白云石真空铝热法提炼金属镁

真空碳热还原氧化镁制取金属镁的研究

真空碳热还原氧化镁制取金属镁的研究(1) 时间:2009-11-19 来源:昆明理工大学真空冶金国家工程实验室编辑:刘红湘 随着现代工业的飞速发展，传统金属资源已濒临枯竭，寻找和开发新的金属资源已势在必行。金属镁由于其优良的物理性能和机械加工性能，正以“时代金属”的角色出现在冶金材料的舞台上，再加上其丰富的蕴藏量，被人们誉为21世纪最有前途的轻量化材料和绿色金属工程材料。 镁的冶炼方法是镁工业发展的前提和基础，由于现有金属镁的冶炼方法普遍存在能耗大、污染严重、流程长、成本高等问题。因此对真空碳热还原氧化镁制取金属镁进行研究具有十分重要的意义，与现有的炼镁方法相比，该方法具有能耗低、成本低、环境污染小等特点。 1、现有炼镁方法 目前，世界各国金属镁冶炼工业中比较成熟的炼镁方法大致可分为两大类: 一类是熔盐电解法，在氯化镁的熔融电解质中，通直流电电解直接得到金属镁，通称电解法。另外一类是硅热法，以煅烧白云石为原料，以硅铁粉（含Si>75％）为还原剂，在高温条件下把氧化镁还原成金属镁，称为热还原法，通称热法。全世界范围内使用电解法炼镁的厂家比较多，其产量曾占世界镁总产量的80％，硅热法炼镁仅占20％。近几年随着中国金属镁产量(主要使用硅热法)的不断增加，硅热法生产的金属镁所占的比例得到了很大的提升。2007年，中国生产原镁67 万吨，占世界生产总量的85%，硅热法生产的金属镁占世界总产量的75%。 电解法按使用原料的不同可分为以菱镁矿、卤水、光卤石为原料冶炼金属镁三种方法。硅热还原法炼镁根据冶炼炉型的不同，也有多种生产工艺，其中最具典型代表的是皮江法(PidgeonProcess)和马格尼特法(Magnetherm Process)。 电解法生产金属镁存在的主要问题有：生产过程复杂，电耗高，生产条件差，设备腐蚀严重；经常发生氯气的跑、冒、漏，给环境造成污染，给工人的身体健康带来影响；其废气、废水、废渣处理的任务重、费用高；设备和厂房由于腐蚀严重，维修费用高，投资较大。硅热法生产金属镁存在的主要问题有：还原剂（硅铁）的价格比较贵；还原罐由特殊的合金钢（3Cr24Ni7N）制成，价格昂贵，使用寿命不长；还原罐的尺寸较小，单罐装料量低，热效率不高，机械化程度低，生产效率低。 2、真空碳热还原氧化镁的反应机理 2.1、热力学分析

《从铝土矿中提取铝》教案10

专题3从铝土矿到铝合金 教学目标: 知识与技能: 1、了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界中的主要形式，了解工业上从铝土矿获得铝的方法，金属铝的冶炼方法及变化过程。 2、知道铝、氧化铝的性质，了解铝及其化合物在生产中的重要应用。 3、了解两性氧化物的概念，知道氧化铝是两性氧化物。 过程与方法: 通过探究活动进一步了解探究学习的一般方法；尝试采用联想、类比等方法学习新知识，学习构建知识的常见方法。 态度与价值观: 1、通过学习金属铝冶炼方法的变化，体验化学科学的发展对人类生活的影响。 2、通过学习铝及其化合物在生产、生活中的重要应用，进一步认识化学与生产的关系。 教学重点: Al2O3的两性。 教学难点: Al2O3的两性。 教学方法: 试验探究、设疑、讨论、归纳总结。 教学过程: [导入新课]铝是大自然赐予人类的宝物，但人们对它的认识经历了较为漫长的

过程。19世纪中期，法兰西第二共和国总统破仑三世，珍藏着一套铝制餐具平时舍不得用，直到国宴时才拿出来炫耀一下，而元素周期表的创始人门捷列夫在受到英国皇家学会的表彰时，得到却是一只铝杯呢？其实当时铝的冶炼相当的困难，从而导致了铝的价格相当的昂贵，甚至超过了当时的黄金，随着科技的发展，直到1886年电解法制铝工艺的发明，使铝在生产、生活中的应用得以迅速的普及，今天我们就来学习怎样从铝土矿中提取铝。 板书：从铝土矿中提取铝 板书：一、铝的存在形式、地壳中含量、物理性质以及用途 [学生举例]： [教师提问]我们今天大多数使用的都是单质态的铝，由于铝土矿是地壳铝元素的主要存在形式之一，因此我们采用铝土矿作为原料来提取铝。 [教师]展示铝土矿的图片 [学生]观察。 [教师讲解]我们来认识铝土矿，铝土矿的主要成分为氧化铝，还有少量的氧化铁和二氧化硅等杂质。 [学生]观察、倾听。 [教师]请同学们阅读62页，图3-2 从铝土矿制备铝的工艺流程 思考该工艺分哪几步？每一步操作的作用？ [学生]阅读、思考讨论 [教师提问]用NaOH溶液溶解铝土矿的目的是什么？ [教师讲解]在这里溶解Al2O3用的碱，生成了一种钠盐和水，我们把它叫做偏铝酸钠，Al2O3是碱性氧化物我们在初中时候就已经学习过，那么Al2O3也可以和

铝热反应

铝热反应：铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。 可简单认为是铝与某些金属氧化物（如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等）在高热条件下发生的反应。铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，并且它是一个放热反应其中镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂。镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应。 铝热反应方程式是： 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe 铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。 上面这个是代表性的方程式有很多 四氧化三铁:效果 8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe 二氧化锰: 4Al+3MnO2=2Al2O3+3Mn 五氧化二钒： 10Al+3V2O5=6V+5Al2O3 铝热反应： 实验反应化学方程式: 氧化铁: 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe 二氧化锰: 4Al+3MnO2=2Al2O3+3Mn (反应条件都为高温) 实验操作： 1.取一张圆形滤纸，倒入氧化铁粉沫，再倒入铝粉。 2.将两者混合均匀。用两张圆形滤纸，分别折叠成漏斗状，将其中一个取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一个漏斗套在一起，使四周都有四层。 3.架在铁圈上，下面放置盛沙的蒸发皿，把混合均匀的氧化铁粉沫和铝粉放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾，并在混合物中间插一根镁条，点燃镁条，观察发生的现象。

