续利用，为人类的可持续发展贡献力量。
第二篇示例：矿物是自然界中的宝藏，具有各种不同的用途。
在我们日常生活中，很多产品和材料都是由各种矿物制成的。
本文将介绍一些常见矿物的用途。
我们来谈谈金属矿物。
金属矿物是指含有金属元素的矿物，如铁矿石、铜矿石、铝矿石等。
这些金属矿物在工业生产中扮演着重要的角色。
铁矿石是制造钢铁的原料，用于制造建筑材料、机械设备等。
铜矿石用于制造电线、电缆等电器产品。
铝矿石用于生产铝制品，如铝合金、飞机、汽车等。
金属矿物是现代工业的基础材料之一，没有金属矿物就没有现代工业的发展。
除了金属矿物，非金属矿物也具有重要的用途。
石灰石是一种重要的非金属矿物，用于制造水泥和建筑材料。
主要金属矿物
主要金属矿物（实用版）目录一、金属矿物的定义与分类二、主要金属矿物的种类与特点1.铁矿2.铜矿3.铝矿4.铅锌矿5.镍矿6.钴矿7.锡矿8.锑矿9.汞矿10.金矿11.银矿正文金属矿物是指含有金属元素的矿物，它们在地质学和经济领域具有重要的地位。
金属矿物在自然界中广泛分布，种类繁多，根据其含有的金属元素不同，可以分为以下几种主要类型：一、铁矿铁矿主要包括磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿等，其中磁铁矿含铁量较高，是钢铁工业的重要原料。
二、铜矿铜矿主要包括黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿等，铜矿在我国的储量和产量都较大，是重要的金属矿产资源。
三、铝矿铝矿主要包括铝土矿、硬铝石等，其中铝土矿是生产铝的主要原料。
四、铅锌矿铅锌矿主要包括闪锌矿、硫化锌矿等，铅锌矿在我国的储量和产量都较大，是重要的金属矿产资源。
五、镍矿镍矿主要包括镍黄铁矿、硫化镍矿等，镍矿在我国的储量和产量都较大，是重要的金属矿产资源。
六、钴矿钴矿主要包括钴黄铁矿、硫化钴矿等，钴矿在我国的储量和产量都较大，是重要的金属矿产资源。
七、锡矿锡矿主要包括锡石、硫化锡矿等，锡矿在我国的储量和产量都较大，是重要的金属矿产资源。
八、锑矿锑矿主要包括锑华、硫化锑矿等，锑矿在我国的储量和产量都较大，是重要的金属矿产资源。
九、汞矿汞矿主要包括辰砂、硫化汞矿等，汞矿在我国的储量和产量都较大，是重要的金属矿产资源。
十、金银矿金银矿主要包括金矿、银矿等，金银矿在我国的储量和产量都较大，是重要的金属矿产资源。
综上所述，金属矿物在我国的储量和产量都较大，是重要的金属矿产资源。
金矿石的种类及识别
金矿石的种类及识别
金矿石是指含有金属金的矿物或矿石，是金属矿物中最重要的一类。
金矿石的种类繁多，下面我们来介绍一下常见的几种金矿石及它们的识别方法。
1. 自然金
自然金是指在地质作用过程中形成的纯金，一般呈团块或粒状。
自然金的颜色黄色或黄金色，具有良好的延展性和延性，可以拉成金丝。
自然金常常与石英、硫化物等矿物共生。
识别自然金的方法是，在阳光下观察其金黄色的光泽，用刀子划开一小块，如果划痕明显而金属光泽无损，则判断为自然金。
2. 黄铁矿
黄铁矿是一种含铁的硫化物矿物，一般呈黄褐色或黑色。
黄铁矿中含有一定量的金，是金矿的重要矿物之一。
识别黄铁矿的方法是，在阳光下观察其表面，有一种闪闪发光的金属光泽，另外黄铁矿还会产生明显的磁性。
3. 黑钨矿
黑钨矿是一种含钨的硫化物矿物，常常与黄铁矿共生。
黑钨矿中含有一定量的金，且其外观与黄铁矿相似，很难区分。
识别黑钨矿的方法是，在阳光下观察其表面，有一种灰黑色的光泽，且具有较高的重量，可用重量法来区分。
4. 黄金石
黄金石是一种含铁、铜、硫等元素的金矿石，其外观呈黑色或棕
色，表面有一种闪闪发光的金属光泽。
黄金石中含有较高的金，通常需要进行化学分离提取。
识别黄金石的方法是，在阳光下观察其表面光泽，同时可以进行化学测试来确定其含金量。
以上是常见的几种金矿石及其识别方法，对于金矿石的鉴别还需结合实际情况，多加观察和实践。
第五章第1节 金属材料与金属矿物(共68张PPT)
知识点二
金属矿物的开发利用
