金屬的冶煉:把金屬從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)。
常用冶煉法:用 碳 一氧化碳 氫氣等還原劑與金屬氧化物在高溫下反應(yīng)。
冶煉的原理:
1.還原法:金屬氧化物(與還原劑共熱)--→游離態(tài)金屬
2.置換法:金屬鹽溶液(加入活潑金屬)--→游離態(tài)金屬
火法冶煉(Pyrometallurgy)
又稱為干式冶金,把礦石和必要的添加物一起在爐中加熱至高溫,熔化為液體,生成所需的化學(xué)反應(yīng),從而分離出粗金屬,然后再將粗金屬精煉。
濕式冶金(Hydrometallurgy)
濕法冶金這種冶金過程是用酸、堿、鹽類的水溶液,以化學(xué)方法從礦石中提取所需金屬組分,然后用水溶液電解等各種方法制取金屬。此法主要應(yīng)用在低本位、難熔化或微粉狀的礦石,F(xiàn)在世界上有75%的鋅和鎘是采用焙燒-浸取-水溶液電解法制成的。這種方法已大部分代替了過去的火法煉鋅。其他難于分離的金屬如鎳-鈷,鋯-鉿,鉭-鈮及稀土金屬都采用濕法冶金的技術(shù)如溶劑萃取或離子交換等新方法進行分離,取得顯著的效果。
常見金屬冶煉方程:
汞:熱分解法:2HgO=加熱=2Hg+O2(氣體)
銅:置換法:CuSO4+Fe==Cu+FeSO4 (又叫濕法煉銅)
鋁:電解法:2Al2O3=通電=4Al+3O2(注意不能用AlCl3,因為AlCl3不是離子化合物)
鎂:電解法:MgCl2(l)==通電== Mg(s)+Cl2(g)↑
鈉:電解法:2NaCl=通電=2Na+Cl2
鉀:原理是高沸點金屬制低沸點金屬:Na+KCl==K+NaCl(反應(yīng)條件是高溫,真空。)
鐵:熱還原法:2Fe2O3+3C=高溫=2Fe+3CO2↑