Dobivanje čistih metala. Osnovne metode dobivanja metala

Metali u prirodi mogu biti u obliku minerala, stijena, vodenih otopina. Samo nekoliko (Au, Pt, dijelom Ag, Cu, Hg) javlja se u slobodnom stanju.

Mineral- pojedinačna tvar s specifičnom kristalnom strukturom (na primjer, kreda, mramor je kalcijev karbonat). Rock - mješavina minerala. Stijena koja sadrži značajnu količinu metala naziva se rudača. Vodene otopine – oceanska i morska voda; mineralna voda (u otopinama su metali u obliku soli).

Metalurgija je znanost koja proučava i razvija industrijske metode za dobivanje metala iz ruda.

Prije primanja metala, ruda se obogaćuje (koncentrira), tj. odvaja od jalovine.

Postoje različiti načini obogaćivanja ruda. Najčešće korištene metode flotacije, gravitacije i magneta.

Na primjer, sadržaj bakra u eksploatisanim rudama obično ne prelazi 1%, pa je potrebno prethodno obogaćivanje. To se postiže primjenom metode flotacije ruda, koja se temelji na različitim adsorpcijskim svojstvima površina čestica sumporastih metala i okolne jalovine silikatnog tipa. Ako u vodi koja sadrži malu primjesu organske tvari niske polarnosti (primjerice borovo ulje) promućkamo prah fino mljevene bakrene rude i propuhnemo cijeli sustav zrakom, tada čestice bakrenog sulfida zajedno s mjehurići zraka, dignut će se i preliti preko ruba posude u obliku pjene, a čestice silikata taložit će se na dno. To je osnova metode obogaćivanja flotacijom, uz pomoć koje se godišnje preradi više od 100 milijuna tona sumpornih ruda različitih metala. Obogaćena ruda – koncentrat – obično sadrži od 20 do 30% bakra. Uz pomoć selektivne (selektivne) flotacije moguće je ne samo odvojiti rudu od jalovine, već i odvojiti pojedinačne minerale polimetalnih ruda.

Metalurški procesi se dijele na pirometalurške i hidrometalurške.

Pirometalurgija– redukcija metala iz njihovih spojeva (oksida, sulfida itd.) u bezvodnim uvjetima na visokim temperaturama.

Pri preradi sulfidnih ruda sulfidi se najprije prženjem pretvaraju u okside, a zatim se oksidi reduciraju ugljenom ili CO:

ZnS + 3O 2 \u003d 2 ZnO + 2SO 2; 2PbS + 3O 2 \u003d 2 PbO + 2SO 2;

ZnO + C = Zn + CO; PbO + C = Pb + CO

Pirometalurškom metodom dobivaju se npr. lijevano željezo i čelik.

No, ne mogu se svi metali dobiti redukcijom njihovih oksida ugljikom ili CO, pa se koriste jača redukcijska sredstva: vodik, magnezij, aluminij, silicij. Na primjer, metali kao što su krom, molibden, željezo su aluminotermija :

3Fe 3 O 4 + 8Al \u003d 9Fe + 4Al 2 O 3.

hidrometalurgija - ekstrakcija metala iz ruda pomoću vodenih otopina određenih reagensa.

Na primjer, ruda koja sadrži bazičnu sol (CuOH) 2 CO 3 tretira se otopinom sumporne kiseline:

(CuOH) 2 CO 3 + 2H 2 SO 4 \u003d 2CuSO 4 + 3H 2 O + CO 2.

Iz dobivene otopine sulfata bakar se izolira ili elektrolizom ili djelovanjem metalnog željeza:

Fe + CuSO 4 \u003d Cu + FeSO 4.

Istiskivanje jednog metala drugim iz otopine njegove soli naziva se u tehnici cementiranje.

Dobivaju se bakar, cink, kadmij, nikal, kobalt, mangan i drugi metali elektroliza otopine soli. Pražnjenje metalnih iona iz otopina događa se na katodi:

Cu+2+2 e -= Cu 0 .

Ovi procesi koriste netopljive anode, koje obično oslobađaju kisik:

2H2O-4 e -→ O 2 + 4H + .

