intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Hoá vô cơ 2: Chương 3.6 - TS. Lê Tiến Khoa

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

10
lượt xem
4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hoá vô cơ 2 - Chương 3.6: Khoáng vật và phương pháp chế hóa, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Hàm lượng trong tự nhiên; Phân loại phương pháp tuyển; Tuyển trọng lực; Luyện kim – Phương pháp hỏa luyện; Các phương pháp tinh luyện;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hoá vô cơ 2: Chương 3.6 - TS. Lê Tiến Khoa

  1. Chương 3 HÓA HỌC CÁC NGUYÊN TỐ d KHOÁNG VẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ HÓA GV: TS. Lê Tiến Khoa L/O/G/O
  2. Hàm lượng trong tự nhiên Trữ lượng và dạng tồn tại  Trữ lượng và dạng tồn tại của các ngtố d được trình bày như sau
  3. Tuyển quặng Mục đích tuyển quặng  Quặng thường chứa đất đá + tạp chất → hàm lượng khoáng không cao Tuyển quặng Tách đất đá và làm giàu hàm lượng khoáng có ích  Trước khi tuyển: nghiền cho vỡ các hạt kết hạch Phân loại phương pháp tuyển  Tuyển trọng lực  Tuyển nổi  Tuyển từ
  4. Tuyển quặng Tuyển trọng lực  Dựa vào sự khác biệt giữa trọng lượng riêng của khoáng vật và tạp Tốc độ rơi khác nhau Ví dụ: tuyển quặng oxide như hematite, oxide Au, Ag...
  5. Tuyển quặng Tuyển nổi  Tuyển nổi: thuốc tuyển + cải tạo bề mặt khoáng vật Khoáng vật trở nên kị nước → bám vào bọt khí nổi lên Ví dụ: tuyển quặng sulfur
  6. Tuyển quặng Tuyển từ  Tuyển từ: khác biệt về từ tính của khoáng và tạp Ví dụ: tuyển quặng magnetite
  7. Luyện kim – Phương pháp hỏa luyện Đặc trưng của hỏa luyện  Đặc trưng: tiến hành ở To cao và có kèm theo sự cháy  Mỗi loại quặng có quy trình hỏa luyện thích hợp Hỏa luyện quặng oxide  Tác nhân khử: C, CO, hay các kim loại Mg, Al, Si… Phương pháp nhiệt kim loại MoO3 + 3H2 → Mo + H2O CrO3 + 2Al → 2Cr + Al2O3 Phương pháp nhiệt nhôm
  8. Luyện kim – Phương pháp hỏa luyện Hỏa luyện quặng sulfur  Quặng được chuyển trước sang dạng oxid bằng cách nung với sự có mặt của oxygen Quặng tồn tại chung với Fe  1 số quặng có Fe đi kèm: sử dụng để điều chế hợp kim với sắt sử dụng trong kỹ thuật Fe(CrO2)2 + 4C → (Fe + 2Cr) + 4CO Hợp kim Fe–Cr MnO2 + Fe2O3 + xC → (Fe + Mn) + xCO Hợp kim Fe–Mn
  9. Luyện kim – Phương pháp hỏa luyện Hỏa luyện quặng sulfur  Quặng được chuyển trước sang dạng oxid bằng cách nung với sự có mặt của oxygen Quặng tồn tại chung với Fe  1 số quặng có Fe đi kèm: sử dụng để điều chế hợp kim với sắt sử dụng trong kỹ thuật Fe(CrO2)2 + 4C → (Fe + 2Cr) + 4CO Hợp kim Fe–Cr MnO2 + Fe2O3 + xC → (Fe + Mn) + xCO Hợp kim Fe–Mn
  10. Luyện kim – Phương pháp thủy luyện Đặc trưng của thủy luyện  Đặc trưng: chế biến quặng trong H2O Thường sử dụng đối với quặng nghèo, quặng đa kim  Ưu điểm:  Khuyết điểm: • Nhiệt độ phản ứng thấp • Thời gian phản ứng rất lâu • Thiết bị đơn giản • Dễ sử dụng