4.可以看到镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使三氧化二铁粉沫和铝粉在较高的温度下发生剧烈的反应，放出大量的热，同时纸漏斗被烧穿，有熔溶物落入沙中，待熔溶物冷却后，除去外层溶渣，仔细观察，可以看到，落下的是铁珠，这个反应叫铝热反应。反应生成铁和三氧化铝。 利用铝的强还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质,工业上常用铝粉来还原一些氧化物,这类反应被称为铝热反应. 例如,在焊接铁轨时,人们常将铝粉与氧化铁的混合物点燃,由于反应放出大量的热,置换出的铁以熔融态形式流出.让熔融的铁流入铁轨的裂缝,冷却后就将铁轨牢牢的黏结在一起. 此外，铝热反应还可以表示铝元素置换其他金属元素（如锰等）的氧化物置换出该金属元素。实验注意事项: 首先，铝热反应有一定的危险性，如果没有较好有效的防火和耐高温措施，不适合在家里或房间里做该实验，否则容易造成化学烫伤，化学火暴火乍等事故。如果对铝热感兴趣，可以选择室外或者安全的有防火措施的房间进行实验，并建议用氧化铁作为金属氧化物，并严格控制反应物量的大小，建议铝粉可稍微过量，以使金属氧化物完全反应。在使用镁条时请注意，镁条必须打磨光亮，并且要10厘米左右，太短热量不够，太长燃烧时间太长，并造成浪费。建议不要在承接容器中加水，否则水高温分解的氢气容易产生化学火暴火乍。切忌不能在反应物附近放可燃物，易燃物或玻璃等易爆物品。当用氯酸钾作氧化剂时，切不可加大剂量，否则会引起物理火暴火乍和化学火暴火乍，在点燃反应物之前，先撤离周围人员，并保持一段距离。 在点燃镁带时，可使用高温打火机，喷火枪或酒精灯。发现镁条逐渐变黑和闪火星时，说明镁条已经吸收了够多的热量，马上要燃烧了，这时要继续加热，并准备撤离。点燃镁带后，要赶快离至适合的距离，实验者必须戴墨镜或防强光的设备观察实验现象，以防止被铝热反应的强光灼伤眼睛。绝对不允许在反应物旁观察反应现象。反应时，会有900～1500摄氏度的高温的金属熔融物喷出，这时要隔离周围人员，不得靠近。反应结束后，不可用水浇灭，要等其自然冷却。 进行反应时，容易造成剧烈反应的金属氧化物，如二氧化锰等，建议不要用相机进行拍摄，如需拍摄分析，最好用耐强光的镜头，或在镜头上装上黑色胶片等。 冷却结束后，可看见被还原的金属，该金属可收藏或再使用。

金属热还原法制取稀土金属

金属热还原法制取稀土金属 金属热还原法制取稀土金属 (preparation of rare earth metal by metallot}letmic reduction) 在高温下用活性较稀土强的金属还原剂将稀土化合物还原成金属的过程。这是稀土金 属制取的重要方法，所用的金属还原剂有钙、锂、镧和铈等。 1826年莫桑德(C．G．Mosande,’)首次用金属钾在氢气气氛下还原氯化铈制得金属铈。此后一百余年间相继制得金属钆、镧、镨、钕等金属。1953年达恩(A．H．Daane)和斯佩丁(F．H．Spedding)~．I钙还原稀土氟化物制得致密状金属钇和其他重稀土金属。同年达 恩等又用镧还原氧化钐和氧化镱制得金属钐和镱。1956年美国卡尔森(O．N．carlson)等人采用钙还原钇的中间合金法制得金属钇。至20世纪60年代已能用金属热还原法制取纯度 超过99％的全部稀土金属。制取规模为每批数十克至数十千克。中国从20世纪60年代末开始进行金属热还原法制取稀土金属的研究，70年代初已能制得全部稀土金属，80年代实现大批量生产。 原理用金属还原剂还原稀土化合物，只有当反应的自由能变化AG为负值时，还原反应方可进行。镁、钙、锂还原稀土卤化物和氧化物的AG值与温度的关系曲线如图。图中曲线表明，金属镁与稀土卤化物和氧化物反应的AG具有正值或较小的负值，而钙、锂与稀土卤化物反应的AG为负值。因此，钙、锂可作为还原剂将稀土卤化物还原成稀土金属。镧和铈能将其他稀土氧化物还原成金属。 方法采用金属热还原法制取稀土金属的前提条件是：被还原的稀土化合物易于制备，纯度高；反应物中非稀土杂质含量少，还原剂纯度在99.9％以上；反应容器与稀土金属及 反应物作用小；还原反应须在惰性气体保护下进行(制备钐等在真空下进行)。主要有稀土氟化物钙热还原法、稀土氯化物钙热还原法、稀土氯化物锂热还原法和稀土氧化物镧、铈热还原法。 稀土氟化物钙热还原法用还原剂金属钙将稀土氟化物还原金属的过程。主要用于制取钆、铽、镝、钬、铒、铥、镥、钇等稀土金属。有钙热直接还原法和钙热还原中间合金法之分，前者的还原反应为： 3Ca+2REF3=3CaF2+2RE 稀土氟化物原料的制备方法有氟氢酸沉淀法和氟化氢气体(或氟氢化铵)直接氟化法，前者为湿法，后者为火法。氟氢酸沉淀法是用氟氢酸从氯化稀土溶液中沉淀出稀土氟化物，经过滤、烘干、脱水处理制得作为还原用的原料。此法处理量大，设备投资小，但作业较多，沉淀物较难过滤，稀土金属产品的氧含量较高。氟化氢气体直接氟化法，是在873～973K 温度下使氟化氢气体与稀土氧化物作用生成还原用的稀土氟化