Aktivni metali (alkalijski i zemnoalkalijski) dobivaju se elektrolizom talina, jer su ovi metali topljivi u vodi:

(katoda, -): Mg +2 + 2 e -= MgO; (anoda, +): 2Cl – – 2 e -= Cl 2 0 .

Metode čišćenja metala

Svojstva metala ovise o sadržaju nečistoća u njima. Na primjer, titan se dugo nije koristio zbog krhkosti zbog prisutnosti nečistoća. Nakon razvoja metoda pročišćavanja, upotreba titana je dramatično porasla. Posebno je važna čistoća materijala u elektroničkoj, računalnoj tehnologiji i nuklearnoj energetici.

Rafiniranje- postupak čišćenja metala, koji se temelji na razlici u fizikalnim i kemijskim svojstvima metala i nečistoća.

Sve metode čišćenja metala mogu se podijeliti na kemijske i fizikalno-kemijske.

Kemijske metode pročišćavanja se sastoje od interakcije metala s različitim reagensima koji stvaraju taloge ili plinovite produkte s osnovnim metalima ili nečistoćama. Za dobivanje nikla, željeza, titana visoke čistoće koristi se toplinska razgradnja hlapljivih metalnih spojeva (karboksilni postupak, jodidni postupak).

Razmotrimo, na primjer, proizvodnju cirkonija. U zatvorenom sustavu nalaze se pare joda i sirovi cirkonij. Temperatura u reakcijskoj posudi je 300 ºS. Na ovoj temperaturi nastaje hlapljivi cirkonijev tetrajodid na površini cirkonija:

Zr (tv) + 2I 2 (g) ↔ ZrI 4 (g).

Reakcijska posuda sadrži volframovu nit zagrijanu na 1500 ºS. Zbog velike reverzibilnosti ove reakcije, cirkonijev jodid se taloži na volframovoj niti i razgrađuje u cirkonij.

Fizikalne i kemijske metode uključuju elektrokemijske, destilacijske, kristalizacijske i druge metode pročišćavanja.

Elektroliza ima široku primjenu u metalurgiji lakih i obojenih metala. Ova metoda se koristi za pročišćavanje mnogih metala: bakra, srebra, zlata, olova, kositra itd.

Razmotrimo, na primjer, rafiniranje crnog nikla, koji sadrži nečistoće cinka i bakra i služi kao anoda u elektrolitičkoj ćeliji:

E 0 Zn 2+ / Zn = - 0,76 V; E 0 Cu 2+ / Cu = 0,34 V; E 0 Ni 2+ / Ni = - 0,25 V.

Na anodi se najprije otapa metal s najnegativnijim potencijalom. Jer

E 0 Zn 2+ / Zn< E 0 Ni 2+ / Ni< E 0 Cu 2+ / Cu ,

tada se prvo otapa cink, a zatim osnovni metal - nikal:

Zn-2 e-→ Zn 2 + , Ni - 2 e– → Ni 2 + .

Primjesa bakra, koja ima pozitivniji potencijal, ne otapa se i taloži (mulj) u obliku metalnih čestica. Otopina će sadržavati ione Zn 2+ i Ni 2+. Na katodi se prvi taloži metal s najpozitivnijim potencijalom, tj. nikal. Dakle, kao rezultat rafiniranja, nikal se taloži na katodi, bakar se taloži u mulj, a cink odlazi u otopinu.

Elektrolizom talina spojeva dobivaju se aluminij, magnezij, natrij, litij, berilij, kalcij, kao i legure nekih metala. Najveći elektrolitički proces u kemijskoj industriji je elektroliza otopine NaCl uz proizvodnju plinovitog klora na anodi, vodika na katodi i otopine lužine u katodnom prostoru. Osim toga, elektrolizom se proizvodi fluor iz smjese taline HF i NaF, vodik i kisik iz vode (kako bi se smanjili omski gubici, elektroliza se provodi u otopini NaOH), mangan dioksid iz otopine MnSO 4 itd.

