金属矿物的开发利用

金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用常见的金属矿物资源金矿金矿铂矿铂矿 黄铜矿黄铜矿赤铁矿赤铁矿铝矿铝矿锰矿锰矿钨矿钨矿锌矿锌矿（一）金属元素在自然界的存在（一）金属元素在自然界的存在游离态游离态化合态化合态一、金属矿物的开发利用一、金属矿物的开发利用（二）金属的冶炼（二）金属的冶炼使金属使金属离子离子得到电子变成金属得到电子变成金属原子原子。将金属从其化合物中还原出来，用于生将金属从其化合物中还原出来，用于生产和制造各种金属材料的过程。产和制造各种金属材料的过程。1、定义、定义：2、实质、实质：（金和铂）（金和铂）（绝大多数金属）（绝大多数金属）（三）金属冶炼的一般方法（三）金属冶炼的一般方法1、热分解法、热分解法适用于适用于 的金属。的金属。不活泼不活泼如：如：Hg、Ag加热分解其氧化物。加热分解其氧化物。2HgO =2Hg+O22Ag2O =4Ag+O2思考：能用加热思考：能用加热Na2O、MgO的方法来冶炼的方法来冶炼Na和和Mg吗？吗？2 2、电解法、电解法MgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl2电解电解2Al2O3(熔融熔融)=4Al+3O2电解电解2NaCl(熔融熔融)=2Na+Cl2电解电解冰晶石冰晶石适用于适用于 的金属。的金属。非常活泼非常活泼如：如：K、Ca、Na、Mg、Al电解其电解其熔融熔融盐或氧化物。盐或氧化物。“熔融熔融”是熔融态而不是水溶液。是熔融态而不是水溶液。必须是离子化合物，共价化合物熔融不导电。必须是离子化合物，共价化合物熔融不导电。注意：注意：3、热还原法、热还原法CuO+H2=Cu+H2O Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温高温适用于适用于 的金属的金属大部分中等活泼大部分中等活泼 如：如：Zn、Fe、Sn、Pb、CuC C、COCO、H H2 2、活泼金属Al等等用用还原剂还原剂还原其氧化物还原其氧化物常见的还原剂：常见的还原剂：实验实验 4-1药品装置：药品装置：操作步骤：操作步骤：实验现象：实验现象：1、组装装置；、组装装置；2、加入铝粉、氧化铁粉的混合物；、加入铝粉、氧化铁粉的混合物；3、加少量、加少量KClO3，插入镁条，点燃。，插入镁条，点燃。镁条剧烈燃烧，镁条剧烈燃烧，放出大量热放出大量热，发出耀眼白，发出耀眼白光，纸漏斗内光，纸漏斗内剧烈反应，有熔融物落入沙剧烈反应，有熔融物落入沙中。中。Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3高温高温化学反应：化学反应：铝热反应铝热反应1、概念：、概念：2、原理：、原理：3、铝热剂：、铝热剂：4、反应特点：、反应特点：铝铝和和金属氧化物金属氧化物在高温下发生剧烈反在高温下发生剧烈反应并应并放出大量热放出大量热的化学反应。的化学反应。铝某些金属氧化物铝某些金属氧化物 金属氧化铝金属氧化铝高温高温铝和某些金属氧化物（如铝和某些金属氧化物（如Fe2O3、Cr2O3、V2O5）组成的混合物。）组成的混合物。高温下进行，并放出大量的热高温下进行，并放出大量的热5、应用：、应用：冶炼高熔点的金属冶炼高熔点的金属焊接钢轨。焊接钢轨。(1)(1)焊接钢轨，焊接钢轨，(2)(2)冶炼金属。冶炼金属。铝热反应的应用：铝热反应的应用：MnO2+Al=高温高温Cr2O3+Al=高温高温 Co3O4+Al=高温高温其它的铝热反应：其它的铝热反应：c.物理提取法物理提取法 极不活泼极不活泼适用于适用于 的金属。的金属。如：如：Pt、Au用淘洗的方式进行富集。用淘洗的方式进行富集。a.火法炼铜火法炼铜b.湿法炼铜湿法炼铜Cu2S+O2 2Cu+SO2高温高温CuSO4+Fe Cu+FeSO44、其它冶炼方法、其它冶炼方法 刚果手工金矿开采马达加斯加街头淘金者(1)节约矿物资源节约矿物资源(2)节约能源节约能源(3)减少环境污染减少环境污染（四）（四）合理开发和利用金属矿物资源合理开发和利用金属矿物资源1、主要途径：、主要途径：提高金属矿物的利用率提高金属矿物的利用率减少金属的使用量减少金属的使用量加强金属资源的回收和再利用加强金属资源的回收和再利用使用其他材料代替金属材料使用其他材料代替金属材料2、回收金属的意义：、回收金属的意义：本课小结本课小结一、金属元素在自然界中的存在形式一、金属元素在自然界中的存在形式二、金属的冶炼原理及步骤二、金属的冶炼原理及步骤三、金属的冶炼方法三、金属的冶炼方法四、合理开发和利用金属矿物资源的主要途径四、合理开发和利用金属矿物资源的主要途径K Ca Na Mg g Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg g Ag g Pt Au电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法 物理方法物理方法金属活动性逐渐减弱金属活动性逐渐减弱铝某些金属氧化物铝某些金属氧化物 金属金属Al2O3高温高温铝热反应铝热反应1.冶炼金属常用以下几种方法：冶炼金属常用以下几种方法：以以C、CO或或 H2 作还原剂还原作还原剂还原 利用铝热反应原理用利用铝热反应原理用Al还原还原电解法电解法 热分解法。热分解法。下列金属各采用哪种方法还原下列金属各采用哪种方法还原最佳最佳(填序号填序号)。(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼的金属等中等活泼的金属()(2)Na、Mg、Al等活泼金属等活泼金属()(3)Hg、Ag等不活泼金属等不活泼金属()(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属等高熔点金属()练练 习习2.下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是()A.WO3 B.MnO2 C.MgO D.V2O5C3.下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（）A工业上用电解熔融氯化钠的方法制取钠工业上用电解熔融氯化钠的方法制取钠 B钠加入氯化镁的饱和溶液中可以制取金属镁钠加入氯化镁的饱和溶液中可以制取金属镁 C电解冶炼铝的原料是氯化铝电解冶炼铝的原料是氯化铝 D碳在高温下能还原氧化铝中的铝碳在高温下能还原氧化铝中的铝A