Obținerea metalelor în forma lor pură. Metode de bază pentru obținerea metalelor

Metalele în natură pot fi găsite sub formă de minerale, roci și soluții apoase. Doar câteva (Au, Pt, parțial Ag, Cu, Hg) se găsesc în stare liberă.

Mineral– o substanță individuală cu o structură cristalină specifică (de exemplu, creta, marmura este carbonat de calciu). stâncă - un amestec de minerale. O rocă care conține o cantitate semnificativă de metale se numește minereu. Soluții apoase – apa oceanului si a marii; apă minerală (în soluții, metalele sunt sub formă de săruri).

Metalurgie este o știință care studiază și dezvoltă metode industriale de obținere a metalelor din minereuri.

Înainte de obținerea metalelor, minereul este îmbogățit (concentrat), adică separat de roca sterilă.

Există diverse metode de valorificare a minereurilor. Cele mai utilizate metode sunt flotația, gravitația și magnetică.

De exemplu, conținutul de cupru din minereurile exploatate nu depășește de obicei 1%, deci este necesară îmbogățirea prealabilă. Se realizează prin utilizarea metodei de flotare a minereului, bazată pe diferitele proprietăți de adsorbție ale suprafețelor particulelor de metal cu sulf și roci sterile de tip silicat din jur. Dacă în apă care conține un mic amestec de substanță organică cu polare scăzută (de exemplu, ulei de pin), agitați pulberea de minereu de cupru măcinat fin și suflați aer prin întregul sistem, atunci particulele de sulfură de cupru se vor ridica împreună cu bule de aer și curg peste marginea vasului sub formă de spumă, iar particulele de silicat se vor depune pe fund. Aceasta este baza metodei de îmbogățire prin flotație, cu ajutorul căreia se prelucrează anual peste 100 de milioane de tone de minereuri sulfuroase din diferite metale. Minereu îmbogățit - concentrat - conține de obicei de la 20 până la 30% cupru. Cu ajutorul flotației selective, este posibil nu numai separarea minereului de roca sterilă, ci și separarea mineralelor individuale ale minereurilor polimetalice.

Procesele metalurgice sunt împărțite în pirometalurgice și hidrometalurgice.

Pirometalurgia– reducerea metalelor din compușii acestora (oxizi, sulfuri etc.) în condiții anhidre la temperaturi ridicate.

La procesarea minereurilor sulfurate, sulfurile sunt mai întâi transformate în oxizi prin prăjire, iar apoi oxizii sunt redusi cu cărbune sau CO:

ZnS + 3O2 = 2 ZnO + 2SO2; 2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2;

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

De exemplu, fonta și oțelul sunt produse prin metoda pirometalurgică.

Cu toate acestea, nu toate metalele pot fi obținute prin reducerea oxizilor lor cu cărbune sau CO, așa că se folosesc agenți reducători mai puternici: hidrogen, magneziu, aluminiu, siliciu. De exemplu, se obțin metale precum cromul, molibdenul, fierul aluminotermie :

3Fe 3 O 4 + 8Al = 9Fe + 4Al 2 O 3.

Hidrometalurgia - extracția metalelor din minereuri folosind soluții apoase ale anumitor reactivi.

De exemplu, un minereu care conține o sare bazică (CuOH) 2 CO 3 este tratat cu o soluție de acid sulfuric:

(CuOH)2CO3 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 3H2O + CO2.

Cuprul este izolat din soluția de sulfat rezultată fie prin electroliză, fie prin acțiunea fierului metalic:

Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4.

Deplasarea unui metal cu altul dintr-o soluție de sare se numește în tehnologie cimentare.

Se obțin cupru, zinc, cadmiu, nichel, cobalt, mangan și alte metale electroliză soluții sărate. Descărcarea ionilor metalici din soluții are loc la catod:

Cu +2 + 2 e –= Cu 0 .

Aceste procese folosesc anozi insolubili, care de obicei eliberează oxigen:

2H2O – 4 e –→ O 2 + 4H + .

