Отримання металів

Руди майже завжди бувають забруднені так званою пустою породою. Тому металічні руди часто підлягають очищенню від пустої породи або збагаченню. Для збагачення металічних руд застосовують різні методи: механічні, електромагнітні, фізико-хімічні.

До кінця 19 ст. металургія розвивалася майже виключно на основі пірометалургічних переробок, тобто процесів, що протікають при високих температурах. На межі 19 - 20 вв. розвилася крупна галузь металургії - гідрометалургія.

Пірометалургічні процеси підрозділяються на випал, плавку, дистиляцію (сублімацію).

Випал проводиться при температурах, недостатніх для плавлення рудної сировини. Частіше усього проводять окисний випал - взаємодія сировини з киснем повітря. Прикладом є випал мідних, цинкових і свинцевих концентратів для виведення сірки у вигляді SO₂ і перетворення сульфідних мінералів у оксиди.

2ZnS + 2O₂ = 2ZnO+ 2SO₂

Плавка проводиться при температурах, достатніх для розплавлення всієї сировини або її частини.

Основними відновними плавками є доменний процес, а також свинцева, олов'яна та інші плавки, в яких відбуваються процеси відновлення металів з їх оксидів та інших сполук. Відновниками служать вуглець (карботермія) або метали (металотермія) АІ, Мg та інші активні метали:

3Fe₂O₃ +CO = 2Fe₃O₄ + CO₂,

Fe₃O₄+CO = 3FeO + CO₂,

FeO + CO = Fe + CO₂.

TiCl₄ + 2Mg = Ti + 2MgCl₂.

Дистиляція - випал або плавка, при яких метали або їх сполуки

випаровуються, а потім концентруються з газів у вигляді рідини або кристалів. Цей спосіб застосовують для витягання Hg, Cd, As та деяких інших корисних елементів.

Гідрометалургія - витягання металів з руд, концентратів і відходів різних виробництв у вигляді їх сполук водними розчинами хіміч­них реагентів з наступним виділенням металів з розчинів. Відновлен­ня металів у водних розчинах проводять або більш активними метала­ми, або шляхом виділення їх на катод при електролізі.

Процеси катодного відновлення металів з розчинів або розплавів звуться електрометалургією. Електролізом водних розчинів можуть бути отримані лише порівняно малоактивні метали. Активні ж метали - лужні, лужноземельні, алюміній - отримують виключно електролізом розплавлених солей.