金属常见冶炼方法
金属冶炼常用的冶炼方法

原理:利用酸、碱 等化学试剂溶解金 属矿石,提取金属
优点:适用于低 品位矿石,可回 收多种金属
缺点:能耗高, 环境污染严重
应用:铜、镍、 钴等金属的冶炼
电解法:利用电 流通过电解质溶 液,使金属离子 在阴极沉积成金 属
电镀法:利用电 流通过电解质溶 液,使金属离子 在阳极沉积成金 属
电弧熔炼法:利 用电弧产生的高 温,使金属熔化 并形成熔池
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环保:金属冶炼过程中会产生大量 的废气、废水、废渣等污染物,需 要采取有效的环保措施进行处理
绿色冶炼:采用清洁能源、环保工 艺,实现金属冶炼的绿色、低碳、 可持续发展
金属冶炼的常用方 法
原理:利用高温使金属氧化物与碳或其他还原剂反应,生成金属和二氧化碳等气体
优点:操作简单,成本低,适用于大规模生产 缺点:能耗高,环境污染严重 应用:广泛应用于铁、铜、铝等金属的冶炼
置换反应:金属与另一种金属化合物反 应,生成另一种金属和金属化合物
复合反应:金属与多种物质反应,生成 多种产物,如合金、金属氧化物等
熔化:将 金属加热 至熔点以 上,使其 从固态变 为液态
氧化:金 属与氧气 反应,生 成氧化物
还原:金 属氧化物 被还原剂 还原为金 属
精炼:去 除金属中 的杂质, 提高纯度
纳米材料:提高金属的强度和韧性 复合材料:改善金属的耐磨性和耐腐蚀性 陶瓷材料:提高金属的耐高温性和抗氧化性 生物材料:提高金属的生物相容性和生物降解性
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产效率
智能化冶炼技术:利用计算机 技术进行冶炼过程控制,提高
生产效率,降低能耗
绿色冶炼:采用环保型工艺, 减少污染排放
节能减排:提高能源利用效率, 降低能耗
金属冶炼工艺

金属冶炼工艺
金属冶炼是将矿石中的金属元素提纯出来的过程。
这需要通过一系列的工艺步骤来完成,其中包括选矿、熔炼和精炼等。
选矿
选矿是金属冶炼的第一步,目的是从矿石中分离出有用的金属矿物。
选矿可以利用物理方法(如重选、磁选等)或化学方法(如浮选、萃取等)进行。
- 物理选矿:通过对矿石的密度、磁性等性质进行分离,实现金属矿石的提取。
- 化学选矿:利用金属矿物和其他杂质之间化学性质的差异,进行分离。
熔炼
熔炼是金属冶炼的核心步骤,主要是将金属矿石经过高温加热使其熔化,并分离出金属成分。
常用的熔炼方式包括:
- 火法熔炼:利用高温燃烧产生的热能使矿石熔化,并通过燃烧产生的气体将金属氧化物还原为金属。
- 冶金电炉熔炼:利用电能加热矿石使其熔化,并通过电解作用将金属离子还原为金属。
精炼
精炼是将熔炼得到的金属进一步纯化的过程。
常见的精炼方法有:
- 火法精炼:通过再次加热熔融金属,利用金属的沸点差异使其组分分离。
- 化学精炼:通过化学反应使金属与杂质发生反应,实现杂质的去除。
结论
金属冶炼工艺涉及多个步骤,包括选矿、熔炼和精炼等。
这些工艺步骤的选择和操作将直接影响金属的纯度和质量。
因此,在金属冶炼过程中,选择合适的工艺和优化操作是至关重要的。
工业上冶炼金属的一般方法

工业上冶炼金属的一般方法工业上的还原过程即称为冶炼,把金属从化合物还原成单质。
由于金属的化学活泼性不同,要把金属还原成单质,需采取不同的冶炼方法,工业上提炼金属一般有下列几种方法:一、热分解法有一些金属仅用加热矿石的方法就可以得到。
他们的化合物负值小,不稳定,易分解。
在金属活动顺序中,在氢后面的金属其氧化物受热就容易分解,如:HgO和Ag2O加热发生下列分解反应:2HgO==2Hg+O22Ag2O=4Ag+O2将辰砂(硫化汞)加热也可以得到汞:HgS+O2== Hg+SO2二、热还原法大量的冶金过程属于这种方法。
焦炭、一氧化碳、氢和活泼金属等都是良好的还原剂。
1.用C 或CO作还原剂 (碳热还原法)SnO2+2C===Sn+2CO2Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2反应若需要高温,常在高炉和电炉中进行。
所以这种冶炼金属的方法又称为火法冶金,例如 MgO+C==Mg+CO如果矿石主要成分是碳酸盐,也可以用这种方法冶炼。
因为一般重金属的碳酸盐受热时都能分解为氧化物,再用焦炭还原。
如矿石是硫化物,那么先在空气中锻烧,使它变成氧化物,再用焦炭还原,如从方铅矿提取铅: 2PbS+3O2===2PbO+2SO2PbO+C===Pb+CO碳热还原法的缺点:制得的金属中含有碳和碳化物,得不到较纯的金属。
2.氢热还原法工业上要制取不含炭的金属常用氢还原法。
生成热较小的氧化物。
例如,氧化铜、氧化铁等,容易被氢还原成金属。
而具有很大生成热的氧化物,例如,氧化铝、氧化镁等,基本上不能被氢还原成金属。
用高纯氢和纯的金属氧化物为原料,可以制得很纯的金属。
如MO,W的制备3.金属热还原法(金属置换法)用一种较活泼的金属把另一种金属从其化合物中还原出来。
选择哪一种金属做还原剂,除ΔG来判断外还要注意下几方面情况;(1)还原力强;(2)容易处理;(3)不和产品金属生成合金;(4)可以得到高纯度的金属;(5)其它产物容易和生成金属分离;(6)成本尽可能低,La还原性强于Mg、Al,但更多选Mg,Al 等等。
金属常见冶炼方法