1.金属在自然界中的存在形式 游离 金、铂等化学性质不活泼的金属，在自然界以 态存在；化学性质较活泼的金属在自然界 化合 中以 态存在。 2．金属冶炼的一般步骤 (1)富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的 还原剂 含量。 还原 (2)冶炼：利用氧化还原反应，用 把金 属矿石中的金属离子 成金属单质。 (3)精炼：提纯金属。
低碳钢 → 根据含碳量高低 中碳钢 → 根据化学成分→碳素钢 钢 → 高碳钢 →合金钢
(2)有色金属材料——铜和铝 ①铜合金 青铜 ，常见的铜合金还有 我国使用最早的合金是 黄铜 和 白铜 。 ②铝合金
常见种类：硅铝合金、镁铝合金、硬铝 小 、强度 高 、塑性 好 、易于加工、成本低 密度 性质特抗腐蚀能力 建筑业 主要用途 容器和包装业 交通运输及电子行业
熟记5个化学方程式 2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3(铜锈)， 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O， Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O， △ Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O， △ Cu(OH)2=====CuO＋H2O。
[特别提醒] (1)金属活动性顺序中，金属的位 置越靠后，其阳离子越容易被还原，金属的位 置越靠前，其阳离子越难被还原。一般来说在 金属活动顺序表中，排在Cu以后的用分解法或 直接提纯，排在Al以后和Cu以前用还原法，排 在Al以前的用电解法冶炼。 (2)冶炼Mg时只能电解MgCl2不能电解MgO(熔点 太高)。 (3)冶炼Al时只能电解Al2O3不能电解AlCl3(共价 化合物，熔融时不导电)。 (4)用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能 得到精铜。
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。
金属矿物开采中的地质条件分析
金属矿物开采中的地质条件分析孔祥利(河南省地矿建设工程(集团)有限公司，河南郑州450000)经济管理喃要]金属矿物是措具有明显的金属性的矿物，大多呈金属或半金属光泽，并且矿物自身带有一定的金属色(女。
铅灰、铁黑、金黄等)，绝大多数金属矿物都是重金属元素的化合物，主要是磁化物和部分氧化物，具有不导电、导热性好等优点，但在金属矿物的开采过程中同样有着各方面的困难，其中最关键的兢．是地质条件的限制，本文从地质条件出发，为金属矿物的顺利开采做了一定的分析-。
馈罐词】金属矿物；开采；地质条件；分析人们的生产与生活都离不开能源，近年来我国的经济发展迅猛，经济的发展带动了能源需求旺盛。
人们的生产生活中都离不开矿物能源，包括铝、镁、铜等。
在矿物进入生产生活前，首先需要查找、评价和开采，在这期间，最主要的就是矿物开采中的地质条件分析。
一、我国金属矿物开采的现状地质工作是经济发展的先行性、基础性工作，建国以来为我国的经济发展做出了重大贡献。
但是在计划经济体制转变为市场经济体制的过程中，地质勘探行业进^低谷。
在现代化的今天，我国正处于工业化快速发展的阶段，对各类矿产资源的利用规模也在不断的持续扩大，尤其是有色金属的需求，对矿产资源的需求总量将持续增加，市场对矿物原料旺盛的需求，和我国现有矿产资源供给的不足，使得矿产品供需矛盾将进—步)Jai l，发现和勘查新的矿产资源是必然的选撬矿物资源的查找主要就是地质分析，只有合适的地质或者可处理的地质才能适合矿物开采。
我国传统的勘查方法只适合于埋藏很浅或直接暴露在地面的金属矿物，但随着人类对金属矿物需求的不断增加和使用，原有的金属矿厂早已弪跟不上人们的节奏了，这也就需要对勘查方法要求越来越高以便寻找和开采出更多的金属矿物。
在金属矿物的开采前，就需要矿物资源查找，之后进行分析，这期间不仅需要寻找开采方法，还需要借助工程手段，对地质设计，包括施工工作等都需要详细的了解和处理。
