Способы получения металлов и их сплавов

1.

Способы получения металлов и
их сплавов.
Выполнила: Джалмагомбетова Амина 9 «Б» класс.
18.02.15

2. Распространенность металлов в природе

Содержание некоторых металлов в
земной коре:
Алюминий 8,2%
Железо 5,0%
Кальций 4,1%
Натрий 2,3%
Магний 2,3%
Калий 2,1%

3. В природе металлы могут встречаться

Только в свободном (самородном) виде
(благородные металлы - золото, платина);
В самородном виде и в виде соединений
(металлы малой активности – серебро,
медь, ртуть, олово);
Только в виде соединений (металлы,
стоящие в ряду напряжений до олова).

4.

Металлургия
Черная- получение
железа и его
сплавов (сталь, чугун)
Цветная- получение
остальных металлов
и их сплавов

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11. Большинство металлов встречаются в природе в составе соединений, в которых металлы находятся в положительной степени окисления,

значит для того,
чтобы их получить в виде простого
вещества, необходимо провести процесс
восстановления.
Современная металлургия в
зависимости от используемых методов
выделения металлов подразделяется на
несколько областей : пирометаллургия,
гидрометаллургия, электро
металлургия и металлотермия.

12. Пирометаллургия

Это восстановление металлов из их руд при высоких температурах с помощью
восстановителей неметаллических : кокс, оксид углерода (II), водород;
металлических : алюминий, магний, кальций и другие металлы.
Восстановители: C, CO, H2, CH4
Опыт 1. Получение меди из оксида с помощью водорода.
Cu +2O + H2 = Cu0 + H2O (водородотермия)
Опыт 2. Получение железа из оксида с помощью алюминия.
Fe+O3 +2Al = 2Fe0 + Al2O3 (алюмотермия)
Для получения железа в промышленности железную руду подвергают
магнитному обогащению:3Fe2 O3 + H2 = 2Fe3 O4 + H2O или 3Fe2O3 + CO =
2Fe3O4 + CO2 , а затем в вертикальной печи проходит процесс
восстановления:
Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4H2O
Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4CO2

13. Гидрометаллургия

Этот способ основан на растворении природного
соединения с целью получения раствора соли этого
металла и вытеснением данного металла более
активным. Например, руда содержит оксид меди и ее
растворяют в серной кислоте:
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O, затем проводят реакцию
замещения
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.
Опыт 3. Взаимодействие железа с раствором медного
купороса.
Таким способом получают серебро, цинк, молибден,
золото, ванадий и другие металлы.

14. Электрометаллургия

Электрометаллургический способ.
Это способы получения металлов с помощью
электрического тока (электролиза).
Этим методом получают алюминий, щелочные
металлы, щелочноземельные металлы. При
этом подвергают электролизу расплавы
оксидов, гидроксидов или хлоридов:
NaCl —> Na+ + Cl?
суммарное уравнение: 2NaCl = 2Na + Cl2

15. Металлотермия

Металлотермия - (от металлы и греч. therme жар - тепло), металлургические процессы,
основанные на восстановлении металлов из их
соединений (оксидов, галогенидов и др.) более
активными металлами и протекающие с
выделением теплоты (напр., алюминотермия,
магниетермия). Различают внепечные,
электропечные и вакуумные металлотермические
процессы.
Опыт 4.TiO2+2Mg=2MgO+Ti

16.

При использовании любого способа
извлечения металла из руды протекает
процесс восстановления иона металла
до свободного атома.
Чем активнее металл, тем с
большими затруднениями протекает
эта реакция . Самые активные металлы,
стоящие в ряду напряжений до Mg,
могут быть получены только с
помощью электролиза .
Восстановителем в этом случае
выступает электрический ток.
Металлургические процессы включают
несколько стадий производства.

17. Металлургические процессы

Измельчение руды
Термическая
обработка(закалка
и отпуск металла)
Обогащение
руды(удаление
пустой породы)
Очистка металла
Агломерация
(изготовлени
е кусочков
руды)
Восстановление
металла из
руды
Механическая
обработка(про
катка, ковка,
штамповка
металла)

18. Спасибо за внимание!