Методи добування металів

Содержание

Слайд 2

Метали в природі У повітрі у вигляді часточок пилу У воді

Метали в природі

У повітрі у вигляді часточок пилу

У воді
у розчинених

в ній солях

У земній корі
у самородному та зв’язаному вигляді

Са

Аl

Fe

Na

K

Mg

O

Si

Слайд 3

Перші метали, які люди почали використовувати Аu Cu Ag Активних металів

Перші метали, які люди почали використовувати

Аu

Cu

Ag

Активних металів на Землі немає.
Їх

добувають із природної сировини хімічним
способом

У самородному стані існує в природі
платина, іноді - ртуть, олово

Pt

Слайд 4

Золото і платину добувають механічним відділенням їх від гірських порід РУДИ

Золото і платину добувають механічним відділенням їх від гірських порід

РУДИ –

мінерали та гірські породи , що містять сполуки металів, з яких можна економічно та вигідно добувати метали.
Слайд 5

Оксидні Fe2O3 - Гематит Al2O3•nH2O - Боксит MnO2 - Піролюзит TiO2

Оксидні Fe2O3 - Гематит
Al2O3•nH2O - Боксит
MnO2 - Піролюзит
TiO2

- Рутил
Сульфідні PbS – Галеніт
ZnS - Сфалерит
Cu2S - Халькозин
MoS - Молібденіт
Карбонатні
CaCO3 - Кальцит
CaMg(CO3)2 - Доломіт
FeCO3 - Сидерит
MgCO3 - Магнезит

К л а с и ф і к а ц і я
м е т а л і ч н и х р у д

Руди чорних і легуючих металів
( Fe, Mn, Cr, Ti, V, Ni, Co, W, Mo, Zr, Ta, Nb).
Руди кольорових металів
(Cu, Pb, Zn, Sn, Hg, Sb, As і ін.).
Руди легких металів
(Al, Mg, Li, Be).
Руди благородних металів
(Au, Ag, Pt).
Руди рідкісних і розсіяних металів (In, Cd, Se, Te, Ga, Tl, Sc, Cs, Ge, Rb і ін.).
Руди радіоактивних металів (Ra, Th, U)

За видом металу

За типом металовмісної сполуки

Слайд 6

Основні цінні компоненти Pb i Zn Олово, Стибій, Бісмут Мідь, срібло,

Основні цінні компоненти
Pb i Zn

Олово, Стибій,
Бісмут

Мідь, срібло, золото

Цінних компонентів


від кількох % до 10%

Свинцево-цинкова
PbS + ZnS

ПОПУТНІ

Поліметалічні руди

Галеніт

Сфалерит

Халькопірит

Пірит FeS2

Каситерит

CuFeS2

Слайд 7

Збагачення металічних руд Відокремлення від руди пустої породи флотація Руда подрібнюється

Збагачення металічних руд

Відокремлення від руди пустої породи

флотація

Руда подрібнюється на частинки (15

мм) та змішується із водою → піноутворювачі формують флотаційну піну → частинки руди прилипають і випливають на поверхню → концентрат → на виплавку металу .
Пуста порода осідає на дно і видаляється

У ванну із важкою рідиною занурюють подрібнену руду. Пуста порода випливає на поверхню, а мінерали, що містять метал – осідають на дно ванни.

Для зменшення вмісту сірки концентрати піддаються обпаленню у печах киплячого шару (із днища печі подається повітря і концентрат обгорає у підвішеному стані на повітряній подушці, немов би кипить).

метод важких суспензій

обпалення у печах киплячого шару

Слайд 8

94% усіх виплавлених металів належить чорній металургії МЕТАЛУРГІЯ – галузь промисловості,

94% усіх виплавлених металів належить чорній
металургії

МЕТАЛУРГІЯ – галузь промисловості, основою якої

є добування металів

ЧОРНА

Кольо-
рова

Виробництво чавуну, сталі, сплавів на основі заліза

Добування кольорових
та інших металів

Слайд 9

+n 0 Ме + ne- → Me Суть методів добування металів

+n 0
Ме + ne- → Me

Суть методів добування металів – відновлення


За способом відновлення металу розрізняють галузі металургії

Пірометалургія

сукупність металургійних процесів, що протікають при високих температурах

Гідрометалургія

основа виробництва чавуну, сталі, свинцю, міді, цинку

видобування металів з руд, концентратів і відходів виробництва за допомогою водних розчинів певних речовин

Застосовується при отриманні урану, алюмінію, золота, цинку

Електрометалургія

область металургії, що охоплює промислові способи отримання металів і сплавів за допомогою електричного струму

Виробництво алюмінію і інших кольорових металів

Слайд 10

ПІРОМЕТАЛУРГІЯ Металотермія Порошкова металургія Відновники: кокс, активні метали t NiO +

ПІРОМЕТАЛУРГІЯ

Металотермія

Порошкова металургія

Відновники:
кокс, активні метали

t
NiO + C → Ni +

CO
V2O5 + 5Ca →2V + 5CaO

Метали утворюються в розплавленому стані

t
CuO + CO → Cu + CO2
WO3 + 3H2 →W + 3H2O

Добувають металічні порошки

t = 500-1200°С

Відновники:
СО і Н2

Слайд 11

Гідрометалургія Відновники: більш активні метали Zn, Fe, Al Вилужування – процес

Гідрометалургія

Відновники:
більш активні метали
Zn, Fe, Al

Вилужування – процес переводу вилучених металів у

розчин

У водних середовищах при
температурах не вище 300°С

Очищення розчинів вилужування від домішок

Zn(руда)+ H2SO4 → ZnSO4 + H2↑

Витіснення металів-домішок більш активними металами

Zn + CuSO4 → Cu + ZnSO4

Осадження металів з очищених розчинів

Al + ZnSO4 → Zn + Al2(SO4)3

Zn

Слайд 12

Електрометалургія Можуть бути як піро-, так і гідрометалургійними Електроенергія - рушійна

Електрометалургія

Можуть бути
як піро-, так і гідрометалургійними

Електроенергія - рушійна енергетична

сила для перебігу процесів

Лужні та лужноземельні метали добувають електролізом розплавів хлоридів

Метали середньої й невисокої активності іноді добувають електролізом розчинів солей