金属资源的利用课件.ppt

1、第一课时第一课时 金属资源的利用金属资源的利用地球上的金属广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中地球上的金属广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中，金属存在形式金属存在形式：单质单质（很不活泼金属很不活泼金属）、化合物化合物自然界中以单质自然界中以单质形式存在的金形式存在的金自然界中以单质形自然界中以单质形式存在的银式存在的银一、金属资源的概况一、金属资源的概况赤铁矿（主要成分是赤铁矿（主要成分是Fe2O3)常见的矿石常见的矿石主要成分主要成分FeFe3 3O O4 4主要成分是主要成分是HgS 黄铁矿黄铁矿主要成分是主要成分是FeS2黄铜矿的主要成分是黄铜矿的主要成分是CuFeS2铝土矿铝土矿主要成分是主要

2、成分是Al2O3、杂质、杂质Fe2O3、S iO2等等 菱铁矿菱铁矿主要成分为主要成分为FeCO3 辉铜矿辉铜矿主要成分是主要成分是Cu2S 阿勒泰地区矿产资源情况简介阿勒泰地区矿产资源情况简介 阿勒泰位于哈萨克斯坦阿勒泰位于哈萨克斯坦中国中国蒙古国世界级有蒙古国世界级有色金属、稀有金属、贵金属、黑色金属成矿带色金属、稀有金属、贵金属、黑色金属成矿带中段，经过几十年的不懈努力，发现并开发了中段，经过几十年的不懈努力，发现并开发了一批在国内外享有盛名的矿山。如：可可托海一批在国内外享有盛名的矿山。如：可可托海伟晶岩型稀有金属矿床和众多白云母矿床，岩伟晶岩型稀有金属矿床和众多白云母矿床，岩浆熔离型

3、喀拉通克铜镍矿床，海相火山沉积岩浆熔离型喀拉通克铜镍矿床，海相火山沉积岩型阿舍勒铜多金属矿床，海相火山沉积岩蒙库型阿舍勒铜多金属矿床，海相火山沉积岩蒙库磁铁矿床等，矿业已经成为阿勒泰最具潜力的磁铁矿床等，矿业已经成为阿勒泰最具潜力的支柱产业，是我国最具潜力的矿产资源集中区支柱产业，是我国最具潜力的矿产资源集中区之一，具有之一，具有“三大、三多、一强三大、三多、一强”的特点。的特点。阿勒泰位于哈萨克斯坦阿勒泰位于哈萨克斯坦中国中国蒙古国世界级有蒙古国世界级有色金属、稀有金属、贵金属、黑色金属成矿带色金属、稀有金属、贵金属、黑色金属成矿带中段，经过几十年的不懈努力，发现并开发了中段，经过几十年的不

4、懈努力，发现并开发了一批在国内外享有盛名的矿山。如：可可托海一批在国内外享有盛名的矿山。如：可可托海伟晶岩型稀有金属矿床和众多白云母矿床，岩伟晶岩型稀有金属矿床和众多白云母矿床，岩浆熔离型喀拉通克铜镍矿床，海相火山沉积岩浆熔离型喀拉通克铜镍矿床，海相火山沉积岩型阿舍勒铜多金属矿床，海相火山沉积岩蒙库型阿舍勒铜多金属矿床，海相火山沉积岩蒙库磁铁矿床等，矿业已经成为阿勒泰最具潜力的磁铁矿床等，矿业已经成为阿勒泰最具潜力的支柱产业，是我国最具潜力的矿产资源集中区支柱产业，是我国最具潜力的矿产资源集中区之一，具有之一，具有“三大、三多、一强三大、三多、一强”的特点。的特点。“三大三大”矿产资源预测总量

5、大，资源潜力矿产资源预测总量大，资源潜力大，已形成的开发规模大。大，已形成的开发规模大。“三多三多”优势资源的探明储量多、富矿多、优势资源的探明储量多、富矿多、大矿多。大矿多。“一强一强”优势矿产属国家短缺的大宗支柱优势矿产属国家短缺的大宗支柱性矿产，与国家对矿产品需求的互补性强。性矿产，与国家对矿产品需求的互补性强。目前，拥有全国最大的稀有金属矿目前，拥有全国最大的稀有金属矿可可托海可可托海稀有矿、全疆最大的铁矿稀有矿、全疆最大的铁矿蒙库铁矿、全疆最蒙库铁矿、全疆最大的铜矿大的铜矿阿舍勒铜矿、全疆最大的镍矿阿舍勒铜矿、全疆最大的镍矿喀喀拉通克铜镍矿、全疆最大的铅锌矿拉通克铜镍矿、全疆最大的铅

6、锌矿科克塔勒科克塔勒铅锌矿、全疆最大的钼矿铅锌矿、全疆最大的钼矿索尔库都克铜钼矿。索尔库都克铜钼矿。我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、国家这一，矿物储量也很丰富，其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等钛、锡、锑等储量居世界前列，铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要的地位。储量在世界上也占有重要的地位。但由于人口但由于人口众多，人均拥有量约为世界人均水平的众多，人均拥有量约为世界人均水平的13，居世界第居世界第80位。位。大自然向人类提供了丰富的金属矿物资大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源，人类每年要

