6[1].2_金属矿物与冶炼

6.2 金属矿物与冶炼

一、金属在自然界的存在游离态(单质): 游离态(单质): Ag, Pt, Au 化合态(化合物): 化合态(化合物):Fe, Cu, Na等绝大多数金属 Na等绝大多数金属

二、金属矿物

赤铁矿( 赤铁矿(Fe2O3)

黄铁矿( 黄铁矿(FeS2 )

菱铁矿( 菱铁矿(FeCO3 )

磁铁矿( 磁铁矿(Fe3O4)

铝 土 矿

黄铜矿

孔雀石

自 然 界 以 单 质 形 式 存 在 的 银

自 然 界 以 单 质 形 式 存 在 的 金

三、炼铁的基本原理

基本原理： 基本原理： Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 现象：红棕色的 变黑， 现象：红棕色的Fe2O3变黑，同时产生使石灰 水变浑浊的气体。 水变浑浊的气体。 氧化反应： 氧化反应：得到氧的反应 还原反应： 还原反应：失去氧的反应

高温

具有还原性的物质: 具有还原性的物质 CO

H2

C

练习：请写出 还原Fe 练习：请写出H2和C还原 2O3的化学方程式 还原高温

3H2+Fe2O3 = 2Fe+3H2O 3C+2Fe2O3 = 4Fe+3CO2高温

H2、C、CO化学性质的比较 、 化学性质的比较性 可燃性 质 物质 点燃 C C + O2 点燃 CO2 2C + O2 2CO

还原性

高温

C + 2CuO

2Cu+CO2

CO H2

2CO + O2

点燃

2CO2

CO + CuO

Cu + CO2

2H2 + O2

点燃

2H2O

H2 + CuO

Cu + H2O

H2和C还原CuO实验比较 还原CuO实验比较

实 验 装 置 图

co

cuo

C

A

澄清的 石灰水

B

四、铁的冶炼 铁的冶炼1.炼 1.炼铁设备： 设备： 高炉 原料： 铁矿石(赤铁矿) 焦炭、石灰石、 原料： 铁矿石(赤铁矿)、焦炭、石灰石、空气 反应过程： 反应过程：

焦炭

过量空气 高温

焦炭 CO2 高温

赤铁矿 CO 高温 Fe

涉及反应化学方程式： 涉及反应化学方程式： C + O2 == CO2 C + CO2 == 2CO 3CO+Fe2O3 == 2Fe+3CO2 产品： 生铁(含碳量 产品： 生铁(含碳量2-4.3%) )高温 高温 点燃

2.炼 2.炼钢：

生铁

氧气 高温

钢

合金

钢(含碳量0.03-2%) 含碳量 )

生铁和钢的区别类别 生铁 钢 含碳量% 含碳量 2~4.3 0.03~2 含杂质 多 少 机械性能 硬而脆 硬而韧、 硬而韧、 有弹性 机械加工 可铸不可 锻 可铸可锻

中国古代冶炼图

为纪念1996年中国钢产量突破 亿吨 年中国钢产量突破1亿吨 为纪念 年中国钢产量突破 而发行的邮票 炉 炼 钢 转