Získavanie kovov v ich čistej forme. Základné metódy získavania kovov

Kovy v prírode možno nájsť vo forme minerálov, hornín a vodných roztokov. Len málo (Au, Pt, čiastočne Ag, Cu, Hg) sa nachádza vo voľnom stave.

Minerálne– individuálna látka so špecifickou kryštálovou štruktúrou (napríklad krieda, mramor je uhličitan vápenatý). Rock - zmes minerálov. Hornina obsahujúca značné množstvo kovov sa nazýva tzv ruda. Vodné roztoky – oceánska a morská voda; minerálna voda (v roztokoch sú kovy vo forme solí).

Hutníctvo je veda, ktorá študuje a vyvíja priemyselné metódy získavania kovov z rúd.

Pred získaním kovov sa ruda obohacuje (koncentruje), t.j. oddeľuje od odpadovej horniny.

Existujú rôzne spôsoby spracovania rúd. Najčastejšie používané metódy sú flotácia, gravitácia a magnetická.

Napríklad obsah medi v ťažených rudách zvyčajne nepresahuje 1 %, takže je potrebné predbežné obohatenie. Dosahuje sa pomocou metódy flotácie rudy, založenej na rôznych adsorpčných vlastnostiach povrchov kovových častíc síry a okolitej odpadovej horniny silikátového typu. Ak vo vode, ktorá obsahuje malú prímes nízkopolárnej organickej látky (napríklad borovicový olej), pretrepete prášok jemne mletej medenej rudy a prefúknete vzduch cez celý systém, častice sulfidu medi budú stúpať nahor spolu s vzduchové bubliny a pretekajú cez okraj nádoby vo forme peny a častice kremičitanu sa usádzajú na dne. To je základom metódy flotačného obohacovania, pomocou ktorej sa ročne spracuje viac ako 100 miliónov ton sírnych rúd rôznych kovov. Obohatená ruda – koncentrát – zvyčajne obsahuje od 20 do 30 % medi. Pomocou selektívnej flotácie je možné nielen separovať rudu z odpadovej horniny, ale aj separovať jednotlivé minerály polymetalických rúd.

Metalurgické procesy sa delia na pyrometalurgické a hydrometalurgické.

Pyrometalurgia– redukcia kovov z ich zlúčenín (oxidov, sulfidov a pod.) v bezvodých podmienkach pri vysokých teplotách.

Pri spracovaní sulfidových rúd sa sulfidy najskôr pražením premenia na oxidy a potom sa oxidy redukujú uhlím alebo CO:

ZnS + 302 = 2 ZnO + 2S02; 2PbS + 302 = 2 PbO + 2S02;

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

Napríklad liatina a oceľ sa vyrábajú pyrometalurgickou metódou.

Nie všetky kovy sa však dajú získať redukciou ich oxidov uhlím alebo CO, preto sa používajú silnejšie redukčné činidlá: vodík, horčík, hliník, kremík. Získavajú sa napríklad kovy ako chróm, molybdén, železo aluminotermia :

3Fe304 + 8Al = 9Fe + 4Al203.

hydrometalurgia - extrakcia kovov z rúd pomocou vodných roztokov určitých činidiel.

Napríklad ruda obsahujúca zásaditú soľ (CuOH)2C03 sa spracuje roztokom kyseliny sírovej:

(CuOH)2C03 + 2H2S04 = 2CuS04 + 3H20 + C02.

Meď sa izoluje z výsledného roztoku síranu buď elektrolýzou alebo pôsobením kovového železa:

Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4.

Vytesnenie jedného kovu druhým z roztoku jeho soli sa nazýva technológia cementácia.

Získava sa meď, zinok, kadmium, nikel, kobalt, mangán a iné kovy elektrolýza soľné roztoky. K vypúšťaniu kovových iónov z roztokov dochádza na katóde:

Cu +2 + 2 e –= Cuo.

Tieto procesy využívajú nerozpustné anódy, ktoré zvyčajne uvoľňujú kyslík:

2H20 - 4 e –→02 + 4H+.

Aktívne kovy (alkalické kovy a kovy alkalických zemín) sa získavajú elektrolýzou tavenín, pretože tieto kovy sú rozpustné vo vode:

(katóda, –): Mg +2 + 2 e –= Mg0; (anóda, +): 2Cl – – 2 e –= Cl20.