Široko upotrebljavan zonsko taljenje , koji se sastoji u činjenici da se zona grijanja i, prema tome, zona rastaljenog metala polako pomiču duž ingota (šipke). Neke nečistoće su koncentrirane u talini i skupljaju se na kraju ingota, druge - na početku ingota. Nakon više puta, početni i završni dio ingota se odrežu, ostavljajući očišćeni srednji dio metala.

metalne legure

Legura – to je sustav s metalnim svojstvima, koji se sastoji od dva ili više metala (jedna komponenta može biti nemetal).

Pitanja kemijske interakcije metala međusobno, kao i s nemetalima, ako proizvodi njihove interakcije zadržavaju metalna svojstva, proučava jedan od odjeljaka anorganske kemije - kemija metala .

Ako poredate metale redoslijedom povećanja njihove međusobne kemijske interakcije, dobit ćete sljedeći niz:

– komponente ne djeluju jedna na drugu ni u tekućem ni u krutom stanju;

- komponente se međusobno otapaju u tekućem stanju, a u čvrstom obliku tvore eutektik (mehanička smjesa);

– komponente jedna s drugom tvore tekuće i čvrste otopine bilo kojeg sastava (sustavi s neograničenom topljivošću);

- komponente međusobno tvore jedan ili više metalnih spojeva, tzv intermetalni (sustav uz nastanak kemijskog spoja).

Za proučavanje fizikalnih svojstava legura, ovisno o njihovom sastavu, široko se koristi fizikalno-kemijska analiza. To omogućuje otkrivanje i proučavanje kemijskih promjena koje se događaju u sustavu.

O kemijskim transformacijama u sustavu može se suditi po prirodi promjene različitih fizikalnih svojstava - temperaturama taljenja i kristalizacije, tlaku pare, viskoznosti, gustoći, tvrdoći, magnetskim svojstvima, električnoj vodljivosti sustava, ovisno o njegovom sastavu. Od raznih vrsta fizikalno-kemijskih analiza, najčešće se koriste toplinska analiza . Tijekom analize grade i proučavaju karte topljenja, koji su dijagram tališta sustava u odnosu na njegov sastav.

Za izradu dijagrama taljenja uzimaju se dvije čiste tvari i od njih se pripremaju smjese različitih sastava. Svaka smjesa se rastali i zatim polako hladi, bilježeći temperaturu rashladne legure u pravilnim intervalima. Na taj način se dobiva krivulja hlađenja. Na sl. 1. prikazuje krivulje hlađenja čiste tvari (1) i legura ( 2 ). Prijelaz čiste tvari iz tekućeg u čvrsto stanje popraćen je oslobađanjem topline kristalizacije, stoga, sve dok se cijela tekućina ne kristalizira, temperatura ostaje konstantna (odjeljak prije Krista, zavoj 1 ). Nadalje, hlađenje krutine odvija se ravnomjerno.

Kada se talina (otopina) ohladi, krivulja hlađenja ima složeniji oblik (slika 1, krivulja 2). U najjednostavnijem slučaju hlađenja taline dviju tvari, prvo dolazi do ravnomjernog pada temperature sve dok se kristali jedne od tvari ne počnu izdvajati iz otopine. Budući da je temperatura kristalizacije otopine niža od temperature čistog otapala, kristalizacija jedne od tvari iz otopine počinje iznad temperature kristalizacije otopine. Kada se izoliraju kristali jedne od tvari, mijenja se sastav tekuće taline, a njezina temperatura skrućivanja kontinuirano opada tijekom kristalizacije. Toplina koja se oslobađa tijekom kristalizacije donekle usporava tijek hlađenja i stoga, počevši od točke l na krivulji 2, smanjuje se strmina linije krivulje hlađenja. Konačno, kada talina postane zasićena u odnosu na obje tvari , kristalizacija obiju tvari počinje istovremeno. To odgovara pojavi vodoravnog dijela na krivulji hlađenja b`c`. Kada kristalizacija završi, opaža se daljnji pad temperature.

Na temelju krivulja hlađenja smjesa različitog sastava konstruira se dijagram taljenja. Razmotrimo najtipičnije od njih.