地质工程就是专门培养能在资源勘查、工程勘查、设计、施工、管理领域从事勘查、评价和管理的工程型人才。
金属矿物与冶炼教案
金属矿物与冶炼教案第一章：金属矿物的概念与分类教学目标：1. 了解金属矿物的定义及其在自然界中的存在形式。
2. 掌握金属矿物的分类及主要特征。
3. 认识金属矿物的重要性及其在工业发展中的应用。
教学内容：1. 金属矿物的定义：金属矿物是指含有金属元素的天然矿物。
2. 金属矿物的分类：根据金属元素的种类和含量，金属矿物可分为贵金属矿物、有色金属矿物和黑色金属矿物。
3. 金属矿物的特征：金属矿物具有金属光泽、导电性、延展性等特征。
4. 金属矿物的重要性：金属矿物是工业发展的基础，对于国家的经济实力和科技进步具有重要意义。
5. 金属矿物的应用：金属矿物广泛应用于制造各种合金、金属材料、电子元件等领域。
教学活动：1. 引导学生了解金属矿物的定义及其在自然界中的存在形式。
2. 通过图片、实物等展示金属矿物的分类及主要特征。
3. 组织学生参观金属矿物展览馆或观看相关视频，加深对金属矿物的重要性及其应用的认识。
4. 开展小组讨论，让学生分享自己对金属矿物的了解和认识。
作业与评估：1. 要求学生绘制金属矿物的分类图，并简要描述各类金属矿物的特征。
第二章：金属冶炼的基本原理教学目标：1. 了解金属冶炼的定义及其基本原理。
2. 掌握金属冶炼的主要方法及其优缺点。
3. 认识金属冶炼在人类社会发展中的重要性。
教学内容：1. 金属冶炼的定义：金属冶炼是指将金属矿物经过化学或物理方法转化为金属的过程。
2. 金属冶炼的基本原理：金属冶炼主要基于氧化还原反应，通过加热、电解等方法将金属氧化物还原为金属。
3. 金属冶炼的主要方法：包括高温冶炼、湿法冶炼和电解冶炼等。
4. 金属冶炼的优缺点：高温冶炼优点是工艺简单、成本低，缺点是能耗高、环境污染；湿法冶炼优点是能耗低、环保，缺点是工艺复杂、成本高；电解冶炼优点是生产效率高、质量稳定，缺点是设备投资大、能耗高。
5. 金属冶炼的重要性：金属冶炼是人类社会发展的重要里程碑，为人类提供了丰富的金属资源，推动了各种工业技术的进步。
常见金属矿矿物品位规模等简要特征
锑，1至10万吨
锂
Li
锂辉石（LiAlSi2O6），柱状，多灰白色，玻璃光泽
Li2O，%,边0.4,工0.8
Li2O，1至10万吨
铷
Rb
伴生于云母、铯榴石中
伴生%，边0.04，工0.1
Rb2O，500至2000吨
铯
Cs
铯榴石（CsAlSi2O6）
伴生%，边0.04，工0.06
Co，0.2-2万吨
砷
As
雄黄（鸡冠石AsS），橘红，氧化变成雌黄（黄色As2S3）。毒砂（FeAsS），多含钴和镍，锡白，金属光泽，粒状或块状，硬5.5-6，密5.9-6.2
As边3-7%，工5-14，可0.5，夹1
0.5-5万吨
Fe，%，边20，工25。50以上为富矿
贫铁矿石，0.1至1亿吨；富铁矿石，500至5000万吨
锰
Mn
硬锰矿（45—60%）,黑色，肾状、钟乳状、块状，高硬度，半金属光泽。软锰矿（MnO2%90—98）,灰至黑色有浅蓝锖色，氧化为褐色，块状，低硬度，污手，半金属光泽。
Mn，%，边10，工15
锰矿石，200至2000万吨
Cs2O，500至2000吨
铌
Nb
铌铁矿（FeNb2O6）
边0.012，工0.022
Nb2O5，500至1000吨
钽
Ta
钽铁矿（FeTa2O6）
边0.012，工0.023Ta2O5，110万吨锆Zr
锆石（ZrSiO4），杂色，柱状，玻璃光泽，透明，密度3.9至4.7
锆石%，边3，工8
锆石，5至20万吨
Cu，%，边0.2，工0.4
铜，10至50万吨
金属矿物的开发利用—教案
金属矿物的开发利用—教案一、教学目标1. 知识与技能：让学生了解金属矿物的概念、分类及性质。
使学生掌握金属矿物勘探、开采、加工和利用的基本方法和技术。
培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
2. 过程与方法：通过观察、实验、讨论等方法，培养学生的实践操作能力和团队协作能力。
