Способы получения металлов из руд. Особое место в гидрометаллургии занимает экстракция - извлечение цен­ного компонента раствора с помощью растворителя

Особое место в гидрометаллургии занимает экстракция - извлечение цен­ного компонента раствора с помощью растворителя, не смешивающегося с рас­твором. В настоящее время создана целая отрасль металлургии, использующая различные химические экстрагенты при выделении металлов из смесей.

Получение металлов высокой степени чистоты

С повышением чистоты металлов значительно улучшаются их характе­ристики. Они становятся более пластичными, тепло- и электропроводными, труднее подвергаются коррозии и т. д.

Получение металлов высокой чистоты представляет собой очень слож­ную задачу, решенную далеко не для всех металлов. Существует ряд методов очистки, рассмотрим некоторые из них.

При вакуумной плавке - металл расплавляют в вакууме, что позволяет избавиться от ряда легколетучих и легкоплавких примесей различных метал­лов, неметаллов, газов. Этот метод дает не очень большую степень чистоты металлов.

Термическое разложение иодидов металлов применяют для очистки очень тугоплавких металлов, образующих летучие соединения с йодом, та­ких, как цирконий, титан, хром и др. Очищаемый металл помещают в тигель и добавляют йод. При нагревании происходит взаимодействие металла с йо­дом. При этом образуется летучий йодид металла (например, TiJ₄t), который, соприкасаясь с раскаленной сеткой из чистого титана, разлагается под дейст­вием высокой температуры, и очищенный титан оседает на ней:

TiJ₄t — ¹³⁰⁰~^{1500 С} > Ti + 2J₂

В результате получается чистый металл, а йод улавливается и снова возвращается в процесс.

Данный метод позволяет селективно выделять отдельные металлы из их смесей, получать металлы достаточно высокой степени чистоты.

Электрохимическое рафинирование основано на применении процес­сов электролиза с растворимым анодом, например, при очистке черновой ме­ди от примесей.

В электролитическую ванну наливают раствор сульфата меди C11SO4 и устанавливают массивный анод из черновой меди, а катод из рафинирован­ной меди в виде тонкой пластины. В ходе электролиза медь анода переходит в раствор, а затем восстанавливается на катоде:

раствор C11SO4, анод - черновая медь, катод - рафинированная медь,

(+)А Си ⁰ - 2е = Си ²⁺ (в раствор), (-)К Си²⁺ + 2е = Си ⁰ (остается на катоде).

В Химия. Учеб. пособие

-167-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛОВ