ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Металлы в природе. Производство металлов из "Общая химия" Природные соединения металлов. Большинство металлов входит в состав различных природных соединений, которые называются минералами. Например, железо содержится в минералах магнетите Рез04, гематите РсгОз, титан —в рутиле Ti02, перовските СаТ Оз. Некоторые металлы (золото, серебро, медь) встречаются в природе в виде простых веществ — самородных металлов. [c.190] Природные минеральные соединения, из которых технологически возможно и экономически целесообразно извлекать металл, называют рудами. В состав руды кроме полезных минералов входит пустая порода. [c.190] Руды являются основным сырьем металлургии — отрасли промышленности, производящей металлы. Для извлечения металлов используют руды, содержащие металл в достаточном количестве в виде соединений, доступных для химических превращений. При этом учитывается также распространенность металла в природе. Так, титан извлекают из руд с массовой долей Т10г 6—30%- В производстве вольфрама применяют руды, которые содержат 0,14—0,5 % WO3. [c.190] Производство металла включает обогащение руд и металлургический процесс извлечения металла из обогащенных руд. [c.190] Обогащение руд. Одной из наиболее важных стадий обработки руд является их обогащение, которое заключается в отделении пустой породы для повышения содержания в руде полезного минерала. [c.190] Наиболее эффективным методом обогащения руд является флотация. Процесс флотации основан на различной смачиваемости водой частиц пустой породы и полезного минерала. Флотационный процесс проводят с использованием так называемых флотационных реагентов. Это специальные по составу вещества, которые избирательно адсорбируются на поверхности частиц полезного минерала и не адсорбируются на частицах пустой породы. В результате адсорбции флотационных реагентов частицы полезного минерала приобретают способность не смачиваться водой. [c.191] Для проведения флотации измельченную руду помещают в емкость с водой, в которой растворяют флотационные реагенты, и через раствор пропускают воздух. Пузырьки прикрепляются к частицам минерала, которые не смачиваются водой, и поднимают их на поверхность раствора (рис. 10.1). Хорошо же смачиваемые частицы пустой породы не прилипают к пузырькам воздуха и оседают на дно емкости. Обогащенную руду собирают с поверхности раствора. [c.191] Имеются и другие методы обогащения руд. Часто используют комбинацию нескольких методов. В результате обогащеиия получают продукт — рудный концентрат. [c.192] Из продуктов переработки руд (оксидного концентрата, рудного концентрата) получают металлы. [c.192] Металлургия. Производством металла из руд занимается металлургия. Для извлечения металла переработанную руду подвергают восстановлению. В зависимости от условий, в которых проводят процесс, различают пи-рометаллургические и гидрометаллургические методы. [c.192] Пирометаллургия — это процесс получения металлов восстановлением их соединений при высоких температурах. Г идрометаллургия — получение металлов восстановлением их соединений в водных растворах. [c.192] Восстановление часто проводят электролизом расплавов соединений металлов (пропускание электрического тока через расплавы). Такой метод получения металлов называется пироэлектрометаллургически м. [c.193] При гидрометаллургическом получении металлов переработанную руду (концентрат) обрабатывают подходящими реагентами для перевода соединения металла в раствор. [c.193] Из раствора металл можно выделить также путем электролиза (гидроэлектрометаллургический метод). [c.193] Производство металлов высокой чистоты. Современным науке и технике, многим отраслям промышленности необходимы металлы с малым содержанием примесей, так как примеси сильно изменяют свойства металла. Чтобы получить вещество высокой чистоты, технический металл подвергают дополнительной переработке. [c.193] Металлы достаточно высокой чистоты образуются при окислении технического металла с последующим восстановлением полученных соединений до исходного металла путем электролиза в расплавах или в растворах. Такой метод очистки называется методом электрорафии и р о в а н и я. [c.193] Высокой степени очистки металла можно достичь, проводя его дистилляцию. Этот метод состоит в испарении металла с последующей конденсацией паров. Так очищают металлы с достаточно низкими температурами кипения, например алюминий. [c.194] Чтобы освободить металл от газообразных веществ (азота, водорода, кислорода) и других легколетушх примесей, проводят вакуумную плавку металл расплавляют в вакууме при пониженном давлении, при этом все летучие примеси удаляются. [c.194] Вернуться к основной статье