Загальні способи добування металів.

Тема 5.1. Метали

Лекція № 14

1. Загальні способи добування металів.

2. Огляд металічних елементів головних підгруп.

3. Взаємодія металів з простими та складними речовинами.

Більшість металів знаходиться в природі у складі сполук з іншими елементами, причому в цих сполуках вони мають позитивні ступені окиснення. Тому добування металів – це реакції відновлення їх до вільного стану.

Відновленню металів найчастіше передує ряд процесів, пов'язаних з особливостями їх знаходження в природі. Мінерали й гірські породи, які містять сполуки металів і придатні для добування металів у промисловості, називаються рудами. Добування металів з руд і є задачею металургії. Як правило, руди складаються із суміші мінералів. Мінерали, що містять метал, який необхідно добути, називають рудними, решта — пуста порода. У багатьох випадках руду піддають попередньому збагаченню, застосовуючи різноманітні фізичні прийоми. Розглянемо детальніше деякі з них.

Спосіб збагачення промиванням передбачає розмивання крупнокускової руди потоками води, які виносять дрібні глинисті йпіщані частинки домішок. Флотаційний метод грунтується на різній змочуваності поверхні мінералів водою. При цьому тонко подрібнену руду обробляють розчином поверхнево-активної речовини і продувають повітрям. Бульбашки повітря прилипають до зерен тих мінералів, які гірше змочуються водою, і з піною виносять зерна цих мінералів на поверхню. Так відділяють, наприклад, погано змочувані зерна сульфідів купруму СuS та Сu₂S від домішок піску, який добре змочується водою і залишається на дні. Магнітна сепарація грунтується на відмінностях магнітних властивостей руди (найчастіше залізовмісних мінералів) і пустої породи. У гравітаційному збагаченні використовують різницю густин сполук металу і домішок, вміщених у певну рідину. Важкі частинки руди осідають на дно, а пуста порода спливає.

Часто здійснюється хімічна переробка руди з метою розділення сполук металів, відокремлення їх від пустої породи, отримання такої сполуки металу, яка зручна для проведення процесу відновлення. Способи хімічної переробки залежать від хімічного складу руди та вимог до властивостей і чистоти сполуки, з якої буде відновлюватися метал. Якщо метал знаходиться в руді у вигляді сульфіду (цинк, кадмій, ртуть, свинець, стибій, вісмут), то його, як правило, перетворюють на оксид дією кисню повітря за високих температур (реакція випалювання):

_–₂ ₀ _–₂₊₄_–₂

2ZnS + 3О₂ = 2ZnО + 2SО₂.

Ряд металів (титан, цирконій, берилій, уран та ін.), які містяться в рудах у вигляді оксидів, силікатів та інших кисневмісних сполук, переводять у галогеніди. Прикладом може служити добування леткого ТіС1₄:

₀ ₀ _{–1 +}₂

ТіО₂ + 2С + 2С1₂ = ТіС1₄ + 2СО,

який легко відділяється від домішок і сполук інших металів і який, на відміну від ТіО₂, реагує з активними металами (натрієм, магнієм), утворюючи вільний титан.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Сам каталізатор у реакціях не витрачається і до складу кінцевих продуктів реакції не входить.	\|	Відновлення металів може проводитись різними методами, які зручно об'єднати в такі групи: пірометалургійні, гідрометалургійні та електрометалургійні.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.