Metódy čistenia kovov

Vlastnosti kovov závisia od obsahu nečistôt v nich. Napríklad titán sa dlho nepoužíva pre jeho krehkosť spôsobenú prítomnosťou nečistôt. Po vývoji čistiacich metód sa používanie titánu prudko zvýšilo. Čistota materiálov je dôležitá najmä v elektronike, výpočtovej technike a jadrovej energetike.

Rafinácia– proces čistenia kovov založený na rozdieloch vo fyzikálnych a chemických vlastnostiach kovu a nečistôt.

Všetky spôsoby čistenia kovov možno rozdeliť na chemické a fyzikálno-chemické.

Chemické metódyčistenie zahŕňa interakciu kovov s určitými činidlami, ktoré tvoria zrazeniny alebo plynné produkty so základnými kovmi alebo nečistotami. Na získanie vysoko čistého niklu, železa a titánu sa používa tepelný rozklad prchavých zlúčenín kovov (karboxylový proces, jodidový proces).

Zoberme si napríklad výrobu zirkónu. V uzavretom systéme sú výpary jódu a surové zirkónium. Teplota v reakčnej nádobe je 300 ºС. Pri tejto teplote sa na povrchu zirkónu tvorí prchavý tetrajodid zirkoničitý:

Zr (sol) + 2I2 (g) ↔ ZrI4 (g).

Reakčná nádoba obsahuje volfrámové vlákno zahriate na 1500 °C. Vďaka vysokej reverzibilite tejto reakcie sa jodid zirkoničitý ukladá na volfrámové vlákno a rozkladá sa za vzniku zirkónu.

Fyzikálno-chemické metódy zahŕňajú elektrochemické, destilačné, kryštalizačné a iné spôsoby čistenia.

Elektrolýza je široko používaná v metalurgii ľahkých a neželezných kovov. Táto metóda sa používa na čistenie mnohých kovov: medi, striebra, zlata, olova, cínu atď.

Zoberme si napríklad rafináciu čierneho niklu, ktorý obsahuje nečistoty zinku a medi a slúži ako anóda v elektrolyzéri:

E 0 Zn 2+ / Zn = – 0,76 V; E 0 Cu2+ / Cu = 0,34 V; E 0 Ni 2+ / Ni = – 0,25 V.

Na anóde sa najskôr rozpúšťa kov s najnegatívnejším potenciálom. Pretože

E 0 Zn 2+ / Zn< E 0 Ni2+ / Ni< E 0 Cu 2+ / Cu ,

potom sa najskôr rozpustí zinok a potom základný kov – nikel:

Zn – 2 e –→ Zn 2 +, Ni – 2 e– → Ni2+.

Medená nečistota, ktorá má pozitívnejší potenciál, sa nerozpúšťa a vyzráža (kal) vo forme kovových častíc. Roztok bude obsahovať ióny Zn 2+ a Ni 2+. Na katóde sa najskôr nanesie kov s najpozitívnejším potenciálom, teda nikel. V dôsledku rafinácie sa teda nikel ukladá na katóde, meď padá do kalu a zinok prechádza do roztoku.

Elektrolýzou roztavených zlúčenín sa získava hliník, horčík, sodík, lítium, berýlium, vápnik, ako aj zliatiny niektorých kovov. Najrozsiahlejším elektrolytickým procesom v chemickom priemysle je elektrolýza roztoku NaCl na výrobu plynného chlóru na anóde, vodíka na katóde a alkalického roztoku v katódovom priestore. Okrem toho sa pri elektrolýze vyrába fluór z taveniny zmesi HF a NaF, vodík a kyslík z vody (na zníženie ohmických strát sa elektrolýza uskutočňuje v roztoku NaOH), oxid manganičitý z roztoku MnSO 4 atď.

Široko používané zónové tavenie , ktorá spočíva v tom, že ohrievacia zóna a tým aj zóna roztaveného kovu sa pomaly pohybuje pozdĺž ingotu (tyče). Niektoré nečistoty sa koncentrujú v tavenine a zhromažďujú sa na konci ingotu, iné na začiatku ingotu. Po opakovaných chodoch sa počiatočná a konečná časť ingotu odrežú, pričom zostane očistená stredná časť kovu.