Slične informacije.

I to u obliku raznih spojeva. U slobodnom stanju u prirodi postoje takvi metali koji se teško oksidiraju atmosferskim kisikom, na primjer, platina, zlato, srebro, mnogo rjeđe živa, bakar itd.

Samorodni metali obično se nalaze u malim količinama u obliku zrnaca ili uključaka u stijenama. Povremeno se nađu i prilično veliki komadi metala - grumeni. Tako je najveći pronađeni grumen bakra težio 420 tona, srebra - 13,5 tona, a zlata - 112 kg.

Većina metala u prirodi postoji u vezanom stanju u obliku raznih kemijskih prirodnih spojeva – minerala. Vrlo često su to oksidi, na primjer minerali željeza: crvena željezna ruda, smeđa željezna ruda, magnetska željezna ruda Fe3O4. Često su minerali sulfidni spojevi, kao što su olovni sjaj PbS, cinkova mješavina ili galenit ZnS, cinober HgS.

Minerali su dio stijena i ruda. Rudama se nazivaju prirodne tvorevine koje sadrže minerale, u kojima se metali nalaze u količinama koje su tehnološki i ekonomski pogodne za dobivanje metala u industriji.

Prema kemijskom sastavu minerala uključenog u rudu, razlikuju se oksidne, sulfidne i druge rude.

Obično se prije dobivanja metala iz rude prethodno obogaćuje - odvajaju se otpadne stijene, nečistoće itd., kao rezultat toga nastaje koncentrat koji služi kao sirovina za metaluršku proizvodnju.

Metalurgija je znanost o metodama i procesima za dobivanje metala iz ruda i drugih proizvoda koji sadrže metal, proizvodnju legura i preradu metala. Najvažnija grana teške industrije, koja se bavi proizvodnjom metala i legura, nosi isti naziv.

Ovisno o načinu dobivanja metala iz rude (koncentrata), postoji nekoliko vrsta metalurških industrija.

Pirometalurgija - metode prerade ruda temeljene na kemijskim reakcijama koje se odvijaju pri visokim temperaturama (grč. pyros - vatra).

Pirometalurški procesi uključuju prženje, dok se metalni spojevi sadržani u rudama, posebice sulfidi, pretvaraju u okside, a sumpor se uklanja u obliku sumporovog oksida (1V) SO2, npr.:

2SuS + 3O2 = 2SuO + 2SO2

i taljenje, dok se obnavljanje metala iz njihovih oksida događa uz pomoć ugljena, vodika, ugljičnog monoksida (II), aktivnijeg metala, na primjer:

2SuO + S = 2Su + SO2

Cr2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Cr

Ako se kao redukcijski metal koristi aluminij, tada se odgovarajući redukcijski proces naziva aluminotermija. Ovu metodu dobivanja metala predložio je ruski znanstvenik N. N. Beketov.

Nikolaj Nikolajevič Beketov

ruski fizikalni kemičar. Pridonio razvoju fizikalne kemije kao samostalnog znanstvenog područja. Otkrio je kemijski proces istiskivanja metala iz otopina njihovih soli pod djelovanjem drugih metala i vodika.

Hidrometalurgija- metode dobivanja metala temeljene na kemijskim reakcijama koje se odvijaju u otopinama.

Hidrometalurški procesi uključuju fazu prijenosa netopljivih metalnih spojeva iz ruda u otopine, npr. djelovanjem sumporne kiseline prelaze u otopinu soli bakra, cinka i urana, a obradom otopinom sode - spojevi molibdena i volframa, nakon čega slijedi redukcijska izolacija metala iz dobivenih otopina pomoću drugih metala ili električne struje.

Elektrometalurgija- metode dobivanja metala temeljene na elektrolizi, tj. izdvajanju metala iz otopina ili talina njihovih spojeva propuštanjem istosmjerne električne struje kroz njih. Ova se metoda uglavnom koristi za dobivanje vrlo aktivnih metala - alkalijskih, zemnoalkalijskih i aluminija, kao i za proizvodnju legiranih čelika. Tom je metodom engleski kemičar G. Davy prvi dobio kalij, natrij, barij i kalcij.

