工程化学教案 第八章 还原法是效率最高、应用最广的治炼方法，是在加热条件下，用C,CO,和A1等还原 剂将金属从相应的氧化物中还原出来。 3。精炼：是进一步除去治炼所得金属产品中的杂质的过程。 ()热分解法：利用某些金属易形成液态或气态化合物，又易分解的性质提纯金属。例 如，含杂质的镍在较低温度下用C0处理，可得气态的羰基镍Ni(C0),后者可在较高温 度下分解，从而获得99.99%的镍。 (②)区域精炼法：用环形加热圈固定于含杂质的金属（如锘）棒的周围，缓慢移动加 热器，金属棒受热部分逐渐熔化。熔融的液态金属再结晶成纯形式时，杂质仍留在熔融 态中，随之而除去（图8-4）。这种过程可进行多次，每进行一次，金属的纯度就提高一 次。用这种方法提纯的半导体材料（储和硅），可得纯度为89个“9”的产品。 (3)电解精炼法：如精铜的电解精炼，其化学原理已在第四章中介绍过。电解精炼的铜 纯度很高，银、铅、镍等金属也可用电解法精炼。 (④)氧化杂质法：如炼钢过程，就是将生铁中的碳用氧化燃烧法部分除去，以达到合适 的碳含量。 二、金属元素 按金属元素的主要物理、化学性质统一考虑，根据其性能特点，可将金属分为八类 即碱土金属、轻金属、稀有金属、易熔金属、难熔金属、铁族金属、贵金属和锕系金属 (尚不包括新发现的104~112号元素)。同一大类金属在性质上有较大的相似性，可作 为选择、使用金属材料的参考。周期表中金属元素的分类： 1.碱土金属区：包括IA、ⅡA和B中的钪共11个金属元素，由于它们的化学性质很 活泼，很少单独用作工程材料。 2.轻金属区：包括Be、Mg、A1三个金属元素，其密度均小于5g·cm-3,是工业中应用 的金属。它们的合金密度小而强度大，在航天、航空、汽车制造等部门中是最重要的轻 型结构材料。 3.稀土金属区：包插Y、a及铜系元素共16种金属元素。由于原子结构相似，半径相 近，这些元素性质十分相似，在自然界常共生在一起。“稀土”是一个历史名词，实际 上它们在地壳中的含量比常见的如Cu、Zm、Sn、Pb等金属都多。我国稀土资源为世界 工程化学教案 第八章 • • 11 还原法是效率最高、应用最广的冶炼方法，是在加热条件下，用 C，CO，H2 和 Al 等还原 剂将金属从相应的氧化物中还原出来。 3. 精炼：是进一步除去冶炼所得金属产品中的杂质的过程。 (1) 热分解法：利用某些金属易形成液态或气态化合物，又易分解的性质提纯金属。例 如，含杂质的镍在较低温度下用 CO 处理，可得气态的羰基镍 Ni(CO)4，后者可在较高温 度下分解，从而获得 99.99％的镍。 (2) 区域精炼法：用环形加热圈固定于含杂质的金属（如锗）棒的周围，缓慢移动加 热器，金属棒受热部分逐渐熔化。熔融的液态金属再结晶成纯形式时，杂质仍留在熔融 态中，随之而除去（图 8-4）。这种过程可进行多次，每进行一次，金属的纯度就提高一 次。用这种方法提纯的半导体材料（锗和硅），可得纯度为 8~9 个“9”的产品。 (3) 电解精炼法：如精铜的电解精炼，其化学原理已在第四章中介绍过。电解精炼的铜 纯度很高，银、铅、镍等金属也可用电解法精炼。 (4) 氧化杂质法：如炼钢过程，就是将生铁中的碳用氧化燃烧法部分除去，以达到合适 的碳含量。 二、金属元素 按金属元素的主要物理、化学性质统一考虑，根据其性能特点，可将金属分为八类 即碱土金属、轻金属、稀有金属、易熔金属、难熔金属、铁族金属、贵金属和锕系金属 （尚不包括新发现的 104～112 号元素）。同一大类金属在性质上有较大的相似性，可作 为选择、使用金属材料的参考。周期表中金属元素的分类： 1. 碱土金属区：包括ⅠA、ⅡA 和ⅢB 中的钪共 11 个金属元素，由于它们的化学性质很 活泼，很少单独用作工程材料。 2. 轻金属区：包括 Be、Mg、Al 三个金属元素，其密度均小于 5g·cm-3，是工业中应用 的金属。它们的合金密度小而强度大，在航天、航空、汽车制造等部门中是最重要的轻 型结构材料。 3. 稀土金属区：包插 Y、La 及镧系元素共 16 种金属元素。由于原子结构相似，半径相 近，这些元素性质十分相似，在自然界常共生在一起。“稀土”是一个历史名词，实际 上它们在地壳中的含量比常见的如 Cu、Zn、Sn、Pb 等金属都多。我国稀土资源为世界