Статьи
Получение и применение важнейших металлов
| Металл | Символ |
Температура плавления, °С |
Важнейшее сырье и способ получения металла | Области применения |
| Алюминий | Al | 660,1 |
Бокситы (Al2O3 с примесями).
Электролиз при 950 ° С расплава, содержащего боксит и криолит Na3[AlF6] (искусственный или природный) |
Атомная техника, электротехника, теплообменная аппаратура, отражатели, зеркала. Получение сплавов (дуралюмин и др.) |
| Бериллий | Be | 1287 |
Берилл (Be3Al2)Si6O18, фенакит Be2SiO4 и др. переводят в BeCl2 или BeF2. Далее – электролиз BeCl2 в расплаве (с добавкой NaCl), либо восстановление BeF2 магнием при 925-1325 °С |
Атомная техника. Получение сплавов (бериллиевые бронзы и др. - для авиационно-космической отрасли) |
| Вольфрам | W | 3416 | Шеелит CaWO4. После извлечения кислотным или щелочным способом полученный порошок WO3 восстанавливают водородом, прессуют и спекают (порошковая металлургия) | Легирование сталей (инструментальных, быстрорежущих), авиационная и ракетная техника, нити и спирали накаливания Получение твердых сплавов (победит и др.) |
| Железо | Fe | 1535 |
Гематит Fe2O3, магнетит (FeIIFe2III)O4, сидерит FeCO3, лимонит Fe2O3 . nH2O. В доменных печах при 1200-1400 °С идет восстановление железа углеродом (кокс), выплавляется чугун (содержит 2-5% С). Передел чугуна в сталь (содержание С не более 2%) идет в конвертере или мартеновской печи при 1700 °С; ведется продувка воздуха либо кислорода (для удаления излишнего количество углерода) |
Важнейшие конструкционные материалы для всех областей техники |
| Золото | Au | 1063 | Самородное. Из россыпных месторождений добывают промывкой водой. Из бедных руд - цианированием (обработка раствором NaCN с одновременной продувкой воздуха) или амальгамированием (обработка ртутью) | Финансовая отрасль (золотой запас государства), ювелирные изделия, стоматология, электротехника (контакты, покрытия), зеркала и отражатели |
| Магний | Mg | 650 |
Карналлит KMgCl3 . 6H2O, магнезит MgCO3 и др. Электролиз расплава MgCl2 при 750-780 °С |
Сигнальные ракеты, зажигательные снаряды. Получение легких сплавов |
| Медь | Cu | 1083 |
Халькозин Cu2S, халькопирит (FeIIICuI)S2. Обжиг сырья, конвертирование до черновой меди (окисление воздухом сульфидов меди в расплаве), растворение в серной кислоте и электролиз раствора CuSO4 |
Электротехника (провода), теплообменники, вакуумные аппараты. Получение сплавов (бронза, латунь, мельхиор, нейзильбер, константан и др.) |
| Натрий | Na | 97,86 | Галит NaCl. Электролиз расплава NaCl (с добавками CaCl2 и др. солей), электролиз расплава NaOH | Химическая промышленность (катализатор, реагент). Получение сплавов |
| Олово | Sn | 231,9 | Касситерит SnO2 и вторичное сырье. Восстановительная плавка с углем и добавками, образующими шлак, в электропечах. Очистка электролизом или зонной плавкой | Тара в пищевой промышленности, защитные покрытия, белая жесть, фольга. Получение сплавов (бронза, латунь, подшипниковые сплавы, припои и др.) |
| Платина | Pt | 1769,3 | Самородная. Получают попутно при комплексной переработке полиметаллических руд | Электротехнические изделия (термопары, контакты и др.), аппаратура и катализатор в химической отрасли, стекловарении |
| Свинец | Pb | 327,4 | Галенит PbS. Окислительный обжиг до PbO, восстановление углеродом (кокс) до сырого свинца (“веркблей”). Очистка сырого свинца электролизом | Кислотоупорная аппаратура в химической промышленности, облицовка труб, радиационная защита, боеприпасы, пигменты, стекло. Получение сплавов (подшипниковые, типографские, легкоплавкие). |
| Серебро | Ag | 960,8 | Самородное серебро. Извлекается попутно при добыче золота, платины, выплавке меди | Зеркала, ювелирные и бытовые изделия, монеты, фото- и киноматериалы, электрические контакты и гальванические элементы, лекарства (колларгол и др.) |
| Титан | Ti | 1671 | Ильменит FeTiO3, рутил TiO2 и др. Хлорирование сырья, восстановление TiCl4 магнием | Получение диоксида титана – компонента жаропрочных материалов (эмаль, керамика), белого пигмента, катализатора. Получение сплавов |
| Хром | Cr | 1890 |
Хромит (Cr2IIIFeII)O4. Алюмотермия (восстановление алюминием) при 500-600 °С. Дальнейшая очистка хрома - электролизом |
Легирование стали (пружинные, рессорные, инструментальные стали), получение ферритов (звукозапись, компьютерная техника и др.). Получение сплавов (нержавеющая сталь) |
| Цинк | Zn | 419,5 | Сфалерит ZnS. Обжиг сырья, восстановление углеродом, очистка чернового цинка электролизом раствора ZnSO4 | Защитные покрытия, гальванические элементы, реактив в химическом синтезе, пигменты. Получение легких и легкоплавких сплавов |