镁的冶炼方法

皮江法炼镁的工艺流程及其优缺点 （来源：全球五金网日期：2010-6-9 点击：95 ） 镁的冶炼方法总体上可分成三种：一种是电解法；一种是硅热法（皮江法）；另一种是碳热法。 皮江法炼镁的主要工艺流程是：白云石在回转窑或立窑中煅烧成煅白，经破碎后与硅铁粉（含硅75％）和萤石粉（含GaF2）＝95％）混合均匀制团，装入耐热不锈钢还原罐内，置于还原炉中，在1200-1250℃及真空的1.33Pa 真空度下还原制取粗镁，经过熔剂精制、铸锭、表面处理得到成品镁锭。 皮江法炼镁是中国现行普遍应用的一种方法：其优点是： 1、规模能大能小，原材料可就地取材； 2、成本相对电解法较低； 3、技术不难掌握； 4、在九十年代经济效益可观； 5、镁的等级质量略高于电解镁等。 皮江法炼镁缺点：生产1 吨金属镁锭需要有消耗白云石12-14吨；无烟煤及烟煤8-10吨；副产还原渣5-6吨，这些还原渣目前还没有发现更好的用途，污染环境；劳动强度大，原料车间粉尘污染严重。镍含量太低，如要回收用浮选法，但杂质镁可能不易控制。 一般工厂用什么冶炼镁，对人体有害吗？ 答：有害。 镁是在自然界中分布最广的十个元素之一，但由于它不易从化合物中还原成单质状态，所以迟迟未被发现。长时期里，化学家们将从含碳酸镁的菱镁矿焙烧获得的镁的氧化物苦土当作是不可再分割的物质。在1789年拉瓦锡发表的元素表中就列有它。1808年，戴维在成功制得钙以后，使用同样的办法又成功的制得了金属镁。从此镁被确定为元素，并被命名为magnesium，元素符号是Mg。 镁是一种参与生物体正常生命活动及新陈代谢过程必不可少的元素。镁影响细胞的多种生物功能：影响钾离子和钙离子的转运，调控信号的传递，参与能量代谢、蛋白质和核酸的合成；可以通过络合负电荷基团，尤其核苷酸中的磷酸基团来发挥维持物质的结构和功能；催化酶的激活和抑制及对细胞周期、细胞增殖及细胞分化的调控；镁还参与维持基因组的稳定性，并且还与机体氧化应激和肿瘤发生有关。 镁的吸收代谢：成人身体总镁含量约25g，其中60%~65%存在于骨、齿，27%分布于软组织。食物中的镁在整个肠道均可被吸收，但主要是在空肠末端与回肠部位吸收，吸收率一般约为30%。膳食中促进镁吸收的成分主要有氨基酸、乳糖等；抑制镁吸收的主要成分有过多的磷、草酸、植酸和膳食纤维等。成人从膳食中摄入的镁大量从胆汁、胰液和肠液分泌到肠道，其中60%~70%随粪便排出，部分从汗和脱落的皮肤细胞丢失。 镁离子是生物机体中含量较多的一种正离子，其量在整体中仅次于钙、钠、钾而居第四位；镁离子在细胞内的含量则仅次于钾离子而居第二位。整粒的种子、未经碾磨的谷物、青叶蔬菜、豆类和坚果是日粮镁最为丰富的来源；鱼、肉、奶和水果中镁含量较低；经过加工的食物，在加工过程中镁几乎全部损失。肌酸六磷酸、粗纤维、乙醇、过量的磷酸盐和钙离子削弱了镁的吸收，这可能是因为降低了内腔镁的浓度。

从铝土矿中提取铝教案

《从铝土矿中提取铝》教案 教学安排：1课时 课型：新授课【教学理念】 本堂课的内容为《从铝土矿中提取铝》，本节课遵循新课程标准提出的“学为主体，教为主导“的教学理念。紧密联系生活实际，做到”从生活走进化学，从化学走向社会“的观念。 【教材分析】 一、教材内容、地位与作用 本节课是选自苏教版化学必修1第三专题第一单元第一课时的内容，从铝土矿中提取铝这堂课的内容是教学考纲中的一个重要知识点，同时也是高中阶段无机化合物学习的一个重要组成部分。对于教材的前后内容而言，它是对专题二的无机化合物学习的延续，同时也是人类发现化学物质过程的一个强化。对于整个阶段的化学学习有一个延续的作用。 二、教学目标 根据《新课程标准》以及《高中化学教学参考》确立了三维目标如下： 知识与技能：理解从铝土矿制备铝的工艺流程； 掌握从铝土矿制备铝工业中的主要反应方程式。 过程与方法：通过学习从铝土矿中提取铝的工艺流程，培养分析、归纳、概括知识的能力。 情感态度与价值观：培养科学学习习惯于热爱科学的情操。 三、教学重点、难点 重点：从铝土矿制备铝的工艺流程及其重要反应方程式； 难点：从铝土矿制备铝的工艺流程及其重要反应方程式。 【学情分析】 一、知识结构与方法基础

本节课所面对的学生，已经学习非金属元素氯、溴、碘及其化合物的性质与应用和金属元素钠、镁及其化合物的性质与应用，对于无机化合物有了一定的知识结构。同时通过专题一得学习，知道了人们认识化学物质的基本方法，拥有了一定的方法基础。 二、年龄段特点 处于高一这个年龄段的学生，思维的逻辑性并不太强，对于理论性的知识学习情趣与学习能力也不太强。但是群体好奇心强，对于探究性活动与实验活动的学习兴趣比较的高。因此课堂设计必须要适应于学生的这一年林孤单特点。 【教学方法】 一、教法：讲述法 讲述法是最传统的教学方式，同样是化学教学中教普遍使用的教法。本节课主要教学内从铝土矿制备铝的工艺流程，对于流程的讲述，采用讲述法能更好的掌握课堂进度，完成教学内容。 二、学法：小组讨论法 学生通过积极参与课堂，进行小组讨论，既是一种知识学习的良性竞争，又可以培养学生自主学习能力，在学会知识的同时学会学习，乐于学习。 【教学手段】 【教学流程】

