Thống kê

Mới nhất Chủ đề mới Tài nguyên mới Blog - Quan điểm Trả lời nhiều Xem nhiều

🧨Tết Nguyên Đán còn:

00 ngày 00:00:00

Giới thiệu Một số quặng phổ biến và quy trình tách Nhôm, sắt, đồng

Master

MasterMaster là thành viên đã được xác minh.

Đầy tớ nhân dân
Admin
12/12/19
4,408
10,770
Bến Tre
gianghi.net
VND
2,219

1. Quặng Sắt (Nguồn nguyên liệu luyện gang, thép)​

Đây là nhóm quặng đa dạng nhất, tập trung chủ yếu ở chương trình Hóa học 12.

Tên QuặngThành phần chínhĐặc điểm & Sử dụng
Hematit đỏFe_2O_3 khanChứa nhiều sắt, phổ biến trong tự nhiên.
Hematit nâuFe_2O_3 .nH_2ODạng ngậm nước của hematit.
ManhetitFe_3O_4Giàu sắt nhất nhưng hiếm trong tự nhiên.
SideritFeCO_3Hàm lượng sắt thấp hơn, giải phóng CO_2 khi nung.
Pirit sắtFeS_2Ít dùng luyện sắt vì chứa lưu huỳnh gây giòn thép; chủ yếu dùng sản xuất H_2SO_4.

2. Quặng Nhôm và Đồng​

Đây là nền tảng của ngành công nghiệp điện lực và hàng không.
  • Quặng Bôxit (Bauxite): Thành phần chính là Al_2O_3 \cdot nH_2O
    • Khai thác: Làm sạch để thu đượcAl_2O_3 nguyên chất.
    • Sử dụng: Điện phân nóng chảy để sản xuất nhôm (Al).

3. Quặng chứa Canxi và Magie​

Nhóm này thường xuất hiện trong các bài học về nước cứng và công nghiệp silicat.
  • Đá vôi (Canxit):Thành phần chính là CaCO_3
    • Sử dụng: Sản xuất vôi sống (CaO), xi măng, thủy tinh và làm vật liệu xây dựng.
    • Sử dụng: Sản xuất magie, chịu lửa và dùng trong nông nghiệp để cải tạo đất bãi.

4. Các loại quặng khác​

  • Quặng Photphorit (Ca_3(PO_4)_2) & Apatit (3Ca_3(PO_4)_2 \cdot CaF_2):
    • Khai thác: Tại Lào Cai (Việt Nam) có trữ lượng lớn.
    • Sử dụng: Nguyên liệu duy nhất để sản xuất phân bón photpho (supephotphat, phân lân).
  • Quặng Florit (CaF_2): Dùng làm chất chảy trong luyện kim và sản xuất HF.
 

1. Quy trình tách Nhôm (Al) – Phương pháp Điện phân​

Vì nhôm là kim loại hoạt động mạnh, không thể khử bằng $C$ hay $CO$, nên phải dùng phương pháp điện phân nóng chảy.
  • Nguyên liệu: Quặng Bôxit ($Al_2O_3 \cdot nH_2O$).
    • Hòa tan quặng bằng dung dịch $NaOH$ đặc để tách bỏ tạp chất ($Fe_2O_3, SiO_2$):
      $Al_2O_3 + 2NaOH \rightarrow 2NaAlO_2 + H_2O$
    • Sục $CO_2$ để thu lại $Al(OH)_3$, sau đó nung để được $Al_2O_3$ tinh khiết.

2. Quy trình tách Sắt (Fe) – Phương pháp Nhiệt luyện (Lò cao)​

Sắt được sản xuất dưới dạng gang bằng cách dùng chất khử ($CO$) để khử oxit sắt ở nhiệt độ cao.
  • Nguyên liệu: Quặng sắt (Hematit $Fe_2O_3$), than cốc, đá vôi ($CaCO_3$).
  • Phản ứng tạo chất khử $CO$: Than cốc cháy tạo $CO_2$, sau đó gặp lớp than nóng đỏ tạo $CO$:
    $C + O_2 \rightarrow CO_2$; $CO_2 + C \rightarrow 2CO$
    • Phương trình tổng quát: $Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t^o} 2Fe + 3CO_2$
  • Tạo xỉ: Đá vôi phân hủy thành $CaO$, kết hợp với tạp chất $SiO_2$ (cát) trong quặng tạo xỉ nhẹ nổi lên trên, bảo vệ sắt nóng chảy không bị oxy hóa lại.
    $CaO + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3$ (Xỉ)
  • Hình ảnh về a blast furnace for iron production

    Shutterstock

3. Quy trình tách Đồng (Cu) – Phương pháp Hỏa luyện & Điện phân​

Phần lớn đồng trong tự nhiên tồn tại dạng quặng Sunfua ($CuFeS_2$), quy trình tách phức tạp hơn để loại bỏ lưu huỳnh và sắt.
  • Giai đoạn 1: Tuyển nổi & Nung (Hỏa luyện)
    • Quặng được nghiền nhỏ và dùng phương pháp tuyển nổi để làm giàu.
    • Nung trong lò để chuyển Sunfua thành oxit và tách sắt dưới dạng xỉ ($FeSiO_3$).
    • Phản ứng cuối thu được Đồng thô (Blister copper) có độ tinh khiết ~98%.
    • Dùng đồng thô làm cực dương (Anode), đồng tinh khiết làm cực âm (Cathode), dung dịch điện ly là $CuSO_4$.
    • Đồng ở cực dương tan ra và bám vào cực âm, các tạp chất (vàng, bạc...) rơi xuống đáy bể tạo thành "bùn dương cực". Kết quả thu được đồng tinh khiết 99,99%.

Sự khác biệt cốt lõi cho Master:​


Kim loạiBản chất phản ứngNăng lượng sử dụng
NhômCưỡng bức bằng dòng điện ($e$ trực tiếp)Điện năng cực lớn
SắtDùng hóa chất khử ($CO$)Nhiệt năng (đốt than)
ĐồngOxy hóa/Khử Sunfua + Điện phân sạchKết hợp nhiệt & điện
 
Bạn phải đăng nhập hoặc đăng ký để phản hồi tại đây.

Chia sẻ trang này

Người dùng đang xem chủ đề này

Trực tuyến: 1 (Thành viên: 0, Khách: 1)

THPT chuyên trong tỉnh

Chuyên Bến Tre
Chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm
Chuyên Nguyễn Thiện Thành

Phần mềm thông dụng

QC

Back
⇧ ⇩