金属常见冶炼方法、电解法金属活动顺序表中Id*金属的冶炼如: 级口(熔融)豐2恥+初电解_2/心q (熔融)阳叫占逬AAi+ sq T[生成的Q与阳极炭棒反应生成CO CQ所以应不断补充阳极炭棒,冰晶石(恥工占%)为助熔剂。
]二、热还原法金属活动顺序表中' 丫金属的冶炼。
(1)用',作还原剂阻G + 4居A 4虽0+讥—亠(制很纯的还原性铁粉,这种铁粉具有很高的反应活性,在空中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称“引火球”。
)(2)用C (焦炭、木炭)、CO乍还原剂。
如:2^0+ 0 高iSN + C7OT—(我国是世界上冶炼锌最早的国家,明朝宋应星在《天工开物》一书中有记载)(3)「作还原剂(铝热剂)冶炼难熔的金属月旳Q + 2如点.燃2届+如2 Q 卡耳Q +10曲嬰石卩+5如山了(4)用阴、忧等活泼金属为还原剂冶炼Ti等现代的有色金属。
高温AC心I(熔融)高温4恥+群耳(熔融)赣石+ 4恥口钛是银白色金属,质轻和机械性能良好,耐腐蚀性强,广泛应用于化学工业、石油工业、近代航空、宇航、以及水艇制造中,被称为“空中金属”、“海洋金属”“陆地金属”。
医学上利用它的亲生物性和人骨的密度相近,用钛板、钛螺丝钉制作人工关节、人工骨,很容易和人体肌肉长在一起。
所以又被称为“亲生物金属”。
钛的合金(如钛镍合金)具有“记忆”能力,可记住某个特定温度下的形状,只要复回这个温度,就会恢复到这个温度下的形状,又被称为“记忆金属” 此外,钛还可制取超导材料,美国生产的超导材料中的90艰用钛铌合金制造的由于钛在未来科技发展中的前景广阔,又有“未来金属”之称。
三、加热法聪/旨等不活泼金属的冶炼,可用加热其氧化物或锻烧其硫化物的方法。
如:2/fgO A① T呢sr+q A 也+gT2Ag2O A 4也啟+ q,T唐代李白的秋浦歌:炉火照天地,红星乱紫烟。
郝郎明月夜,歌曲动川寒。
秋浦:在今安徽省池洲市西,当时产银、铜。
初中金属冶炼

初中金属冶炼
金属冶炼是一种将金属从矿石中提取出来的过程,其方法的选择取决于金属的性质和矿石的品位。
对于活泼性较强的金属,如钠、镁、铝等,通常采用电解法进行冶炼。
例如,工业上常用电解熔融的氯化钠(NaCl)来制备钠,电解熔融的氧化镁(MgO)和铝矾土(Al2O3)来制备镁和铝。
对于一些不活泼金属,如铜、铁、锌等,通常采用热还原法进行冶炼。
例如,工业上常用焦炭还原氧化铜(CuO)来制备铜,用一氧化碳还原氧化铁(Fe2O3)来制备铁,用碳还原硫酸锌(ZnSO4)来制备锌。
此外,还有一些金属可以通过化学反应进行冶炼。
例如,工业上常用氢气还原氯化镍(NiCl2)来制备镍,用汞齐化法从富集的海绵锡中制备锡等。
总的来说,金属冶炼的方法有很多种,不同的金属需要采用不同的方法进行冶炼。
在实际生产中,还需要考虑矿石品位、生产成本、环境保护等因素。
金、银、铜的冶炼方法

金、银、铜的冶炼方法
首先,我们来谈谈金的冶炼方法。
金的冶炼主要有火法冶炼和湿法冶炼两种方法。
火法冶炼是指通过高温加热将金从矿石中提取出来,常用的火法冶炼方法包括焙烧、氧化焙烧、氰化浸出等。
湿法冶炼则是指利用化学溶解的方法提取金,常见的湿法冶炼方法包括氰化法、氯化法和硫化法等。
接下来是银的冶炼方法。
银的冶炼方法与金类似,也包括火法冶炼和湿法冶炼两种主要方法。
火法冶炼银的方法包括氧化焙烧、氰化浸出等,而湿法冶炼银的方法则包括氰化法、氯化法等。
最后是铜的冶炼方法。
铜的冶炼方法主要包括火法冶炼和湿法冶炼两种。
火法冶炼铜的方法通常包括熔炼、氧化焙烧等,而湿法冶炼铜的方法包括浸出法、电解法等。
总的来说,金、银、铜的冶炼方法都是通过火法或湿法的方式将金属从矿石中提取出来。
不同的矿石和工艺条件会影响到具体的冶炼方法的选择,而这些方法的发展也在不断地完善和创新。
希望这些信息能够对你有所帮助。
常见金属冶炼工艺

