Химия. Учеб. пособие. Химические свойства металлов

-163-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛОВ

Химические свойства металлов

Способы получения металлов из руд

Различные виды встречающегося в природе минерального сырья, при­годного для получения металлов в промышленном масштабе, называются рудами.

В основе всех методов выделения металлов из руд лежит восстановле­ние их по уравнению

Ме^п+ + пе ->Ме°,

где п - валентность металла.

В качестве восстановителей применяют графит, оксид углерода (II) СОt, водород, активные металлы, электрический ток и др.

Существуют следующие способы получения металлов из руд.

1) пирометаллургические - карботермический, металлотермический;

2) электрометаллургические;

3) гидрометаллургические.

Пирометаллургический способ заключается в применении высоких температур в процессе восстановления металла. Чаще всего это процессы восстановления более активными металлами: Al, Mg, Ca, Na и др. (металло­термия), кремнием (силикатотермия), восстановление водородом, гидридами металлов и т. д.

Карботермический способ - восстановление оксидов металлов углеро­дом или оксидом углерода СО при высоких температурах:

Т Cu₂0 + C->2Cu + CO t

куприт

В доменных печах в качестве восстановителя применяют оксид углеро­да (II) СО:

Т

Fe₂0₃ + ЗСО T -^-2Fe + ЗС0₂ Т

гематит

В металлотермическом методе в качестве восстановителей используют более активные металлы при высоких температурах (Al, Mg, Ca и др.). Этим методом получают титан, уран, ванадий:

Т TiCl₄ + 2Mg->Ti + 2MgCl₂

Не все металлы можно получить восстановлением углеродом или окси­дом углерода (II) СО. Например, реакция Сг₂0₃ + ЗСО = 2Сг+ЗС0₂, AG ° = 274,6 кДж/моль, не может протекать даже при довольно высоких тем­пературах, в то время как алюмотермия легко осуществима.

В Химия. Учеб. пособие

-164-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛОВ