Các phương pháp tách kim loại SVIP

1. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN CỦA KIM LOẠI VÀ QUẶNG, MỎ KIM LOẠI

Kim loại trong tự nhiên chủ yếu có mặt trong quặng dưới dạng hợp chất (oxide hoặc muối) trong quặng, mỏ.

Một số loại quặng thông dụng:

2. PHƯƠNG PHÁP TÁCH KIM LOẠI

Nguyên tắc tách kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử:

Mⁿ⁺ + ne → M

➤ Phương pháp nhiệt luyện

Nguyên tắc: Dùng C, CO,... để khử các oxide kim loại ở nhiệt độ cao.

Ví dụ: Tách kẽm từ quặng zinc blende.

- Đốt quặng trong không khí:

\(2ZnS+3O_2\overset{t^{o}}{\rarr}2ZnO+2SO_2\)

- Tách kẽm ra khỏi zinc oxide:

\(ZnO+C\overset{t^{o}}{\rarr}Zn+CO\)

➤ Phương pháp thủy luyện

Nguyên tắc: Hòa tan kim loại hoặc hợp chất của chúng bằng dung dịch thích hợp, sau đó dùng kim loại hoạt động mạnh hơn để khử ion kim loại trong dung dịch.

Ví dụ: Dùng Fe để khử ion Cu²⁺ trong dung dịch muối đồng.

\(Fe\left(s\right)+CuSO_4\left(aq\right)\rarr FeSO_4\left(aq\right)+Cu\left(s\right)\)

➤ Phương pháp điện phân

Phương pháp điện phân nóng chảy được sử dụng để điều chế các kim loại hoạt động mạnh như K, Na, Ca, Mg, Al,...

Ví dụ: Điện phân MgCl₂ nóng chảy .

Điện phân dung dịch dùng để tách kim loại hoạt động trung bình, yếu.

Ví dụ: Điện phân dung dịch CuCl₂ để điều chế Cu.

Sơ đồ điện phân: 

3. NHU CẦU VÀ THỰC TIỄN TÁI CHẾ KIM LOẠI

Việc tái chế kim loại sắt, nhôm, đồng trải qua nhiều giai đoạn xử lí phức tạp nhằm thu hồi nguyên liệu một cách hiệu quả, đồng thời góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Vai trò của tái chế kim loại:

- Giúp tiết kiệm năng lượng so với sản xuất kim loại từ quặng.

- Giảm thiểu một số tác động tiêu cực tới môi trường.

- Tăng hiệu quả kinh tế.

Quy trình tái chế kim loại:

Một số kim loại được tái chế hiệu quả

- Nhôm, sắt, đồng là những kim loại được tái chế hiệu quả nhất, có thể tái chế nhiều lần mà không bị tiêu hao. Nhôm, sắt, đồng tái chế được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như xây dựng, phương tiện giao thông, thiết bị điện tử, dây dẫn điện, nhạc cụ,...