金屬冶煉是把金屬?gòu)幕蠎B(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)的過(guò)程
礦石
①工業(yè)上能用來(lái)提煉金屬的礦物叫做礦石。
②常見的礦石赤鐵礦(Fe2O3)、黃鐵礦(FeS2)、褐鐵礦(Fe2O3·xH2O)、水鋁石(Al2O3·H2O)、菱鐵礦(主要成分是FeCO3)、磁鐵礦(Fe3O4)、方鉛礦(PbS)、孔雀石 [Cu2(OH)2CO3]、赤銅礦(Cu2O)、鋁土礦(主要成分是Al2O3)、黃銅礦(主要成分是CuFeS2)、輝銅礦(主要成分是Cu2S)。
鐵的冶煉
①原理:把鐵礦石冶煉成鐵是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,其主要的反應(yīng)原理是:
在高溫下,利用還原劑一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來(lái),其反應(yīng)的化學(xué)方程式是: Fe2O3+3CO

②煉鐵的原料及作用:
鐵礦石:提供原料
焦炭:提供能量,產(chǎn)生還原劑
石灰石:將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣。
③設(shè)備:高爐

④高爐內(nèi)有關(guān)反應(yīng):
a.產(chǎn)生CO提供能量:C+O2


b.在高溫下用CO將Fe從Fe2O3中還原出來(lái):3CO+ Fe2O3

c.用石灰石將礦石中的SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣除去。
CaCO3


⑤產(chǎn)品:生鐵
煉鐵高爐中出鐵口低于出渣口的原因:
煉鐵高爐中出鐵口與出渣口的高低取決于鐵水和爐渣的密度〔鐵水的密度大于爐渣的密度)。
金屬的冶煉方法:
①熱分解法(適用于Hg,Ag不活潑的金屬的冶煉,加熱使其氧化物分解) 如:
2HgO=Hg+O2↑
②熱還原法(適用于金屬活動(dòng)性順序表中,Zn- Cu金屬的冶煉)
a.用H2作還原劑(優(yōu)點(diǎn):制得金屬純度高,污染小) 如:Fe3O4+4H2

b.用焦炭、一氧化碳作還原劑(易混入雜質(zhì),污染大氣,適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)) 如:
煉鐵的反應(yīng)方程式為Fe2O3+3CO

煉鋅的反應(yīng)萬(wàn)程式為2ZnO+C

c.用Al作還原劑(鋁熱劑用來(lái)焊接鐵軌) 如:
8Al+3Fe3O4

d.電解法(適用于活潑金屬Na,Mg等的冶煉) 如:
2NaCl(熔融)


e.濕法冶金(從溶液中通過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)獲取金屬) 如:
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
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