Kovové zliatiny

Zliatina – je systém s kovovými vlastnosťami pozostávajúci z dvoch alebo viacerých kovov (jedným komponentom môže byť nekov).

Otázky chemickej interakcie kovov medzi sebou, ako aj s nekovmi, ak si produkty ich interakcie zachovávajú kovové vlastnosti, študuje jedna z oblastí anorganickej chémie - chémia kovov .

Ak usporiadate kovy tak, aby sa zvýšila ich vzájomná chemická interakcia, dostanete nasledujúcu sériu:

– komponenty navzájom neinteragujú ani v kvapalnom, ani v tuhom stave;

– zložky sa v kvapalnom skupenstve vzájomne rozpúšťajú, v pevnom skupenstve tvoria eutektikum (mechanická zmes);

– zložky navzájom tvoria kvapalné a tuhé roztoky akéhokoľvek zloženia (systémy s neobmedzenou rozpustnosťou);

– zložky medzi sebou tvoria jednu alebo viacero zlúčenín kovov, tzv intermetalické (systém s tvorbou chemickej zlúčeniny).

Na štúdium fyzikálnych vlastností zliatin v závislosti od ich zloženia sa široko používa fyzikálno-chemická analýza. To umožňuje detekovať a študovať chemické zmeny vyskytujúce sa v systéme.

Chemické premeny v systéme možno posudzovať podľa charakteru zmien rôznych fyzikálnych vlastností - teploty topenia a kryštalizácie, tlaku pár, viskozity, hustoty, tvrdosti, magnetických vlastností, elektrickej vodivosti systému v závislosti od jeho zloženia. Z rôznych typov fyzikálno-chemických analýz sa najčastejšie používa tepelná analýza . Počas analýzy stavajú a študujú tavné diagramy, ktoré predstavujú graf závislosti teploty topenia sústavy od jej zloženia.

Na zostavenie diagramu taviteľnosti vezmite dve čisté látky a pripravte z nich zmesi rôzneho zloženia. Každá zmes sa roztaví a potom pomaly ochladí, pričom sa v určitých intervaloch zaznamenáva teplota chladiacej zliatiny. Týmto spôsobom sa získa krivka chladenia. Na obr. 1. sú znázornené krivky chladenia čistej látky (1) a zliatiny ( 2 ). Prechod čistej látky z kvapalného do tuhého stavu je sprevádzaný uvoľňovaním kryštalizačného tepla, preto kým všetka kvapalina vykryštalizuje, teplota zostáva konštantná (časť bс, krivka 1 ). Ďalšie chladenie pevnej látky prebieha rovnomerne.

Pri ochladzovaní taveniny (roztoku) má krivka ochladzovania zložitejší tvar (obr. 1, krivka 2). V najjednoduchšom prípade ochladzovania taveniny dvoch látok dochádza najskôr k rovnomernému poklesu teploty, kým sa z roztoku nezačnú oddeľovať kryštály jednej z látok. Pretože teplota kryštalizácie roztoku je nižšia ako teplota čistého rozpúšťadla, kryštalizácia jednej z látok z roztoku začína nad teplotou kryštalizácie roztoku. Keď sa kryštály jednej z látok oddelia, zloženie tekutej taveniny sa zmení a jej teplota tuhnutia sa s výskytom kryštalizácie neustále znižuje. Teplo uvoľnené počas kryštalizácie trochu spomaľuje proces ochladzovania, a preto počnúc od bodu l na krivke 2, strmosť čiary ochladzovacej krivky klesá. Nakoniec, keď sa tavenina nasýti vzhľadom na obe látky , Kryštalizácia oboch látok začína súčasne. To zodpovedá vzhľadu vodorovného rezu na krivke chladenia b's'. Keď kryštalizácia skončí, pozoruje sa ďalší pokles teploty.

Na základe ochladzovacích kriviek zmesí rôzneho zloženia sa zostrojí diagram taviteľnosti. Pozrime sa na tie najtypickejšie z nich.

Súvisiace informácie.

