金属冶炼方法

冶炼金属的方法归纳

王志荣

冶炼金属是从矿石中提取金属单质的过程，除物理方法外，金属的冶炼都是使金属从化合态转化为游离态的化学过程。根据金属的化学活动性不同，工业上冶炼金属一般有以下几种方法：

一. 物理方法

用于提取最不活泼的金属。Au、Pt等金属在自然界中主要以单质形式存在，可用物理方法分离得到。如“沙土淘金”就是利用水冲洗沙子，将沙土冲走，剩下密度很大的金砂，再进一步分离便可得到金属金（Au）。

二. 化学方法

绝大多数金属均用化学法提取。这些金属冶炼的本质是用还原剂使矿石发生还原反应（或加热使金属元素还原），具体有以下三种：

1. 电解法

该法适合冶炼金属活动性很强的金属，因为这类金属不能用一般的还原剂使其从化合物中还原出来，只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。

对于某些不活泼金属，如铜、银等，也常用电解其盐溶液的方法进行精炼。

如电解精炼铜，用硫酸铜（或氯化铜）溶液作为电解液，粗铜（含锌、铁、镍、银、金等杂质）铜板作为阳极，用纯铜薄钢板作为阴极。 总反应：

2. 热还原法

该法可冶炼较活泼的金属，碳、一氧化碳、氢气、活泼金属等是常用的还原剂。

（1）用碳作还原剂（火法冶金）（缺点：易混入杂质，污染大）

（2）氢气作还原剂（优点：得到的金属较纯，污染小，但价格较贵）

（3）用一氧化碳作还原剂（缺点：有污染）

（4）用比较活泼的金属作还原剂（缺点：易形成合金）

（铝热反应）

3. 热分解法

有些金属仅用加热的方法就可以从矿石中得到，用该法可冶炼某些不活泼金属。

如工业上用焙烧辰砂矿（HgS）的方法制取汞：受热分解均可得到Hg和Ag：

从矿石中提炼金属一般要经过三个步骤：（1）矿石的富集；（2）冶炼；（3）精炼。 金属冶炼的方法与金属的活动性顺序有相关性，即：

金属常见冶炼方法

一、电解法

金属活动顺序表中金属的冶炼如：

（熔融）

（熔融）

［生成的O2与阳极炭棒反应生成CO、CO2，所以应不断补充阳极炭棒，冰晶石（）为助熔剂。］

二、热还原法

金属活动顺序表中金属的冶炼。

（1）用作还原剂

（制很纯的还原性铁粉，这种铁粉具有很高的反应活性，在空中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火球”。）

（2）用C（焦炭、木炭）、CO作还原剂。如：

（我国是世界上冶炼锌最早的国家，明朝宋应星在《天工开物》一书中有记载）

（3）作还原剂（铝热剂）冶炼难熔的金属

（4）用等活泼金属为还原剂冶炼Ti等现代的有色金属。

（熔融）

（熔融）

钛是银白色金属，质轻和机械性能良好，耐腐蚀性强，广泛应用于化学工业、石油工业、近代航空、宇航、以及水艇制造中，被称为“空中金属”、“海洋金属”、“陆地金属”。医学上利用它的亲生物性和人骨的密度相近，用钛板、钛螺丝钉制作人工关节、人工骨，很容易和人体肌肉长在一起。所以又被称为“亲生物金属”。钛的合金（如钛镍合金）具有“记忆”能力，可记住某个特定温度下的形状，只要复回这个温度，就会恢复到这个温度下的形状，又被称为“记忆金属”。此外，钛还可制取超导材料，美国生产的超导材料中的90%是用钛铌合金制造的。由于钛在未来科技发展中的前景广阔，又有“未来金属”之称。

三、加热法

等不活泼金属的冶炼，可用加热其氧化物或锻烧其硫化物的方法。如：

唐代李白的秋浦歌：炉火照天地，红星乱紫烟。郝郎明月夜，歌曲动川寒。秋浦：在今安徽省池洲市西，当时产银、铜。郝郎指冶炼工人。

四、物理提取

在自然界中存在，其密度很大，用多次淘洗法去掉矿粒、泥沙等杂质，便可得。刘禹锡的浪淘沙：日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。（隈：水转弯的地方） 五、湿法冶金

即利用溶液中发生的化学反应（如置换、氧化还原、中和、水解等），对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程。如金、银的工业冶炼：