土地填埋
将无利用价值的废渣进行 土地填埋,但需要注意防 止对地下水和土壤造成污 染。
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湿法冶炼的优缺点
优点
湿法冶炼具有较高的金属回收率和较低的生产成本,同时产生的废水中含有大量的有价元素,可以回收利用。 此外,湿法冶炼工艺流程短,操作简单,易于实现自动化控制。
缺点
湿法冶炼需要消耗大量的化学试剂和水资源,同时产生的废水需要经过处理才能排放,否则会对环境造成污染 。此外,湿法冶炼对矿石的品位要求较高,对于低品位矿石的处理效果不佳。
精炼冶炼工艺的优点是能够提高金属纯度,适用于高精度要 求的领域。缺点是成本较高,且对原料质量要求较高。
火法冶炼的优缺点
• 火法冶炼的优点是流程简单、成本低廉,适用于大规模生产。缺点是能耗高、污染大,且对原料质量要求较 高。此外,火法冶炼还存在着资源利用率低、金属回收率不高等问题。
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熔炼冶炼工艺
熔炼冶炼工艺是指将矿石和还原剂加入高温熔炉中,通过高温熔融状态下的还原 反应提取金属的过程。常见的熔炼冶炼工艺包括炼铜、炼锌等。
熔炼冶炼工艺的优点是适用于处理复杂矿石,能够提取多种金属。缺点是能耗高 、污染大,且对设备要求较高。
金属冶炼方法

金属冶炼方法金属冶炼是一种将含有细微金属的矿产转变为可采用的金属的技术,这是工业社会的发展的主要手段之一。
有许多方法可以进行金属冶炼,具体使用哪一种方法需要根据料理所用的原料种类和金属成分,以及产品类型、性质、成分等考虑。
本文将简要介绍一些常用的金属冶炼方法,以便读者能够正确地使用这些方法,从而获得最佳的冶炼效果。
一、提炼提炼是金属冶炼的常用方法之一,主要用于从含金属氧化物的矿产中提取金属。
它的基本原理是利用金属的溶解性,将矿砂和碱溶液混合,从而将金属氧化物从矿砂中提取出来。
矿砂和碱溶液的比例要根据矿砂中金属氧化物的多少调整,碱溶液应该比金属氧化物多出50%左右,以防止金属氧化物部分溶解,影响最终冶炼效果。
在混合物中,碱溶液中的碱会与金属氧化物发生反应,释放出金属,从而实现金属的提炼。
二、熔炼熔炼是精炼金属的一种方法,它指将金属从未经过精炼的状态进行熔炼,以去除杂质。
熔炼时,金属以一定温度一定时间加热,用加热设备将金属熔化,最终形成表面光滑,无杂质的金属液体。
去除金属杂质的方法也有许多,包括熔炼脱气、电解和炼渣等。
这些方法可以有效去除金属中的气体、溶质或颗粒杂质,使金属熔炼后的成分更加纯净,最终达到所需的精炼程度。
三、化学精炼化学精炼是指将金属以化学反应的方式从含有金属元素的原料中分离出来,从而获得纯金属。
它通过使用溶剂和萃取剂,将含有金属元素的原料中的金属溶解,分离出含有金属的溶液,这样就可以获得纯金属。
化学精炼的主要优点是能够最大限度地获得高纯度的金属,只有极小量的杂质存在,因此能够更大程度上提高金属的品质。
四、冶炼机械处理冶炼机械处理是指运用机械设备处理金属成品,以满足冶炼工艺要求。
它可以将原料冶炼成品除去一些不利因素,以加工成所需的型号、大小和质量。
冶炼机械处理的优点是能够高效地生产出高质量的金属成品,控制成品单位成本,提高冶炼效率,有利于大规模生产,从而大大提高了企业的效益。
总之,金属冶炼是一项重要而复杂的工程,使用不同的冶炼方法可以满足不同的工艺要求,获得最佳的冶炼效果。
常见金属冶炼方法

常见金属冶炼方法
常见金属冶炼方法包括:
1. 火法冶炼:利用高温炉热解矿石或熔化金属,将金属与杂质分离。
2. 湿法冶炼:利用水溶液将矿石中的金属溶解或沉淀,然后进行提纯。
3. 电解法冶炼:利用电流作用下的电解反应将金属从其化合物中还原出来。
4. 化学还原法冶炼:通过与还原剂反应,使金属离子还原为金属。
5. 氧化还原法冶炼:通过氧化和还原反应,将金属离子氧化或还原成金属。
6. 化学气相沉积法:通过气相反应,将金属沉积在基体上。
7. 碳热还原法:利用碳和金属氧化物之间的反应,将金属氧化物还原为金属。
8. 溶剂金属法:将金属溶解在溶剂中,然后通过蒸发溶剂获得纯净金属。
热还原法,冶炼金属范围与其他方法

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它在金属冶炼领域中占据着重要的地位,广泛应用于铁、铜、铅、锌等金属的生产中。
与其他冶炼方法相比,热还原法有其独特的优势和适用范围。
首先,让我们了解一下热还原法的基本原理。
热还原法利用高温将金属矿石中的氧化物还原成金属的过程。
在高温下,金属氧化物会失去氧元素,从而得到纯金属。
冶炼的方法

冶炼的方法
《冶炼的方法》
一、冶炼的类型
1、熔炼法
熔炼法是一种非常古老、普遍而有效的冶炼方法,它将原料熔炼为金属浆液,再将浆液冷却过程中形成金属固体形态。
在熔炼过程中,熔炼温度是很重要的因素。
熔炼温度高于液相线,会使金属元素溶解分子状态,形成浆液,而熔炼温度低于液相线,会使金属固相状态,形成固体金属。
2、熔铸法
熔铸法是以熔化金属作为基础,在高温熔化状态下将金属流入制定的模具中,然后冷却固化形成金属产品,过程中一般伴随有挤压方式,使熔化金属流动,以达到改变金属形状的目的。
3、熔浸法
熔浸法也称作非熔炼冶炼法,是将源质金属浸入液体中,使金属溶解,再将金属溶解液过滤干净,经过沉淀和回流精炼,从而分离出金属。
4、气体冶炼法
气体冶炼法是将金属混合物或结晶物放入高温热气中,采用各种热气介质,例如氧气、氢气、氮气等,使用剧烈的气变法对混合物进行气体冶炼,使其分解,以分离各金属元素组成的基础上,使其回收利用,再将其精炼成纯金属。
二、冶炼的过程
1、熔融
熔融过程是冶炼中的第一步,这一步是将原料加热,达到熔融温度,使其变成流动的熔融状态。
2、净化
净化的过程是指将熔融状态的原料去除杂质,例如碳和硫,使金属成分达到所需的标准。
3、精炼
精炼是指将熔融状态的金属原料进一步净化和精制,提高金属纯度,使其达到所需的质量要求。
4、浇注
浇注是指将金属液体从加热熔融的容器中浇注到模具中,使其形成指定形状的产品。
5、回流
回流是一种从金属液体中精炼金属元素的过程,它通过将熔融金属反复流动,从而从金属液体中分离出污染物,以提高金属纯度。
冶炼金属的方法归纳

