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金属冶炼方法
发布时间:2016-11-24 11:02:09      点击次数:601
  1、电解法
  电解是一种强有力的氧化还原手段,基本上所有的金属都能通过电解法制取,但电解法耗能最多,不经济,因此这个方法一般用在极活泼金属的冶炼。
  极活泼金属一般极易和水反应,因此电解法不用金属的盐溶液,而是采用金属的熔融化合物。在熔融化合物中,氯化物的熔点较低,所以一般选择金属氯化物,如电解熔融氯化钠制取金属钠,电解氯化镁制取金属镁,电解氯化钙制取金属钙。由于氯化铝是共价化合物,导电性很差,因此工业上电解氧化铝冶炼金属铝。由于氧化铝的熔点很高,一般加入冰晶石(Na3AlF6)降低氧化铝的熔点。
  金属钾易溶于氯化钾中导致难以分离,加上金属钾的沸点较低导致容易溢出,工业上一般不采用电解法制取金属钾。由于金属钠的沸点比钾的沸点高,利用高沸点金属制取低沸点金属,一般工业上用金属钠在850℃高温条件下置换氯化钾得到金属钾的蒸气,冷却得到金属钾。
  2、热还原法
  制取活泼性一般的金属,如金属锌,铁,铜等,工业上一般采用还原剂把金属从它的氧化物还原出来。常用的还原剂有氢气,一氧化碳,焦炭和活泼金属等。
  拿铁来说,常用金属铝单质或者一氧化碳,氢气等还原剂把铁从铁的氧化物(一般是氧化铁)还原出来。高炉炼铁使用一氧化碳作为还原剂,野外焊接所需少量铁用金属铝做还原剂,制取还原性铁粉用氢气做还原剂湿法冶铜也是中国古代制取铜的方法之一,《神农书》中有“胆矾水可浸铁为铜”,在西汉刘安所著的《淮南万毕术》也有“曾青得铁则化为铜”的描述,其原理是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。这种方法用到还原剂,但是无需加热。
  3、热分解法
  制取某些不活泼金属可以使用加热分解的方法,一般加热金属氧化物使其分解成金属单质和氧气。如加热氧化汞生成金属汞;加热金属碘化物、羰基化合物等使其分解制取纯金属。比如碘化钛在钨丝上加热分解,沉积出金属钛。
  4、物理方法
  黄金等不活泼金属以单质存在于自然界,可用某些物理方法(沙里淘金)使其与杂质分离提取。这种方法可以用在纯度较大的金矿石,如果矿石含金量较少,工业上还会使用一些化学方法,如利用氰化钠溶解含量较少金矿石,在用其它金属把黄金从溶液中置换出来。

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