Co můžete získat z rudy?

magnetická železná ruda Fe3O4, červená železná ruda Fe2O3, hnědá železná ruda Fe2O3 ∙ H2O.

ledek chilský NaNO3;

Minerály a horniny obsahující kovy a jejich sloučeniny a vhodné pro průmyslovou výrobu kovů se nazývají rudy.

Průmysl, který se zabývá těžbou kovů z rud, se nazývá metalurgie.

Způsoby získávání kovů z rud.

1. Elektrometalurgická metoda – uhJedná se o metody výroby kovů pomocí elektrického proudu (elektrolýza). Touto metodou se vyrábí hliník, alkalické kovy a kovy alkalických zemin.

V tomto případě jsou taveniny oxidů, hydroxidů nebo chloridů podrobeny elektrolýze:

NaCl (tavenina) D Na+ + Cl-

katoda Na+ + e à Na0 ¦ 2

anoda 2Cl — — 2e à Cl20 ¦ 1

souhrnná rovnice: 2NaCl (tavenina) – (např. proud)až 2Na + Cl2

Moderní způsob výroby hliníku byl vynalezen v roce 1886. Jedná se o elektrolýzu roztoku oxidu hlinitého v roztaveném kryolitu. Roztavený kryolit rozpouští Al2O3, stejně jako voda rozpouští cukr.

Al2O3 (tavenina) D Al3+ + AlO33–

katoda Al3+ +3e à Al 0 ¦ 4

anoda 4AlO33– –12 e à 2Al2O3 +3O2 ¦ 1

souhrnná rovnice: 2Al2O3(tavenina) – (např. proud)až 4Al + 3O2.

2. Pyrometalurgická metoda je získávání kovů z jejich rud při vysokých teplotách pomocí redukčních činidel: nekovový : koks, oxid uhelnatý (II), vodík; kov: hliník, hořčík, vápník.

Aluminotermie :

Fe+32O3 +2Al = 2Fe0 + Al2O3

Získávají železo a chrom.

Redukce oxidů kovů vodíkem (hydrogenotermie ):

Cu +2 + H2 –(t)ŕ Cu0 + H2

Získávají se nízkoaktivní kovy – měď, wolfram.

Příprava litiny:

Ve vertikální peci se koks oxiduje na CO, poté dochází k postupné redukci železa z rudy:

3Fe2O3 + CO –(t)à 2Fe3O4 + CO2,

Fe3 + 4CO –(t)à 3FeО + 4CO2

FeO + CO –(t)à Fe+ CO2

Redukce uhlím (koks):

ZnO+C –(t)à Zn + CO

Získávají zinek a nikl.

3. Hydrometalurgická metoda je založena na rozpuštění přírodní sloučeniny za účelem získání roztoku soli tohoto kovu a vytěsnění tohoto kovu aktivnějším. Například ruda obsahuje oxid měďnatý a je rozpuštěna v kyselině sírové: CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O, poté se provede substituční reakce:

CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.

Tímto způsobem se získá stříbro, zinek, molybden, zlato a vanad.

Pokud je pro redukci vyžadován oxid kovu, pak se oxid nejprve získá během procesu zpracování:

a) ze sulfidu – pálením v kyslíku: 2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2

b) z uhličitanu – rozklad: CaCO3 –(t) à CaO + CO2

Litina a ocel.