a) Гидрометаллургический метод для получения металлов, таких как цинк и железо, включает следующие химические процессы:
- Для получения цинка из его соли (цинксульфата или цинкарбоната) с помощью гидрометаллургии, сначала растворяют соль в воде, чтобы получить цинковый ион в растворе. Затем происходит электролитическое осаждение цинка на катоде путем пропускания постоянного электрического тока через раствор. Это называется электролизом раствора цинка.
- Для получения железа из его соли (железного сульфата или железного хлорида) с использованием гидрометаллургии, сначала растворяют соль в воде для получения железного иона в растворе. Затем добавляют редуктор, такой как углерод или водород, который восстанавливает железо из иона. Это называется гидрометаллургическим восстановлением железа.
Оба этих процесса могут быть проведены в промышленных масштабах, чтобы получить цинк и железо.
b) Пирометаллургический метод для получения металлов, таких как цинк и олово, основан на восстановлении металла при высоких температурах. В случае цинка, руда цинкит, содержащая оксид цинка, подвергается обжигу при очень высоких температурах (около 1200 градусов Цельсия) с огоньками и коксом. Это позволяет оксиду цинка восстановиться до металлического цинка. Полученный металл отделяется и очищается от примесей.
Для получения олова используется аналогичный процесс. Руда содержащая оксид олова, обычно касситерит, подвергается обжигу при высоких температурах с добавлением кокса. Оксид олова восстанавливается до металлического олова, которое затем отделяют и очищают от примесей.
c) Электролиз расплава хлорида натрия используется для получения металла натрия. Процесс включает пропускание электрического тока через расплавленный хлорид натрия. Электролиз происходит в электролитической ячейке, в которой анодом является угольный стержень, а катодом - стальная сетка.
Во время электролиза происходят следующие реакции на электродах:
- На аноде: хлорид натрия окисляется до хлора с выделением хлорового газа и образованием иона натрия.
2Cl- → Cl2 + 2e-
- На катоде: катионы натрия восстанавливаются до натриевого металла с выделением натриевых ионов.
2Na+ + 2e- → 2Na
Таким образом, электролизом расплава хлорида натрия можно получить металл натрия.