冶炼金属的方法归纳公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-冶炼金属的方法归纳王志荣冶炼金属是从矿石中提取金属单质的过程,除物理方法外,金属的冶炼都是使金属从化合态转化为游离态的化学过程。
根据金属的化学活动性不同,工业上冶炼金属一般有以下几种方法:一. 物理方法用于提取最不活泼的金属。
Au、Pt等金属在自然界中主要以单质形式存在,可用物理方法分离得到。
如“沙土淘金”就是利用水冲洗沙子,将沙土冲走,剩下密度很大的金砂,再进一步分离便可得到金属金(Au)。
二. 化学方法绝大多数金属均用化学法提取。
这些金属冶炼的本质是用还原剂使矿石发生还原反应(或加热使金属元素还原),具体有以下三种:1. 电解法该法适合冶炼金属活动性很强的金属,因为这类金属不能用一般的还原剂使其从化合物中还原出来,只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
对于某些不活泼金属,如铜、银等,也常用电解其盐溶液的方法进行精炼。
如电解精炼铜,用硫酸铜(或氯化铜)溶液作为电解液,粗铜(含锌、铁、镍、银、金等杂质)铜板作为阳极,用纯铜薄钢板作为阴极。
总反应:2. 热还原法该法可冶炼较活泼的金属,碳、一氧化碳、氢气、活泼金属等是常用的还原剂。
(1)用碳作还原剂(火法冶金)(缺点:易混入杂质,污染大)(2)氢气作还原剂(优点:得到的金属较纯,污染小,但价格较贵)(3)用一氧化碳作还原剂(缺点:有污染)(4)用比较活泼的金属作还原剂(缺点:易形成合金)(铝热反应)3. 热分解法有些金属仅用加热的方法就可以从矿石中得到,用该法可冶炼某些不活泼金属。
如工业上用焙烧辰砂矿(HgS)的方法制取汞:受热分解均可得到Hg和Ag:从矿石中提炼金属一般要经过三个步骤:(1)矿石的富集;(2)冶炼;(3)精炼。
金属冶炼的方法与金属的活动性顺序有相关性,即:。
金属单质的性质和冶炼