A to vo forme rôznych zlúčenín. Vo voľnom stave sú v prírode kovy, ktoré sa ťažko oxidujú vzdušným kyslíkom, napríklad platina, zlato, striebro a oveľa menej často ortuť, meď atď.

Natívne kovy sa zvyčajne nachádzajú v malých množstvách ako zrná alebo inklúzie v horninách. Občas sa nájdu aj dosť veľké kusy kovu – nugety. Najväčší nájdený medený nuget vážil 420 ton, striebro - 13,5 tony a zlato - 112 kg.

Väčšina kovov v prírode existuje vo viazanom stave vo forme rôznych chemických prírodných zlúčenín – minerálov. Veľmi často sú to oxidy, napríklad minerály železa: červená železná ruda, hnedá železná ruda, magnetická železná ruda Fe3O4. Často sú minerálmi sulfidové zlúčeniny, napríklad olovnatý lesk PbS, zinková zmes alebo galenit ZnS, rumelkový HgS.

Minerály sú súčasťou hornín a rúd. Rudy sú prírodné útvary obsahujúce minerály, v ktorých sa kovy nachádzajú v množstvách technologicky a ekonomicky vhodných na výrobu kovov v priemysle.

Na základe chemického zloženia minerálu obsiahnutého v rude sa rozlišujú oxidy, sulfidy a iné rudy.

Zvyčajne sa pred získaním kovov z rudy táto predobohacuje – oddeľuje sa odpadová hornina, nečistoty a pod., čím vzniká koncentrát, ktorý slúži ako surovina pre hutnícku výrobu.

Hutníctvo je veda o metódach a postupoch výroby kovov z rúd a iných produktov obsahujúcich kov, výrobe zliatin a spracovaní kovov. Rovnaký názov má najvýznamnejšie odvetvie ťažkého priemyslu zaoberajúceho sa výrobou kovov a zliatin.

V závislosti od spôsobu získavania kovu z rudy (koncentrátu) existuje niekoľko druhov hutníckej výroby.

Pyrometalurgia - spôsoby spracovania rudy založené na chemických reakciách prebiehajúcich pri vysokých teplotách (grécky pyros - oheň).

Pyrometalurgické procesy zahŕňajú praženie, pri ktorom sa kovové zlúčeniny obsiahnuté v rudách, najmä sulfidy, premieňajú na oxidy a síra sa odstraňuje vo forme oxidu síry (1V) SO2, napr.

2СuS + 3O2 = 2СuО + 2SO2

a tavenie, pri ktorom dochádza k redukcii kovov z ich oxidov pomocou uhlia, vodíka, oxidu uhoľnatého (P), aktívnejšieho kovu, napr.

2СuО + С = 2Сu + СO2

Сr2O3 + 2Аl = Аl2O3 + 2Сr

Ak sa ako redukčný kov použije hliník, príslušný redukčný proces sa nazýva aluminotermia. Tento spôsob získavania kovov navrhol ruský vedec N. N. Beketov.

Nikolaj Nikolajevič Beketov

Ruský fyzikálny chemik. Prispel k rozvoju fyzikálnej chémie ako samostatného vedného odboru. Objavil chemický proces vytesňovania kovov z roztokov ich solí vplyvom iných kovov a vodíka.

Hydrometalurgia- spôsoby získavania kovov založené na chemických reakciách prebiehajúcich v roztokoch.

Hydrometalurgické procesy zahŕňajú štádium prenosu nerozpustných zlúčenín kovov z rúd do roztokov, napríklad soli medi, zinku a uránu sa prevedú do roztoku pôsobením kyseliny sírovej a zlúčeniny molybdénu a volfrámu sa prenesú pôsobením roztoku sódy, nasleduje redukčnou separáciou kovov z výsledných roztokov pomocou iných kovov alebo elektrického prúdu.

Elektrometalurgia- spôsoby výroby kovov na báze elektrolýzy, t.j. oddeľovanie kovov z roztokov alebo tavenín ich zlúčenín prechodom jednosmerného elektrického prúdu cez ne. Táto metóda sa používa najmä na výrobu veľmi aktívnych kovov - alkalických kovov, kovov alkalických zemín a hliníka, ako aj na výrobu legovaných ocelí. Práve touto metódou anglický chemik G. Davy prvýkrát získal draslík, sodík, bárium a vápnik.