中国冶金概况

埃及大约在公元前5000年时开始进入青铜时代，公元前1000年左右开始进入铁器时代；美索不达米亚地区大约在公元前7000年时开始利用自然铜，公元前4000年时开始进入青铜时代，公元前1200年左右开始进入铁器时代；爱琴海地区大约在公元前3300年时开始进入青铜时代，公元前1000年左右开始进入铁器时代；印度大约在公元前2500年时开始进入青铜时代，公元前800年左右开始进入铁器时代；而中国是在公元前1500年左右开始进入青铜时代，公元前500年左右开始进入铁器时代的。

在早期的文明国度和地区中，中国使用铜、铁等金属的年代相对说来是较晚的。但是，由于中国在冶铸技术方面的发明和创新，使中国的冶金业很快就后来居上，跃升于世界的前列，并为中国古代文明的高度发达奠定了坚实的物质基础。从这里我们可以看到一个技术进步带动生产发展，并进而促进社会文明进步的典型范例。

中国冶金史上的一个最突出的特点，是铸造技术占有重要的地位，以至于铸造既作为成形工艺而存在，又成为冶炼工序中的一个组成部分，达到了“冶”与“铸”密不可分的地步。因此在古代文献中往往是冶铸并称，并对中国文化产生了深刻的影响。如常用词汇“模范”、“范围”、“陶冶”、“就范”等，都是由冶铸技术衍生而来的。这种冶与铸密不可分的冶金传统，是古代世界上其它国家和地区所无法比拟的。

夏王朝时期

中国冶金是从新石器时代晚期的采石和烧陶发展起来的。采石时不断发现各种金属矿石，烧陶窑为金属的冶铸准备了高温炉和在炉内还原条件下冶炼矿石的技术。在甘肃东乡县林家马家窑文化遗址中发现的距今约5000年的青铜刀，以及在其他一些新石器晚期遗址中相继发现的早期铜器和铜渣等，标志着中国冶金业的诞生。《左传》等古文献中关于夏代铸九鼎的记载和这时期遗址中出土的青铜器物，说明随着夏王朝的建立，青铜冶铸业有了初步发展。

冶炼金属的方法四种高中化学

嘿，咱先说说热还原法呗！就拿用一氧化碳还原氧化铁来说，把氧化铁和一氧化碳放在一起加热，氧化铁就被还原成铁啦！这过程就像一场激烈的战斗，一氧化碳这个勇士冲上去把氧化铁里的氧给夺了过来。步骤呢，先准备好反应物，然后在合适的温度下进行反应。注意事项可不少呢，得保证反应装置的密封性，不然一氧化碳泄漏那可就糟糕啦！这方法安全不？只要操作规范，还是比较安全稳定的。应用场景那可多了去了，像炼铁啥的。优势呢，能把一些氧化物还原成金属，效率还挺高。比如说钢铁厂用热还原法炼铁，那效果杠杠的，炼出了大量的优质铁。

再讲讲电解法。把金属盐溶液或者熔融的金属盐通上电，金属离子就会在阴极得到电子变成金属单质。这就好比一场神奇的魔法，电流就是那根魔法棒。步骤就是准备好电解质，通电进行反应。注意别让电极接反了，不然可就乱套啦！安全性方面，只要注意用电安全，一般没啥大问题。稳定性也不错。应用场景呢，像炼铝就常用电解法。优势就是能得到纯度很高的金属。铝厂用电解法炼铝，生产出的铝又轻又结实。

还有热分解法。一些不活泼的金属氧化物加热就能分解成金属单质。这就像一个胆小的家伙，稍微给点热就吓得把氧给扔了。步骤很简

单，加热就行。注意控制好温度。安全性挺高，没啥危险。稳定性也不错。应用场景相对少一些，比如炼汞。优势就是操作简单。

最后说说物理分离法。就像在沙子里找金子一样，把金属从混合物中分离出来。可以用淘洗、筛选等方法。这就像大海捞针，不过有技巧就不难啦！注意选择合适的方法和设备。安全性高，没啥风险。稳定性也不错。应用场景比如从矿石中分离出少量的贵金属。优势就是能得到高纯度的金属。

冶炼金属的方法各有各的妙处，咱得根据不同的情况选择合适的方法，这样才能炼出好金属。