1.金属冶炼的原理金属冶炼的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属阳离子得到电子,生成金属的单质.在自然界中,以游离态存在的金属较少,只有一些化学性质不活泼的金属,如金、铂等.而化学性质比较活泼的金属,总以化合态存在于自然界中.2.冶炼金属的方法由于金属的化学活动性不同,金属离子得电子还原成金属单质的能力也不相同,因此就要采用不同的冶炼方法.常见的冶炼方法有:(1)热分解法:适用于冶炼金属活动性较差的金属,如汞与银.(2)热还原法:适用于金属活动性介于镁—铜之间的大多数金属的冶炼.是用还原剂(如碳、一氧化碳、氢气、铝等)还原金属氧化物.如:(3)电解法:适用于冶炼活动性很强的金属,如镁、铝等.一般在金属活动性顺序中排在铝前面的金属.由于这些金属很容易失去电子,所以他们的阳离子很稳定,一般的还原剂无法将他们还原出来,所以要外加电子,即通电分解它们的熔融盐或氧化物的方法来制得.有时一些不太活泼的金属,如铜、银等,也可以用电解它们的盐溶液的方法制得.如:3.从金属矿石中提炼金属的步骤第一步:富集矿石,除去杂质,提高矿石中有用成分的含量.第二步:冶炼.利用氧化还原反应原理.在一定的条件下,用还原剂把金属离子还原成金属单质.第三步:精炼.采用一定的方法,提炼纯金属.4.金属的回收和资源保护地球上的金属矿产资源是有限的,且不能再生.废金属弃之不用,不仅会污染环境,而且是资源的极大浪费.(1)废旧金属的最好处理方法是作为一种资源,回收利用.(2)回收利用的好处在于:减少垃圾量,保护环境,减少污染:缓解自然界中资源短缺的矛盾.例如:(1)从电解精炼铜的阳极泥中,回收金、银等贵金属(2)从定影液中回收金属银(3)废铁屑可以制取绿矾5.部分金属的主要化学性质金属活动性顺序表K Ca NaMg Al Zn FeSn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au金属原子失去电子的能力(还原性)强→弱金属阳离子得电子的能力(氧化性)弱→强与氧气化合常温下易被氧化常温下缓慢被氧化加热被氧化不能置换水中氢常温下能置换加热时能置换不能置换不能置换置换酸中氢能置换不能置换与盐溶液反先与水反应前面的金属置换出后面的金属应自然界中存化合态化合态和游离态游离态在冶炼方法电解法热还原法加热法富集难点突破1.铝的冶炼原料:氧化铝,冰晶石原理:电解熔融的氧化铝主要设备:铝电解槽,以碳作为电极材料冰晶石的作用:助熔剂,降低氧化铝的熔点2.生铁的冶炼原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石(造渣剂,除去矿石中的脉石)原理:在高温下,利用还原剂——氧化碳将从铁矿石中还原出来主要设备:高炉主要反应过程:(1)还原剂的生成:(2)生铁的生成:高温下,铁和碳及其他的金属、非金属元素形成合金即生铁.(3)炉渣的形成:高熔点的二氧化硅变成熔点较低的硅酸钙等熔化后形成炉渣除去.3.钢和冶炼原料:生铁、空气(纯氧气)、生石灰、脱氧剂(硅铁、锰铁等)原理:在高温下,用氧化剂把生铁中过多的碳和其他的杂质氧化成气体或炉渣除去,同时调整合金元素至规定的范围内.设备:氧气顶吹转炉【难题巧解点拨】例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(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜;(Ⅱ)湿法炼铜;现代有(Ⅲ)铝热法炼铬;(Ⅳ)从光卤石中炼镁,对它们的冶炼方法的分析不正确的是()A.(Ⅰ)用① B.(Ⅱ)用②C.(Ⅲ)用③ D.(Ⅳ)用④解析:本题考察知识点是活动性不同的金属的冶炼方法.对于(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)发生的反应分别是(Ⅰ):,符合①(Ⅱ):,符合③(Ⅲ):,符合③(Ⅳ):先从光卤石中提取,再电解,符合④答案:B点悟:本题的关键点是要熟悉一些金属的冶炼方法,如湿法炼铜等.选择金属的冶炼方法与金属在自然界的存在形态,与金属的活动性有关.例2 随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题提到议事日程,其首要原因是()A.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极解析:本题考察的知识点是金属的回收和资源的保护.回收废电池的首要原因是防止废电池中渗漏的重金属离子对土壤与水资源产生污染,而对废电池的综合利用是第二位的.答案:B点悟:解答本题的关键点是要对社会生活中的一些热点问题,例如环境保护的知识要有所了解.从保护环境的角度来思考问题.【拓展延伸探究】例1 用黄铜矿炼铜按照反应物和生成物可以将总反应写成:事实上冶炼过程是分成几步进行的:①黄铜矿在氧气作用下生成硫化亚铜和硫化亚铁;②硫化亚铁在氧气作用下生成氧化亚铁,并与二氧化硅反应生成矿渣;③硫化亚铜与氧气反应生成氧化亚铜;④硫化亚铜和氧化亚铜反应生成铜.(1)写出上述各个步骤的反应的化学方程式.(2)写出总反应化学方程式的系数.(3)据最新报道,有一种叫Thibacillusferroxidans的细菌在氧气存在的条件下就可以将黄铜矿氧化成硫酸盐,反应是在酸性溶液中进行的,试写出化学方程式.解析:本题考察的知识点是根据题目中的内容,结合所学的金属的冶炼方法,考查学生书写化学方程式的灵活性和技巧性.这是一道知识拓展型的题目.根据题目给出的用黄铜矿冶炼铜的总的反应方程式,以及冶炼过程分成四步进行的每一步的反应原理,并联系运用了的燃烧反应,不难写出每一步的化学方程式.题目中所给的细菌只是起到催化剂的作用,生成物中的硫酸盐只能是硫酸铜与硫酸铁,所以酸性溶液就只能是硫酸溶液.答案:(1)①②③④(2)(3)点悟:解题的关键点是要熟悉一些金属的冶炼方法,技巧点在于灵活运用所学知识进行知识的迁移.例2 工业上制铝流程图如下:用此法制取氧化铝中,分析铝土矿和赤泥(提取氧化铝之后的残渣)所得数据如下:铝土矿55%16%0%赤泥15%48%8%试求制取1t三氧化铝所需铝土矿和氢氧化钠的质量.解析:本题考察的知识点是铝的冶炼方法及实际冶炼过程中原料所需量结合的综合题.