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金属冶炼方法

发布日期:2018-11-02 作者:客服 点击:

  金属冶炼方法

  

  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。由于共价化合物在熔融时不易导电,因此一般选择离子化合物。在离子化合物中,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。另外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。

  

  金属钙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。

 

金属钙

 

  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(3CO+Fe₂O₃=3CO₂+2Fe),野外焊接所需少量铁用金属铝做还原剂(2Al+Fe₂O₃=2Fe+Al₂O₃),制取还原性铁粉用氢气做还原剂(4H₂+Fe₃O₄=4H₂O+3Fe)。

  

  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,但是在溶液中反应无需加热。

  

  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,可用某些物理方法使其与杂质分离提取。比如沙里淘金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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关键词:金属钙

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