Humphrey Davy

(1778-1829)

engleski kemičar i fizičar. Jedan od utemeljitelja elektrokemije. Elektrolizom soli i lužina dobio je kalij, natrij, barij, kalcij, amalgam (otopina metala u živi) stroncija i magnezija.

Veliku pozornost zaslužuju mikrobiološke metode dobivanja metala, koje koriste vitalnu aktivnost određenih vrsta bakterija. Na primjer, takozvane tionske bakterije sposobne su pretvoriti netopljive sulfide u topive sulfate. Konkretno, takva bakterijska metoda koristi se za ekstrakciju bakra iz njegovih sulfidnih ruda izravno na mjestu njihovog pojavljivanja. Nadalje, radna otopina obogaćena bakrovim(II) sulfatom ide na hidrometaluršku obradu.

1. Samorodni metali.

Sadržaj lekcije sažetak lekcije okvir za podršku lekcija prezentacija akcelerativne metode interaktivne tehnologije Praksa zadaci i vježbe samoprovjera radionice, treninzi, slučajevi, potrage domaća zadaća pitanja za raspravu retorička pitanja učenika Ilustracije audio, video isječci i multimedija fotografije, slikovne grafike, tablice, sheme humor, anegdote, vicevi, stripovi parabole, izreke, križaljke, citati Dodaci sažetakačlanci čipovi za radoznale varalice udžbenici osnovni i dodatni rječnik pojmova ostalo Poboljšanje udžbenika i nastaveispravljanje grešaka u udžbeniku ažuriranje fragmenta u udžbeniku elementi inovacije u lekciji zamjena zastarjelih znanja novima Samo za učitelje savršene lekcije kalendarski plan za godinu metodološke preporuke programa rasprave Integrirane lekcije

Većina metala se u prirodi nalazi u sastavu spojeva u kojima su metali u pozitivnom oksidacijskom stanju, što znači da je za njihovo dobivanje u obliku jednostavne tvari potrebno provesti redukcijski proces.

Ali prije obnavljanja prirodnog spoja metala, potrebno ga je pretvoriti u oblik dostupan za obradu, na primjer, oksidni oblik, nakon čega slijedi redukcija metala. Na tome se temelji pirometalurška metoda. Je li to dobivanje metala iz njihovih ruda na visokim temperaturama pomoću nemetalnih redukcijskih sredstava? koks, ugljikov monoksid (II), vodik; metalik? aluminij, magnezij, kalcij i drugi metali. .

Demonstracijski pokus 1. Dobivanje bakra iz oksida vodikom.

Cu +2O + H2 = Cu0 + H2O (hidrotermija)

Demonstracijski pokus 2. Dobivanje željeza iz oksida pomoću aluminija.

Fe+32O3 +2Al = 2Fe0 + Al2O3 (aluminij)

Za dobivanje željeza u industriji, željezna ruda se podvrgava magnetskom obogaćivanju: 3Fe2 O3 + H2 \u003d 2Fe3O4 + H2O ili 3Fe2O3 + CO \u003d 2Fe3O4 + CO2, a zatim se proces redukcije odvija u vertikalnoj peći:

Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4H2O

Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4CO2

Gledanje predavanja za medije. (CD)

Hidrometalurška metoda temelji se na otapanju prirodnog spoja kako bi se dobila otopina soli ovog metala i zamjeni tog metala aktivnijim. Na primjer, ruda sadrži bakrov oksid i otopljen je u sumpornoj kiselini:

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O, zatim provedite reakciju supstitucije

CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

Demonstracijski pokus 3. Međudjelovanje željeza s otopinom bakrenog sulfata.

Na taj se način dobivaju srebro, cink, molibden, zlato, vanadij i drugi metali.

elektrometalurška metoda.