其难点在于对表中数据的分析.由于氧化铁在这个反应过程中的量是守恒的,因而从氧化铁在铝土矿和赤泥中的含量,可以求出赤泥质量为铝土矿质量的1/3.从流程图可以知道A为氢氧化钠,它使氧化铝变为偏铝酸钠,然后通入二氧化碳转变为氢氧化铝.氧化铁不与氢氧化钠反应,氢氧化钠也将氧化铁从铝土矿中全部转移到赤泥中去了.答案:设需要铝土矿质量为m,则m·55%-1/3·m15%=1t解得:m=2t,即需要铝土矿2t.需要氢氧化钠的量:由于氢氧化钠循环使用,因此需要补充的氢氧化钠的量即为留在赤泥中的氢氧化钠的量:1/3×2t×8%×80/62=0.069t 点悟:解题的关键点是抓住氧化铁在整个反应过程中是守恒的.利用它的量不变,可以迅速的得出等式,解出答案.易错点在于不会数据的分析,不能推出氧化铁和氢氧化钠在整个流程中的作用.【命题趋势分析】阅读课外书籍,联系实际,开拓视野,学会知识的迁移.本节内容书本上的知识并不难,可以通过自学来掌握.但是金属的冶炼与金属的回收利用与社会、生活、环境保护之间的联系比较多,也就是与实际联系的内容较多.这些知识不是课本上面所能学全的,书本上更多的是一些基本知识点的归纳和总结,是一些学习方法的传授.所以我们应该给自己定一些目标,去多看看课本以外的书籍,开阔我们的视野.本节内容虽然不是很多,但是考察的知识点包括了所学的一些常见金属的性质和在反应中表现出来的变化.因此在解答具体问题时,要学会分析问题,找出新旧知识点上的异同点,学会知识的迁移和灵活运用.【同步达纲练习】1.我国是世界上文明发源最早的国家之一.我国掌握炼铁技术的年代是()A.商代B.春秋初年C.南宋时期 D.唐代2.工业上冶炼难熔的金属如:钒、铬、锰等,通常所用的方法是()A.热分解法 B.电解法C.一氧化碳还原法 D.铝热反应法3.有0.4g铁的氧化物,用足量的一氧化碳在高温下将其还原,将生成的全部二氧化碳通入足量的澄清石灰水中,得到0.75g固体沉淀.这种铁的氧化物的化学式是()A.FeO B.C. D.上述三种的混合物4.通常所说的不锈钢是指()A.锰钢 B.钨钢C.高碳钢D.镍铬钢5.电解熔融的氧化铝时,如果有54g的铝生成,则需要消耗的电子的物质的量为()A.18mol B.2molC.6mol D.1mol6.把生铁冶炼成碳素钢要解决的主要问题是()A.除去生铁中的各种杂质,把生铁提纯B.适当降低生铁里的含碳量,除去大部分硫、磷等有害杂质C.用还原剂把铁的氧化物还原成铁D.加入合金元素改善生铁性能7.下列化学反应,能置换出铁的是()A.锌与氯化铁溶液 B.钠和氯化亚铁溶液C.一氧化碳和赤铁矿粉末(高温)D.铝和四氧化三铁(高温)8.用氢气、碳、一氧化碳分别与等质量的氧化铜在高温下反应,使氧化铜中的铜全部还原出来,消耗氢气、碳、一氧化碳的质量比是()A.1∶1∶1 B.1∶3∶14C.1∶6∶14 D.2∶1∶29.用铝还原下列化合物,制得金属各1mol,需要铝最少的是()A. B.C. D.10.单质A能从盐溶液中置换出单质B,则下列说法中,不正确的是()A.当A、B都是金属时,A一定比B的活动性强B.当A、B都是非金属时,A一定比B的活动性强C.当A是金属时,B可能是金属,也可能是非金属D.当A是非金属时,B可能是金属,也可能是非金属11.冶炼金属常常用以下几种方法;(1)以C、、CO等做还原剂还原;(2)电解法;(3)热分解法;(4)铝热反应.这些方法各适用于冶炼那些金属?(1)法适用于铁、铜、锌等一类中等活泼金属的冶炼_;(2)法适用于_活泼金属钾、钠等的冶炼;(3)法适用于银、汞等一类不活泼金属的冶炼;(4)法适用于高熔点金属的冶炼,如铬、锰等.12.古代的“药金”外观与金相似,常常被认为是金子,冶炼方法如下:将碳酸锌、赤铜()、木炭混合加热到800℃得到金光闪闪的“药金”.(1)“药金”的主要成分是__________________________________________;(2)有关冶炼的化学方程式是_________________________________________.13.某河道两旁有甲与乙两个化工厂,它们排放的工业废水中共含有、、、、、六种离子.甲厂的废水明显显碱性,所以甲厂废水中含有的三种离子是__________、___________、__________.乙厂的废水中含有另外三种离子.如果加一定量的____________(选填:活性炭、硫酸亚铁、铁粉),可以回收其中的金属是________________(写元素符号).14.工业上用铝土矿(主要成分是三氧化二铝)为原料制取铝.其流程如下,其中C物质过去常用于去油污,而E在建筑业上有广泛的用途.写出各步的化学方程式.(1)(2)(3)(4)(5)15.用含铁60%的赤铁矿100t冶炼生铁,在冶炼过程中损失氧化铁2%,计算可以冶炼出含铁量为96%的生铁多少吨?61.25t(点拨:氧化铁的损失也就是铁的损失,一起算在铁的上面.铁的质量为:100t×60%×98%=58.8t 58.8t÷96%=61.25t参考答案【同步达纲练习】1.B(点拨:春秋时期,战争频繁,兵器发展快,需要大量用钢铁制成的兵器,所以冶炼铁的技术发展起来了)2.D(点拨:高熔点的金属用铝热法制备,因为铝热反应时,发热多,温度高,适合高熔点金属的制备)3.B(点拨:设铁的氧化物的化学式为,写出化学方程式,求解)4.D(点拨:记住一些生活中常见的物质的组成)5.C(点拨:氧化铝中的铝为+3价,还原成铝单质需要得到3个电子,题目中的铝共有2mol,则需要电子为6mol)6.B(点拨:碳素钢的含碳量低于生铁,硫磷等成分也较少)7.D(点拨:题目要求是置换反应,所以C选项不符合)8.B(点拨:分别写出有关方程式,找出氧化铜与三种还原剂的关系)9.C(点拨:比较金属元素的化合价,最低的价态的金属得电子是最少的)10.D(点拨:找出典型例子加以对照)11.(1)铁、铜、锌等一类中等活泼金属的冶炼(2)活泼金属钾、钠等的冶炼(3)银、汞等一类不活泼金属的冶炼(4)高熔点金属的冶炼,如铬、锰等12.(1)铜与锌(2)13.、、;铁、Ag.14.(1)(2)(3)(4)(5)15.61.25t(点拨:氧化铁的损失也就是铁的损失,一起算在铁的上面.铁的质量为:100t×60%×98%=58.8t 58.8t÷96%=61.25t )。
根据金属活动顺序的冶炼方法