从铝土矿中提取铝教学设计苏教版

《从铝土矿中提取铝》教学设计(苏教版) 王家旺一、教学内容及分析 本课以从铝土矿中提取铝的工艺流程为知识载体，以探讨AlO的化学性质为主线，围绕这一主线32设计相应的探究活动，激发学生的探究热情。通过自学导学、实验探究、讨论交流，提高学习的积极性和主动性，激发学习热情，同时给学生创设了自主学习的机会和发现问题的空间；在探究活动、分析与工艺流程的过程中、以及工艺流程的改进等一系列学习活动中，学生不仅可以主动获得知识，得到解决问题的一般方法，还能体验科学学习的过程，形成终身学习的能力，提高自身的学习素养。 二、教材分析： 根据《学科教学指导意见》的要求是：了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要存在形式，了解从铝土矿中获得铝的方法,从炼铝方法的变化体验化学科学的发展对人类生活的影响；通过实验探究，了解氧化铝的性质，尤其是AlO的两性，而AlO两性知识又在铝三角中起着举足轻重3322的作用，所以决定了本节知识在本模块中的重要作用与地位。 三、教学目标: 【知识与技能】: 1、了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界中的主要形式。 2、了解工业上从铝土矿中获得铝的方法，金属铝的冶炼方法及变化过程，知道氧化铝的两性。【过程与方法】: 通过探究活动，采用预测归纳、探究辨析等方法，学会发现问题、提出问题、分析问题、解决问题，培养勇于创新、敢于质疑和合作的精神。 【情感态度与价值观】: 1、通过学习金属铝冶炼方法的变化，体验化学科学的发展对人类生活的影响。 2、通过探究活动，培养主动参与交流、合作的精神。 四、教学重点:铝土矿提取铝的化学原理和AlO的两性23教学难点:AlO的两性32五、教学方法: 实验探究、自主学习、分析思考、讨论、交流评价、归纳总结。 六、教学过程: （一）、课堂引入

铝热反应实验教案

铝热反应实验教案 教学目标 知识与技能： 1、通过实验演示，了解铝的颜色状态等物理性质。 2、通过自己动手做试验，懂得铝能还原氧化铁的化学性质 3、进一步理解氧化还原反应 过程与方法 1、通过观看教师演示铝热反应，培养学生的观察能力。 2、通过学生自己动手做试验，提高学生的实验操作和语言描述能力。 3、通过铝热反应实验，培养学生用实验法验证物质的性质。 情感态度与价值观 1、了解铝热反应在生产生活中的应用 2、通过化学实验方法培养学生严谨求实的态度。 重点：铝的化学性质 难点：铝与氧化铁的反应 教学方法：实验法、演示法 教学过程 问题情境 教师在实验室里演示如下实验 ①将两张圆形滤纸分别叠成漏斗状，在底部剪一个小孔，用水润湿，在跟另一个纸漏斗套在一起，使四周都有四层； ②将漏斗架在铁架台上，漏斗下面铺上一层沙土 ③用药匙取一勺铝粉，四勺铝粉均匀混合，倒入纸漏斗，再在粉末表面均匀撒上少量氯酸钾。 ④用酒精点燃打磨好的镁条，迅速将燃着的镁条插入混合粉末中，观察现象。 现象：镁条剧烈燃烧，固体混合物发生微小爆炸同时底部漏斗被烧穿，有熔融物掉落。 上述实验中掉落的熔融物是什么？ 学生活动 作出假设 1.熔融物可能是铁； 2.熔融物可能是铝； ....... 实验探究 用吸铁石靠近已经凝固的熔融物，发现该凝固的熔融物吸附在吸铁石上。

获得结论 学生讨论、交流的基础上获得实验结论 1、该反应产生的熔融物是铁。 2、反应中镁条燃烧产生大量的热量，触发了铝与氧化铁的反应，并且该反应放出大量的热量，是生成的铁单质熔融。 教师总结 该熔融物的确是铝与氧化铁反应生成的铁，而且在实际生活中，该反应被用于铁轨与铁轨之间焊接。 板书设计 铝热反应 1、实验目的：熟悉铝热反应的操作过程、反应现象，了解铝热反应在生活中的应用 2、实验原理：高温 2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3 3、实验仪器和药品：铝粉、氧化铁、镁条、氯酸钾、滤纸、铁架台、酒精灯、沙土 实验过程： ①将两张圆形滤纸分别叠成漏斗状，在底部剪一个小孔，用水润湿，在跟另一个纸漏斗套在一起； ②将漏斗架在铁架台上，漏斗下面铺上一层沙土 ③用药匙取一勺铝粉，四勺铝粉均匀混合，倒入纸漏斗，再在粉末表面均匀撒上少量氯酸钾。 ④用酒精点燃打磨好的镁条，迅速将燃着的镁条插入混合粉末中，观察现象。 4、实验结果：有熔融物产生，并放出大量的热

热还原法生产金属钐改进工艺

热还原法生产金属钐工艺的改进

热还原法生产金属钐工艺的改进 摘要：本文通过对热还原法生产金属钐工艺中化学反应的热力学计算及反应过程分析，找到了影响还原收率的主要因素，即：还原反应温度偏低；压块中还原生成的金属钐无法完全被蒸馏出来，从而对原工艺进行了改进。改进后的工艺能使金属钐的收率由原来的90%左右一次性提高至96%以上。 关键字：金属钐；生产工艺；改进；提高收率 钐的主要用途是作稀土永磁材料钐钴合金，主要有两种：1：5钐钴永磁体和2：17钐钴永磁体，由于钐钴永磁体在热稳定性和抗腐蚀性方面优于钕铁硼磁体，因而成为某些工业特别是军事和航空等领域的首选材料。同时，90年代初期研制开发的新型磁性材料钐铁氮磁体以其较低的制造成本、优于钕铁硼的某些性能（耐热性和耐蚀性）成为金属钐的又一重要市场[1]。 金属钐的生产方法主要为镧铈金属热还原法[2，3]，是利用钐的蒸气压远大于还原剂金属蒸气压的特性，真空状态下在还原的同时将其蒸馏出来。反应方程式为： Sm2O3(s)+R(l)→2Sm(g)+R2O3(s) (R=La,Ce), 其生产工艺不论在各类文献资料[2，3]，还是在各稀土冶炼厂家都采用以下原则流程：备料→混料→压制→装炉→还原→蒸馏→出炉。该工艺的突出缺点是金属钐的直收率不高，文献[3]介绍仅能达到90%。本文通过对还原反应的热力学计算，确定了合理的反应升温制度，通过对反应过程的分析，确定了影响还原收率的主要限制环节，从而对原工艺进行了改进。改进后的工艺不但缩短了生产工艺，而且能使金属钐的直收率一次性提高至96%。 1反应原理 1.1热力学计算 还原过程：Sm2O3(s)+R(l)→2Sm(g)+R2O3(s) (R=La,Ce) 反应进行的条件：ΔG T=ΔG T0+RTlnKp≤0 在该多相反应中，反应的平衡取决于气相成分的蒸气压，因为在反应温度下，其他成分的蒸汽压很小，可视为零。当反应达平衡时： ΔG T0=-RTlnKp=-RTlnp (1) 而平衡蒸气压Pmm与温度的关系：

