金属资源的开发利用.ppt

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1、 第一节 开发利用金属矿物和海水资源自然界矿物中的金属元素存在形态？自然界矿物中的金属元素存在形态？天然金天然金Au天然铂天然铂Pt黄铁矿黄铁矿FeSFeS2 2 辉铜矿辉铜矿CuCu2 2S S 赤铁赤铁矿矿 FeFe2 2O O3 3萤石萤石 CaFCaF2 2蓝铜矿蓝铜矿 CuCu3 3COCO3 3 2 2(OH)(OH)2 2 1、自然界中金属元素的存在形式、自然界中金属元素的存在形式 游离态游离态：极少数（：极少数（金、铂金、铂等）化学性质不等）化学性质不 活泼的金属活泼的金属 化合态化合态：绝大多数（：绝大多数（除金、铂除金、铂等）化学性等）化学性 质较活泼的金属质较活泼的金属人

2、类使用的金属材料中金属的存在状态？人类使用的金属材料中金属的存在状态？M Mn n+ +M M+ ne-（3 3）金属冶炼的实质）金属冶炼的实质：2、金属冶炼、金属冶炼（1）定义：）定义：将金属从其化合物中还原出来用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在工业上于生产和制造各种金属材料的过程在工业上称为金属的冶炼。称为金属的冶炼。（2）原理：）原理：利用利用氧化还原反应氧化还原反应，使金属，使金属化合物中的金属阳离子化合物中的金属阳离子得到电子得到电子变成金属原子。变成金属原子。浪淘沙浪淘沙 -刘禹锡刘禹锡日照澄洲江雾开日照澄洲江雾开,涛金女伴满江隈涛金女伴满江隈. 美人首

3、饰侯王印美人首饰侯王印,尽是沙中海底来尽是沙中海底来. 不活泼金属不活泼金属物理方法物理方法Pt、Au3、金属的冶炼方法、金属的冶炼方法淘金原理淘金原理 刚果手工金矿开采刚果手工金矿开采马达加斯加街头淘金者马达加斯加街头淘金者原理原理:金的金的质量较沙重质量较沙重,在淘去粗沙后在淘去粗沙后,用用水银水银滚动吸附金滚动吸附金,水银是已水银是已知唯一可以粘附金的物知唯一可以粘附金的物质质.（1）不活泼的金属热分解法采用加热分解法，又叫做：热分解法Hg、Ag2加热O2Hg2HgO2加热2O4AgO2Ag（2）非常活泼的金属的冶炼）非常活泼的金属的冶炼 使它们由化合物转化为单质难易：使它们由化合物转化

4、为单质难易：K、Ca、Na、Mg、Al、 很困难很困难 通常冶炼方法：通常冶炼方法： 电解法电解法 高温下高温下熔融熔融金属化合物然后进行电解金属化合物然后进行电解 -最强力的还原手段最强力的还原手段 电解氧化铝生产车间电解氧化铝生产车间2NaCl(熔融)2Na Cl2电解电解+2Al2O3(熔融熔融)电解电解冰晶石冰晶石4Al+ 3O2（3）一些较活泼的金属 Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、 由化合物转化为单质难易：比较容易通常冶炼方法：热还原法加热或者高温下与还原剂反应常用还原剂： C、 CO、 H2、活泼金属（如活泼金属（如Na、Al）炼铁高炉炼铁高炉Fe2O33CO 2Fe3CO

5、2高温高温实验实验4-1 铝热反应铝热反应现象现象原理原理混合物剧烈反应，火星四溅，有红热的熔融物混合物剧烈反应，火星四溅，有红热的熔融物生成。生成。2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3高温高温镁条为镁条为引燃剂引燃剂氯酸钾为氯酸钾为助燃剂助燃剂铝热剂：铝热剂：铝与氧铝与氧化铁的混合物化铁的混合物 （1）铝热反应的原理可以应用在）铝热反应的原理可以应用在生产上生产上， 如用于如用于焊接钢轨焊接钢轨等。等。 （2）在）在冶金工业上冶金工业上也常用这一反应原理，也常用这一反应原理， 冶炼冶炼难熔难熔金属金属钒、铬、锰钒、铬、锰等。等。铝热反应铝热反应应用应用3MnO2+4Al = 3Mn+ 2A

6、l2O3高温高温Cr2O3+2Al = 2Cr + Al2O3高温高温3Co3O4+8Al = 9Co + 4Al2O3高温高温其它铝热反应其它铝热反应 不活泼的金属不活泼的金属 金属的冶炼方法总结：金属的冶炼方法总结：金属活动顺序？金属活动顺序？K、Ca、Na、Mg、Al、 Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、 Hg、Ag、Pt、Au 非常活泼的金属非常活泼的金属 较活泼的金属较活泼的金属 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矿物资源有限合理利用矿物资源有效使用金属产品、材料途径：途径：提高金属矿物的利用率减少金属的使用量加强金属资源的回收和再利用使用其他材料代

7、替金属材料金属的回收和环境保护金属的回收和环境保护回收金属的意义：回收金属的意义：（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1、下列各种冶炼方法中，可以制得、下列各种冶炼方法中，可以制得 相应金属的是（相应金属的是（ ）A、加热氧化铝、加热氧化铝 B、加热碳酸钙、加热碳酸钙C、电解熔融氯化钠、电解熔融氯化钠 D、氯化钠与铝粉高温共热、氯化钠与铝粉高温共热2、根据金属在金属活动顺序表中的位置、根据金属在金属活动顺序表中的位置及性质，推测制取下列金属最适宜的方法：及性质，推测制取下列金属最适宜的方法：Na Zn Hg Au C电解法电解法加热还原法加热还原法加热分解法加热分解法物理提取法物理提取法