その理由は次のとおりです。
* 酸化還元(レドックス)反応: 金属の抽出には、しばしば酸化還元反応が含まれます。
* 酸化: 鉱石では、金属は酸化状態(金属酸化物など)にあります。
* 削減: 純粋な金属を取得するには、金属イオンは電子を獲得して減らす必要があります。これには、還元剤が必要です。
一般的な還元剤:
* 炭素: 一般的な還元剤は炭素(コークスまたは炭の形で)です。たとえば、酸化鉄からの鉄の抽出において:
fe₂o₃ + 3c→2fe + 3co
* 水素: 水素は、特に反応性の低い金属に対して、還元剤としても使用できます。
* 電気分解: 電気分解は、溶液中の金属イオンを減らすために使用できます。多くの場合、溶融塩電解質を使用します。
例:
*酸化鉄からの鉄: 鉄は、爆風炉の炭素で還元することにより、酸化物(ヘマタイト)から抽出されます。
* 酸化アルミニウムのアルミニウム: アルミニウムは、電気分解により酸化物(アルミナ)から抽出されます。
* 硫化銅からの銅: 銅は、焙煎(酸化)や製錬(還元)を含む一連の反応により、硫化物鉱石から抽出されます。
注: 使用される特定の方法と還元剤は、抽出されている金属と鉱石の特性に依存します。