2020-09-25 09:27:11

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金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程。用碳、一氧化碳、氢气等还原剂金属氧化物在高温下发生还原反应,获得金属单质

基本信息

  • 常用方法

    金属氧化物在高温下发生还原反应

  • 原理

    置换法

折叠 编辑本段 概述

折叠 定义

金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程。

折叠 常用方法

用碳、一氧化碳、氢气等还原剂金属氧化物在高温下发生还原反应,获得金属单质

折叠 国内前景

全国从事稀土矿开采、冶炼分离的企业有200多家,已能生产单一稀土氧化物、单一稀土金属、稀土盐类、稀土合金、稀土功能材料等400多个种类、近千个规格的稀土产品,而且不断向高附加值、精细化、深加工产品及下游应用产品延伸。随着我国新材料、军工、航空航天、新能源汽车等行业的快速发展,稀土金属冶炼行业发展前景看好。

折叠 编辑本段 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

火法冶金(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,从而分离出用于精炼的粗金属的方法。

湿法冶金(Hydrometallurgy)

湿法冶金是在酸、碱、盐类的水溶液中发生的以置换反应为主的从矿石中提取所需金属组分的制取方法。此法主要应用在低本位、难熔化或微粉状的矿石。世界上有75%的锌和镉是采用焙烧-浸取-水溶液电解法制成的。这种方法已大部分代替了过去的火法炼锌。其他难于分离的金属如镍-钴,锆-铪,钽-铌及稀土金属都采用湿法冶金的技术如溶剂萃取或离子交换等新方法进行分离,取得显著的效果。

3.电解法:熔融金属盐(电解)--→游离态金属(金属单质)

电解法应用在不能用还原法、置换法冶炼生成单质的活泼金属(如钠、钙、钾、镁等)和需要提纯精炼的金属(如精炼铝、镀铜等)。电解法相对成本较高,易造成环境污染,但提纯效果好、适用于多种金属。

折叠 编辑本段 常见金属冶炼方法

汞:热分解法:2HgO(s)=加热=2Hg(l)+O2(g);

铜:置换法:CuSO4+Fe==Cu+FeSO4 (湿法炼铜);

铝:电解法:2Al2O3=通电=4Al+3O2(注意不能用AlCl3,因为AlCl3不是离子化合物);

镁:电解法:MgCl2(熔融)=通电=Mg(s)+Cl2(g);

钠:电解法:2NaCl=通电=2Na+Cl2(g);

钾:原理是高沸点金属制低沸点金属:Na+KCl=(高温,真空)=K+NaCl;

铁:热还原法:2Fe2O3+3C=高温=4Fe+3CO2↑。

高炉炼铁:Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2

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