根据金属活动顺序的冶炼方法
金属活动顺序冶炼是一种典型的冶炼方法,它根据元素的活动度大小,由低活动度的金属开始冶炼,然后逐渐增加金属的活动度,以有效地减少
损失、提高利用率,并避免各种不同活动度金属之间的相互污染。
该方法
适用于块状或碎矿石料,矿石料中含量高中等级的铁精矿。
冶炼步骤:
1、熔融:利用高温熔融炉熔融矿石,以溶解矿中的金属元素;
2、熔铁分离:采用氧头过程把熔融的铁从其他金属中分离出来;
3、焙烧:烧解焙烧炉,把熔铁变成铁块;
4、吸收:用气流吸收熔融液中其他金属;
5、析熔:用电流分离熔融液中不同活动度的元素;
6、冷却:以冷却装置,把析熔后的液体元素冷却固化;
7、精炼:采用化学或物理方法,把最终冶炼的精矿进一步加工精炼
成活性金属。
28种炼钢方法

这28种炼钢方法,你知道几个?我的钢铁网目录1.转炉炼钢 (2)2.氧气顶吹转炉炼钢 (3)3.氧气底吹转炉炼钢 (3)4.连续炼钢 (4)5.混合炼钢 (4)6.复合吹炼转炉炼钢 (5)7.顶吹氧气平炉炼钢 (5)8.电弧炉炼钢 (6)9.STB法 (7)10.RH法 (7)11.RH—OB (7)12.OBM—S法 (8)13.NK—CB法 (8)14.MVOD (9)15.LF法 (9)16.LD炼钢法 (9)17.LD—OTB法 (10)18.LD—HC法 (10)19.LD-AC法 (10)20.KS法 (11)21.K—ES法 (11)22.FINKL—VAD法 (11)23.DH法 (12)24.CLU法 (12)25.CAS法 (12)26.CAS—OB法 (13)27.ASEA-SKF法 (13)28.AOD法 (13)1.转炉炼钢一种不需外加热源、主要以液态生铁为原料的炼钢方法。
其主要特点是靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分,如碳、锰、硅、磷等与送入炉内的氧气进行化学反应所产生的热量作冶炼热源来炼钢。
炉料除铁水外,还有造渣料(石灰、石英、萤石等);为了调整温度,还可加入废钢以及少量的冷生铁和矿石等。
转炉按炉衬耐火材料性质分为碱性(用镁砂或白云为内衬)和酸性(用硅质材料为内衬);按气体吹入炉内的部分分为底吹顶吹和侧吹;按所采用的气体分为空气转炉和氧气转炉。
酸性转炉不能去除生铁中的硫和磷,须用优质生铁,因而应用范围受到限制。
碱性转炉适于用高磷生铁炼钢,曾在西欧获得较大发展。
空气吹炼的转炉钢,因其含氮量高,且所用的原料有局限性,又不能多配废钢,未在世界范围内得到推广。
2.氧气顶吹转炉炼钢用纯氧从转炉顶部吹炼铁水成钢的转炉炼钢方法,或称LD法;在美国通常称BOF法,也称BOP法。
它是现代炼钢的主要方法。
炉子是一个直立的坩埚状容器,用直立的水冷氧枪从顶部插入炉内供氧。
炉身可倾动。
炉料通常为铁水、废钢和造渣材料;也可加入少量冷生铁和铁矿石。
冶炼金属的方法归纳

冶炼金属的方法归纳王志荣冶炼金属是从矿石中提取金属单质的过程,除物理方法外,金属的冶炼都是使金属从化合态转化为游离态的化学过程。
根据金属的化学活动性不同,工业上冶炼金属一般有以下几种方法:一.物理方法用于提取最不活泼的金属。
Au Pt等金属在自然界中主要以单质形式存在,可用物理方法分离得到。
如“沙土淘金”就是利用水冲洗沙子,将沙土冲走,剩下密度很大的金砂,再进一步分离便可得到金属金(Au)。
二.化学方法绝大多数金属均用化学法提取。
这些金属冶炼的本质是用还原剂使矿石发生还原反应(或加热使金属元素还原),具体有以下三种:1.电解法该法适合冶炼金属活动性很强的金属,因为这类金属不能用一般的还原剂使其从化合物中还原出来,只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
2A1 电解4鹿1 十T 2NaCl feB 2Na + Cl』T对于某些不活泼金属,如铜、银等,也常用电解其盐溶液的方法进行精炼。
如电解精炼铜,用硫酸铜(或氯化铜)溶液作为电解液,粗铜(含锌、铁、镍、银、金等杂质)铜板作为阳极,用纯铜薄钢板作为阴极。
、2C U SO4+ 2H.0 电解2C!u + 2H2SO4+O a T总反应:'C U Q T电解Cu十C^T2.热还原法该法可冶炼较活泼的金属,碳、一氧化碳、氢气、活泼金属等是常用的还原剂。
(1)用碳作还原剂(火法冶金)(缺点:易混入杂质,污染大)MgO+C A Mg + COT ZnO+C A Zn + COT(2)氢气作还原剂(优点:得到的金属较纯,污染小,但价格较贵)(3)用一氧化碳作还原剂(缺点:有污染)Fe3O3+ 3C0 高温2Fe + 3CO2(4)用比较活泼的金属作还原剂(缺点:易形成合金)Cr a O3 +2A1 高温2Cr +A1S O5(铝热反应)T I C14 +4bb 高温T I +4NaCl3.热分解法有些金属仅用加热的方法就可以从矿石中得到,用该法可冶炼某些不活泼金属。
高中化学-金属冶炼方法

