金属冶炼的步骤有哪些?
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发布时间：2022-04-25 15:22
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时间：2023-10-15 12:47
金属冶炼一般有以下三个步骤：
1、第一步是矿石的富集，除去杂质，提高矿石中有用成分的含量；
2、第二步是冶炼，利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质；
3、第三步是精炼，采用一定的方法，提炼纯金属。
金属冶炼有以下几种方法？
1、电解法
电解是一种强有力的氧化还原手段，基本上所有的金属都能通过电解法制取，但电解法耗能最多，不经济，因此这个方法一般用在极活泼金属的冶炼。
极活泼金属一般极易和水反应，因此电解法不用金属的盐溶液，而是采用金属的熔融化合物。由于共价化合物在熔融时不易导电，因此一般选择离子化合物。在离子化合物中，氯化物的熔点较低，所以一般选择金属氯化物，如电解熔融氯化钠制取金属钠，电解氯化镁制取金属镁，电解氯化钙制取金属钙。
由于氯化铝是共价化合物，导电性很差，因此工业上电解氧化铝冶炼金属铝。另外由于氧化铝的熔点很高，一般加入冰晶石(Na₃AlF₆)降低氧化铝的熔点。
金属钾易溶于氯化钾中导致难以分离，加上金属钾的沸点较低导致容易溢出，工业上一般不采用电解法制取金属钾。由于金属钠的沸点比钾的沸点高，利用高沸点金属制取低沸点金属，一般工业上用金属钠在850℃高温条件下置换氯化钾得到金属钾的蒸气，冷却得到金属钾。
2、热还原法
制取活泼性一般的金属，如金属锌，铁，铜等，工业上一般采用还原剂把金属从它的氧化物还原出来。常用的还原剂有氢气，一氧化碳，焦炭和活泼金属等。
湿法冶铜也是中国古代制取铜的方法之一，《神农书》中有“胆矾水可浸铁为铜”，在西汉刘安所著的《淮南万毕术》也有“曾青得铁则化为铜”的描述，其原理是Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu。这种方法用到还原剂，但是在溶液中反应无需加热。
3、热分解法
制取某些不活泼金属可以使用加热分解的方法，一般加热金属氧化物使其分解成金属单质和氧气。如加热氧化汞生成金属汞；加热金属碘化物、羰基化合物等使其分解制取纯金属。比如碘化钛在钨丝上加热分解，沉积出金属钛。
4、物理方法
黄金等不活泼金属以单质存在于自然界，可用某些物理方法使其与杂质分离提取。比如沙里淘金可以用在纯度较大的金矿石。如果矿石含金量较少，工业上还会使用一些化学方法，如利用*溶解含量较少金矿石，在用其它金属把黄金从溶液中置换出来。
