開發(fā)利用金屬礦物

1、開發(fā)利用金屬礦物和海水資源 一、金屬礦物的開發(fā)和利用一、金屬礦物的開發(fā)和利用請同學們列舉出常見金屬的名稱？請同學們列舉出常見金屬的名稱？越多越好！越多越好！金屬活動性順序金屬活動性順序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金屬活動性由強逐漸減弱金屬活動性由強逐漸減弱你能否給金屬的冶煉下一個定義？你能否給金屬的冶煉下一個定義？ 金屬元素種類多，分布廣，活動性差金屬元素種類多，分布廣，活動性差別大，在自然界的存在形式各異，少數(shù)不別大，在自然界的存在形式各異，少數(shù)不活潑金屬以游離態(tài)存在（如金和鉑等），活潑金屬以游離態(tài)存在（如金和鉑等），多數(shù)金屬以化合

2、態(tài)存在。人們在生活和生多數(shù)金屬以化合態(tài)存在。人們在生活和生產(chǎn)中使用的金屬材料多是合金或純金屬，產(chǎn)中使用的金屬材料多是合金或純金屬，這就需要把金屬從礦石中提煉出來，提煉這就需要把金屬從礦石中提煉出來，提煉的過程就是金屬的冶煉過程。的過程就是金屬的冶煉過程。金屬冶煉的原理是什么？ 金屬的冶煉的步驟：金屬的冶煉的步驟：礦石的富集、冶煉、精煉礦石的富集、冶煉、精煉金屬冶煉有哪些方法？你們覺得金屬活動順序與金屬冶煉方法有沒有聯(lián)系呢？如果有，有什么規(guī)律嗎？冶煉金屬的方法冶煉金屬的方法 1、熱分解法、熱分解法（適合一些不活潑金屬）（適合一些不活潑金屬）2HgO = 2Hg + O2 加熱加熱2Ag2O =

3、4Ag + O2 加熱加熱2、電解法（適合一、電解法（適合一些非?；顫娊饘傩┓浅；顫娊饘伲?MgCl2 (熔融熔融) = Mg + Cl2 電解電解2Al2O3 (熔融熔融) = 4Al + 3O2 電解電解冰晶石冰晶石2NaCl (熔融熔融) = 2Na + Cl2 電解電解3、熱還原法（適合大部分金屬）、熱還原法（適合大部分金屬）CuO+H2 = Cu + H2O高溫高溫Fe2O3+3CO = 2Fe + 3CO2 高溫高溫小結(jié)：小結(jié)：（1）熱分解法和電解法適用于金屬活動順）熱分解法和電解法適用于金屬活動順序中氫以后的金屬冶煉或精煉。序中氫以后的金屬冶煉或精煉。（2）熱還原法適用于金屬活動

4、順序中部的）熱還原法適用于金屬活動順序中部的金屬冶煉金屬冶煉（3）電解熔鹽或氧化物法選用于鉀、鈉、）電解熔鹽或氧化物法選用于鉀、鈉、鈣、鋁等活潑金屬的冶煉。鈣、鋁等活潑金屬的冶煉。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 電解法電解法 熱還原法熱還原法 熱分解法熱分解法 物理提取法物理提取法鋁熱反應 注意觀察現(xiàn)象注意觀察現(xiàn)象反應現(xiàn)象：劇烈反應，發(fā)出強光，紙漏斗被燒穿，沙子上落有黑色鐵珠。Fe2O3+2Al = 2Fe + Al2O3高溫高溫其其它它鋁鋁熱熱反反應應 3MnO2+4Al = 3Mn+ 2Al2O3高溫高溫Cr2O3+2Al = 2C

5、r + Al2O3高溫高溫3Co3O4+8Al = 9Co + 4Al2O3高溫高溫鋁熱反應的應用鋁熱反應的應用 鋁熱反應的原理可以應用在生產(chǎn)上，如用于焊接鋼鋁熱反應的原理可以應用在生產(chǎn)上，如用于焊接鋼軌等。在冶金工業(yè)上也常用這一反應原理，使鋁與金軌等。在冶金工業(yè)上也常用這一反應原理，使鋁與金屬氧化物反應，冶煉釩、鉻、錳等屬氧化物反應，冶煉釩、鉻、錳等閱讀常見金屬的冶煉原理閱讀常見金屬的冶煉原理金屬的回收和資源保護金屬的回收和資源保護1、回收金屬的意義：、回收金屬的意義：（1）節(jié)約礦物資源；（）節(jié)約礦物資源；（2）節(jié)約能源；）節(jié)約能源；（3）減少環(huán)境污染）減少環(huán)境污染 以鋁為例，生產(chǎn)一噸原鋁至