金属的冶炼
1.定义
把金属从化合态变为游离态。
常用冶炼法:用碳一氧化碳氢气等还原剂与金属氧化物在高温下反应。
2.冶炼原理
①还原法:金属氧化物(与还原剂共热)--→游离态金属
②置换法:金属盐溶液(加入活泼金属)--→游离态金属
③火法冶炼(Pyrometallurgy)又称为干式冶金,把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温,熔化为液体,生成所需的化学反应,从而分离出粗金属,然后再将粗金属精炼。
④湿式冶金(Hydrometallurgy):用酸、碱、盐类的水溶液,以化学方法从矿石中提取所需金属组分,然后用水溶液电解等各种方法制取金属。
此法主要应用在低本位、难熔化或微粉状的矿石。
3. 常见的金属冶炼方法
①汞:热分解法:2HgO2Hg+O2(气体)
②铜:置换法:CuSO4+Fe==Cu+FeSO4(又叫湿法炼铜)
③铝:电解法:2Al2O34Al+3O2(注意不能用AlCl3,因为AlCl3不是离子化合物)
④镁:电解法:MgCl2(l)Mg(s)+Cl2(g)↑
⑤钠:电解法:2NaCl2Na+Cl2↑
⑥钾:高沸点金属制备低沸点金属:Na+KCl==K+NaCl(反应条件是高温,真空。
)
⑦铁:热还原法:2Fe2O3+3C2Fe+3CO2↑。
金属冶炼的一般方法

金属冶炼的一般方法1.金属冶炼的实质金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。
即:M n ++n e -===M(写反应通式,用M 表示金属)。
2.金属冶炼的一般步骤3.常见冶炼方法 (1)电解法——K ~Al Na :2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑; Mg :MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑;Al :2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al +3O 2↑。
(2)热还原法——Zn ~Cu 高炉炼铁:3CO +Fe 2O 3=====△2Fe +3CO 2; 铝热反应制铬:2Al +Cr 2O 3=====高温2Cr +Al 2O 3;焦炭还原铜:C +2CuO=====△2Cu +CO 2↑。
(3)热分解法——Hg 、Ag Hg :2HgO=====△2Hg +O 2↑; Ag :2Ag 2O=====△4Ag +O 2↑。
[注意] ①冶炼Mg 时电解熔融MgCl 2而不电解MgO ,原因是MgO 的熔点高,熔融时耗费更多能源,增加生产成本。
①冶炼Al 时只能电解熔融Al 2O 3而不能电解AlCl 3,原因是AlCl 3是共价化合物,熔融态不导电;加入冰晶石(Na 3AlF 6)的目的是降低Al 2O 3的熔化温度。
①用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。
4.铝热反应[注意]①利用铝热反应只能冶炼活泼性比Al弱的金属,如Al与MgO不能发生铝热反应。
②用H2还原法冶炼得到的金属,纯度高,但成本也高;用CO和C还原法冶炼得到的金属,纯度低,冶炼成本也低;用铝热法可以冶炼熔点较高、难以冶炼的金属,但成本较高。
[细练过关]1.明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定,毁罐取出……即倭铅也”(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,泥罐中掺有煤炭)。
下列说法不正确的是()A.倭铅是指金属锌和铅的混合物B.煤炭中起作用的主要成分是CC.冶炼Zn的过程中有氧化还原反应发生D.该冶炼锌的方法属于热还原法解析:选A A项,由题意可知,倭铅是指金属锌,不是混合物;B项,反应中C作还原剂,则煤炭中起作用的主要成分是C;C项,碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳,有氧化还原反应发生;D项,该反应是利用碳还原碳酸锌生成锌单质,属于热还原法。
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金属常见冶炼方法
一、电解法
金属活动顺序表中金属的冶炼如:
(熔融)
(熔融)
[生成的O2与阳极炭棒反应生成CO、CO2,所以应不断补充阳极炭棒,冰晶石()为助熔剂。
]
二、热还原法
金属活动顺序表中金属的冶炼。
(1)用作还原剂
(制很纯的还原性铁粉,这种铁粉具有很高的反应活性,在空中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称“引火球”。
)
(2)用C(焦炭、木炭)、CO作还原剂。
如:
(我国是世界上冶炼锌最早的国家,明朝宋应星在《天工开物》一书中有记载)
(3)作还原剂(铝热剂)冶炼难熔的金属
(4)用等活泼金属为还原剂冶炼Ti等现代的有色金属。
(熔融)
(熔融)
钛是银白色金属,质轻和机械性能良好,耐腐蚀性强,广泛应用于化学工业、石油工业、近代航空、宇航、以及水艇制造中,被称为“空中金属”、“海洋金属”、“陆地金属”。
医学上利用它的亲生物性和人骨的密度相近,用钛板、钛螺丝钉制作人工关节、人工骨,很容易和人体肌肉长在一起。
所以又被称为“亲生物金属”。
钛的合金(如钛镍合金)具有“记忆”能力,可记住某个特定温度下的形状,只要复回这个温度,就会恢复到这个温度下的形状,又被称为“记忆金属”。
此外,钛还可制取超导材料,美国生产的超导材料中的90%是用钛铌合金制造的。
由于钛在未来科技发展中的前景广阔,又有“未来金属”之称。
三、加热法
等不活泼金属的冶炼,可用加热其氧化物或锻烧其硫化物的方法。
如:
唐代李白的秋浦歌:炉火照天地,红星乱紫烟。
郝郎明月夜,歌曲动川寒。
秋浦:在今安徽省池洲市西,当时产银、铜。
郝郎指冶炼工人。
四、物理提取——富集
在自然界中存在,其密度很大,用多次淘洗法去掉矿粒、泥沙等杂质,便可得。
刘禹锡的浪淘沙:日照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈。
美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来。
(隈:水转弯的地方)
五、湿法冶金
即利用溶液中发生的化学反应(如置换、氧化还原、中和、水解等),对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程。
如金、银的工业冶炼:
六、金属冶炼方法记忆(按金属活动性顺序)。