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金属冶炼的方法

  (1)热分解法:
  有些不活泼金属可以用简单加热的方法得到,大多数氧化物直到1273K仍是稳定的,但是在金属活动性顺序表中,位于Cu后面的金属氧化物受热易分解。如:
  2HgO 金属冶炼的方法2Hg+O2↑ 2Ag2O金属冶炼的方法 4Ag+O2
  2)热还原法:
  多数金属的冶炼过程属于热还原法。常用的还原剂为焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等,适合于金属活动性介于ZnCu之间的大多数金属的冶炼,例如:
    金属冶炼的方法
    ①用碳作还原剂冶炼金属
  用CO作还原剂来冶炼金属,制取CO的原料通常是焦炭,C也可以直接从矿石中把金属还原出来。例如:从锡石(SnO2)或赤铜矿(Cu2O)中制取锡或铜。
    金属冶炼的方法
  如果矿石中主要成分是碳酸盐,因为一般金属的碳酸盐受热时都能分解为氧化物,再用碳还原。
    金属冶炼的方法   
    ②用活泼金属作还原剂冶炼金属
  除铝热反应外,还可用金属Mg作还原剂,例:2Mg+TiCl4金属冶炼的方法2MgCl2+Ti
  用金属Na作还原剂,例如:Na+KCl金属冶炼的方法NaCl+K↑。此氧化还原反应为可逆过程,尽管还原性NaK,但两者相差不大(因两者在金属活动性顺序表中处于相邻位置)。但由于Na的沸点高于K,控制一定温度范围,可使金属K以蒸气状态逸出,离开平衡体系,根据平衡移动原理,反应向正方向进行。
  3)电解法
    金属活动性很强的金属(KCaNaMgAl等)的离子得电子的能力很弱,很难被还原剂还原。通常用电解其熔融盐或熔融氧化物的方法来制取活泼金属。
    金属冶炼的方法

    常见金属的冶炼方法如下表

方法名称

主要化学反应原理(举例)

主要特点

还原剂法

CO作还原剂

金属冶炼的方法CO2金属冶炼的方法CO
Fe2O3+3CO 金属冶炼的方法2Fe+3CO2
CuO+CO 金属冶炼的方法Cu+CO
2

炼得的金属为合金。生产成本较低。金属的活泼性不强。

H2作还原剂

金属冶炼的方法CO+H2
CO 金属冶炼的方法H2+CO2
WO3+3H2金属冶炼的方法W+3H2O

金属跟水在高温下也不易反应。炼得的金属纯度高。生产成本较高。

NaMgAlCa
等作还原剂

2Mg+TiCl4金属冶炼的方法Ti+2MgCl2
2Al+Cr2O3金属冶炼的方法2Cr+Al2O
3

被冶炼的金属活泼性不强,熔点高。炼得的金属纯度较高。生产成本高。

电解法

普通电解

2NaCl(1) 金属冶炼的方法2Na+Cl2
MgCl2(1) 金属冶炼的方法Mg+Cl2

2Al2O3(1) 金属冶炼的方法4Al+3O2

被冶炼的金属活泼性强。炼得金属纯度高。耗电量大,生产成本较高。

电解精炼

金属冶炼的方法
阳极反应:Cu-2e-=Cu2+
阴极反应:Cu2++2e-=Cu

炼得高纯度的铜。耗电量大,生产成本较高。

热分解法

HgS+O2金属冶炼的方法Hg+SO2
2Ag2金属冶炼的方法4Ag+O2

适合冶炼金属活动性较差的金属

淘取法

 

适合以游离态存在的密度较大的金属。所得金属纯度不高,需精炼。 


(责任编辑:化学自习室)
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