金属冶炼.ppt

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1、铝矿石铝矿石铍矿石铍矿石铜铜矿矿石石铁矿石铁矿石锰矿石锰矿石铅矿石铅矿石汞矿石汞矿石钨矿石钨矿石钛矿石钛矿石锡矿石锡矿石锌矿石锌矿石一、金属的冶炼一、金属的冶炼人们日常应用的金属材料，多为合金或纯金属，人们日常应用的金属材料，多为合金或纯金属，这就须要把金属从矿石中提炼出来，这也就是这就须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。人们常说的金属的冶炼。实质 得到电子得到电子金属离子金属离子 金属单质金属单质 还原剂还原剂第一步是矿石的第一步是矿石的 ，除去杂质，提高矿，除去杂质，提高矿 石中有用成分的含量；石中有用成分的含量；其次步是其次步是 ，利用，利用_ _ 原理，在确定条件

2、下，用原理，在确定条件下，用_ _ 把矿石中的金属离子把矿石中的金属离子_。第三步是第三步是 ，接受确定的方法，接受确定的方法，进一步进一步提纯金属。提纯金属。精精 炼炼氧化还原反应氧化还原反应还原剂还原剂还原成金属单质还原成金属单质冶冶 炼炼富富 集集2.2.步骤步骤简洁，好用，节约的原则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+O22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+3CO2 WO3+3H2=W+3H2OCr2O3+2

3、Al=2Cr+Al2O3高温高温高温高温高温高温金属冶炼的选择金属冶炼的选择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电解电解熔融熔融冶炼方法的总趋势是，金属活动性依次中，冶炼方法的总趋势是，金属活动性依次中，金属的位置越靠后，越简洁被还原，用一般金属的位置越靠后，越简洁被还原，用一般的还原方法就能使金属还原；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，最活泼金金属的位置越靠前，越难被还原，最活泼金属只能用最强

4、的还原手段来还原。属只能用最强的还原手段来还原。活泼金属活泼金属一般用一般用电解法电解法，活泼性居中或不太活泼活泼性居中或不太活泼的用的用热还原法热还原法，不活泼的金属不活泼的金属用用热分解法热分解法。小结：金属活动依次和冶炼方法的小结：金属活动依次和冶炼方法的选择选择K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au金属单质的还原性减弱，金属离子的氧化性增加金属单质的还原性减弱，金属离子的氧化性增加电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法物理方法物理方法金属活动性依次与金属的冶炼方法金属活动性依次与金属的冶炼方法氧化镁氧化铝氯化镁氯化铝熔点2850207

5、2714190/250000Pa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?l l在国宴上，拿破仑三世运用一套珍藏的铝制在国宴上，拿破仑三世运用一套珍藏的铝制餐具餐具。而他为客人供应的是金制的餐具。而他为客人供应的是金制的餐具。l l门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇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家学会的表彰，奖品是一只铝制奖杯。l l1885年，在美国首都华盛顿特区落成的华盛年，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。顿纪念碑上的顶帽也是用金属铝制造的。铝

6、元素是地壳中含量最多的金属元素，约占地壳总量铝元素是地壳中含量最多的金属元素，约占地壳总量铝元素是地壳中含量最多的金属元素，约占地壳总量铝元素是地壳中含量最多的金属元素，约占地壳总量的的的的7.73%7.73%含量：含量：OSi Al Fe 从铝土矿中提取铝从铝土矿中提取铝铝土矿的成分铝土矿的成分：要从铝土矿中提取铝，必需先制备较纯的氧化铝要从铝土矿中提取铝，必需先制备较纯的氧化铝主要成分：主要成分：Al2O3少量：少量：Fe2O3、SiO2等杂质等杂质铝的冶炼4/15/2023AlAl2 2OO3 3FeFe2 2OO3 3SiOSiO2 2过量盐酸过量盐酸过量盐酸过量盐酸过滤过滤过滤过滤S

7、iOSiO2 2除去除去除去除去AlClAlCl3 3FeClFeCl3 3HClHCl溶液溶液溶液溶液过量过量过量过量NaOHNaOH溶液溶液溶液溶液过滤过滤过滤过滤Fe(OH)Fe(OH)3 3除去除去除去除去NaAlONaAlO2 2NaClNaClNaOHNaOH溶液溶液溶液溶液过量过量过量过量COCO2 2过滤过滤过滤过滤滤液除去滤液除去滤液除去滤液除去Al(OH)Al(OH)3 3 Al2O3通电通电通电通电Al酸溶法酸溶法铝的提取原理铝的提取原理除去杂质除去杂质溶解溶解过滤过滤酸化酸化 过滤过滤灼烧灼烧电解电解AlAl2 2O O3 3+6HCl=2AlCl+6HCl=2AlCl