2011年高一化学教学案：3《从铝土矿中提取铝》(苏教版必修1)

2011年高一化学教学案：3《从铝土矿中提取铝》（苏教版必修1）

班级：高一（）姓名：学号成绩 专题3 从矿物到基础材料 从铝土矿中提取铝 【学海导航】 1.了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要形式，了解工业上从铝土矿获得铝的方法，从金属铝冶炼方法的变化体验化学科学的发展对人类生活的影响。 2.了解两性氧化物的概念，知道氧化铝是两性氧化物 3．通过相关探究活动进一步了解学习的一般过程和方法 学习方法：观察实验→对比归纳→深化认识→形成网络→提高能力。 【主干知识】 1. 元素是地壳中含量最多的金属元素，约占地壳总量的。在地壳中含量依次降低的金属是、、。 2.铝土矿的主要成分为，还有少量的、等杂质。

3.从铝土矿制备铝的工艺流程图 4.铝土矿中的氧化铝能与氢氧化钠溶液反应，生成，向其溶液中通入二氧化碳，生成和。 写出上述两个化学反应方程式； 。5. 由于氧化铝较稳定，而铝单质的性质又较活泼，因此，工业上采用方法冶炼铝，反应方程式为 。 冰晶石在冶炼中所起的作用，其成分是 6.我们把既可以跟酸反应生成盐和水，又可以跟碱反应生成盐和水的氧化物称为，如、、。 【精彩例题】 例题1 某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：据此判断：(1)固体B所含物质的

化学式。 (2)固体E所含物质的化学式。 (3)反应①的离子方程式为。 【巩固练习】 1．从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是 A.铝土矿溶于NaOH溶液中 B.偏铝酸钠溶液的酸化 C.灼烧氢氧化铝固体 D.电解熔融的氧化铝 2.将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是 A．稀硝酸B．稀盐酸C．硝酸铜

硅热法炼镁

硅热法炼镁 第一节概述 利用不同还原剂（硅铁、碳化钙和炭）在高温下，可以将镁从其镁化合物中还原出来而制得金属镁。 （1）用硅铁（Si-Fe）作还原剂，在高温（1200-1250℃）、高真空（1-13Pa）的条件下进行还原反应制取金属镁，此方法简称硅热法炼镁（即皮江法炼镁），其反应为： 2(MgO·CaO) + Si(Fe) = 2Mg + 2CaO·SiO2 + (Fe) （2）用碳化钙（CaC2）作还原剂，在真空条件下，于1100~1200℃的温度下进行还原反应制取金属镁。此法称为碳化物热还原法，其反应为： MgO + CaC2 = Mg + CaO +C 在还原过程中，容易从空气中吸收水，产生乙炔气体，从而影响了该法的发展。（3）用炭（C）作还原剂，在常压下于1850℃高温下进行还原反应，还原方应为可逆反应。 MgO + C = Mg + CO 反应产物镁和CO同为气态。为了避免逆反应的发生，必须将它们进行骤然冷却（降温至200~250℃以下），使用大量惰性气体可以达到冷却的目的。此时所获得镁为镁粉（镁尘），然后再进行压块蒸馏获得金属镁。此法为炭热还原法炼镁。 以上三种方法在工艺技术上以硅热法炼镁较为完善，成为当今金属镁生产中除电解法炼镁外的一个重要的方法，尤其在中国硅热法炼镁几乎成为生产金属镁的主要方法。 第二节硅热法炼镁的基本原理 略 第三节硅热法炼镁的生产工艺 一、硅热法炼镁的原料及燃料 1、硅热法炼镁的原料 硅热法炼镁的原料有白云石、硅铁、萤石和溶剂等 (1)白云石的化学成分（%）： MgO 19~21 CaO 30~33 SiO2 < 0.5 Fe2O3 < 0.5 Al2O3 < 0.5 Na2O < 0.5 K2O <0.005 Mn <0.0005 如白云石内杂质含量（SiO2，Fe2O3，Al2O3）偏高，在煅烧和还原过程中容易生成低熔点化合物（mCaO·n Fe2O3，mCaO·n Al2O3和2 MgO·SiO2）

铝热还原法+碳热还原法+氢还原法冶炼金属钒

铝热还原法+碳热还原法+氢还原法冶炼金属钒（钒渣-五氧化二钒-三氧化二钒-金属钒-钒铁-钒铝合金-碳氮化钒-钒电池） 原创邹建新李俊翰教授等 1 铝热还原法 1.1 铝热还原法基本原理 铝热还原法制取金属钒通常采用五氧化二钒或三氧化二钒两种原料。 铝还原五氧化二钒的还原反应如下： 3V2O5+2Al=3V2O4+ Al2O3 3V2O4+2Al=3V2O3+ Al2O3 3V2O3+2Al=6VO+ Al2O3 3VO+2Al=3V+ Al2O3 由以上四式可得如下总反应式：3V2O5+10Al=6V+5 Al2O3 上述总反应式反应的焓变为每6molV为-3735kJ或每1gV与Al2O3渣为-4.579kJ，属于高放热反应。另外，V、Al2O3的熔点分别为1910℃、2050℃，相对较低，有利于形成熔渣及金属钒锭。但当铝过量时，会形成Al-V合金，使脱出铝的难度加大。 铝还原三氧化二钒的还原反应如下： V2O3+2Al=2V+ Al2O3 该反应放热量较低，达不到渣熔化的温度，故只能制取粒状产品，而铝热法的渣不溶于水，故不适于用浸出法处理。变通的方法为加入助熔剂，如KClO3，反应如下： KClO3+2Al=KCl+ Al2O3 该反应放出较多热量，使渣熔化，冷却后便于与金属钒锭分离。 1.2 还原工艺 1966年，Carlson采用二步法用铝还原V2O5制取钒。第一步制取Al-V合金，第二步再精练制取高纯钒。采用Al2O3钢罐内衬，抽真空充氩气，用燃气炉外源加热至750℃，点燃反应，反应迅速，冷却后分离渣与合金，合金再用HNO3溶液浸洗，然后粉碎成6mm 的块。 Peerfect对两步法又作出改进，改用铜坩埚，并用夹套水冷，取代有内衬的钢罐，避免了内衬耐火材料带来的污染，铜坩埚也用高纯材料制成。抽真空充氩气，加入炉料V2O5 500g 、铝屑400g ，混匀压紧；上部添加启动料V2O5 90g、高纯铝粉50g 、I2 20g ，用一个金属钒丝盘条埋入启动料中，抽真空、排氮气、充氩气；钒丝充电启动点燃，升温至

