Металлы в природе. Понятие о металлургии

солей: галогенидов, сульфидов, карбонатов, сульфатов и других соединений. Ниже представлены примеры природных соединений металлов.

и сплавов, называют металлургией.

Металлургию подразделяют на черную – производство железа и его сплавов – и цветную – производство остальных металлов. Черная металлургия долгое время содержала в себе два последовательных производства. Сначала из железной руды получали чугун, а затем из чугуна – сталь. Чугун производят в доменных печах. Восстановление железа осуществляется углеродом и монооксидом углерода.

температурах с помощью углерода, оксида углерода (II), водорода, металлов — алюминия, магния. Например: Cu2O + CO → 2Cu + CO2

Отраслью пирометаллургии является металлотермия - восстановление металлов из оксидов более активными металлами. Например: 2Al+Cr2O3→2Cr+Al2O3

Сплав железа с углеродом, в котором массовая доля углерода составляет от 2 до 4%, называют чугуном, а если от 0,2 до 2%, называют сталью.

Например, железо восстанавливают из руд коксом в специальных печах, называемых доменными печами или домнами.

и топливом для поддержания высокой температуры: C + O2 = CO2 + Q

Взаимодействуя с избытком кокса, углекислый газ превращается в другой восстановитель - оксид углерода(ll): CO2+C→2CO Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2

Расплавление железо растворяет некоторое количество кокса, и получается сплав железа с углеродом - чугун

(он служит топливом для кислородного конвертера), засыпают металлический лом, загружают дополнительные материалы. В центральной части металлического корпуса конвертера располагается механизм поворота. С его помощью происходит наклон конвертера для слива готовой стали

1 - Корпус 2 - сталь 3 - ковш

Чтобы придать сплаву железа с углеродом ковкость, нужно удалить из него излишки углерода, выжигая его в специальных печах - конверторах

KCN и др.) в виде соединений, растворимых в воде, и последующем выделением металлов в свободном виде. Например: 

1) Сначала природное соединение металла переводят в раствор действием подходящего реагента:
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

2) Затем катионы металла в растворе восстанавлиюват более активным металлом или электрическим током: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

под действием постоянного электрического тока в растворе или расплаве электролита). Так получают активные легкие металлы: IA и IIA, алюминий. Их восстанавливают из расплавов солей или оксидов. Электролизом очищают также металлы от примесей

Например: 
2NaCl(расплав) электролиз→ 2Na+Cl2→2NaCl
Катод -  Na+ + 1e− = Na0
Анод +  2Cl- - 2e− = Cl20

Сырьем для производства алюминия служат обезвоженные бокситы, т.е. Al₂O₃. Для понижения температуры плавления оксид алюминия растворяют в расплавленном минерале криолите(K₃AlF₆) и в специальных ваннах подвергают электролизу.