To su metode dobivanja metala pomoću električne struje (elektroliza). Prikaz fragmenta medijskog predavanja. (CD)

Ova metoda proizvodi aluminij, alkalijske metale, zemnoalkalijske metale. U ovom slučaju, taline oksida, hidroksida ili klorida podvrgavaju se elektrolizi:

NaCl -> Na+ + Cl?

katoda Na+ + e > Na0 ¦ 2

anoda 2Cl? ?2e > Cl20 ¦ 1

zbirna jednadžba: 2NaCl = 2Na + Cl2

Suvremeni isplativi način proizvodnje aluminija izumili su Amerikanac Hall i Francuz Héroux 1886. godine. Sastoji se od elektrolize otopine aluminijevog oksida u rastaljenom kriolitu. Otopljeni kriolit otapa Al2O3 kao što voda otapa šećer. Elektroliza "otopine" aluminijevog oksida u rastaljenom kriolitu odvija se kao da je kriolit samo otapalo, ali glinica? elektrolit.

Al2O3 -> AlAlO3 -> Al3+ + AlO33–

katoda Al3+ +3e -> Al 0 ¦ 4

anoda 4AlO33– – 12 e -> 2Al2O3 +3O2 ¦ 1

sumarna jednadžba: 2Al2O3= 4Al + 3O2 .

Toplinska razgradnja spojeva.

Željezo stupa u interakciju s ugljikovim monoksidom (II) pri povišenom tlaku i temperaturi od 100-2000, stvarajući pentakarbonil: Fe + 5CO = Fe (CO) 5

Željezni pentakarbonil je tekućina koja se lako može odvojiti od nečistoća destilacijom. Na temperaturi od oko 2500, karbonil se raspada, stvarajući željezni prah: Fe (CO) 5 \u003d Fe + 5CO.

Postoji nekoliko načina dobivanja metala u industriji. Njihova uporaba ovisi o kemijskoj aktivnosti dobivenog elementa i korištenim sirovinama. Neki se metali u prirodi nalaze u čistom obliku, dok su za izolaciju drugih potrebni složeni tehnološki postupci. Ekstrakcija nekih elemenata traje nekoliko sati, dok je za druge potrebna višegodišnja obrada u posebnim uvjetima. Opće metode dobivanja metala mogu se podijeliti u sljedeće kategorije: redukcija, prženje, elektroliza, razgradnja.

Postoje i posebne metode za dobivanje najrjeđih elemenata, koje uključuju stvaranje posebnih uvjeta u okruženju obrade. To može uključivati ​​ionsku dekristalizaciju strukturne rešetke ili obrnuto, kontrolirani proces polikristalizacije koji vam omogućuje dobivanje određenog izotopa, izlaganje zračenju i druge nestandardne postupke izlaganja. Koriste se prilično rijetko zbog visoke cijene i nedostatka praktične primjene odabranih elemenata. Stoga se detaljnije osvrnimo na glavne industrijske metode proizvodnje metala. Prilično su raznoliki, ali svi se temelje na korištenju kemijskih ili fizičkih svojstava određenih tvari.

Glavne metode dobivanja metala

Jedan od glavnih načina dobivanja metala je njihova redukcija iz oksida. To je jedan od najčešćih metalnih spojeva pronađenih u prirodi. Proces redukcije odvija se u visokim pećima pod utjecajem visokih temperatura i uz sudjelovanje metalnih ili nemetalnih redukcijskih sredstava. Od metala se koriste elementi s visokom kemijskom aktivnošću, na primjer, kalcij, magnezij, aluminij.

Od nemetalnih tvari koriste se ugljikov monoksid, vodik i koksni ugljen. Bit postupka redukcije je da aktivniji kemijski element ili spoj istiskuje metal iz oksida i reagira s kisikom. Tako na izlazu nastaje novi oksid i čisti metal. Ovo je najčešći način dobivanja metala u modernoj metalurgiji.

Prženje je samo međumetoda za dobivanje čistog elementa. Uključuje izgaranje metalnog sulfida u okruženju s kisikom, što rezultira stvaranjem oksida, koji se zatim podvrgava postupku redukcije. Ova metoda se također koristi prilično često, budući da su sulfidni spojevi široko rasprostranjeni u prirodi. Izravna proizvodnja čistog metala iz njegovih spojeva sa sumporom ne koristi se zbog složenosti i visoke cijene tehnološkog procesa. Mnogo je lakše i brže napraviti dvostruku obradu, kao što je gore spomenuto.

