Відновлення металів може проводитись різними методами, які зручно об'єднати в такі групи: пірометалургійні, гідрометалургійні та електрометалургійні.

Найбільш розповсюджені пірометалургійні методи, тобто відновлення металів за високих температур. Як відновник найчастіше використовують вугілля (кокс), оксид карбону(ІІ) та водень, наприклад:

₊₂ _{0 0} ₊₂

ZnО + С = Zn + СО;

₊₃ ₊₂ _{0 +4}

Fe₂O₃+ 3CO = 2Fe + 3CO₂;

₊₆₀₀₊₁

WO₃+3H₂= W + 3H₂O

Найдешевшим з них є кокс. Вказані відновники можуть бути використані для порівняно неактивних металів. Точна оцінка можливості перебігу процесу відновлення заснована на розрахунку зміни вільної енергії Гіббса ∆G.

Іноді для одержання деяких металів, використовують як відновники інші (більш активні) метали. Цей метод називають металотермічним.Найчастіше відновниками є алюміній, магній, кальцій, наприклад:

₀₊_{3 0}₊₃

2Al + Cr₂O₃= 2Cr+Al₂O₃

₀₊₄ ₊₂₀

2Mg + TiCl₄= 2MgCl₂+Ti

₀ ₊₅ ₀ ₊₂

5Са + V₂О₅ = 2V + 5СаО.

Гідрометалургійні методи — це відновлення металів з водних розчинів солей та комплексних сполук. Прикладом може бути процес добування кадмію:

₊₂ ₀ ₀ ₊₂

СdSО₄ + Zn = Cd + ZnSО₄.

Електрометалургійні методигрунтуються на процесах добування металів за допомогою електролізу. їх можна розділити на гідроелектрометалургійні, коли метали відновлюють на катоді з водних розчинів, якщо потенціал, що відповідає процесу відновлення (Меⁿ⁺ + +п=Ме), не нижче приблизно -1,1В, та електротермічні – добування найбільш активних металів електролізом розплавів їх сполук. Електролізом водних розчинів солей добувають хром, марганець, кобальт, нікель, мідь, цинк, електролізом розплавів – лужні, лужноземельні метали, алюміній та ін.

У вільному стані у природі зустрічаються метали з низькою хіміч-ною активністю — срібло, золото, платинові метали та ртуть. Інші — у вигляді сполук. Таким чином, добування вільних металів зводиться до їх відновлення.

Меt⁺ⁿ + пе^– = Меt

Відновлення здійснюють хімічним або електрохімічним шляхом.

Як відновники зазвичай використовують вуглець, оксид карбону (II), водень, метан, кремній, алюміній, магній.

1. Відновлення металів з оксидів вуглецем або оксидом (II):

Відновник — вуглець, окисник — оксид феруму (III).

Відновник — вуглець, окисник — оксид цинку.

2. Відновлення металів із їх оксидів більш активними металами (зазвичай використовують відновлення алюмінієм — алюмотермію):

Відновник — алюміній, окисник — оксид хрому (III).

3. Відновлення металів із їх оксидів воднем:

Відновник — водень, окисник — оксид феруму (III).

4. Електроліз розчинів солей металів:

5. Електроліз розплавів солей металів використовують для добування найбільш активних металів, які неможливо добути переліченими вище методами:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Загальні способи добування металів.	\|	Добування чистих металів.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.