引导学生运用互联网、图书馆等资源，进行自主学习和探究学习。
3. 情感态度价值观：培养学生热爱科学、关注环保、珍惜资源的意识。
使学生认识到金属矿物开发利用对人类社会发展的影响，提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容1. 金属矿物的概念与分类介绍金属矿物的定义讲解金属矿物的分类及特点2. 金属矿物的性质介绍金属矿物的物理性质、化学性质讲解金属矿物的主要成分及其作用3. 金属矿物的勘探与开采讲解金属矿物勘探的方法和技术介绍金属矿物的开采方式及其对环境的影响4. 金属矿物的加工与利用讲解金属矿物的加工方法和技术介绍金属矿物在人类社会中的应用5. 金属矿物开发利用的可持续发展讲解金属矿物开发利用中的环境问题介绍金属矿物开发利用的可持续发展策略三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究金属矿物的相关知识。
2. 利用案例分析法，使学生了解金属矿物开发利用的实际应用。
3. 运用讨论法，培养学生团队合作意识和解决问题的能力。
4. 利用实验、观察等方法，培养学生的实践操作能力。
四、教学资源1. 教材：《金属矿物的开发利用》2. 网络资源：相关学术论文、新闻报道、视频资料等3. 实验器材：显微镜、矿石标本、化学试剂等4. 教具：PPT、图片、图表等五、教学评价1. 平时成绩：课堂表现、作业完成情况、团队协作能力等。
2. 考试成绩：理论知识、实践操作能力、问题解决能力等。
3. 综合评价：学生对金属矿物开发利用的认识、环保意识、责任感等。
六、教学重点与难点1. 教学重点：金属矿物的性质及其鉴定方法。
金属矿物的勘探、开采和加工技术。
金属矿物开发利用的可持续发展策略。
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2、常见矿石
赤铁矿 Fe2O3
黄铁矿 FeS2
褐铁矿 Fe2O3·XH2O
磁铁矿 Fe3O4
菱铁矿 FeCO3
铝土矿 Al2O3
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%。
时发生爆炸 2、实验结束前，为什么还要通CO直至试管完全冷却？
目的是防止水倒吸；防止炽热的铁被空气中的氧气氧化。
CO：早出晚归 酒精喷灯：迟到早退
3、将尖嘴导管排出的气体点燃目的是什么？ 目的是将尾气中有毒气体CO点燃，转化为CO2。
尾气的处理： 方法一： 点燃
方法三： 再利用
；方法二： ， 目的：
（ D）
原因：含铁量低且冶炼过程中会产生有毒的二氧 化硫气体。
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:\Documents and Settings\Administrator\ 桌面\一氧化碳还原氧化铁.swf
造渣除杂
｛
①提供热源、维持炉温； ②生成还原气CO。
工业炼铁的主要设备： 高炉
C+O2 CO2＋C
点燃 高温
CO2 2CO
主要反应: Fe2O3+3CO 高＝温2Fe+3CO2 ＿1 Fe3O4 +＿4 CO 高＝温 ＿3 Fe+＿4 CO2
原料
高 炉
炼
炼
铁铁
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高
炉
的
结
构
金属的常用冶炼方法
观察实验并思考下列问题:
1、为什么通一段时间CO后，再加热Fe2O3？ 2、实验结束前，为什么还要通CO直至试管完全冷却？ 3、将尖嘴导管排出的气体点燃目的是什么？ 4、你如何验证得到的是铁粉？ 5、澄清石灰水的作用是什么？
实验步骤:
1.反应前先检查装置的＿气＿密＿性＿ 2.装入药品，连接好装置
用气球收集， 防止污染空气。
观察实验并思考下列问题:
4、你如何验证得到的是铁粉？ （1）用磁铁吸。
若黑气泡产生，溶液变成浅绿色，则证明是铁。
（3）取少量黑色粉末加入硫酸铜溶液。若有红色物质 析出，则证明是铁。
5、澄清石灰水的作用是什么？ 检验产生的气体是CO2。
如何判断空 气
是否排尽？
