《63金属矿物与冶炼.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《63金属矿物与冶炼.pptx(20页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、一、金属在自然界的存在游离态(单质):化合态(化合物):Ag,Pt,AuAg,Pt,AuFe,Cu,NaFe,Cu,Na等绝大多数金属第1页/共20页二、金属矿物黄铁矿(FeSFeS2 2)磁铁矿(FeFe3 3O O4 4)菱铁矿(FeCOFeCO3 3)赤铁矿(FeFe2 2O O3 3)第2页/共20页孔雀石铝土矿黄铜矿第3页/共20页自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的金第4页/共20页三、钢铁的冶炼P98(CO)(Fe2O3)ACBCa(OH)2A、B、C三处各发生哪些化学反应,分别有什么现象?红棕色粉末变为黑色CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O澄清石灰水变浑浊2
2、 CO+O2 2CO2产生蓝色火焰点燃第5页/共20页实验步骤:一、通入经检验是纯净的CO一会儿二、点燃酒精灯加热四、待装置完全冷却后,再撤走通CO的导管三、熄灭酒精灯【思考】1、为什么要先通纯净的CO一会儿,再加热?防止管内空气与一氧化碳受热发生爆炸防止管内空气与一氧化碳受热发生爆炸2、实验结束时,为什么要熄灭酒精灯,再撤走 导管?防止生成的防止生成的FeFe又被氧化成又被氧化成FeFe2 2OO3 3第6页/共20页3、通入纯洁一氧化碳前先 。4、澄清石灰水的作用是什么?5、为什么要进行尾气处理?如何处理?6、如上图,尾气处理装置如何改进?改进后有何优点?7、如何证明生成的黑色粉末是铁?检
3、查装置的气密性检查装置的气密性验证反应是否产生验证反应是否产生验证反应是否产生COCOCO2 22COCOCO有毒,会污染空气;燃烧或收集起来有毒,会污染空气;燃烧或收集起来有毒,会污染空气;燃烧或收集起来 转到转到转到A AA处点燃;可以充分利用能源处点燃;可以充分利用能源处点燃;可以充分利用能源用磁铁靠近,黑色粉末能被吸引。用磁铁靠近,黑色粉末能被吸引。用磁铁靠近,黑色粉末能被吸引。第7页/共20页 3C+2Fe2O3=4Fe+3CO2高温H2 C练习:请写出H2和C还原Fe2O3的化学方程式高温3H2+Fe2O3=2Fe+3H2O具有还原性的物质:CO第8页/共20页原料:铁矿石(赤铁矿
4、)、焦炭、石灰石、空气1.1.炼铁设备:高炉过量空气过量空气 焦炭焦炭焦炭焦炭点燃点燃高温高温赤铁矿赤铁矿高温高温CO2COFe反应过程:提供铁元素a、燃烧产生热量b、产生还原剂CO制造炉渣提供氧气C+O2=CO2点燃C+CO2=2CO高温3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2高温涉及反应化学方程式:产品:生铁(含碳量2-4.3%)第9页/共20页铁的合金2.2.炼钢:氧气氧气高温高温钢钢生铁生铁钢(含碳量0.03-2%)生铁和钢的区别类别类别含碳量含碳量%含杂质含杂质机械性能机械性能机械加工机械加工生铁生铁24.3多多硬而脆硬而脆可铸不可可铸不可锻锻钢钢0.032少少硬而韧、硬而韧、有弹性有弹
5、性可铸可锻可铸可锻用氧化剂把生铁中的杂质氧化除去生铁(含碳量2-4.3%)第10页/共20页转 炉 炼 钢为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行的邮票第11页/共20页越活泼的金属,越容易与其他物质形成化合物,也就越难从化合物中还原出金属单质.越不活泼的金属,越不容易与其他物质形成化合物,也就越容易从化合物中还原出金属单质.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 由 强 渐 弱第12页/共20页1.活泼金属(如K Ca Na Mg AI)电解法:2Al2O3 =4Al+3O22.一般金属(如Zn Fe Sn P
6、b Cu)热还原法:Fe2O3+3CO=2Fe+3CO23.较稳定金属(如Hg Ag)直接加热法:2HgO=2Hg+O24.稳定金属(如Pt Au):直接以单质形式存在通电高温加热四、冶炼金属的常用方法第13页/共20页金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)CuHg AgPt Au电解法热还原法直接加热法第14页/共20页判断常见金属活泼性的方法判断常见金属活泼性的方法(2 2)金属能否与酸反应以及与酸反应的剧烈程度)金属能否与酸反应以及与酸反应的剧烈程度(3 3)金属与能否与金属化合物的溶液反应)金属与能否与金属化合物的溶液反应(1 1)金属能否与氧气反应以
7、及与氧气反应的)金属能否与氧气反应以及与氧气反应的 难易程度难易程度(4 4)金属冶炼的难易程度)金属冶炼的难易程度第15页/共20页m生铁 96%生铁 铁m铁 96%例:例:10001000吨含氧化铁吨含氧化铁80%80%的赤铁矿石,理论的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁上可以炼出含铁96%96%的生铁多少吨?的生铁多少吨?五、有关不纯物质的计算注意:带入化学方程式计算的数据应是 参加反应的纯净物的质量m纯净物纯度=m混合物100m纯净物=m混合物纯度m纯净物m混合物=100纯度赤铁矿石 氧化铁1000 t80%解解:设可炼出含设可炼出含铁铁96%96%的生铁的生铁的质量为的质量为x x Fe2
8、O3+3CO =2Fe+3CO2 160 112 160 112 1000t 1000t80%80%x x96%96%160 160 1000t1000t80%80%112 112 x x96%96%x x=583.3=583.3t 答答:需这种赤铁矿石需这种赤铁矿石583.3583.3吨吨=高温第16页/共20页解解:m(Fe)=16001600吨吨(1(12%)=15682%)=1568吨吨 高温 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112 160 112x x80%156880%1568吨吨 160 112160 112 x x80%156880%1568吨吨解得解得:x x=2800=2800吨吨答答:需这种赤铁矿石需这种赤铁矿石28002800吨吨。典型习题例例:要炼出含要炼出含2%2%杂质的生铁杂质的生铁16001600吨吨,需要含氧化铁质量分数为需要含氧化铁质量分数为80%80%的赤铁矿石多少吨?的赤铁矿石多少吨?设需要含设需要含80%80%的赤铁矿石的质量为的赤铁矿石的质量为x x第17页/共20页第18页/共20页第19页/共20页感谢您的观看。第20页/共20页