金屬資源的利用和保護(hù)()

金屬資源的利用和保護(hù)()金屬活動(dòng)性順序表：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱第2頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天金屬元素在自然界中的存在形式第3頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中，除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等有單質(zhì)形式存在外,一.金屬的存在：自然界以單質(zhì)形式存在的金自然界以單質(zhì)形式存在的銀金屬元素在自然界中的存在形式其余都以化合物形式存在。第4頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)%元素名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)%鋁7.73鎂2.00鐵4.75鋅0.008鈣3.45銅0.007鈉2.74銀0.00001鉀2.47金0.0000005地殼中含量最多的金屬是鋁金屬元素在地殼中含量資料第5頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天赤鐵礦（主要成分是Fe2O3

）菱鐵礦（主要成分是FeCO3

）圖1-17常見(jiàn)的金屬礦石磁鐵礦（主要成分是Fe3O4）工業(yè)上從含有金屬元素并有開(kāi)采價(jià)值的礦石中提煉金屬。常見(jiàn)的金屬礦石如圖所示。第6頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天

輝銅礦（主要成分是Cu2S）

黃銅礦（主要成分是CuFeS2）

鋁土礦主要成分是Al2O3

圖1-17常見(jiàn)的金屬礦石第7頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天

我國(guó)是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)國(guó)家這一，礦物儲(chǔ)量也很豐富，其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲(chǔ)量居世界前列，銅、鋁、錳等儲(chǔ)量在世界上也占有重要地位。

大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源，人類每年要提煉數(shù)以億噸計(jì)的金屬用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其它領(lǐng)域。其中，提取量最大的是鐵。第8頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天鐵礦石

鐵第9頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)和使用鐵器，從公元1世紀(jì)起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。我國(guó)古代煉鐵圖二.鐵的冶煉第10頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖1-19我國(guó)為紀(jì)念1996年中國(guó)鋼產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票第11頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖1-22寶鋼煉鐵高爐第12頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、原料：2、原理：在高溫下，利用爐內(nèi)反應(yīng)生成的一氧化碳，把鐵從鐵礦石里還原出來(lái)。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫鐵礦石、焦炭和石灰石。二.鐵的冶煉3、設(shè)備：高爐第13頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天設(shè)備：高爐鐵礦石、焦炭、石灰石Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫CO2＋C

2CO高溫C

+

O2

CO2

高溫第14頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天工業(yè)上煉鐵時(shí)各物質(zhì)的作用：石灰石：焦炭：燃燒放熱提高爐溫，并將生成的CO2還原為具有還原性的CO，因此在煉鐵高爐中起主要作用的還原劑是CO，優(yōu)點(diǎn)是氣體還原劑具有流動(dòng)性，能與礦石充分接觸，使反應(yīng)更徹底。將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣第15頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天CO2+C=2CO高溫3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2高溫C+O2==CO2高溫CaO+SiO2==CaSiO3高溫CaCO3==CaO+CO2高溫提供熱量提供還原劑造渣，除去二氧化硅第16頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天CO還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)如圖所示，在硬質(zhì)試管中加入少量紅色的氧化鐵粉末，先通入CO，后加熱，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。第17頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天如圖所示，在硬質(zhì)試管中加入少量紅色的氧化鐵粉末，先通入CO，后加熱，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。操作步驟：1、檢查裝置氣密性2、檢驗(yàn)氣體純度，通入純凈的CO，點(diǎn)燃酒精燈，再點(diǎn)燃酒精噴燈3、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先熄滅酒精噴燈，繼續(xù)通CO至硬質(zhì)玻璃管冷卻，停止通CO，熄滅酒精燈。第18頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天思考：1、先通CO，后加熱的目的是什么？排盡裝置中的空氣，防止加熱CO和空氣的混合氣體發(fā)生爆炸2、為什么反應(yīng)后，須待硬質(zhì)玻璃管冷卻后再停止通CO防止生成的鐵再次被氧化，還防止試管中的石灰水倒吸入熱的玻璃管，使之炸裂。3、為什么裝置的后面還要用點(diǎn)燃的酒精燈？除去尾氣中的CO，防止污染空氣第19頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天CO還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)如圖所示，在硬質(zhì)試管中加入少量紅色的氧化鐵粉末，先通入CO，后加熱，觀察發(fā)生的現(xiàn)象?；瘜W(xué)方程式紅色固體變成黑色，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，無(wú)色液體變白色渾濁（右側(cè)導(dǎo)管口火焰呈藍(lán)色、放熱）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高溫第20頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、有關(guān)雜質(zhì)問(wèn)題的計(jì)算

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，所用的原料或產(chǎn)物一般都含有雜質(zhì)，故在計(jì)算用料和產(chǎn)量時(shí)應(yīng)考慮雜質(zhì)問(wèn)題。

第21頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天例：用1000t含氧化鐵80％的赤鐵礦石，理論上可以煉出純鐵多少t?解：設(shè)理論上可以煉出的純鐵質(zhì)量為x1602×561000t×80％X1601000tX80%2×56XX=560t答：可以煉出純鐵560t。3CO+Fe2O32Fe+3CO2如果煉出含鐵96%的生鐵多少t？生鐵的質(zhì)量560t÷96%=583t可以煉出生鐵583t。第22頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天解題過(guò)程二解：設(shè)理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x。

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1000t×80%

x·96％x=583t答：理論上可煉出含鐵96％的生鐵583t。

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