Metalele active (alcaline și alcalino-pământoase) sunt obținute prin electroliza topiturii, deoarece aceste metale sunt solubile în apă:

(catod, –): Mg +2 + 2 e –= Mg0; (anod, +): 2Cl – – 2 e –= CI20.

Metode de curățare a metalelor

Proprietățile metalelor depind de conținutul de impurități din ele. De exemplu, titanul nu a fost folosit de multă vreme din cauza fragilității sale cauzate de prezența impurităților. După dezvoltarea metodelor de curățare, utilizarea titanului a crescut brusc. Puritatea materialelor este deosebit de importantă în electronică, tehnologia computerelor și energia nucleară.

Rafinare– un proces de purificare a metalelor bazat pe diferența dintre proprietățile fizice și chimice ale metalului și impurităților.

Toate metodele de purificare a metalelor pot fi împărțite în chimice și fizico-chimice.

Metode chimice purificarea presupune interacțiunea metalelor cu anumiți reactivi, care formează precipitate sau produse gazoase cu metale bazice sau impurități. Pentru a obține nichel, fier și titan de înaltă puritate, se utilizează descompunerea termică a compușilor metalici volatili (procedeul carboxil, procedeul cu iodură).

Luați în considerare, de exemplu, producția de zirconiu. Într-un sistem închis există vapori de iod și zirconiu brut. Temperatura în vasul de reacție este de 300 ° C. La această temperatură, pe suprafața zirconiului se formează tetraiodură de zirconiu volatilă:

Zr (sol)+ 2I2 (g) ↔ ZrI4 (g).

Vasul de reacție conține un filament de wolfram încălzit la 1500 °C. Datorită reversibilității mari a acestei reacții, iodura de zirconiu se depune pe filamentul de wolfram și se descompune pentru a forma zirconiu.

Metode fizico-chimice includ metode electrochimice, distilare, cristalizare și alte metode de purificare.

Electroliza este utilizată pe scară largă în metalurgia metalelor ușoare și neferoase. Această metodă este folosită pentru purificarea multor metale: cupru, argint, aur, plumb, staniu etc.

Luați în considerare, de exemplu, rafinarea nichelului negru, care conține impurități de zinc și cupru și servește ca anod într-un electrolizor:

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

La anod, metalul cu cel mai mare potențial negativ se dizolvă mai întâi. Deoarece

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

apoi zincul se dizolvă mai întâi, iar apoi metalul de bază - nichel:

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

Impuritatea de cupru, care are un potențial mai pozitiv, nu se dizolvă și precipită (nămol) sub formă de particule de metal. Soluția va conține ioni de Zn 2+ și Ni 2+. Metalul cu potențialul cel mai pozitiv, adică nichelul, este mai întâi depus pe catod. Astfel, ca urmare a rafinării, nichelul se depune pe catod, cuprul cade în nămol, iar zincul intră în soluție.

Prin electroliza compușilor topiți se obțin aluminiu, magneziu, sodiu, litiu, beriliu, calciu, precum și aliaje ale unor metale. Cel mai mare proces electrolitic din industria chimică este electroliza unei soluții de NaCl pentru a produce clor gazos la anod, hidrogen la catod și o soluție alcalină în spațiul catodic. În plus, electroliza produce fluor dintr-o topitură a unui amestec de HF și NaF, hidrogen și oxigen din apă (pentru a reduce pierderile ohmice, electroliza se efectuează într-o soluție de NaOH), dioxid de mangan dintr-o soluție de MnSO 4 etc.

Utilizate pe scară largă topirea zonei , care constă în faptul că zona de încălzire și, în consecință, zona metalului topit se deplasează încet de-a lungul lingoului (tijă). Unele impurități sunt concentrate în topitură și colectate la sfârșitul lingoului, altele la începutul lingoului. După rulări repetate, părțile inițiale și finale ale lingoului sunt tăiate, lăsând partea de mijloc curățată a metalului.

