金屬資源的利用和保護(hù)

金屬資源的利用和保護(hù)一.金屬元素在自然界中的存在

金屬元素在自然界中分布很廣，極少數(shù)不活潑的金屬（如鉑、金、銀等）有單質(zhì)形式存在；圖5—2地殼中金屬的百分含量

鋁7.73%鐵4.75%

鈣3.45%

鈉2.74%鉀2.47%鎂2.00%工業(yè)上把用來提煉金屬的礦物稱為礦石。鐵礦石等都是常見的礦石。其余大多數(shù)以化合物的形式存在。金屬化合物在自然界中以礦物的形式存在。赤鐵礦黃鐵礦菱鐵礦鋁士礦黃銅礦磁鐵礦常見幾種金屬礦物的成分磁鐵礦赤鐵礦Fe3O4Fe2O3鋁士礦Al2O3我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數(shù)國家之一，礦物儲量非常豐富。大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源。

提取量最大的是鐵二.鐵的冶煉2、原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣。1、設(shè)備：在高爐煉鐵鐵礦石赤鐵礦（Fe2O3）磁鐵礦（Fe3O4）3、反應(yīng)原理：在高溫下利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來。高爐煉鐵4、反應(yīng)式：C+O2

====CO2高溫C+CO2

====2CO高溫Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高溫Fe3O4+4CO=====3Fe+4CO2高溫5、煉鐵產(chǎn)物：生鐵煉鐵的實驗原理

一氧化碳還原氧化鐵現(xiàn)象：紅色粉末變成黑色，產(chǎn)生氣體使澄清的石灰水變渾濁。Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高溫實驗順序、注意事項與一氧化碳還原氧化銅相同。在實驗生產(chǎn)中，所用的原料或產(chǎn)物一般含有雜質(zhì)，在計算用料和產(chǎn)量時，應(yīng)考慮到雜質(zhì)問題[例題]：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？練習(xí)：1、某鋼鐵廠每天消耗2000t含氧化鐵80%的赤鐵礦，理論上可以煉出含鐵98%的生鐵多少噸？2、某煉鐵廠用含雜質(zhì)20%的赤鐵礦冶煉生鐵。若要

煉出1120t含鐵95%的生鐵，需要赤鐵礦多少噸？3、將18t含雜質(zhì)2%的石灰石在高溫下煅燒，可得到含雜質(zhì)的生石灰多少噸？（雜質(zhì)不參加反應(yīng)）據(jù)有關(guān)資料報導(dǎo)，現(xiàn)在全世界每年被腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20%——40%鋼鐵的最大的弱點就是容易生繡三.金屬資源保護(hù)鐵軌的銹蝕鐵釘?shù)纳P各種鐵制品的銹蝕

為了減少損失，需要探究金屬銹蝕的原因、防護(hù)的方法和廢金屬的回收利用金屬銹蝕給人類帶來了巨大的損失。1、金屬的腐蝕和防護(hù)取3枚潔凈無銹的鐵釘，分別放入3支試管中進(jìn)行下面的實驗步驟一、在試管中加入少量的蒸餾水，使鐵釘?shù)囊话虢]在水中步驟二、在試管2中注入迅速冷卻的沸水并倒上植物油步驟三、在試管3中加入少量干燥劑（生石灰或無水氯化鈣）再放一團(tuán)干棉球，把鐵釘放在干棉球上，塞緊橡皮塞鐵鐵在空氣中銹蝕，實際上是鐵跟氧氣、水等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。

鐵銹成分復(fù)雜，主要是Fe2O3·XH2O它是一種疏松多孔的物質(zhì)鐵銹

鐵制品表面有酸或鹽的溶液更加速鐵制品的銹蝕。鋁、鐵放置在空氣中為何現(xiàn)象不同？鐵銹是疏松多孔性的物質(zhì)，能讓水分和空氣穿過它的空隙，不斷向里層滲透，繼續(xù)跟鐵反應(yīng)，直至鐵被完全銹蝕。

鋁與氧氣反應(yīng)生成的致密的氧化鋁薄膜，能覆蓋在鋁表面，從而保護(hù)里層的鋁不再與氧氣反應(yīng)。鋁制品表面氧化膜不易去除，而鐵制品生銹應(yīng)及時除銹。在切過咸菜的鐵質(zhì)菜刀同一面上選相近的三處進(jìn)行下列實驗一處：用濕棉球濕潤；一處：用干布檫干一處：用干布檫干后，涂上一層食油；放置一晝夜，觀察菜刀三處表面發(fā)生的變化鐵鐵銹與空氣（氧氣）接觸與水接觸怎么防止鋼鐵生銹呢？在車船的表面噴油漆在機(jī)械表面涂防銹油在面盆、杯子、等表面燒涂搪瓷此外，還可以在鋼鐵表面鍍上一層能起保護(hù)作用的其他金屬。如：在鋼鐵表面鍍錫、鍍鋅、和鍍鉻鍍銅總結(jié)：防止鋼鐵制品生銹的方法：

（1)隔絕空氣或氧氣(2)隔絕水具體方法:1.“穿外衣”——加一層保護(hù)膜刷油漆——冰箱等；涂油——機(jī)器等；鍍其他金屬——門把手等；燒涂搪瓷——盆形成致密的氧化膜——槍管、鋸條。

2.“打強心針”——在鐵中加入其它金屬改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如：制成不銹鋼等）一.防止金屬的腐蝕

三.合理有效開采礦物四.尋找金屬的代用品金屬資源的保護(hù)：二.回收利用廢舊金屬減少對環(huán)境污染節(jié)約金屬資源小結(jié):1、把鐵礦石冶煉成鐵是一個復(fù)雜的過程，其主要反應(yīng)原理是在高溫下，一氧化碳奪取鐵礦石中的氧，將鐵還原出來．

Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高溫２、鐵生銹的主要條件是與空氣和水直接接觸，如果隔絕了空氣和水，就能在一定程度上防止鋼鐵生銹．在鋼鐵表面涂油、刷漆、鍍耐磨和耐腐蝕的鉻