3.先制CO气体，然后验纯，若已纯，通CO气体一
会儿,再用酒精灯对着氧化铁加热。
观察氧化铁的颜色变化和石灰水的变化
4.反应结束，先撤氧化铁处酒精灯，稍稍冷却后
停止通CO气体
待冷却后取出产物，用磁铁吸引，看能否被吸
起，判断反应中生成了什么物质。
观察实验并思考下列问题:
1、为什么通一段时间CO后，再加热Fe2O3？ 目的是排尽试管内的空气，防止CO与空气混合气体加热
（即物质跟氧结合的反应称为氧化。物质失去氧的 过程称为还原。同理：物质跟氧结合的反应叫氧化反 应，这种物质叫还原剂。物质失去氧的反应叫还原反 应，这种物质叫氧化剂。）
如在反应3CO＋Fe2O3 高温 2Fe＋3CO2中，Fe2O3失去氧的 过程，称为Fe2O3被还原。Fe2O3发生的反应就叫还原反应。 Fe2O3是氧化剂，CO跟氧结合被氧化，是还原剂。
金属氧化物跟焦碳、氢气、一氧化碳等物质反应，失去氧 转化为金属的过程称为金属氧化物的还原
Fe2O3+3CO =高==温= 2Fe+3CO2
Fe2O3+3H2 =高==温= 2Fe+3H2O 2Fe2O3+3C =高==温= 4Fe+3CO2↑
通常把金属（如铁）跟氧结合生成金属氧化物（如 氧化铁）的过程称为金属的氧化。金属氧化物跟焦炭、 氢气、一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过 程，称为金属氧化物的还原。
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。
选择冶炼原料时，通常考虑矿石的价格、 金属的含量、安全无污染等。
思考题
炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高，而且要“有
害元素”少，下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是：
A.磁铁矿（Fe3O4）72.4% B.赤铁矿（Fe2O3）70% C.菱铁矿（FeCO3）48.3% D.黄铁矿（FeS2）46.7%
小结：铁冶炼的化学原理
Fe2O3→Fe
在高温条件下，用还原剂一氧化碳从铁的氧 化物中将铁还原出来。
基本反应原理：
高温
＿1 Fe2O3 +＿3 CO ＝ ＿2 Fe+＿3 CO2
现象：
硬质玻管中粉末由红棕色变成黑色； 试管中澄清石灰水变浑浊； 尾气可燃，火焰呈蓝色。
工业炼铁
上述反应原理也用于工业炼铁: 原料： 铁矿石、焦炭、热空气、石灰石
金属的常用冶炼方法
2HgO =△== 2Hg + O2↑
△ 2Ag2O === 4Ag + O2↑
常用于不活泼金属（Hg、Ag等）的冶炼。
由于不同的金属的化学活动性不同，因此，常采用不同的 冶炼方法。热还原法、电解法、热分解法等。
利用还原剂在高温下将金属从化合物中还原出 来。
高温
Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 WO3 + 3H2 高==温= W + 3H2O
2CuO + C 高=温== 2Cu + CO2
通常把金属（如铁）跟氧 气结合生成金属氧化物 （如氧化铁）的过程称为 金属的氧化
二、铁的冶炼
1、实验室模拟炼铁
药品：Fe2O3（红棕色粉末）、CO 原理：3CO＋Fe2O3 高温 2Fe＋3CO2 装置图：
硬质玻璃管
酒精喷灯
检验二氧化 碳
C A
B
实验现象： A处：红棕色的固体逐渐变成黑色，且能被磁铁吸引； B处：澄清石灰水变浑浊。 C处：尾气燃烧产生蓝色火焰
B A
先点燃A还是先点燃B，为什么？
第二节 金属矿物 铁的冶炼
一、常见金属矿物
1、分布和存在
金属在自然界中主要以单质存在，还是以化合物存在？
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
大多数金属以化合物（化合态）存在
化合态金属在自然界中以矿物的 地壳中含量在前四位的 形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。 金属元素分别是什么？