  11. Luyện kim – Phương pháp thủy luyện Các quá trình chính của thủy luyện  Hòa tách quặng trong dung dịch kiềm, acid hay tạo phức  Tách kim loại dưới dạng thích hợp: kết tinh, kết tủa (chất ít tan hoặc KL), chiết, trao đổi ion…  Rửa, lọc sản phẩm Ví dụ
  12. Luyện kim – Phương pháp điện luyện Đặc trưng của điện luyện  Đ/v các KL không hỏa luyện được: khó khử Sử dụng phương pháp điện luyện Có thể kết hợp phương pháp thủy luyện đ/v các quặng nghèo (hòa tách xong điện phân)  Ưu điểm:  Khuyết điểm: • Độ tinh khiết cao • Giá thành cao  Thiết bị trong phương pháp điện luyện: • Máy chỉnh lưu 1 chiều với cường độ dòng rất cao • Anod (cực dương) • Catod (cực âm) • Dung dịch điện ly (dd muối hòa tan hoặc nóng chảy)
  13. Luyện kim – Phương pháp điện luyện Các quá trình chính  Phản ứng ở anod  Phản ứng ở catod • Hòa tan KL điện cực • Thoát khí ở điện cực (điện cực • Oxi hóa anion không tan) Cu – 2e– → Cu2+ 2H+ + 2e– → H2 4OH– - 4e– → 2H2O + O2 Cu2+ + 2e– → Cu (môi trường acid mà ???)
  14. Các phương pháp tinh luyện Khái quát chung  Để tinh luyện kim loại: dùng các p.p hỏa luyện, thủy luyện, điện luyện, phân hủy nhiệt, chưng cất chân không Phương pháp hỏa luyện  Sử dụng khi kim loại bền oxi hóa  Quá trình: dùng tác nhân hóa học có ái lực với tạp chất > kim loại Chuyển tạp chất thành hợp chất dưới dạng bã khó nóng chảy ở To cao Có thể tách khỏi kim loại Ví dụ: Au lẫn Cu, Ag, Pb Dùng oxi không khí oxi hóa tạp → oxide khó nóng chảy Tách ra dưới dạng bã
  15. Các phương pháp tinh luyện Phương pháp điện luyện  Sử dụng khi kim loại có thế khác biệt với tạp chất hay khi hàm lượng tạp chất thấp  Các trường hợp: • Etạp > EM: tạp không tan → tách khỏi anod dưới dạng bùn • Etạp ~ EM: tạp cùng tan và cùng bị khử → loại tạp trước hoặc làm thay đổi thế bằng tác nhân tạo phức • Etạp < EM: tạp hòa tan nhưng không bị khử ở catod Anod: KL M thô Catod: KL M tinh Quá trình điện cực M – ne– → Mn+ Mn+ + ne– → M
  16. Các phương pháp tinh luyện Phương pháp phân hủy nhiệt  Chuyển KL thành hợp chất dễ bay hơi (phức cacbonyl) Phân hủy nhiệt thu KL tinh khiết Ví dụ: Tinh chế Ni: cho KL thô + CO → phức Ni(CO)n dễ bay hơi Phức được đưa ra ngoài và phân hủy nhiệt Phương pháp chưng cất chân không  Sử dụng nếu tạp và KL bay hơi ở nhiệt độ khác nhau • ĐK chân không: tránh bề mặt KL bị oxi hóa → giảm quá trình bay hơi
  17. Các phương pháp tinh luyện Ví dụ về luyện vàng  Khi kích thước hạt vàng lớn: phương pháp hỗn hống • Hòa tan tinh quặng vào Hg, Au dễ tạo hỗn hống • Tạp Cu, Fe, Al, Ni,… không tạo hỗn hống ở nhiệt độ thường  Khi kích thước hạt vàng mịn: phương pháp cianur • Hoà tách vàng rồi xi măng hóa 4Au + 8CN– + O2 + 2H2O → 4[Au(CN)2]– + 4OH– 2[Au(CN)2]– + Zn → 2Au + [Zn(CN)4]2–  Khi kích thước hạt vàng lớn: phương pháp tuyển trọng lực  Khi kích thước hạt vàng rất mịn: phương pháp tuyển nổi
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
5=>2