Aliaje metalice

Aliaj – este un sistem cu proprietăți metalice, format din două sau mai multe metale (o componentă poate fi un nemetal).

Întrebările privind interacțiunea chimică a metalelor între ele, precum și cu nemetale, dacă produsele interacțiunii lor păstrează proprietăți metalice, sunt studiate de una dintre ramurile chimiei anorganice - chimia metalelor .

Dacă aranjați metalele în ordinea creșterii interacțiunii lor chimice între ele, veți obține următorul rând:

– componentele nu interacționează între ele nici în stare lichidă, nici în stare solidă;

– componentele se dizolvă reciproc în stare lichidă și formează un eutectic în stare solidă (amestec mecanic);

– componentele formează între ele soluții lichide și solide de orice compoziție (sisteme cu solubilitate nelimitată);

– componentele formează între ele unul sau mai mulți compuși metalici, numiți intermetalice (sistem cu formarea unui compus chimic).

Pentru a studia proprietățile fizice ale aliajelor în funcție de compoziția lor, analiza fizico-chimică este utilizată pe scară largă. Acest lucru face posibilă detectarea și studierea modificărilor chimice care apar în sistem.

Transformările chimice dintr-un sistem pot fi judecate după natura modificărilor diferitelor proprietăți fizice - temperaturi de topire și cristalizare, presiunea vaporilor, vâscozitate, densitate, duritate, proprietăți magnetice, conductivitate electrică a sistemului, în funcție de compoziția acestuia. Dintre diferitele tipuri de analiză fizico-chimică, cea mai utilizată este analiza termica . În timpul analizei, ei construiesc și studiază diagrame de fuzibilitate, care reprezintă un grafic al dependenţei temperaturii de topire a sistemului de compoziţia acestuia.

Pentru a construi o diagramă de fuzibilitate, luați două substanțe pure și pregătiți din ele amestecuri de compoziții diferite. Fiecare amestec este topit și apoi răcit lent, notând temperatura aliajului de răcire la anumite intervale. In acest fel se obtine o curba de racire. În fig. 1. sunt prezentate curbele de răcire ale unei substanţe pure (1) și aliaj ( 2 ). Trecerea unei substanțe pure de la starea lichidă la starea solidă este însoțită de eliberarea căldurii de cristalizare, prin urmare, până când tot lichidul cristalizează, temperatura rămâne constantă (secțiunea bс, curba 1 ). Răcirea ulterioară a solidului are loc uniform.

La răcirea topiturii (soluției), curba de răcire are o formă mai complexă (Fig. 1, curba 2). În cel mai simplu caz de răcire a unei topituri a două substanțe, mai întâi are loc o scădere uniformă a temperaturii până când cristalele uneia dintre substanțe încep să se separe din soluție. Deoarece temperatura de cristalizare a soluției este mai mică decât cea a unui solvent pur, cristalizarea uneia dintre substanțele din soluție începe peste temperatura de cristalizare a soluției. Când cristalele uneia dintre substanțe se separă, compoziția topiturii lichide se modifică, iar temperatura de solidificare a acesteia scade continuu pe măsură ce are loc cristalizarea. Căldura degajată în timpul cristalizării încetinește oarecum procesul de răcire și, prin urmare, pornind de la punct l pe curbă 2, abruptul liniei curbei de răcire scade. În cele din urmă, când topitura devine saturată cu ambele substanțe , Cristalizarea ambelor substanțe începe simultan. Aceasta corespunde apariției unei secțiuni orizontale pe curba de răcire b`s`. Când cristalizarea se termină, se observă o scădere suplimentară a temperaturii.

Pe baza curbelor de răcire a amestecurilor de diferite compoziții, se construiește o diagramă de fuzibilitate. Să ne uităm la cele mai tipice dintre ele.

Informații conexe.

