Химия. Сборник задач и упражнений. Часть II. Лямина Г.В - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

53
зуется, прежде всего, сильно выраженными окислительными
свойствами. При этом основным конечным продуктом восста-
новления не очень крепкой HNO
3
является NO, а концентриро-
ванной – NO
2
.
Таблица 11.3.2
Продукты пассивации некоторых металлов
Реагент Zn Al Be Cr Fe
H
2
O Zn(OH)
2
Al(OH)
3
Be(OH)
2
Cr(OH)
2
Fe(OH)
2
H
2
SO
4
(конц)
– –
BeSO
4
CrSO
4
FeSO
4
Fe
2
(SO
4
)
3
HNO
3
(конц)
–
Al
2
O
3
BeO Cr
2
O
3
Fe
2
O
3
11.4. Способы получения металлов
Металлы в природе могут находиться в виде минералов,
горных пород, водных растворов. Только немногие (Au, Pt, от-
части Ag, Cu, Hg) встречаются в свободном состоянии.
Минерал – индивидуальное вещество с определенной кри-
сталлической структурой (например, мел, мрамор – это карбо-
нат кальция).
Горная порода – смесь минералов. Горная поро-
да, содержащая значительное количество металлов, называется
рудой. Водные растворы – океанская и морская вода; мине-
ральная вода (в растворах металлы находятся в виде солей).
Металлургия – это наука, которая изучает и разрабатыва-
ет промышленные методы получения металлов из руд.
Перед тем, как получать металлы, руду обогащают (кон-
центрируют), т. е. отделяют от пустой породы.
Существуют различные способы обогащения руд. Чаще
всего применяется флотационный, гравитационный и магнит-
ный способы.
Например, содержание меди в эксплуатируемых рудах
обычно не превышает 1 %, поэтому необходимо предваритель-
54
ное обогащение. Оно достигается применением метода флота-
ции руд, основанного на различных адсорбционных свойствах
поверхностей частиц сернистых металлов и окружающей их
пустой породы силикатного типа. Если в воде, содержащей не-
большую примесь малополярного органического вещества (на-
пример, соснового масла), взболтать порошок тонко измель-
ченной медной руды и сквозь всю систему продувать возду
х, то
частицы сернистой меди будут вместе с воздушными пузырь-
ками подниматься вверх и перетекать через край сосуда в виде
пены, а частицы силикатов осядут на дно. На этом основан
флотационный метод обогащения, при помощи которого еже-
годно перерабатывается более 100 млн т сернистых руд раз-
личных металлов. Обогащенная руда – концентрат – содержит
обычно от 20 до
30 % меди. При помощи селективной (избира-
тельной) флотации удается не только отделять руду от пустой
породы, но и разделять отдельные минералы полиметалличе-
ских руд.
Металлургические процессы разделяют на пирометаллур-
гические и гидрометаллургические.
Пирометаллургия – восстановление металлов из их со-
единений (оксидов, сульфидов и др.) в безводных условиях при
высоких температурах.
При переработке сульфидных руд сперва переводят суль-
фиды в оксиды путем обжига, а затем восстанавливают оксиды
углем или СО:
ZnS + 3O
2
= 2 ZnO + 2SO
2
↑; 2PbS + 3O
2
= 2 PbO + 2SO
2
↑;
ZnO + C = Zn + CO; PbO + C = Pb + CO.
Пирометаллургическим способом получают, например,
чугун и сталь.
Однако не все металлы можно получить восстановлением
их оксидов углем или СО, поэтому применяют более сильные
восстановители: водород, магний, алюминий, кремний. Напри-

Страницы