Jak se získávají kovy z rud, od železné rudy k oceli Chemie 9. ročník Základní škola Benešov, Jiráskova 888 Ing., Bc. Jitka Moosová

2 Železná ruda je hornina – minerál, který obsahuje železo v takové chemické formě, která umožňuje jeho hospodárné získání hutnickými metodami. Vedle obsahu samotného železa (minimálně 22 %) rozhoduje o použitelnosti chemické složení, které je podmíněno mineralogickou stavbou. Pro posouzení kvality rudy je stejně důležitý, vedle obsahu železa také obsah SiO 2. Hematit (krevel)Magnetit (magnetovec) Limonit (hnědel)

3 Železné rudy se zpravidla těží hornickým způsobem. Jsou to jednak hlubinné doly nebo mnohem častěji povrchová těžba. Zpracovatelskými pochody jako drcením, praním a flotací se takto vytěžená surová ruda zbavuje hlušiny a dosáhne se vyššího obsahu železa. Takto upravená a obohacená ruda se dopravuje do hutních podniků, kde slouží jako vsázka do vysokých pecí k výrobě surového železa. Hlubinný důl Povrchový důl

4

5 Bauxit je směsicí několika minerálů zahrnující hydroxidy hliníku, gibbsit, böhmit, diaspor, oxid hlinitý dihydrát, Al 2 O 3 ·2 H 2 O. a oxidy železa. Hliník se vyrábí z bauxitu (těženého v povrchových dolech).

6 Výroba hliníku Při výrobě oxidu hlinitého z bauxitu je potřeba projít poměrně složitým výrobním postupem. Ruda se musí nejprve rozemlít a smísit s vápencem a hydroxidem sodným. Vzniklá směs se přečerpává do vysokotlakých nádob, kde se následně zahřívá. Hydroxid sodný se rozpouští s oxidem hlinitým, který se z roztoku vysráží, propere, zahřeje. Koncovým produktem je bílý prášek podobný cukru – oxid hlinitý. BAUXIT

7 Bauxit NaOH Filtr Al 2 O 3 Katoda (grafit) Anody Hliníkové ingoty Výroba hliníku schéma Rotační sušící pec Usazovací nádrž Elektrolizér

8 Při elektrolýze se z taveniny směsi předem přečištěného oxidu hlinitého o teplotě asi 950 °C na katodě vylučuje elementární hliník, na grafitové anodě vzniká kyslík, který ihned reaguje s materiálem elektrody za vzniku toxického plynného oxidu uhelnatého, CO. HLINÍK (Al) Odtah Anoda (grafit) Katoda (grafit)

9 Olovo je v zemské kůře zastoupeno poměrně řídce, průměrný obsah činí pouze 12–16 ppm (mg/kg). Elementární olovo se v přírodě vyskytuje pouze vzácně. Nejběžnějším minerálem a zároveň olověnou rudou je sulfid olovnatý (galenit PbS). Dalšími méně běžnými minerály olova jsou uhličitan olovnatý (cerusit PbCO 3 ) a síran olovnatý (anglesit PbSO 4 ). Dále se olovo často vyskytuje jako doprovodný prvek v rudách zinku a stříbra. GALENIT (PbS) CERUSIT (PbCO 3 ) ANGLESIT (PbSO 4 )

10 Při získávání olova z rudy je obvykle hornina jemně namleta a flotací oddělena složka s vysokým zastoupením kovu. Následuje pražení rudy, které převede přítomné sulfidy olova na oxidy. 2 PbS + 3 O 2 → 2 PbO + 2 SO 2 Kovové olovo se pak z praženého koncentrátu rud získává běžnou žárovou redukcí elementárním uhlíkem (obvykle koks). PbO + C → Pb + CO OLOVO (Pb)

visits Literatura, zdroje informací Vše dostupné online