Și sub formă de diverși compuși. În stare liberă, există metale în natură care sunt greu de oxidat cu oxigenul atmosferic, de exemplu, platină, aur, argint și mult mai rar, mercur, cupru etc.

Metalele native se găsesc de obicei în cantități mici ca boabe sau incluziuni în roci. Ocazional, există și bucăți de metal destul de mari - pepite. Astfel, cea mai mare pepită de cupru găsită a cântărit 420 de tone, argint - 13,5 tone, iar aur - 112 kg.

Majoritatea metalelor din natură există într-o stare legată sub formă de diferiți compuși chimici naturali - minerale. Foarte des aceștia sunt oxizi, de exemplu minerale de fier: minereu de fier roșu, minereu de fier brun, minereu de fier magnetic Fe3O4. Adesea, mineralele sunt compuși sulfuri, de exemplu luciul de plumb PbS, amestecul de zinc sau galena ZnS, cinabru HgS.

Mineralele fac parte din roci și minereuri. Minereurile sunt formațiuni naturale care conțin minerale în care metalele se găsesc în cantități adecvate din punct de vedere tehnologic și economic pentru producerea metalelor în industrie.

Pe baza compoziției chimice a mineralului inclus în minereu, se disting oxidul, sulfura și alte minereuri.

De obicei, înainte de obținerea metalelor din minereu, acesta este pre-îmbogățit - se separă roca sterilă, impuritățile etc., rezultând formarea unui concentrat care servește drept materie primă pentru producția metalurgică.

Metalurgia este știința metodelor și proceselor de producere a metalelor din minereuri și alte produse care conțin metale, producția de aliaje și prelucrarea metalelor. Cea mai importantă ramură a industriei grele implicată în producția de metale și aliaje poartă același nume.

În funcție de metoda de obținere a metalului din minereu (concentrat), există mai multe tipuri de producție metalurgică.

Pirometalurgie - metode de prelucrare a minereului bazate pe reacții chimice care au loc la temperaturi ridicate (greacă piros - foc).

Procesele pirometalurgice implică prăjirea, în care compușii metalici conținuți în minereuri, în special sulfuri, sunt transformați în oxizi, iar sulful este îndepărtat sub formă de oxid de sulf (1V) SO2, de exemplu:

2СuS + 3O2 = 2СuО + 2SO2

și topirea, în care reducerea metalelor din oxizii lor are loc cu ajutorul cărbunelui, hidrogenului, monoxidului de carbon (P), un metal mai activ, de exemplu:

2СuО + С = 2Сu + СO2

Сr2O3 + 2Аl = Аl2O3 + 2Сr

Dacă aluminiul este utilizat ca metal reducător, procesul de reducere corespunzător se numește aluminotermie. Această metodă de obținere a metalelor a fost propusă de omul de știință rus N. N. Beketov.

Nikolai Nikolaevici Beketov

chimist fizician rus. A contribuit la dezvoltarea chimiei fizice ca domeniu independent al științei. El a descoperit procesul chimic de deplasare a metalelor din soluțiile sărurilor lor sub influența altor metale și a hidrogenului.

Hidrometalurgia- metode de obţinere a metalelor pe baza reacţiilor chimice care apar în soluţii.

Procesele hidrometalurgice includ etapa de transfer a compușilor metalici insolubili din minereuri în soluții, de exemplu, sărurile de cupru, zinc și uraniu sunt transferate în soluție prin acțiunea acidului sulfuric, iar compușii de molibden și wolfram sunt transferați prin tratare cu o soluție de sodă, urmată prin separarea reductivă a metalelor din soluţiile rezultate folosind alte metale sau curent electric.

Electrometalurgie- metode de producere a metalelor pe bază de electroliză, adică separarea metalelor din soluțiile sau topiturile compușilor acestora prin trecerea unui curent electric continuu prin ele. Această metodă este utilizată în principal pentru producerea de metale foarte active - alcaline, alcalino-pământoase și aluminiu, precum și pentru producția de oțeluri aliate. Prin această metodă chimistul englez G. Davy a obținut pentru prima dată potasiu, sodiu, bariu și calciu.

