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1、专题八打开材料之门单元1 金属矿物与金属冶炼烟店中学：夏冬雪课题课题 金属矿物与金属冶炼金属矿物与金属冶炼一、金属的存在一、金属的存在:自然金自然金(主要成分为主要成分为Au)Au)银银 除少数不活泼的金属如金、银、铂等有除少数不活泼的金属如金、银、铂等有单质单质形式形式存在外存在外,其余都以其余都以化合物化合物形式存在形式存在.褐铁矿褐铁矿（Fe2O3nH2O)黄铜矿的主要成分是黄铜矿的主要成分是CuFeS2化合物形式存在的金属化合物形式存在的金属赤铁矿赤铁矿(主要成分为主要成分为FeFe2 2O O3)3)磁铁矿磁铁矿主要成分为主要成分为FeFe3 3O O4 4黄铁矿黄铁矿主要成分是主要
2、成分是FeSFeS2 2化合物形式存在的金属化合物形式存在的金属金红石（金红石（TiO2）孔雀石孔雀石(主要成分为主要成分为Cu2(OH)2CO3)蓝铜矿蓝铜矿(主要成分为主要成分为Cu2(CO3)2(OH)2)闪锌矿的主要成分是闪锌矿的主要成分是ZnS，常含有常含有Fe、Cd、In、Ga等元素等元素菱铁矿主要成分是菱铁矿主要成分是FeCO3 我国矿产资源总量多，但人均占有我国矿产资源总量多，但人均占有量少。我国矿产的总量居世界第量少。我国矿产的总量居世界第6位。在位。在我国已发现的矿产有我国已发现的矿产有168种，其中已探种，其中已探明储量的有明储量的有152种，己开发利用的有种，己开发利用
3、的有132种，在世界种，在世界45种主要矿产储藏量价种主要矿产储藏量价值比较中，我国矿产总值约占世界总数值比较中，我国矿产总值约占世界总数的的14.6，居世界第，居世界第3位。但由于人口位。但由于人口众多，人均拥有量约为世界人均水平的众多，人均拥有量约为世界人均水平的13，居世界第，居世界第80位。位。人类使用铁的历史可以追溯到四千人类使用铁的历史可以追溯到四千五百多年以前，不过那时的铁是从太五百多年以前，不过那时的铁是从太空掉下的陨铁（其中含铁空掉下的陨铁（其中含铁90以上）。以上）。我国在商代就开始用铁，在河北、北我国在商代就开始用铁，在河北、北京、河南的某些地区出土过用陨铁打京、河南的某
4、些地区出土过用陨铁打制的铁刃铜钺。我国最早的人工冶铁制的铁刃铜钺。我国最早的人工冶铁制品是甘肃灵台出土的春秋初年秦国制品是甘肃灵台出土的春秋初年秦国的铜柄铁剑，这说明春秋初年我国已的铜柄铁剑，这说明春秋初年我国已掌握了冶铁技术掌握了冶铁技术 工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。二二.铁的冶炼铁的冶炼:3 3、现象、现象:FeFe2 2OO3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2高温1 1、工业炼铁的原料、工业炼铁的原料:2、炼铁主要设备：、炼铁主要设备：铁矿石和焦炭铁矿石和焦炭.石灰石石灰石高炉高炉4、炼铁原理：、炼铁原理：在高温下，利用焦炭与在高温下，利用焦炭与氧气反应生
5、成的氧气反应生成的CO把铁把铁从铁矿石还原出来从铁矿石还原出来。红色的粉末变成黑色的粉末红色的粉末变成黑色的粉末,同时同时产生使澄清石灰水变浑浊的气体产生使澄清石灰水变浑浊的气体在在实际生产时实际生产时,所用的原料或产物一般所用的原料或产物一般都含有杂质都含有杂质,在计算用料时和产量时在计算用料时和产量时,应考虑到杂质问题应考虑到杂质问题例例1:1:用一氧化碳去还原用一氧化碳去还原1000t1000t含含FeFe2 2OO3 38080的赤的赤铁矿石铁矿石,理论上可以炼出含理论上可以炼出含Fe 96 Fe 96 的生铁多的生铁多少吨少吨?(?(计算结果保留整数计算结果保留整数)解：解：1000
6、t赤铁矿中含氧化铁的质量为赤铁矿中含氧化铁的质量为 1000t80=800t设：设：800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 160 256 800t x _ =_ 800t x x=_ =560t 折合为含铁折合为含铁96的生铁的质量为的生铁的质量为 560t 96=583t 答：答：1000t含氧化铁含氧化铁80的赤铁矿石，理论上可炼的赤铁矿石，理论上可炼出含铁出含铁96的生铁的生铁583t 高温高温160256256800t160将含20%杂质的赤铁矿100t，用足量的CO还原，最多可炼铁多少吨？可制得含铁90%的生铁多少吨？练练 习习