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工业上提炼金属常用的方法及金属冶炼精炼的方法作者：蒋玉美
来源：《中学化学》 2015 年第 03 期
从自然界索取金属单质的过程称为金属的提炼。金属提炼方法有火法和湿法两大类。金属提炼一般分为三个过程 —— 矿石的富集、冶炼和精炼。
一、金属的冶炼
根据金属的存在形式、金属还原过程的热力学及其他诸多因素，工业冶炼金
属的方法主要有：热分解法、热还原法、电解法和氧化法。
热分解法
Ag2O 、 HgO 等少数不活泼金属的化合物，由于其生成自由能负值小，不稳定，易分解，因此这类金属可通过直接加热使其分解的方法制备：
2HgO △ 2Hg+O2f
2Ag2O △ 4Ag+O2f
热还原法
这是最常见的从矿石提取金属的方法。由于所用的还原剂不同，又可分为碳热还原法、氢热还原法和金属热还原法。
（1）碳热还原法
碳热还原法是指用 C或CO作还原剂的金属冶炼方法。由于焦炭资源丰富，价廉易得，所以只要可行，尽可能采用此种方法。
对一些氧化物如 SnO2、Cu2O 等，直接用碳作还原剂制取金属：
SnO 2+2CS n+2COT
Cu2O+C2Cu+CCT
对于Fe2O3，常用CO作还原剂：
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
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如果矿石的主要成分是碳酸盐，则由于大多数碳酸盐在高温下易发生热分解生成氧化物，故也可用该法冶炼金属，只是反应分两步进行：
Zn C03 △ ZnO+CO才
ZnO+C △ Zn+COf
如果矿石是硫化物，则先将矿石在空气中煅烧使之转化为氧化物，再用碳还原。如：
2PbS+3O2 煅烧 2PbO+2SO2f
PbO+C △ Pb+COf
（ 2）氢热还原法
碳热还原法的缺点是制得的金属中往往含有碳和碳化物，得不到较纯的金属。故有时为制备少量的纯金属，采用氢热还原法，用氢气作还原剂。如：
GeO2+2H2Ge+2H2O
WO3+3H2W+3H2O
（ 3）金属热还原法（金属置换法）
这是指用一种金属作还原剂（往往是较活泼的金属）把另一种金属从其化合物中还原出来。一般而言，那些还原能力强、成本低、处理方便、易于分离、不与
产品金属形成合金的金属常被选定为还原剂。钠、镁、钙、铝是常用的还原剂。如制取碱金属的几个反应的化学方程式如下：
KCI+Na △ NaCI+K f
2RbCI+Ca △ CaCI2+2Rb f
2CsAIO2+Mg △ MgAI2O4+2Cs f
钙、镁还常用作钛、锆、铪、钒、铌和钽的氧化物的还原剂。
用铝作还原剂制取其他金属的方法称为铝热法。例如 AI 与 Fe2O3 的反应：
Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe
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生成氧化铝的反应是强烈的放热反应，被还原出的金属常以液态形式析出，因此用铝和其他金属氧化物反应时，不必额外给反应体系供热。只需用引燃剂引发反应即可。
电解法此法主要用