镁还原渣

镁渣的综合利用 随着金属材料消耗急剧上升，地球表壳的资源日趋贫化，很多传统金属矿产趋于枯竭，加速开发镁金属材料是社会可持续发展的重要措施之一。在我国生产金属镁时排出的工业废渣，很多镁厂都是作为废物丢掉，尤其是一些规模较小的生产企业。随着镁渣的大量排放堆积，不但占用了大量的土地资源，而且镁渣随着雨水的冲淋汇入江河湖泊对农作物和周围环境造成了极大的影响，严重危及到人类的身体健康及农作物的生长，每生产1 t 金属镁大约排出8~10 t 左右的镁渣。我国镁产业普遍存在生产规模小、高污染、高能耗、技术装备水平低及技术创新能力低等特点，如何充分利用镁渣成为制约我国镁产业发展的的一大主题。由于能源、资源、环境保护三方面的迫切需要，工业废渣再利用的研究成为可持续发展的战略目标之一，也是业内专家学者的研究热点之一。 目前对镁渣再利用的研究主要集中在利用镁渣配料烧制水泥熟料和作为水泥活性混合材使用。但镁渣是一种具有潜在活性的工业废渣，掺入生料中煅烧水泥熟料并不能高效地利用，二次煅烧实属能源浪费；镁渣当作混合材使用并不能象矿渣那样规模化、产业化利用，而且在量和质上都无法和矿渣相比较。本文讲介绍几种常见的镁渣的再利用技术。 首先，可以利用镁渣制作新型墙体材料。在国内，已有研究报道将镁渣直接与磨细的矿渣，按照一定比例混合，添加复合激发剂，配制胶结料。研究表明，这种利用镁渣生产墙体材料的工艺简单，成本低廉，节省能源，并且这种金属镁渣生产出的胶结材具有良好的胶凝性能，制成的墙体材料密度小、强度高、耐久性好，产品质量符合相关标准。大部分企业只是单一地应用镁渣材料制砖，其实还可以在镁渣中掺入一定量的轻骨料，制作轻质保温、隔热墙体材料或制成屋面材料。 其次，可以利用金属镁渣制作矿化剂。矿化剂是能促进或控制结晶化合物的形成或反应而加入配料中的物质。在水泥行业中，能加速结晶化合物的形成，使水泥生料易烧的少量外加剂。加入的矿化剂可以通过与反应物作用而使晶格活化，从而增强反应能力，加速固相反应。镁渣是近年来开发的新型矿化剂，经过1 200 ℃左右的高温煅烧后的镁渣，具有一定的化学活性，能够降低晶体的成核势能，诱导晶体，加速矿物的转化及形成，减少了从生料到熟料的热耗。因此，可以试烧不同镁渣配比下的生料，研究熟料抗拉、抗压强度较高的配方。有研究表明：生料中加入10％左右的镁渣，煅烧时可以起到良好的矿化效果。镁渣与萤石价格悬殊，利用镁渣代替部分萤石作矿化剂对降低生产成本，提高经济效益是十分显著的。 再次，可以利用镁渣生产建筑水泥。镁渣可以替代部分矿渣生产混合水泥混合材，生产

高一化学：27从铝土矿中提取铝

高一化学：27从铝土矿中提取铝

27从铝土矿中提取铝 班级_______姓名_________学号_______ [学习目标] 1、了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要存在形式。 2、了解工业上从铝土矿中提取铝的方法。 【课前检测】 1、⑴写出表示氧化铝是两性氧化物的离子方程式 ， ⑵写出表示是氢氧化铝两性氢氧化物的离子方程式： ， 【情景设计】 铝是大自然赐予人类的宝物，但人们对它的认识经历了较为漫长的过程。在自然界，铝元素以稳定的化合态存在，如 ，因而早期制备铝比较困难。19世纪中期，铝十分昂贵，甚至超过了当时黄金的价格。直到1886年，电解法制取铝工艺的发明，才使得生产生活中的应用得以普及。成为现代文明不可缺少的物质基础。 一、 从铝土矿中提取铝 1、铝元素占地壳总量的7.73%，是地壳中含量最多的 元素，它主要以 形式存在于 （主要成分为 ，还有少量的Fe 2O 3，SiO 2等杂质）。 【交流讨论】 若给你一块铝矿石, 要想从中提取铝，你首先要对这块矿石做哪些处理？ 2、工业冶炼铝的流程

写出流程中的有关化学反应方程式 从铝土矿中提取铝的过程中的化学方程式或离子方程式 ① ② ③ ④ 【问题思考】1、NaOH溶解铝土矿后，滤液中的 主要成分是什么？ 2、我们在酸化的时候用到的是CO 2气体，那么可 不可以用HCl呢？ 3、电解法炼铝时，添加冰晶石（Na 3AlF 6 ）的作 用是 【知识拓展】P66 二、明矾——做净水剂 1、明矾是一种（由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐），化学式为 是一种常见的。标第一 明矾溶于水后发生电 离：，电离出的Al3+与水反应生成，方程式为。Al(OH) 3胶体具有很强的吸附能力，它能凝聚水中的悬浮 物并使之沉降，从而达到净水的目的。 2、向明矾溶液中加入氢氧化钡会有什么现象？并写出离子反应方程式 ，【当堂训练】