Humphry Davy

(1778-1829)

chimist și fizician englez. Unul dintre fondatorii electrochimiei. Prin electroliza sărurilor și alcalinelor a obținut potasiu, sodiu, bariu, calciu, amalgam (o soluție de metal în mercur) de stronțiu și magneziu.

Metodele microbiologice de obținere a metalelor, care folosesc activitatea vitală a anumitor tipuri de bacterii, merită o mare atenție. De exemplu, așa-numitele bacterii tionice sunt capabile să transforme sulfurile insolubile în sulfați solubili. În special, această metodă bacteriană este utilizată pentru a extrage cuprul din minereurile sale sulfurate direct la locația lor. În continuare, soluția de lucru îmbogățită cu sulfat de cupru (II) este furnizată pentru prelucrarea hidrometalurgică.

1. Metale native.

Conținutul lecției notele de lecție sprijinirea metodelor de accelerare a prezentării lecției cadru tehnologii interactive Practică sarcini și exerciții ateliere de autotestare, instruiri, cazuri, întrebări teme pentru acasă întrebări de discuție întrebări retorice de la elevi Ilustrații audio, clipuri video și multimedia fotografii, imagini, grafice, tabele, diagrame, umor, anecdote, glume, benzi desenate, pilde, proverbe, cuvinte încrucișate, citate Suplimente rezumate articole trucuri pentru pătuțurile curioși manuale dicționar de bază și suplimentar de termeni altele Îmbunătățirea manualelor și lecțiilorcorectarea erorilor din manual actualizarea unui fragment dintr-un manual, elemente de inovație în lecție, înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi Doar pentru profesori lecții perfecte plan calendaristic pentru anul; recomandări metodologice; programe de discuții Lecții integrate

Majoritatea metalelor se găsesc în natură ca parte a compușilor în care metalele se află într-o stare de oxidare pozitivă, ceea ce înseamnă că pentru a le obține sub formă de substanță simplă este necesar să se efectueze un proces de reducere.

Dar, înainte de a restabili un compus metalic natural, este necesar să îl convertiți într-o formă care poate fi prelucrată, de exemplu, forma oxidului, urmată de reducerea metalului. Metoda pirometalurgică se bazează pe aceasta. Este reducerea metalelor din minereurile lor la temperaturi ridicate folosind agenți reducători nemetalici? cocs, monoxid de carbon (II), hidrogen; metal? aluminiu, magneziu, calciu și alte metale. .

Experiment demonstrativ 1. Obținerea cuprului din oxid folosind hidrogen.

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

Experiment demonstrativ 2. Producerea fierului din oxid folosind aluminiu.

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

Pentru a obține fier în industrie, minereul de fier este supus îmbogățirii magnetice: 3Fe2 O3 + H2 = 2Fe3O4 + H2O sau 3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2, iar apoi are loc un proces de reducere într-un cuptor vertical:

Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4H2O

Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4CO2

Vizualizați prelegerea media. (CD)

Metoda hidrometalurgică se bazează pe dizolvarea unui compus natural în vederea obținerii unei soluții a unei sări a acestui metal și deplasarea acestui metal cu una mai activă. De exemplu, minereul conține oxid de cupru și este dizolvat în acid sulfuric:

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O, apoi se efectuează o reacție de substituție

CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

Experiment demonstrativ 3. Interacțiunea fierului cu soluția de sulfat de cupru.

In acest fel se obtin argint, zinc, molibden, aur, vanadiu si alte metale.

Metoda electrometalurgică.

