Современные методы получения металлов

1.

Современные методы
получения металлов
Выполнила: студентка 2 курса ПО_БХ21-21 Байтуганова Р.Р.
Проверила: Ведерникова Т.Г.,
кандидат технических наук, доцент

2.

Пирометаллургический способ
Пирометаллургия —
получение металлов из
руд при высоких
температурах при
участии
восстановителей. Пироме
таллургия
подразделяется на:
карботермия,
металлотермию.
водородотермия,

3.

Карботермия: перевод сульфида металла путем
обжига в оксид и дальнейшим восстановлением
углем до чистого состояния.
2ZnS + 3O2
= 2ZnO + 2
SO2
ZnO + C =
CO + Zn

4.

Карбонаты тоже
прокаливают с углем для
получения оксидов и
последующего
восстановления углем.
Схемы обжига сидерита и
восстановления оксида
железа:
FeCO3 = FeO + CO2↑;
FeO + C = Fe + CO↑.

5.

Водородотермия —
производство
металлов
восстановлением
водородом
Достоинством этого металлургического
метода является получение очень
чистых металлов.

6.

Металлотермия
• Проводят восстановление
одного металла другим,
более химически
активным. Этот способ
применяют для получения
металлов из оксидов и
галогенидов.

7.

Уравнение
получение
марганца3MnO2 +
4Al = 3Mn +
2Al2O3
Процесс выплавки
хромаCr2O3 + 2Al
→ 2Cr + Al2O3
Уравнение
получение
кальция4CaO+
2Al= 2Ca+
(CaAl2)O4

8.

Гидрометаллургический способ
• Гидрометаллургия — способ получения благородных, цветных, редких металлов.
Например, оксид меди сначала переводят в сульфат с помощью серной кислоты. Медь
вытесняют из раствора железом. Протекает следующая реакция замещения: CuSO4 +
Fe = Cu + FeSO4.

9.

Электролиз
Электролиз расплавов оксидов, солей
и гидроксидов проводят для получения
металлов, расположенных в ряду
активности от лития до марганца.
Электролиз водных растворов служит
для производства менее активных
металлов

10.

Электролиз расплавов
КАТОДНЫЕ (ВОССТАНОВИТЕЛЬ
НЫЕ) ПРОЦЕССЫ. НА КАТОДЕ
ПРОИСХОДИТ
ВОССТАНОВЛЕНИЕ КАТИОНОВ
МЕТАЛЛОВ И ВОДОРОДА ИЛИ
МОЛЕКУЛ ВОДЫ.
ДЛЯ РАСТВОРОВ КИСЛОТ:
К(-) Н+ + 2 Е- ⟶H20↑.
ДЛЯ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ ИЛИ
ЩЕЛОЧЕЙ: К(-) MN+, H2O.

11.

• Li, Cs, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al
• Катионы этих металлов не восстанавливаются, восстановлению
подвергаются молекулы воды 2 H2O +2 е- ⟶H2 + ОН-
• Mn, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Pb
• Катионы этих металлов восстанавливаются одновременно с молекулами
воды, поэтому на катоде одновременно выделяются и H2 и металл
• Bi, Cu, Ag, Hg, Pt, Au
• Катионы этих металлов легко и полностью восстанавливаются на катоде

12.

УРАВНЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗА
РАСПЛАВА ХЛОРИДА
НАТРИЯ: 2NACL (ЭЛ. ТОК)
→ 2NA + CL2↑.
УРАВНЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗА
СУЛЬФАТА МАРГАНЦА В
РАСТВОРЕ: 2MNSO4 + 2H2O
(ЭЛ. ТОК) → 2MN +
O2↑+2H2SO4.

13.

Способ
термического
разложения
Fe(CO)5 → Fe + 5CO↑

14.

Биометаллургия
• Способ, основанный на
биохимических процессах с
участием микроорганизмов.
Метод получил
распространение на Западе,
так как позволяет меньше
загрязнять окружающую среду.
Биометаллургия служит для
получения меди, серебра,
никеля, свинца, урана, рения
и ряда других металлов.