Humphry Davy

(1778-1829)

anglický chemik a fyzik. Jeden zo zakladateľov elektrochémie. Elektrolýzou solí a zásad získaval draslík, sodík, bárium, vápnik, amalgám (roztok kovu v ortuti) stroncia a horčíka.

Veľkú pozornosť si zaslúžia mikrobiologické metódy získavania kovov, ktoré využívajú životne dôležitú aktivitu určitých druhov baktérií. Napríklad takzvané tionové baktérie sú schopné premeniť nerozpustné sulfidy na rozpustné sulfáty. Táto bakteriálna metóda sa používa najmä na extrakciu medi z jej sulfidových rúd priamo na ich mieste. Ďalej sa pracovný roztok obohatený síranom meďnatým dodáva na hydrometalurgické spracovanie.

1. Natívne kovy.

Obsah lekcie poznámky k lekcii podporná rámcová lekcia prezentácia akceleračné metódy interaktívne technológie Prax úlohy a cvičenia autotest workshopy, školenia, prípady, questy domáce úlohy diskusia otázky rečnícke otázky študentov Ilustrácie audio, videoklipy a multimédiá fotografie, obrázky, grafika, tabuľky, diagramy, humor, anekdoty, vtipy, komiksy, podobenstvá, výroky, krížovky, citáty Doplnky abstraktyčlánky triky pre zvedavcov jasličky učebnice základný a doplnkový slovník pojmov iné Zdokonaľovanie učebníc a vyučovacích hodínoprava chýb v učebnici aktualizácia fragmentu v učebnici, prvky inovácie v lekcii, nahradenie zastaraných vedomostí novými Len pre učiteľov perfektné lekcie kalendárny plán na rok, metodické odporúčania, diskusné programy Integrované lekcie

Väčšina kovov sa v prírode nachádza ako súčasť zlúčenín, v ktorých sú kovy v kladnom oxidačnom stave, čo znamená, že na ich získanie vo forme jednoduchej látky je potrebné uskutočniť redukčný proces.

Pred obnovou prírodnej zlúčeniny kovu je však potrebné previesť ju do spracovateľnej formy, napríklad do formy oxidu, po ktorej nasleduje redukcia kovu. Na tom je založená pyrometalurgická metóda. Ide o redukciu kovov z ich rúd pri vysokých teplotách pomocou nekovových redukčných činidiel? koks, oxid uhoľnatý (II), vodík; kov? hliník, horčík, vápnik a iné kovy. .

Demonštračný pokus 1. Získavanie medi z oxidu pomocou vodíka.

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

Demonštračný pokus 2. Výroba železa z oxidu pomocou hliníka.

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

Na získanie železa v priemysle sa železná ruda podrobí magnetickému obohateniu: 3Fe2O3 + H2 = 2Fe3O4 + H2O alebo 3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 a potom prebieha proces redukcie vo vertikálnej peci:

Fe304 + 4H2 = 3Fe + 4H20

Fe304 + 4CO = 3Fe + 4C02

Pozrite si mediálnu prednášku. (CD)

Hydrometalurgická metóda je založená na rozpustení prírodnej zlúčeniny s cieľom získať roztok soli tohto kovu a nahradení tohto kovu aktívnejším. Napríklad ruda obsahuje oxid meďnatý a je rozpustená v kyseline sírovej:

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O, potom vykonajte substitučnú reakciu

CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

Demonštračný pokus 3. Interakcia železa s roztokom síranu meďnatého.

Týmto spôsobom sa získava striebro, zinok, molybdén, zlato, vanád a ďalšie kovy.

Elektrometalurgická metóda.

