1。プロセス:
* 加熱: 金属酸化物鉱石は、通常はコークス(炭素の形)または木炭を備えた炉の高温まで加熱されます。
* 削減: 炭素は還元剤として機能します。金属酸化物の酸素と結合し、二酸化炭素(CO2)または一酸化炭素(CO)を形成します。
* 金属抽出: 金属は元素の形で残されています。
例:酸化鉄から鉄を抽出します
最も一般的な例は、鉄鉱石からの鉄の抽出です(主にヘマタイト、Fe2O3)。
* 反応: FE2O3 + 3C→2FE + 3CO
* 説明: ヘマタイト(Fe2O3)は、高温で炭素(c)と反応します。炭素は酸化鉄から酸素を摂取し、一酸化炭素(CO)を形成し、純粋な鉄(Fe)を残します。
炭素を使用して抽出された他の金属:
* 亜鉛: 酸化亜鉛(ZNO)は、炭素を使用して亜鉛金属を生産します。
* リード: 鉛酸化鉛(PBO)は、炭素を使用して鉛金属を生産します。
* ティン: 酸化スズ(SNO2)は、炭素を使用してスズメタルを生成します。
* マンガン: 酸化マンガン(MNO2)は、炭素を使用してマンガン金属を生産することを還元します。
重要な考慮事項:
* 温度: 反応に必要な特定の温度は、金属とその酸化物によって異なります。
* 純度: 抽出された金属の純度は、鉱石の不純物と使用される炭素の影響を受ける可能性があります。
* 環境への影響: このプロセスは、大気中に二酸化炭素を放出し、温室効果ガスの排出に貢献できます。
炭素の代替品:
炭素は一般的で効果的な還元剤ですが、次のような金属抽出の他の方法も利用できます。
* 電気分解: この方法では、電流を使用して金属を鉱石から分離します。
* HydroMeTallurgy: この方法では、水溶液の化学反応を使用して、鉱石から金属を抽出します。
抽出方法の選択は、特定の金属、リソースの可用性、環境に関する考慮事項などの要因に依存します。