Acestea sunt metode de producere a metalelor folosind curent electric (electroliza). Vizualizați un fragment din prelegerea media. (CD)

Această metodă produce aluminiu, metale alcaline și metale alcalino-pământoase. În acest caz, topiturile de oxizi, hidroxizi sau cloruri sunt supuse electrolizei:

NaCl -> Na+ + Cl?

catod Na+ + e > Na0 ¦ 2

anod 2Cl? ?2e > Cl20 ¦ 1

ecuația generală: 2NaCl = 2Na + Cl2

O metodă modernă și rentabilă de producere a aluminiului a fost inventată de American Hall și francezul Héroux în 1886. Aceasta implică electroliza unei soluții de oxid de aluminiu în criolitul topit. Criolitul topit dizolvă Al2O3, la fel cum apa dizolvă zahărul. Electroliza unei „soluții” de oxid de aluminiu în criolitul topit are loc ca și cum criolitul ar fi doar un solvent, iar oxidul de aluminiu? electrolit.

Al2O3 -> AlAlO3 -> Al3+ + AlO33–

catod Al3+ +3e -> Al 0 ¦ 4

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

ecuația generală: 2Al2O3= 4Al + 3O2.

Descompunerea termică a compuşilor.

Fierul reacționează cu monoxidul de carbon (II) la presiune și temperatură ridicate 100-2000, formând pentacarbonil: Fe + 5CO = Fe (CO)5

Pentacarbonilul de fier este un lichid care poate fi ușor separat de impurități prin distilare. La o temperatură de aproximativ 2500, carbonilul se descompune, formând pulbere de fier: Fe (CO)5 = Fe + 5CO.

Există mai multe moduri de a obține metale în industrie. Utilizarea lor depinde de activitatea chimică a elementului obţinut şi de materiile prime utilizate. Unele metale apar în natură în formă pură, în timp ce altele necesită proceduri tehnologice complexe pentru a le izola. Extracția unor elemente durează câteva ore, în timp ce altele necesită mulți ani de prelucrare în condiții speciale. Metodele uzuale de obținere a metalelor pot fi împărțite în următoarele categorii: reducerea, prăjirea, electroliza, descompunerea.

Există și metode speciale de obținere a elementelor rare, care presupun crearea unor condiții speciale în mediul de prelucrare. Aceasta poate include decristalizarea ionică a rețelei structurale sau, dimpotrivă, un proces de policristalizare controlată care permite producerea unui izotop specific, iradierea radioactivă și alte proceduri de expunere non-standard. Sunt folosite destul de rar din cauza costului ridicat și a lipsei de aplicare practică a elementelor selectate. Prin urmare, să ne oprim mai în detaliu asupra principalelor metode industriale de producere a metalelor. Sunt destul de variate, dar toate se bazează pe utilizarea proprietăților chimice sau fizice ale anumitor substanțe.

Principalele metode de obținere a metalelor

Una dintre principalele modalități de obținere a metalelor este reducerea acestora din oxizi. Este unul dintre cei mai comuni compuși metalici găsiți în natură. Procesul de reducere are loc în furnalele la temperaturi ridicate și cu participarea agenților reducători metalici sau nemetalici. Din metale se folosesc elemente cu activitate chimică ridicată, de exemplu, calciu, magneziu, aluminiu.

Substanțele nemetalice includ monoxid de carbon, hidrogen și cărbuni de cocsificare. Esența procedurii de reducere este aceea că un element sau compus chimic mai activ înlocuiește metalul din oxid și reacționează cu oxigenul. Astfel, rezultatul este un nou oxid și metal pur. Aceasta este cea mai comună metodă de producere a metalelor în metalurgia modernă.

Prăjirea este doar o metodă intermediară de obținere a unui element pur. Ea presupune arderea sulfurei metalice într-un mediu cu oxigen, rezultând formarea unui oxid, care este apoi supus unei proceduri de reducere. Această metodă este, de asemenea, folosită destul de des, deoarece compușii sulfuri sunt larg răspândiți în natură. Producția directă de metal pur din compușii săi sulf nu este utilizată din cauza complexității și costului ridicat al procesului tehnologic. Este mult mai ușor și mai rapid să efectuați o procesare dublă, așa cum este indicat mai sus.