镁热还原法制备超细无定形硼粉

1、镁热还原法制备超细无定形硼粉及粗硼粉的提纯 2、关键技术 以一定要求的金属Mg 粉和B 2O 3粉为原料，以一定的物料配比和升温制度条件下，在卧式还原炉中进行还原，得到还原产物后，采用盐酸进行彻底的酸洗，可制备出纯度在90～95%的无定形硼粉。 以镁热还原法制备的粗硼粉（85～92%）为原料，在粗硼粉中配入一定量的B 2O 3粉末，经充分混合后压制成块，装入不锈钢坩埚并置于卧式气氛炉中，温度维持在700～1000℃，炉内通入氩气作为保护气体，经过2～4h 后冷却，将其置于配置好的稀盐酸中除去物料中的可溶物，经过滤、烘干即得到纯度为95～97%的硼粉，其中杂质Mg 、O 、Si 、Fe 含量分别在1.5%、2%、1.0%、0.5%以下。 3、与成果最相关的图片 图1 制备的无定形硼粉和扫描电镜SEM 图 表1 无定形硼粉物理化学性能指标 物理化学性能 粒度/μm 比表面积 /m 2·g 元素含量/% B Mg O Si Fe 其他 数值 <1.0 8～10 95～97 <1.5 <2 <1 <0.5 <0.5 4、社会和经济效益 无定形硼粉是一种高附加值的硼化工产品，92～95%的无定形硼粉市场价格在5000～8000元/kg ，而纯度达到95～97%的无定形硼粉价格超过10000元/kg 。该科研成果的应用将为硼化工企业产生丰厚的经济效益和社会效益。 5、应用情况 该科研成果已经在河北省唐山市某企业得到应用。 6、知识产权

该科研成果发表学术论文6篇，其中SCI收录1篇，EI收录4篇，ISTP收录1篇；申请专利1项（专利申请号：201010130202）。

从铝土矿中提取铝

从铝土矿中提取铝 一、学习任务分析 本节课选自苏教版高中化学必修1专题第三单元的第一课时，主要内容为从铝土矿中提取单质铝的制备工艺以及铝合金的应用。本节课是学生第一次系统学习从矿物质从提金属单质，对学生学习其它金属的提取有着指导作用，同时也为后面学习氧化铝和氢氧化铝的性质奠定良好的基础。 重难点：从铝土矿中提取铝的制备工艺 二、学习者分析 本节课面对的是高一的学生，他们思维活跃且充满对新知识的求知欲，而且在日常生活中经常接触铝，这为学生们学习好这堂课有极大的帮助。但是学生还可可能存在对实验的分析能力和迁移能力差等问题 三、教学目标 知识与技能：1、能完整的说出从铝土矿中提取铝的制备工艺的流程 2、能正确书写相关的反应方程式 3、知道铝在生活中的应用 过程与方法：以实验探究为主线，通过实验观察和讨论交流，来学习从铝土矿中制备铝的工艺流程和原理 情感态度与价值观：通过从铝土矿中提取铝的制备工艺中，切身体会化学与生活息息相关，提升学好化学服务社会的责任感和使命感 四、教学准备：氧化铝，氧化铁，氢氧化钠溶液，偏铝酸钠溶液，二氧化碳 气体，课件，多媒体设备 五、教学过程 一、情境创设，导入新课 教师活动：展示生活中常见的铝制品，可以说铝在我们的生活中是无处而不在的。大家还记得在地壳中排在前几位的元素有哪些吗？ 学生活动：氧、硅、铝、铁 教师活动：很好，铝是地壳中含量最多的元素，含量7.73%。在自然界中以铝土矿的形式存在，铝土矿的主要成分为氧化铝。铝在地壳中的含量如此丰富，但是在19世纪铝确比黄金还鬼，讲述拿破仑和门捷列夫的故事，这就要从铝的制备说起了。本节就是来学习从铝土矿中制备中提取铝的制备工艺学生活动：带这问题和兴趣进入课堂 二、新课推进，解决问题 教师活动：要从铝土矿中提取铝我们主要分为两大步，首先是从铝土矿中提取纯净的氧化铝，再就是分解氧化铝得到单质铝。咱们就先来学习第一个步骤。提问大家从地壳中的含量猜测铝土矿中有哪些杂质 学生活动：铁和硅的化合物 教师活动：很好，为了出去杂质，大家可以从课本上看到采取的是加氢氧化钠的方法，为什么这么做呢?接下来就演示两个实验，氧化铁和铝与氢氧化钠反应 学生活动：演示实验，并观察实验现象，氧化铝溶解，而氧化铁不溶 教师活动：很好，采用这一特点，我们可以除铝土矿中杂质成分，写铝和氢氧化钠的反应方程式，并强调偏铝酸钠这种新的物质 教师活动：接下来我们就进行过滤，得到偏铝酸钠的滤液，大家可以看到课

