金属矿物的开发利用(3).ppt
金属矿物的开发利用,北京市第一七一中学雷宏,在地壳中含量最高的金属元素是,其次是。,Fe,Al,除了Pt、Au等极少数金属外,绝大多数金属元素以什么形式存在于自然界,金属矿石,黄铜矿CuFeS2,菱镁矿MgCO3,,萤石CaF2,赤铁矿Fe2O3,黄铁矿FeS2,天然金Au,人类从原始社会发展到现代文明社会经历了一个漫长的过程.在不同的时代里,人们利用的生产生活材料也有所不同,石器时代,中国使用金属的历史,青铜器时代,司母戊大方鼎商代后期,铜斝(二里头遗址)(约4000年前),,铁器时代,现代铝、铁合金等多样化的材料,一、金属的冶炼,中国使用金属的历史,一定蕴含着金属冶炼的历史。下面我们顺着历史的脉搏领略一下我国著名的金属冶炼史。,青铜时代-----古法炼铜铁器时代----古法炼铁炼丹术近代冶炼,火法炼铜,古法炼铜-----兴于商周时期,灼烧辉铜矿(Cu2S),灼烧孔雀石[Cu2OH2CO3]与木炭混合物,碳法制铜,湿法炼铜,中国古代首创的胆水冶铜,西汉古籍淮南万毕术上就有“曾青得铁,则化为铜”的记载。,宋史食货记有记载把生铁打成薄片,排放在储有胆水的槽中,浸渍几天,然后刮取出泥状铜,炼铁-----春秋时期发明了冶炼生铁技术,西汉初懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁。,南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁。,古代炼铁,现代钢铁厂,铝热反应(实验4-1),,铝热剂,问题1为什么青铜器时代早于铁器时代呢,炼丹术-------起于战国时期、兴于汉代初期,,当封建社会发展到一定阶段,生产力有了较大的提高,统治阶级对物质享受的要求也越来越高.皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望第一希望掌握更多的财富,供他们享乐;第二希望长生不死,使他们的统治一劳永逸。,“长生药”,炼丹是中国古代的一种特殊方术。其内容非常复杂,中心目标是用人工方法制作既可以使人“长生不死”。其能用点金的神丹点化铜、铁等普通金属以转变为黄金和白银。由于中国古时有“成仙”的说法,所以炼丹术最先在中国诞生。丹”原来指丹砂(即硫化汞Hgs)。后来泛指被认为是“长生药”或“点金药”的各种药物。,18世纪后期拉瓦锡领导的一场革命,原理,炼钠、钾-----19世纪初,电解氯化钠,1807年戴维用电解的方法制得了K、Na;但制Al失败,由于早期炼铝十分困难,所以铝的价格十分昂贵,一度超越金银之上,直至19世纪上半叶,铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。,1886年22岁的美国青年化学家霍尔发现了冰晶石(Na3AlF6),降低了Al2O3的熔点,电解法制铝成功,制铝工艺不断改进,现在人们已经熟练掌握了从铝土矿(主要成分是Al2O3,当然还有很多其它杂质)中冶炼铝的技术,使得制铝成本大大下降,铝的价格也一降千丈,走入千家万户。,电解法冶炼铝,问题2介绍了这么多的冶炼金属反应,提炼一下金属冶炼一般有哪些方法冶炼的实质是什么,1、金属冶炼的方法,2、金属冶炼的实质,KCaNaMgAlZnFeCuHgAgPtAu,,,,,电解法,热还原法,热分解法,3、金属活动顺序与金属冶炼方法的关系,问题3金属冶炼方法与金属活动顺序有什么关系呢,二、废旧金属的回收与利用,钢铁生锈,钢铁腐蚀占年产量的十分之一,阿根廷回收的废旧金属制作的艺术品,金属铝的回收与利用,【思考与实践】设计实验流程如何从光卤石(KClMgCl26H2O)制取镁,进一步了解矿物的种类及冶炼方法,