Ide o spôsoby výroby kovov pomocou elektrického prúdu (elektrolýza). Pozrite si úryvok z mediálnej prednášky. (CD)

Touto metódou sa vyrába hliník, alkalické kovy a kovy alkalických zemín. V tomto prípade sú taveniny oxidov, hydroxidov alebo chloridov podrobené elektrolýze:

NaCl -> Na+ + Cl?

katóda Na+ + e > Na0 ¦ 2

anóda 2Cl? a2e > Cl20¦ 1

celková rovnica: 2NaCl = 2Na + Cl2

Moderný, cenovo výhodný spôsob výroby hliníka bol vynájdený Američanom Hallom a Francúzom Hérouxom v roku 1886. Ide o elektrolýzu roztoku oxidu hlinitého v roztavenom kryolite. Roztavený kryolit rozpúšťa Al2O3, rovnako ako voda rozpúšťa cukor. Elektrolýza „roztoku“ oxidu hlinitého v roztavenom kryolite prebieha tak, ako keby bol kryolit iba rozpúšťadlom a oxid hlinitý? elektrolyt.

Al2O3 -> AlAlO3 -> Al3+ + AlO33–

katóda Al3+ +3e -> Al 0 ¦ 4

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

celková rovnica: 2Al2O3= 4Al + 3O2.

Tepelný rozklad zlúčenín.

Železo reaguje s oxidom uhoľnatým (II) pri zvýšenom tlaku a teplote 100-2000 za vzniku pentakarbonylu: Fe + 5CO = Fe (CO)5

Pentakarbonyl železa je kvapalina, ktorú možno ľahko oddeliť od nečistôt destiláciou. Pri teplote okolo 2500 °C sa karbonyl rozkladá, pričom vzniká železný prášok: Fe (CO)5 = Fe + 5CO.

Existuje niekoľko spôsobov, ako získať kovy v priemysle. Ich použitie závisí od chemickej aktivity získaného prvku a použitých surovín. Niektoré kovy sa v prírode vyskytujú v čistej forme, iné si vyžadujú zložité technologické postupy na ich izoláciu. Extrakcia niektorých prvkov trvá niekoľko hodín, zatiaľ čo iné vyžadujú mnohoročné spracovanie za špeciálnych podmienok. Bežné metódy získavania kovov možno rozdeliť do nasledujúcich kategórií: redukcia, praženie, elektrolýza, rozklad.

Existujú aj špeciálne metódy na získanie vzácnych prvkov, ktoré zahŕňajú vytvorenie špeciálnych podmienok v prostredí spracovania. To môže zahŕňať iónovú dekryštalizáciu štruktúrnej mriežky alebo naopak riadený proces polykryštalizácie, ktorý umožňuje produkciu špecifického izotopu, rádioaktívne ožarovanie a iné neštandardné expozičné postupy. Používajú sa pomerne zriedkavo kvôli vysokým nákladom a nedostatku praktickej aplikácie vybraných prvkov. Pozrime sa preto podrobnejšie na hlavné priemyselné metódy výroby kovov. Sú dosť rôznorodé, ale všetky sú založené na využití chemických alebo fyzikálnych vlastností určitých látok.

Hlavné spôsoby získavania kovov

Jedným z hlavných spôsobov získavania kovov je ich redukcia z oxidov. Je to jedna z najbežnejších zlúčenín kovov v prírode. Proces redukcie prebieha vo vysokých peciach pri vysokých teplotách a za účasti kovových alebo nekovových redukčných činidiel. Z kovov sa používajú prvky s vysokou chemickou aktivitou, napríklad vápnik, horčík, hliník.

Medzi nekovové látky patrí oxid uhoľnatý, vodík a koksovateľné uhlie. Podstatou redukčného postupu je, že aktívnejší chemický prvok alebo zlúčenina vytláča kov z oxidu a reaguje s kyslíkom. Výstupom je teda nový oxid a čistý kov. Toto je najbežnejší spôsob výroby kovov v modernej metalurgii.

Praženie je len prechodný spôsob získania čistého prvku. Zahŕňa spaľovanie sulfidu kovu v kyslíkovom prostredí, čo vedie k tvorbe oxidu, ktorý sa potom podrobí redukčnému postupu. Táto metóda sa tiež používa pomerne často, pretože sulfidové zlúčeniny sú v prírode rozšírené. Priama výroba čistého kovu z jeho zlúčenín síry sa nevyužíva pre zložitosť a vysokú cenu technologického procesu. Je oveľa jednoduchšie a rýchlejšie vykonať dvojité spracovanie, ako je uvedené vyššie.