Elektroliza, kao metoda proizvodnje metala, uključuje propuštanje struje kroz talinu metalnog spoja. Kao rezultat postupka, čisti metal se taloži na katodi, a ostatak tvari na anodi. Ova metoda je primjenjiva na metalne soli. Ali nije univerzalan za sve elemente. Prikladna metoda za dobivanje alkalnih metala i aluminija. To je zbog njihove visoke kemijske aktivnosti, koja pod utjecajem električne struje olakšava kidanje veza uspostavljenih u spojevima. Ponekad se za zemnoalkalijske elemente koristi elektrolitička metoda dobivanja metala, ali oni više nisu tako dobro podložni ovoj obradi, a neki ne prekidaju u potpunosti vezu s nemetalom.

Posljednji način - razgradnja se događa pod utjecajem visokih temperatura, koje omogućuju razbijanje veza između elemenata na molekularnoj razini. Svaki će spoj zahtijevati različitu razinu temperature, ali općenito metoda ne sadrži nikakve trikove ili značajke. Jedina točka: metal dobiven kao rezultat obrade može zahtijevati postupak sinteriranja. Ali ova metoda omogućuje dobivanje gotovo 100% čistog proizvoda, budući da se katalizatori i druge kemikalije ne koriste za njegovu provedbu. U metalurgiji se metode dobivanja metala nazivaju pirometalurška, hidrometalurška, elektrometalurška i toplinska dekompozicija. Ovo su četiri gore navedene metode, samo imenovane ne prema kemijskoj, već prema industrijskoj terminologiji.

Kako se metal dobiva u industriji

Način proizvodnje metala uvelike ovisi o njegovoj distribuciji u utrobi zemlje. Rudarstvo se uglavnom odvija u obliku rude s određenim postotnim udjelom elemenata. Bogate rude mogu sadržavati i do 90% metala. Loše rude, koje sadrže samo 20-30% tvari, šalju se u postrojenje za preradu prije prerade.

U čistom obliku u prirodi se nalaze samo plemeniti metali koji se iskopavaju u obliku grumena različitih veličina. Kemijski aktivni elementi nalaze se ili u obliku jednostavnih soli ili u obliku polielementnih spojeva koji imaju vrlo složenu kemijsku strukturu, ali se u osnovi pod određenim utjecajem vrlo jednostavno razgrađuju na komponente. Metali srednje i niske aktivnosti u prirodnim uvjetima tvore okside i sulfide. Rjeđe se mogu naći u sastavu složenih kiselo-metalnih spojeva.

Prije dobivanja čistog metala često se provodi jedan ili više postupaka razgradnje složenih tvari na jednostavnije. Mnogo je lakše izolirati jedan produkt iz dvoelementnog spoja nego iz višeelementnog kompleksa. Osim toga, tehnološki proces zahtijeva pažljivu kontrolu, što je vrlo teško osigurati kada se radi o velikom broju nečistoća različitih svojstava.

Što se tiče ekološke strane problema, elektrokemijska metoda dobivanja metala može se prepoznati kao najčišća, jer se tijekom njezine provedbe u atmosferu ne ispuštaju tvari. U drugim aspektima, metalurgija je jedna od najštetnijih industrija, stoga se u suvremenom svijetu velika pozornost posvećuje problemu stvaranja opreme koja nije otpad.

Već su mnoge tvornice napustile korištenje otvorenih peći u korist modernijih električnih modela. Oni troše puno više energije, ali ne ispuštaju proizvode izgaranja goriva u atmosferu. Recikliranje metala također je vrlo važno. U tu su svrhu u svim zemljama opremljena posebna sabirna mjesta, gdje možete odnijeti dijelove koji nisu u upotrebi od željeznih i obojenih metala, a koji će se potom poslati na recikliranje. Od njih će se u budućnosti izrađivati ​​novi proizvodi koji će se moći koristiti u skladu s namjenom.