第四章金屬礦物的開發利用

開發利用金屬礦物提問：金屬在自然界一般以什么形式存在？自然界中絕大多數金屬以化合態存在；只有少數金屬以游離態存在〔金、鉑〕局部金屬礦物黃銅礦赤鐵礦鋁礦錳礦鎢礦鋅礦開發利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發利用在金屬化合物中，必須將它們復原。這個過程在工業上稱為金屬的冶煉電解法熱還原法熱分解法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg根據金屬的活動性不同，可以采用不同的冶煉方法

冶煉金屬的實質是用復原的方法使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子。n+M得電子M（被還原）根據金屬的活動性不同，可以采用不同的冶煉方法

金屬冶煉的方法電解法熱還原法熱分解法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg開發利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發利用1.熱分解法熱分解法電解法熱還原法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg2HgO==2Hg+O2↑加熱2Ag2O==4Ag+O2↑加熱開發利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發利用1.熱分解法2.熱復原法熱分解法電解法熱還原法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAgCuO+H2==Cu+H2O加熱Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2高溫常見的復原劑有：CO、H2、C(焦炭)、活潑金屬2CuO+C===2Cu+CO2↑△開發利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發利用1.熱分解法2.熱復原法鋁熱反響〔鋁粉與某些金屬氧化物如Fe2O3、MnO2、Cr2O３、V2O5等〕的混合物在高溫下進行的反響。其中鋁粉與這些金屬氧化物的混合物稱為鋁熱劑。〕反響現象:1.鎂條劇烈反響，放出大量的熱，發出耀眼強光，2.紙漏斗被燒穿，3.有熔融物落在沙子上。4.熔融物冷卻后為黑色固體鎂條：引燃劑氯酸鉀：助燃劑鋁：復原劑高溫2Al+Fe2O3====2Fe+Al2O3開發利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發利用1.熱分解法2.熱復原法鋁熱反響的應用

鋁熱反響的原理可以應用于焊接鋼軌、冶煉金屬等；適用于冶煉釩、鉻、錳等熔點高的金屬。3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高溫Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高溫練習請寫出MnO2、Cr2O3、分別與Al反響的化學方程式開發利用金屬礦物和海水資源一.金屬礦物開發利用1.加熱法2.熱復原法3.電解法熱分解法電解法熱還原法KCaNaMgAl

ZnFeSnPb（H）Cu

HgAg電解2NaCl（熔融）==2Na+Cl2↑MgCl2（熔融）====Mg+Cl2↑電解電解2Al2O3（熔融）====4Al+3O2↑

冰晶石濕法煉銅:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu火法煉銅:Cu2S+O2==2Cu+SO2高溫其他方法KCaNaMg

Al︱ZnFeSnPb(H)Cu︱HgAg︱PtAu電解法熱復原法熱分解法物理富集法〔C、CO、H2、Al等〕不同金屬冶煉方法的選擇歸納：(1)為什么不同的金屬的冶煉方法不同?(2)為什么人類使用鐵器比使用銅器晚?

今天鋁的產量已經僅次于鋼鐵了，鋁及鋁合金成為現代文明不可缺少的金屬，鋁在工業上被稱為“鋼精”，是因為它的合金不但輕，而且強度足以替代鋼鐵，鋁除了用于建材之外，還被用于航天工業，如我國第一顆人造衛星東方紅一號，外殼全部用鋁合金制成，美國的阿波羅—11號，宇宙飛船所用的金屬材料中，鋁及合金占75%左右，可以說人類送上太空的金屬中，鋁是最多的了。注意：正常人的人體，每70kg體重約含61mg鋁。但鋁攝入過多卻是對人體有害的，經研究說明，鋁元素能滲入人腦，與神經元細胞釋放出來的具有傳遞信息功能的有機堿反響，導致神經系統傳遞信息受阻，引起老年癡呆。練習1.以下各組金屬最適合用H2或CO把它從化合物中復原出來的是A.Ca、MgB.Al、FeC.Fe、CuD.Hg、Ag2.以下金屬氧化物不能用焦炭復原的是解題思路:碳的復原性一般介于A1～Zn之間，故一般比碳復原性強的金屬，不能用碳復原。A.CaOB.Ag2OC.CuOD.Fe2O3CA3、以下各種冶煉方法中，可以制得相應金屬的是〔〕A、加熱氧化鋁B、加熱碳酸鈣C、電解熔融氯化鈉D、氯化鈉與鋁粉高溫共熱C4.以下冶煉金屬的反響，一定是置換反響的是A．熱分解法B．電解法C．鋁熱法煉鐵D．高爐煉鐵C練習5以下氧化物不能跟鋁粉組成鋁熱劑的是()A.WO3B.MnO2C.MgOD.V2O5C6.以下說法中不正確的選項是A．金屬的冶煉原理，就是利用氧化復原反響原理，用復原劑在一定條件下將金屬從礦石中復原出來B．冶煉金屬時，必須參加一種物質作為復原劑C．金屬由化合態變為游離態，都是被復原D．金屬單質被發現和應用得越早，其活動性一般較弱AB7.以下冶煉金屬的反響，一定是