Elektrolýza, ako spôsob výroby kovov, zahŕňa prechod prúdu cez roztavenú kovovú zlúčeninu. Výsledkom tohto postupu je, že na katóde sa ukladá čistý kov a na anóde sa ukladajú ďalšie látky. Táto metóda je použiteľná pre kovové soli. Ale nie je to univerzálne pre všetky prvky. Metóda je vhodná na výrobu alkalických kovov a hliníka. Je to spôsobené ich vysokou chemickou aktivitou, ktorá pod vplyvom elektrického prúdu uľahčuje prerušenie väzieb vytvorených v spojeniach. Niekedy sa elektrolytická metóda získavania kovov používa pre prvky alkalických zemín, ale tie sa už na túto úpravu tak nehodia a niektoré úplne nerozbijú väzbu s nekovom.

Posledná metóda - rozklad nastáva pod vplyvom vysokých teplôt, ktoré umožňujú prerušiť väzby medzi prvkami na molekulárnej úrovni. Každé pripojenie bude vyžadovať svoju vlastnú úroveň teploty, ale vo všeobecnosti metóda neobsahuje žiadne triky ani funkcie. Jediný bod: kov získaný v dôsledku spracovania môže vyžadovať postup spekania. Táto metóda vám však umožňuje získať takmer 100% čistý produkt, pretože na jeho implementáciu sa nepoužívajú katalyzátory a iné chemikálie. V metalurgii sa spôsoby výroby kovov nazývajú pyrometalurgický, hydrometalurgický, elektrometalurgický a tepelný rozklad. Toto sú štyri metódy uvedené vyššie, len pomenované nie podľa chemickej, ale podľa priemyselnej terminológie.

Ako sa získava kov v priemysle

Spôsob výroby kovu do značnej miery závisí od jeho distribúcie v útrobách zeme. Ťažba prebieha hlavne vo forme rudy s určitým percentom prvkov. Vysokokvalitné rudy môžu obsahovať až 90 % kovu. Nekvalitné rudy, ktoré obsahujú len 20 – 30 % látky, sa pred spracovaním posielajú do spracovateľského závodu.

V prírode sa nachádzajú iba ušľachtilé kovy v čistej forme a ťažia sa vo forme nugetov rôznych veľkostí. Chemicky aktívne prvky sa nachádzajú buď vo forme jednoduchých solí, alebo vo forme polyelementových zlúčenín, ktoré majú veľmi zložitú chemickú štruktúru, ale vo všeobecnosti sa celkom jednoducho pod určitým vplyvom rozkladajú na svoje zložky. Kovy strednej a nízkej aktivity v prírodných podmienkach tvoria oxidy a sulfidy. Menej často ich možno nájsť v komplexných zlúčeninách kyseliny a kovu.

Pred získaním čistého kovu sa často vykonáva jeden alebo viac postupov na rozklad zložitých látok na jednoduchšie. Je oveľa jednoduchšie izolovať jeden produkt z dvojprvkovej zlúčeniny ako z viacprvkovej komplexnej formácie. Technologický proces si navyše vyžaduje starostlivú kontrolu, ktorú je veľmi ťažké zabezpečiť, keď hovoríme o veľkom množstve nečistôt s rôznymi vlastnosťami.

Pokiaľ ide o environmentálnu stránku problému, elektrochemický spôsob výroby kovov možno považovať za najčistejší, pretože pri jeho zavádzaní sa do ovzdušia neuvoľňujú žiadne látky. V opačnom prípade je metalurgia jedným z najškodlivejších odvetví pre prírodu, takže v modernom svete sa veľa pozornosti venuje problému vytvárania bezodpadových zariadení.

Mnohé továrne už upustili od používania otvorených pecí v prospech modernejších elektrických modelov. Spotrebúvajú oveľa viac energie, ale nevypúšťajú produkty spaľovania paliva do atmosféry. Recyklácia kovov je tiež veľmi dôležitá. Na tento účel sú vo všetkých krajinách vybavené špeciálne zberné miesta, kde môžete odovzdať použité diely zo železných a neželezných kovov, ktoré budú následne zaslané na recykláciu. V budúcnosti sa budú používať na výrobu nových produktov, ktoré možno použiť v súlade s ich zamýšľaným účelom.