《开发利用金属矿物和海水资源》PPT课件(2).ppt

* 海带提碘： 海带 海带灰 溶解过滤 灼烧 残渣 含I-的溶液 稀H2SO4 H2O2 含I2的溶液 含I2的有机溶液 萃取 * 海水提溴：主要方法是空气吹出法 主要流程 海水 浓缩 酸化 浓缩海水Br- 通入 氯气 海水Cl-Br2 通入空气 水蒸气(吹入) 吸收塔SO2 反应后 富集溴 HBr、SO42－ 通入Cl2 Cl-Br2 分离 溴单质 化学方程式： 2NaBr ＋ Cl2 === Br2 ＋2NaCl Br2 ＋ SO2 ＋ 2H2O === 2HBr ＋ H2SO4 2HBr ＋ Cl2 === Br2 ＋ 2HCl * 开发利用 金属矿物和海水资源 * * * 一、金属矿物的开发利用 黄铜矿 赤铁矿 铝矿 锰矿 钨矿 锌矿 * 人类最早发现和应用的金属分别是： * Cu2（OH）2CO3 ===== 2CuO + H2O + CO2↑ C + 2CuO ===== CO2 + 2Cu 高温 铜是人类第一种大量使用的金属，结束了漫长的“石器时代”. 在公元前6000年到7000年左右，人类开始迈进了象征古代文明开端的“铜器时代”。 铜 镜 汉武帝时铜币 先秦刀币 * 我国古代炼铁工业长期领先于世界，我们在西汉初时 已经懂得用木炭与铁矿石混合高温冶炼生铁，领先欧洲 一千余年，南宋末年的工匠又掌握了用焦炭炼铁，而欧洲 最早的英国直到500年后（相当于清朝乾隆末年），才掌握 这一技术。 古代中国劳动人民用木炭炼铁 * 冶炼金属的实质是用还原的 方法使金属化合物中的金属离子 得到电子变成金属原子。 将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程在工业上称为金属的冶炼。 * 金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性逐渐减弱 金属离子的得电子能力逐渐增强 * 冶炼金属的方法 * 1、热分解法（适合一些不活泼金属） 2HgO === 2Hg + O2 ↑ 加热 2Ag2O === 4Ag + O2 ↑ 加热 2、物理提取法：适用于极不活泼的 金属——Pt、Au * 3、电解法（适合一些非常活泼金属） MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑ 电解 2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑ 电解 冰晶石 2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑ 电解 * 4 、热还原法（适用于大部分金属） CuO+H2 === Cu + H2O 高温 Fe2O3+3CO === 2Fe + 3CO2 ↑ 高温 * 铝热反应 实验4－1 注意观察现象 * 反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中。 Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3 高温 铝热剂 铝是还原剂，在一定的条件下与某些金属氧化物反应，把其中的金属还原成单质。所以一些活泼的金属也可作还原剂。 * 3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3 高温 Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3 高温 3Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3 高温 其它铝热反应 * 铝热反应的应用 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??? 铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等。 * K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 电解法 热还原法 热分解法 物理提取法 * 今天铝的产量已经仅次于钢铁了，铝及铝合金成为现代文明不可缺少的金属，铝在工业上被称为“钢精”，是因为它的合金不但轻，而且强度足以替代钢铁，铝除了用于建材之外，还被用于航天工业，如我国第一颗人造卫星东方红一号，外壳全部用铝合金制成，美国的阿波罗—11号，宇宙飞船所用的金属材料中，铝及合金75%左右，可以说人类送上太空的金属中，铝是最多的了。 注意：正常人的人体，每70公斤体重约含61毫克铝。 但铝摄入过多却是对人体有害的，经研究表明，铝元素能渗入人脑，与神经元细胞释放出来的具有传递信息功能的有机碱反应，导