6、少要消耗四噸鋁土礦以鋁為例，生產(chǎn)一噸原鋁至少要消耗四噸鋁土礦資源。當前全球原鋁的年產(chǎn)量約資源。當前全球原鋁的年產(chǎn)量約2500萬噸，年消耗萬噸，年消耗鋁土礦超過一億噸，如果照此發(fā)展下去，地球上的鋁土礦超過一億噸，如果照此發(fā)展下去，地球上的鋁土礦資源就會越來越少，直至有一天枯竭。如果鋁土礦資源就會越來越少，直至有一天枯竭。如果人類消費的鋁能夠回收利用，只要回收利用量達到人類消費的鋁能夠回收利用，只要回收利用量達到產(chǎn)量的二分之一，每年就將減少鋁土礦消耗量約產(chǎn)量的二分之一，每年就將減少鋁土礦消耗量約5000萬噸，這對保護全球鋁土礦資源具有極為重要萬噸，這對保護全球鋁土礦資源具有極為重要的意義。其次，利

7、用廢雜原料生產(chǎn)一噸合金鋁錠與的意義。其次，利用廢雜原料生產(chǎn)一噸合金鋁錠與用鋁土礦原料生產(chǎn)一噸原鋁錠相比，可以節(jié)省用鋁土礦原料生產(chǎn)一噸原鋁錠相比，可以節(jié)省95以上的能源消耗。以上的能源消耗。 據(jù)有關資料統(tǒng)計，據(jù)有關資料統(tǒng)計， 每生產(chǎn)一噸原鋁錠需要消耗能源每生產(chǎn)一噸原鋁錠需要消耗能源2132TJ(電能約電能約占占82)，而生產(chǎn)一噸再生鋁合金錠所需能源消耗為，而生產(chǎn)一噸再生鋁合金錠所需能源消耗為55TJ(燃料約占燃料約占80)，僅為原鋁錠生產(chǎn)能源消耗的，僅為原鋁錠生產(chǎn)能源消耗的26，優(yōu)勢比較明顯。由于鋁可以反復循環(huán)使用，優(yōu)勢比較明顯。由于鋁可以反復循環(huán)使用，從再生鋁廢料中再生產(chǎn)鋁，其節(jié)能效果更加顯著

8、。從再生鋁廢料中再生產(chǎn)鋁，其節(jié)能效果更加顯著。另外，再生鋁生產(chǎn)中二氧化碳的產(chǎn)生量和排放量與另外，再生鋁生產(chǎn)中二氧化碳的產(chǎn)生量和排放量與原鋁生產(chǎn)相比，大為減少。有資料統(tǒng)計，再生鋁生原鋁生產(chǎn)相比，大為減少。有資料統(tǒng)計，再生鋁生產(chǎn)可比用水電生產(chǎn)原鋁減少二氧化碳排放量產(chǎn)可比用水電生產(chǎn)原鋁減少二氧化碳排放量91%，比用燃油發(fā)電減少二氧化碳排放量比用燃油發(fā)電減少二氧化碳排放量97以上，比用以上，比用煤發(fā)電減少的二氧化碳排放量更多，環(huán)保效益十分煤發(fā)電減少的二氧化碳排放量更多，環(huán)保效益十分顯著。顯著。 2、回收金屬的實例、回收金屬的實例（1）廢舊鋼鐵用于煉鋼；（）廢舊鋼鐵用于煉鋼；（2）廢鐵屑用于制鐵鹽；）廢

9、鐵屑用于制鐵鹽；（3）定影液用于回收銀）定影液用于回收銀金屬礦物的開發(fā)和利用含三價鐵的紅色石英自然界中存在著豐富的礦產(chǎn)資源纖磷錳鐵礦藍銅礦赤鐵礦單質(zhì)的還原性強弱電解法還原法加熱法物理方法金屬的冶煉電解熔融的氯化鈉一氧化碳還原氧化鐵2O2Hg 2HgO加熱淘金淘金 地球上的金屬資源是有限的，必須合理開發(fā)和利用礦產(chǎn)資源，加強金屬資源的回收和再利用。海水資源的開發(fā)利用 海水淡化蒸餾原理太陽能蒸發(fā)原理示意圖用高分子分離膜淡化海水 海水中溶解和懸浮有大量的無機物和有機物，按含量計，H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等元素超過總量的99，其他為微量元素，總計含有80多種元素。 海水提溴將Br轉(zhuǎn)變?yōu)锽r2是海水提溴中關鍵的化學反應。海水提溴是從海水中提取元素溴的技術。溴及其衍生物是制藥業(yè)和制取阻燃劑、鉆井液等的重要原料，需求量很大。國外從1934年開始海水提溴試驗和開發(fā)，目前日本、法國、阿根廷和加拿大等國家和地區(qū)已建有海水提溴工廠，年產(chǎn)量基本保持在36萬噸的水平。中國從1966年開始海水提溴，至今仍處于小型試生產(chǎn)的規(guī)模。 海水提溴技術有水蒸氣蒸餾法、空