熔盐钠热还原NbCl5制备金属铌粉

doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2012.07.012 熔盐钠热还原NbCl5制备金属铌粉 王娜，朱鸿民 （北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083） 摘要：在熔盐中用钠热还原法直接还原NbCl5制备铌粉。采用XRD、FESEM和EDS对产品粉末的结构、形貌和成分进行检测。结果表明，在LiCl-10.0%NaCl-36.0%KCl（摩尔百分数）、LiCl-44.2%KCl-5.3%CaCl2和LiCl-11.6%KCl-36.1%CaCl2的熔盐中均可获得纯纳米铌粉，熔盐原位750 ℃热处理可以降低产品氧含量。 关键词：钠热还原；金属铌粉；NbCl5；熔盐 中图分类号：TF841.6 文献标识码：A 文章编号：1007-7545（2012）07-0000-00 Niobium Powder Preparation by Sodiothermic Reduction of NbCl5 in Molten Salts WANG Na, ZHU Hong-min (School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China) Abstract: Niobium powder was prepared by sodiothermic reduction process from NbCl5 in different molten salts. The phases, morphology and element of the niobium powder were analyzed by XRD, FESEM and EDS. The results show that fine and uniform niobium nanometer powder was successfully obtained in the molten salt systems of LiCl-10.0%NaCl-36.0%KCl(mole percent), LiCl-44.2%KCl-5.3%CaCl2and LiCl-11.6%KCl-36.1%CaCl2, and the oxygen content of the niobium powder decreases after in situ heat treatment in molten salts at 750 ℃. Key words: sodiothermic reduction; niobium powder; NbCl5; molten salt 铌是一种重要的稀有金属，其资源储备比较丰富。因铌具有显著的延展性、优良的抗氧化性、抗冲击性以及高的超导转变温度(8.2 K)而广泛应用在核反应堆及核工业、航空航天、高能传输和钢铁材料领域[1]。铌粉可以通过Mg、Al、Ca和C还原Nb2O5或H2还原NbCl5获得。但是金属还原或氢还原制备的铌粉的形状和粒径大小不易控制[2]，温度高，能耗大，铌粉制备过程容易受到C、O污染[3]，环境不友好[4]等。Hunter等在1953年提出熔盐介质金属热还原铌盐或钽盐获得铌或钽粉（即Hunter法）[5]。随后各国研究者在此基础上开发了NaCl-CaCl2或CaCl2熔盐体系中钙热还原Nb2O5制备铌粉[6]、NaCl-KCl-CaCl2熔盐体系中钠热还原Nb2O5制备铌粉[7]、KF-KCl熔盐体系中钠热还原K2NbF7制备铌粉等方法[8]。本文采用金属钠热还原法，在不同的共晶盐体系中还原NbCl5粉末制备铌粉。 1 理论分析 熔盐介质因具有非常稳定的金属热还原特性，熔融状态化学合成的碱性卤化物具有最高的电负性和保持最大负的吉布斯自由能，在相对的温度下具很低的粘性和快速扩散性能等特点[9]，因此，金属氯化物很容易在熔融盐体系达到饱和。所以熔盐作为金属热还原法制备Nb粉的优良溶剂得到广泛研究和使用。NbCl5是一种含有Nb2Cl10复合物的黄色粉末，熔点为200 ℃。其在550 ℃的LiCl-NaCl共晶熔盐体系中以NbCl6-存在[10]，所以NbCl5在450 ℃的LiCl-KCl-NaCl和LiCl-KCl-CaCl2熔盐体系中同样以NbCl6-存在。即NbCl5在450 ℃时溶解到LiCl-KCl-NaCl和LiCl-KCl-CaCl2共晶熔盐体系中可以发生式（1）反应，当加入还原剂金属钠时可以发生式（2）反应获得单质铌金属粉末。 NbCl5+NaCl→NaNbCl6(1) 5Na+NaNbCl6→Nb+6NaCl (2) 由此可得出，单质金属铌粉末可以在熔盐介质中还原NbCl5获得。由于反应温度很低，试验的操作方法可能对产品的物相及其杂质元素（例如氧元素）含量有一定的影响。 基金项目：国家自然科学基金项目（51004008，21071014）；国家基础研究计划（973）项目（2007CB613301）；长江学者计划和大学科研创新团队项目（IRT0708） 收稿日期：2011-12-22 作者简介：王娜（1976-），女，河北保定人，博士研究生.

高一化学：从铝土矿中提取铝

从铝土矿中提取铝 教学设计 一、学习目标 （1）了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要存在形式。 （2）了解铝土矿制备铝的工艺流程，掌握相关反应的化学方程式，通过对工艺流程的问题探究，培养了学生从信息中获取新知识的能力。 （3）从炼铝方法的变化中体验化学科学的发展对人类生活的影响。 二、教学重点和难点 （1）重点：铝的冶炼过程 （2）难点：Al2O3的两性 三、设计思路 鉴于铝在生产生活中的广泛应用，在设计教学过程时可以从铝在日常生活中的应用入手，激发他们对铝及其化合物的浓厚兴趣，并引发对铝的来源的深入思考；进而在对制备流程中的分析过程中发现问题，充分激发起学生学习寻求解释的愿望，并在探究过程中获取知识。具体教学流程如下： 铝在生产和生活中的应用工业提取铝的生产流程铝的冶炼史介绍环保教育。 四、教学过程 【情境引入】展示可乐罐，很多同学爱喝可乐，可乐罐是由什么材料制成？【学生回答】主要成分为铝。 【讲述】铝元素在自然界中的存在是怎么样的情况呢，我们看下投影资料。（ppt2）【提问】铝在我们身边无处不在，具有广泛的应用，请大家举例铝的应用。【播放图片】生活和生产中的铝制品（ppt3） 【过渡】铝与我们生活和生产密切相关，但是追溯到19世纪中期，铝像现在这样普遍存在吗？ 【播放资料】（ppt4） （一）法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己打造了

一顶铝皇冠。他戴上铝皇冠，神气十足地接受百官的朝拜。在宴请宾客时，拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具，而大臣们使用的是金或银制餐具。 （二）门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰，奖品是一只铝制奖杯。 【设问】这两个事例说明了什么？ 【学生回答】说明当时铝很贵。 【过渡】铝在地壳中都以化合态存在，如氧化铝等。在19世纪中期铝的冶炼的困难导致了铝的价格的昂贵，甚至都超过了黄金，但现在随着科学技术的进步，人们已经熟练地掌握了较好的冶炼铝的方法，铝的价格大大降低，走进了我们普通百姓家。那么我们现在是如何提取铝的呢？ 【板书】一、从铝土矿中冶炼铝 【介绍】铝的工艺流程。（ppt5） 【设问】炼铝的原料是地壳中含量较多的铝土矿，其主要成分是Al2O3，从铝的工艺流程来看，我们可以把冶炼过程分成哪两个阶段?（ppt6） 【板书】（1）铝土矿→氧化铝（2）氧化铝→铝 【过渡】先来讨论第一阶段：氧化铝的提纯。看下面问题。 (问题1) NaOH溶解铝土矿的目的是什么？（提示：我们需要的是反应以后的滤液。）NaOH溶解铝土矿后，滤液中的主要成分是什么？ 【过渡】氧化铝能否和氢氧化钠反应呢？我们来做下列实验。 【学生实验1】Al2O3中滴加足量的NaOH溶液。 【介绍反应】Al2O3+2 NaOH==2NaAlO2（偏铝酸钠）+H2O （问题2）把滤液酸化的作用是什么？（提示：我们需要的是沉淀物。） 【过渡】我们来做下列实验，看看是否和我们预计的一样。 【学生实验2】NaAlO2 溶液中慢慢滴加盐酸，看到现象就停止。 【介绍反应】NaAlO2 +HCl+H2O == NaCl + Al(OH)3↓ （问题3）过滤2和4的作用是什么？ （问题4）酸化是通过量的CO2，反应后生成了什么？滤液的主要成分？ 【讲述】因为通足量的CO2 ，，Na2CO3还能继续与CO2反应，所以产物应为NaHCO3。【介绍反应】NaAlO2 +H2O+ CO2 === Al(OH)3↓＋NaHCO3