Метали в природі. Загальні способи добування металів
У вільному стані в природі зустрічаються тільки неактивні метали. Так у вигляді самородків зустрічаються золото й платина, іноді – срібло й мідь. Добування цих металів пов’язане лише з механічним відокремленням їх від домішок. Більшість металічних елементів легко окиснюються й існують в природі тільки у сполуках: оксидах (Fe3O4, Cr2O3), сульфідах (FeS2, ZnS), солях (NaCl, CaCO3). Саме з таких природних сполук і добувають метали шляхом їх хімічної переробки.
Природні мінеральні сполуки, з яких економічно доцільно видобувати метал у виробничих умовах називають рудами. Найважливішими рудами є оксиди, сульфіди і карбонати металічних елементів. Першим етапом переробки руд є видалення пустої породи — збагачення руди. Добування металів із руд ґрунтується на їх відновленні різними способами.
Найважливіший спосіб одержання металів із руд — відновлення оксидів відповідних металічних елементів вугіллям (коксом) при нагріванні:
SnO2 + C = Sn + CO2.
Досить часто оксидні руди відновлюють карбон(ІІ) оксидом, а інколи — воднем:
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
WO3 + 3H2 = W + 3H2O.
Сульфідні руди спочатку випалюють, а потім відновлюють одержаний оксид:
2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2
PbO + C = Pb + CO.
Важливим методом добування металів є відновлення менш активних металів активнішими металами і деякими неметалами при нагріванні. Відновлення алюмінієм називають алюмінотермією, відновлення магнієм — магнієтермією, силіцієм — силікотермією:
Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3.