Πώς αφαιρείται το οξυγόνο από ένα μεταλλεύμα για να αποκτήσετε το καθαρό μέταλλο;
1. Μείωση: Αυτή είναι η πιο συνηθισμένη μέθοδος. Περιλαμβάνει την αντίδραση του μεταλλεύματος με αναγωγικό παράγοντα, ο οποίος έχει ισχυρότερη συγγένεια για το οξυγόνο από το μέταλλο. Αυτή η αντίδραση αφαιρεί το οξυγόνο από το μετάλλευμα, αφήνοντας πίσω του το καθαρό μέταλλο.
* Μείωση άνθρακα: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως για την εξαγωγή μετάλλων όπως ο σίδηρος, ο χαλκός, ο μόλυβδος και ο ψευδάργυρος. Ο άνθρακας, με τη μορφή οπτάνθρακα ή άνθρακα, ενεργεί ως ο μειωμένος παράγοντας. Η αντίδραση απελευθερώνει διοξείδιο του άνθρακα, αφήνοντας πίσω του το καθαρό μέταλλο.
* Παράδειγμα: Το σιδηρομετάλλευμα (Fe₂o₃) μειώνεται με άνθρακα σε υψικαμίνου για την παραγωγή σιδήρου:
* Fe₂o₃ + 3c → 2fe + 3co
* Μείωση υδρογόνου: Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για μέταλλα όπως το βολφράμιο και το μολυβδαινικό. Το αέριο υδρογόνου χρησιμοποιείται ως αναγωγικός παράγοντας, αντιδρώντας με το οξυγόνο στο μεταλλεύμα για να σχηματίσει νερό.
* Παράδειγμα: Το οξείδιο βολφραμίου (WO₃) μειώνεται με υδρογόνο για την παραγωγή βολφραμίου:
* WO₃ + 3H₂ → W + 3H₂O
* Άλλοι αναγωγικοί παράγοντες: Το αλουμίνιο, το μαγνήσιο και το πυρίτιο χρησιμοποιούνται επίσης ως αναγωγικοί παράγοντες για συγκεκριμένα μέταλλα.
2. Ηλεκτρόλυση: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρικό ρεύμα για να σπάσει το μετάλλευμα στα συστατικά του στοιχεία. Η διαδικασία είναι κατάλληλη για την εξαγωγή εξαιρετικά αντιδραστικών μετάλλων όπως το αλουμίνιο, το νάτριο και το μαγνήσιο.
* Παράδειγμα: Το οξείδιο του αλουμινίου (al₂o₃) διαλύεται σε λιωμένο κρυολίτη και ηλεκτρολυμένο για να παράγει μεταλλικό αλουμίνιο:
* 2al₂o₃ → 4al + 3o₂
3. Ψήσιμο: Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει τη θέρμανση του μεταλλεύματος στον αέρα, η οποία αφαιρεί μέρος του οξυγόνου ως αέριο διοξειδίου του θείου. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συχνά ως ένα προκαταρκτικό βήμα πριν από άλλες τεχνικές εξαγωγής.
* Παράδειγμα: Το μεταλλεύματος θειούχου χαλκού (CU₂S) ψήνεται για να απομακρυνθεί το θείο ως αέριο διοξειδίου του θείου, αφήνοντας πίσω το οξείδιο του χαλκού:
* 2cu₂s + 3o₂ → 2cu₂o + 2so₂
4. Άλλες μέθοδοι: Ορισμένα συγκεκριμένα μεταλλεύματα απαιτούν εξειδικευμένες μεθόδους εκχύλισης, όπως:
* Υδρομεταλλαγή: Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει τη χρήση χημικών λύσεων για τη διάλυση του μετάλλου από το μετάλλευμα, ακολουθούμενη από διαχωρισμό και ανάκτηση.
* BioLeaching: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί μικροοργανισμούς για να διαλύσει το μέταλλο από το μετάλλευμα.
Η επιλογή της μεθόδου εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως ο τύπος του μεταλλεύματος, οι ιδιότητες του μετάλλου, οι οικονομικές εκτιμήσεις και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