7、提炼数以亿吨计的金属用源，人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中，提取量于工农业生产和其它领域。其中，提取量最大的是最大的是铁铁。在地壳中，矿物常与岩石混合共在地壳中，矿物常与岩石混合共存在一起，形成存在一起，形成矿石矿石提问：那么矿石是如何变成金属的？提问：那么矿石是如何变成金属的？二、铁的冶炼二、铁的冶炼早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，从公元从公元1世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。世纪起，铁便成了一种最主要的金属材料。（1）原料：）原料：黄铁矿黄铁矿 FeS2赤铁矿赤铁矿 Fe2O3菱铁矿菱铁矿 FeCO3

8、磁铁矿磁铁矿 Fe3O4（2）原理：）原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来从铁矿石中还原出来Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温高温石灰石、石灰石、铁矿石铁矿石焦炭、空气焦炭、空气3）设备：高炉）设备：高炉化学方程式：化学方程式：70%含铁量含铁量1、工业炼铁：、工业炼铁：（4）产品：生铁（铁合金、混合物）产品：生铁（铁合金、混合物）（1）现象：）现象：红色红色粉末变成粉末变成黑色黑色，澄，澄清的石灰水变浑浊。清的石灰水变浑浊。点燃尾气有点燃尾气有蓝色蓝色火火焰焰2、实验室：一氧化碳还原氧化铁、实验室：一氧化碳

9、还原氧化铁Fe2O3 +3CO 2Fe +3CO2CO2 +Ca(OH)2 CaCO3 +H2O2CO +O2 2CO2用酒精灯点燃尾气的作用是用酒精灯点燃尾气的作用是防止一氧化碳污染空气防止一氧化碳污染空气（3）实验步骤：）实验步骤：1、检查装置气密性、检查装置气密性2、将适量的氧化铁装入试管并固定装置、将适量的氧化铁装入试管并固定装置3、点燃右边点燃右边酒精灯酒精灯4、通入一氧化碳通入一氧化碳气体气体5、点燃酒精喷灯给氧化铁加热、点燃酒精喷灯给氧化铁加热6、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热、待硬质玻璃管内红色物质完全变为黑色时停止加热7、待玻璃管内固体冷却后、待玻璃管内固体冷却

10、后停止通入一氧化碳停止通入一氧化碳，然后，然后熄灭右边熄灭右边酒精灯酒精灯（4）注意事项：）注意事项：实验前要先通实验前要先通CO将玻璃管中的空气排尽再加热，将玻璃管中的空气排尽再加热，防止加热时防止加热时CO与空气混合发生爆炸；与空气混合发生爆炸；实验完毕后，停止加热时要继续通实验完毕后，停止加热时要继续通CO至玻璃管内固至玻璃管内固体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧体冷却，防止高温下的生成物铁与空气接触而被氧化，同时还可防止石灰水倒吸。化，同时还可防止石灰水倒吸。反应物或生成物是混合物必须进行换反应物或生成物是混合物必须进行换算，换算方法如下：算，换算方法如下：混合物质量混合物质

11、量质量分数质量分数 质量分数质量分数纯净物质量纯净物质量三、有关杂质问题的计算含含例1、1000t含杂质含杂质20%的赤铁矿石中的赤铁矿石中氧化铁的质量是多少？氧化铁的质量是多少？氧化铁的质量氧化铁的质量：1000t（1-20%）=800t纯物质的质量纯物质的质量=不纯物质的质量不纯物质的质量纯物质的质量分数（纯度）纯物质的质量分数（纯度）不纯物质的质量不纯物质的质量=纯物质的质量纯物质的质量例:1000t含氧化铁含氧化铁80%的赤铁矿石，理的赤铁矿石，理论上可炼出含铁论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多的生铁的质量是多少少？解：氧化铁的质量解：氧化铁的质量：1000t 80%=800t设：理

12、论上可炼出铁的质量为设：理论上可炼出铁的质量为XFe2O3+3CO =2Fe+3CO2 160 2X56800 t X160 800t x=560t256 x高温高温=折合为含铁折合为含铁96%的生铁的质量为的生铁的质量为560t96%=583t答：答：1000t可炼出生铁为可炼出生铁为583t。练习：练习：要炼出含杂质要炼出含杂质3%3%的的生铁生铁20002000吨，需要含四氧吨，需要含四氧化三铁质量分数为化三铁质量分数为90%90%的的磁铁矿石多少？磁铁矿石多少？解：铁的质量解：铁的质量：2000t(1-3%)=1940t设：可炼出四氧化三铁的质量为设：可炼出四氧化三铁的质量为XFe3O4+4CO =3Fe+4CO2 232 168 X 1940t高温高温 232 x x=2679t 168 1940t=折合为磁铁矿石的质量为折合为磁铁矿石的质量为2679t90%=2977t答：磁铁矿石的质量为答：磁铁矿石的质量为2977t。