常见金属的冶炼原理.ppt

金属的冶炼类型,一、金属元素在自然界中的存在形式,1. 游离态,少数化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态存在，如：,Au Pt及少量Ag Cu,2. 化合态,化学性质比较活泼的金属，在自然界中总是以化合态存在，如：,Na Mg Al 等,二、 金属的冶炼,1. 金属冶炼的实质,用还原的方法，使金属化合物中的金属阳离子得到电子变成金属原子。即：,Mn+ + ne-,M,冶炼的步骤,矿石的富集 预先处理矿石，除去杂质，提高矿石中有用成分的含量 冶炼 利用氧化还原原理，将金属离子还原为金属单质 精炼 进一步提高金属的纯度,冶 炼,热分解法 热还原法 电解法 物理方法 特殊冶炼方法,三、金属资源的回收和利用,1、金属回收的意义,节约矿物 资源； 节约能源； 减少环境 污染。,2、回收废金属的利用,大多可以重新制成金属及其化合物再利用,实例,从电解精炼铜的阳极泥中，回收金、银等贵重金属。,从定影液中回收提取金属银。,废铁屑可制取绿矾（FeSO47H2O),K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,金属单质的还原性减弱，金属离子的氧化性增强,电解法,热还原法,热分解法,物理方法,小结,金属活动性顺序与金属的冶炼方法,热分解法,适用范围：金属活动性顺序中，位于氢后面的金属（如Hg、Ag等）的氧化物受热就能分解： 2HgO 2Hg+O2 2Ag2O 4Ag+O2,炉火照天地，红星乱紫烟 郝郎明月夜，歌曲动川寒 李白秋浦歌,Back,热还原法,适用范围：多数金属 还原剂：CO、H2、活泼金属 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 WO3+3H2 W+3H2O Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O3,高温,高温,高温,用Na Mg等活泼金属为还原剂冶炼Ti等现代有色金属,Back,电解法,适用范围：钾、钠、钙、铝等还原性很强的金属。 原理：电解熔融盐或氧化物 2Al2O3 4Al+3O2 2NaCl 2Na+Cl2,电解,电解,Back,物理方法,Pt Au在自然界中有单质态存在，可以利用其密度大，多次淘洗去掉矿粒、泥沙等杂质。 日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隅。 美人首饰王侯印，尽是沙中浪底来。 刘禹锡浪淘沙,Back,2019/11/17,15,可编辑,特殊冶炼方法,金属钾的制取： Na+KCl NaCl+K(g) 原理解释：抽走钾蒸气，根据平衡移动原理，上述平衡向生成钾的方向移动。,Back,“痛痛病”与镉（Cd）污染,20世纪初期,位于日本中部地区的富山县; 水稻普遍生长不良 1931年又出现了一种怪病，患者大多是妇女，病症表现为腰、手、脚等关节疼痛。病症持续几年后，患者全身各部位会发生神经痛、骨痛现象，行动困难，甚至呼吸都会带来难以忍受的痛苦。到了患病后期，患者骨骼软化、萎缩，四肢弯曲，脊柱变形，骨质松脆，就连咳嗽都能引起骨折。患者不能进食，疼痛无比，有的人因无法忍受痛苦而自杀。,19461960年，日本医学界长期研究后发现，“骨痛病”是由于神通川上游的神冈矿山废水引起的镉（Cd）中毒。 人体中的镉主要是由于被污染的水、食物、空气通过消化道与呼吸道摄入体内的，大量积蓄就会造成镉中毒。用含镉的水浇灌农田，稻秧生长不良，生产出来的稻米成为“镉米”。“镉米”和“镉水”把神通川两岸的人们带进了“骨痛病”的阴霾中。,水俣病事件与汞（Hg）中毒,1925年，日本氮肥公司在这里建厂，后又开设了合成醋酸厂。1949年后，这个公司开始生产氯乙烯（C2H5Cl），年产量不断提高，1956年超过6000吨。与此同时，工厂把没有经过任何处理的废水排放到水俣湾中。 1956年，水俣湾附近发现了一种奇怪的病。这种病症最初出现在猫身上，被称为“猫舞蹈症”。,患者由于脑中枢神经和末梢神经被侵害，轻者口齿不清、步履蹒跚、面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形，重者神经失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓高叫，直至死亡。当时这种病由于病因不明而被叫做“怪病”。 这种“怪病”就是日后轰动世界的“水俣病”，是最早出现的由于工业废水排放污染造成的公害病。,氯乙烯和醋酸乙烯在制造过程中要使用含汞（Hg）的催化剂，这使排放的废水含有大量的汞。当汞在水中被水生物食用后，会转化成甲基汞（CH3HgCl）。这种剧毒物质只要有挖耳勺的一半大小就可以致人于死命。,铅对人体的危害,据权威调查报告透露，现代人体内的平均含铅量已大大超过10 00年前古人的500倍数！而人类却缺乏主动、有效的防护措施。,铅进入人体后，数小时后溶入血液中，阻碍血液的合成，导致人体贫血。出现头痛、眩晕、乏力、困倦、便秘和肢体酸痛等；有的口中有金属味，动脉硬化、消化道溃疡和眼底出血等症状也与铅污染有关。 小孩铅中毒则出现发育迟缓、食欲不振、行走不便和便秘、失眠；若是小学生，还伴有多动、听觉障碍、注意不集中、智力低下等现象。,铅进入人体后通过血液侵入大脑神经组织，使营养物质和氧气供应不足，造成脑组织损伤所致，严重者可能导致终身残废。 特别是儿童处于生长发育阶段，对铅比成年人更敏感，进入体内的铅对神经系统有很强的亲和力，故对铅的吸收量比成年人高好几倍，受害尤为严重。 铅进孕妇体内则会通过胎盘屏障，影响胎儿发育，造成畸形等,彩釉与雀巢咖啡杯 汽车尾气 罗马帝国的灭亡,废电池与环境污染,1939年11月9日，神奈川县某脑科医院收留了一名神智不清的男子。这名男子发病初起时只是原因不明地面部浮肿，3天后浮肿蔓延至脚部，第8天开始现力减退，自言自语，不断哭泣，后发展为神志不清，人们都认为他“疯了”。这名男子被送进医院后，终于在极度痛苦中，因心力衰竭死亡。,无独有偶，此后，与死者同村居住的人中又接二连三地出现了15名同样症状的“疯子”。这不得不引起了医学研究人员的注意。经过神奈川县卫生研究所的调查和尸体解剖，断定这些“疯子”都死于重金属中毒。,经调查：死者生前都饮用了某商店周围3口水井的水。其中饮用1号水井的8个人全部发病。在对水井进行调查时，令人震惊的是竟然在距1号井5米内的地方挖出了380节已腐烂的废电池！,废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上，如铅、汞、镉等。 目前广州每