常見金屬的冶煉原理講解課件

1、金屬的冶煉類型第1頁，共28頁。第2頁，共28頁。一、金屬元素在自然界中的存在形式1. 游離態(tài)少數(shù)化學(xué)性質(zhì)不活潑的金屬，在自然界中能以游離態(tài)存在，如：Au Pt及少量Ag Cu2. 化合態(tài)化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬，在自然界中總是以化合態(tài)存在，如：Na Mg Al 等第3頁，共28頁。二、 金屬的冶煉1. 金屬冶煉的實質(zhì)用還原的方法，使金屬化合物中的金屬陽離子得到電子變成金屬原子。即：Mn+ + ne-M第4頁，共28頁。冶煉的步驟礦石的富集 預(yù)先處理礦石，除去雜質(zhì)，提高礦石中有用成分的含量冶煉 利用氧化還原原理，將金屬離子還原為金屬單質(zhì)精煉進一步提高金屬的純度第5頁，共28頁。冶 煉熱分解法熱還

2、原法電解法物理方法特殊冶煉方法第6頁，共28頁。三、金屬資源的回收和利用1、金屬回收的意義節(jié)約礦物資源；節(jié)約能源；減少環(huán)境污染。第7頁，共28頁。2、回收廢金屬的利用大多可以重新制成金屬及其化合物再利用實例 從電解精煉銅的陽極泥中，回收金、銀等貴重金屬。從定影液中回收提取金屬銀。廢鐵屑可制取綠礬（FeSO47H2O)第8頁，共28頁。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金屬單質(zhì)的還原性減弱，金屬離子的氧化性增強電解法熱還原法熱分解法物理方法小結(jié)金屬活動性順序與金屬的冶煉方法第9頁，共28頁。熱分解法適用范圍：金屬活動性順序中，位于氫后面的金屬

3、（如Hg、Ag等）的氧化物受熱就能分解： 2HgO 2Hg+O2 2Ag2O 4Ag+O2 爐火照天地，紅星亂紫煙郝郎明月夜，歌曲動川寒 李白秋浦歌Back第10頁，共28頁。熱還原法適用范圍：多數(shù)金屬還原劑：CO、H2、活潑金屬 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 WO3+3H2 W+3H2O Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O3高溫高溫高溫第11頁，共28頁。 用Na Mg等活潑金屬為還原劑冶煉Ti等現(xiàn)代有色金屬Back第12頁，共28頁。電解法適用范圍：鉀、鈉、鈣、鋁等還原性很強的金屬。原理：電解熔融鹽或氧化物 2Al2O3 4Al+3O2 2NaCl 2Na+Cl2電解電解Back

4、第13頁，共28頁。物理方法Pt Au在自然界中有單質(zhì)態(tài)存在，可以利用其密度大，多次淘洗去掉礦粒、泥沙等雜質(zhì)。日照澄洲江霧開，淘金女伴滿江隅。 美人首飾王侯印，盡是沙中浪底來。 劉禹錫浪淘沙Back第14頁，共28頁。特殊冶煉方法 金屬鉀的制取： Na+KCl NaCl+K(g) 原理解釋：抽走鉀蒸氣，根據(jù)平衡移動原理，上述平衡向生成鉀的方向移動。Back第15頁，共28頁?！巴赐床　迸c鎘（Cd）污染 20世紀(jì)初期,位于日本中部地區(qū)的富山縣; 水稻普遍生長不良 1931年又出現(xiàn)了一種怪病，患者大多是婦女，病癥表現(xiàn)為腰、手、腳等關(guān)節(jié)疼痛。病癥持續(xù)幾年后，患者全身各部位會發(fā)生神經(jīng)痛、骨痛現(xiàn)象，行動

5、困難，甚至呼吸都會帶來難以忍受的痛苦。到了患病后期，患者骨骼軟化、萎縮，四肢彎曲，脊柱變形，骨質(zhì)松脆，就連咳嗽都能引起骨折。患者不能進食，疼痛無比，有的人因無法忍受痛苦而自殺。第16頁，共28頁。19461960年，日本醫(yī)學(xué)界長期研究后發(fā)現(xiàn)，“骨痛病”是由于神通川上游的神岡礦山廢水引起的鎘（Cd）中毒。人體中的鎘主要是由于被污染的水、食物、空氣通過消化道與呼吸道攝入體內(nèi)的，大量積蓄就會造成鎘中毒。用含鎘的水澆灌農(nóng)田，稻秧生長不良，生產(chǎn)出來的稻米成為“鎘米”。“鎘米”和“鎘水”把神通川兩岸的人們帶進了“骨痛病”的陰霾中。第17頁，共28頁。水俁病事件與汞（Hg）中毒1925年，日本氮肥公司在這里

6、建廠，后又開設(shè)了合成醋酸廠。1949年后，這個公司開始生產(chǎn)氯乙烯（C2H5Cl），年產(chǎn)量不斷提高，1956年超過6000噸。與此同時，工廠把沒有經(jīng)過任何處理的廢水排放到水俁灣中。 1956年，水俁灣附近發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的病。這種病癥最初出現(xiàn)在貓身上，被稱為“貓舞蹈癥”。第18頁，共28頁?；颊哂捎谀X中樞神經(jīng)和末梢神經(jīng)被侵害，輕者口齒不清、步履蹣跚、面部癡呆、手足麻痹、感覺障礙、視覺喪失、震顫、手足變形，重者神經(jīng)失常，或酣睡，或興奮，身體彎弓高叫，直至死亡。當(dāng)時這種病由于病因不明而被叫做“怪病”。這種“怪病”就是日后轟動世界的“水俁病”，是最早出現(xiàn)的由于工業(yè)廢水排放污染造成的公害病。第19頁，共2

7、8頁。氯乙烯和醋酸乙烯在制造過程中要使用含汞（Hg）的催化劑，這使排放的廢水含有大量的汞。當(dāng)汞在水中被水生物食用后，會轉(zhuǎn)化成甲基汞（CH3HgCl）。這種劇毒物質(zhì)只要有挖耳勺的一半大小就可以致人于死命。第20頁，共28頁。鉛對人體的危害 據(jù)權(quán)威調(diào)查報告透露，現(xiàn)代人體內(nèi)的平均含鉛量已大大超過1000年前古人的500倍數(shù)！而人類卻缺乏主動、有效的防護措施。 第21頁，共28頁。鉛進入人體后，數(shù)小時后溶入血液中，阻礙血液的合成，導(dǎo)致人體貧血。出現(xiàn)頭痛、眩暈、乏力、困倦、便秘和肢體酸痛等；有的口中有金屬味，動脈硬化、消化道潰瘍和眼底出血等癥狀也與鉛污染有關(guān)。小孩鉛中毒則出現(xiàn)發(fā)育遲緩、食欲不振、行走不便

8、和便秘、失眠；若是小學(xué)生，還伴有多動、聽覺障礙、注意不集中、智力低下等現(xiàn)象。第22頁，共28頁。鉛進入人體后通過血液侵入大腦神經(jīng)組織，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)和氧氣供應(yīng)不足，造成腦組織損傷所致，嚴(yán)重者可能導(dǎo)致終身殘廢。特別是兒童處于生長發(fā)育階段，對鉛比成年人更敏感，進入體內(nèi)的鉛對神經(jīng)系統(tǒng)有很強的親和力，故對鉛的吸收量比成年人高好幾倍，受害尤為嚴(yán)重。鉛進孕婦體內(nèi)則會通過胎盤屏障，影響胎兒發(fā)育，造成畸形等 第23頁，共28頁。彩釉與雀巢咖啡杯汽車尾氣羅馬帝國的滅亡第24頁，共28頁。廢電池與環(huán)境污染 1939年11月9日，神奈川縣某腦科醫(yī)院收留了一名神智不清的男子。這名男子發(fā)病初起時只是原因不明地面部浮腫，3天

9、后浮腫蔓延至腳部，第8天開始現(xiàn)力減退，自言自語，不斷哭泣，后發(fā)展為神志不清，人們都認(rèn)為他“瘋了”。這名男子被送進醫(yī)院后，終于在極度痛苦中，因心力衰竭死亡。第25頁，共28頁。 無獨有偶，此后，與死者同村居住的人中又接二連三地出現(xiàn)了15名同樣癥狀的“瘋子”。這不得不引起了醫(yī)學(xué)研究人員的注意。經(jīng)過神奈川縣衛(wèi)生研究所的調(diào)查和尸體解剖，斷定這些“瘋子”都死于重金屬中毒。 第26頁，共28頁。 經(jīng)調(diào)查：死者生前都飲用了某商店周圍3口水井的水。其中飲用1號水井的8個人全部發(fā)病。在對水井進行調(diào)查時，令人震驚的是竟然在距1號井5米內(nèi)的地方挖出了380節(jié)已腐爛的廢電池！第27頁，共28頁。廢舊電池的危害主要集中在其中所含的少量的重