8、3 3+3H+3H2 2O ONaAlONaAlO2 2+CO+CO2 2+2H+2H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3+NaHCO+NaHCO3 3保留氢氧化铝保留氢氧化铝2Al(OH2Al(OH）3 3AlAl2 2O O3 3+3H+3H2 2O O2Al2Al2 2O O3 3 4Al+3O4Al+3O2 2AlOAlO2 2 +CO+CO2 2+2H+2H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3+HCO+HCO3 3 碱化碱化 除杂质除杂质Al电解氧化铝时的反应原理阴极：阳极：Al3+3e-=Al2O2-4e-=O24Al3+12e-=4Al6O2-12e-=3O22A

9、l2O3(熔融)=4Al+3O2电解电解冰晶石冰晶石飞机、火车、汽车、船舶、导弹制造业，运用了各种铝合飞机、火车、汽车、船舶、导弹制造业，运用了各种铝合金，如一架超音速飞机金，如一架超音速飞机 金属的回收和资源爱护金属的回收和资源爱护参考资料参考资料:金属资源：金属资源：高炉和转炉的含铁尘泥和钢渣中高炉和转炉的含铁尘泥和钢渣中的废钢如能充分回收，则每炼的废钢如能充分回收，则每炼一吨一吨钢即可增钢即可增产钢产钢40-50kg40-50kg，相当于，相当于增产增产4 45 5。每。每10001000万万t t钢的增产量，则相当于建设一个钢的增产量，则相当于建设一个4040万万t t的中型钢厂。的中

10、型钢厂。据计算，利用据计算，利用1t1t废钢废钢炼钢，可节约炼钢，可节约矿石矿石2t2t、焦炭焦炭1t1t、石灰石、石灰石0.5t0.5t。回收。回收1t1t铬不锈钢铬不锈钢，可，可节约铬节约铬0.13t0.13t。回收回收1t1t镍铬钢镍铬钢，可，可节约铬节约铬0.18t0.18t、镍、镍0.09t0.09t。1、金属回收的意义金属回收的意义节约矿物资源；节约能源；削减环境污染。2、回收废金属的利用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从电解精炼铜的阳极泥中，回收金、银等珍贵金属。从定影液中回收提取金属银银。废铁屑可制取绿矾绿矾（FeSO47H2O)阿阿根根廷廷回回收收的的废废

11、旧旧金金属属制制作作的的艺艺术术品品1.冶炼金属一般有下列四种方法：冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；焦炭法；水煤水煤气（或氢气或一氧化碳）法；气（或氢气或一氧化碳）法；活泼金属置换法；活泼金属置换法；电电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有：解法。四种方法在工业上均有应用。古代有：火烧孔火烧孔雀石炼铜；雀石炼铜；湿法炼铜；现代有：湿法炼铜；现代有：铝热法炼铬；铝热法炼铬；光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是 A.用用 B.用用 C.用用 D.用用（）2.下列反应原理不符合工业冶炼金属实际下列反应原理不符合工业冶炼金属实际状况的是状况

12、的是_BA.2HgO2Hg+O2B.4Al+3MnO2高温2Al2O3+3MnC.2MgO高温2Mg+O2D.4CO+Fe3O4高温3Fe+4CO2理由是：理由是：_。C电解法冶炼镁时应选用电解法冶炼镁时应选用MgCl2而不是而不是MgO，因因为为MgO的熔点比的熔点比MgCl2高，会消耗大量电能，成本较高高，会消耗大量电能，成本较高3、古代的、古代的“药金药金”外观与金相像，常被误认为外观与金相像，常被误认为是金子，冶炼方法如下：将碳酸锌，赤铜是金子，冶炼方法如下：将碳酸锌，赤铜（Cu2O)，木炭混合加热到，木炭混合加热到800得金光闪闪得金光闪闪的的“药金药金”。“药金药金”的主要成分是的

13、主要成分是_。写出有关冶炼的化学方程式。写出有关冶炼的化学方程式。Cu ZnZnCO3 高温高温ZnO+CO22Cu2O+C高温高温4Cu+CO22ZnO+C高温高温2Zn+CO2 4 4、不太活泼的金属元素硝酸盐在受热、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。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在通风橱中给盛有少量硝酸汞固体的试管加热，最终试管中（热，最终试管中（）A A、留下银白色的液体、留下银白色的液体 B B、留下少量白色硝酸汞固体、留下少量白色硝酸汞固体 C C、留下红色氧化汞固体、留下红色氧化汞固体 D D、无剩余物、无剩余物写写出出用用热热还还原原法法冶冶炼炼部部分分金金属属的的化化学学方方程程式式:CuO +H2 V2O5 +Al MnO2+Al 3 10 6V+5Al2O3Cu+H2O3 4 3Mn+2Al2O3铝热反应铝热反应高温高温高温高温高温高温化学方程式书写练习化学方程式书写练习