Electroliza, ca metodă de producere a metalelor, implică trecerea curentului printr-un compus de metal topit. Ca rezultat al procedurii, metalul pur este depus pe catod, iar alte substanțe sunt depuse pe anod. Această metodă este aplicabilă sărurilor metalice. Dar nu este universal pentru toate elementele. Metoda este potrivită pentru producția de metale alcaline și aluminiu. Acest lucru se datorează activității lor chimice ridicate, care, sub influența curentului electric, facilitează ruperea legăturilor stabilite în conexiuni. Uneori se folosește metoda electrolitică de obținere a metalelor pentru elementele alcalino-pământoase, dar acestea nu se mai pretează atât de bine la acest tratament, iar unele nu rup complet legătura cu nemetalul.

Ultima metodă - descompunerea are loc sub influența temperaturilor ridicate, care fac posibilă ruperea legăturilor dintre elemente la nivel molecular. Fiecare conexiune va necesita propriul nivel de temperatură, dar, în general, metoda nu conține niciun truc sau caracteristică. Singurul punct: metalul obținut în urma prelucrării poate necesita o procedură de sinterizare. Dar această metodă vă permite să obțineți un produs aproape 100% pur, deoarece catalizatorii și alte substanțe chimice nu sunt utilizați pentru implementarea acestuia. În metalurgie, metodele de producere a metalelor sunt numite descompunere pirometalurgică, hidrometalurgică, electrometalurgică și termică. Acestea sunt cele patru metode prezentate mai sus, numite doar nu după chimicale, ci după terminologia industrială.

Cum se obține metalul în industrie

Metoda de producere a metalelor depinde în mare măsură de distribuția acestuia în intestinele pământului. Exploatarea minieră are loc în principal sub formă de minereu cu un anumit procent de elemente. Minereurile de calitate superioară pot conține până la 90% metal. Minereurile de calitate scăzută, care conțin doar 20-30% din substanță, sunt trimise la o fabrică de procesare înainte de procesare.

Doar metalele nobile se găsesc în natură în forma lor pură și sunt extrase sub formă de pepite de diferite dimensiuni. Elementele chimic active se găsesc fie sub formă de săruri simple, fie sub formă de compuși polielement, care au o structură chimică foarte complexă, dar, în general, se descompun pur și simplu în componentele lor sub o anumită influență. Metalele cu activitate medie și scăzută în condiții naturale formează oxizi și sulfuri. Mai rar, ele pot fi găsite în compuși complecși acid-metal.

Înainte de obținerea metalului pur, se efectuează adesea una sau mai multe proceduri pentru a descompune substanțele complexe în altele mai simple. Este mult mai ușor să izolați un produs dintr-un compus cu două elemente decât dintr-o formațiune complexă cu mai multe elemente. În plus, procesul tehnologic necesită un control atent, care este foarte greu de asigurat atunci când vorbim de un număr mare de impurități cu proprietăți diferite.

În ceea ce privește latura de mediu a problemei, metoda electrochimică de producere a metalelor poate fi considerată cea mai curată, deoarece în timpul implementării sale nu sunt eliberate substanțe în atmosferă. În rest, metalurgia este una dintre cele mai dăunătoare industrii pentru natură, așa că în lumea modernă se acordă multă atenție problemei creării de echipamente fără deșeuri.

Deja, multe fabrici au abandonat utilizarea cuptoarelor cu vatră deschisă în favoarea unor modele electrice mai moderne. Acestea consumă mult mai multă energie, dar nu emit produse de ardere a combustibilului în atmosferă. Reciclarea metalelor este, de asemenea, foarte importantă. În acest scop, în toate țările sunt dotate puncte speciale de colectare în care se pot preda piese uzate din metale feroase și neferoase, care vor fi apoi trimise spre reciclare. În viitor, acestea vor fi folosite pentru a face produse noi care pot fi utilizate în conformitate cu scopul lor.