Теорія:

Рудами називають мінерали і гірські породи, що містять метали та їх сполуки, з яких технічно можливо і економічно доцільно отримувати чисті метали..
Отримання металів з руд — завдання металургії.
Металургія — це і наука про промислові способи отримання металів з руд, а також відповідна галузь промисловості.
Будь-який металургійний процес — це процес відновлення катіонів металу за допомогою різних відновників.
Існують декілька способів отримання металів:
  • пірометалургійний,
  • електрометалургійний.
Пірометалургія — відновлення металів з руд при високих температурах за допомогою вуглецю \(C\), карбон (\(II\)) оксиду \(CO\), водню H2, металів — алюмінію \(Al\), магнію \(Mg\).
pirometalurg.jpg
Цех пірометалургійного виробництва
  
1. Відновлення металів з їх оксидів за допомогою вуглецю (у вигляді коксу, раніше — у вигляді деревного вугілля) або карбон (II) оксиду називається карботермія.
Наприклад, олово відновлюють з олов'яного каменю вуглецем:
Sn+4O22+C0t°Sn0+C+4O22
 
 Мідь відновлюють з куприту карбон (\(II\)) оксидом:
Cu+12O2+C+2O2t°2Cu0+C+4O22
 
2. Відновлення металів з їх оксидів за допомогою металів називається металотермія.
Наприклад, хром відновлюють з хром (\(III\)) оксиду за допомогою алюмінію (алюмінотермія):
Cr+32O23+2Al0t°2Cr0+Al+32O23
 
Титан відновлюють з титан (\(IV\)) оксиду магнієм:
Ti+4O22+2Mg0t°Ti0+2Mg+2O2
 
3. Відновлення металів з їх оксидів за допомогою водню. Таким чином отримують метали з високим ступенем чистоти.
Наприклад, таким чином відновлюють вольфрам з вольфрам (\(VI\)) оксиду :
W+6O32+3H02t°W0+3H2+1O2
  
4. Руди, утворені сульфідами металів, попередньо випалюють (окиснюють киснем повітря), після чого метал відновлюють з оксиду, що утворився.
Наприклад, цинкову обманку (цинк сульфід) випалююдть (при цьому утворюється цинк оксид і сульфур оксид). Отриманий цинк оксид, відновлюють вуглецем:
 
1) 2Zn+2S2+3O02t°2Zn+2O2+2S+4O22;
 
2) Zn+2O2+C0t°Zn0+C+2O2 
 
Електрометалургія — відновлення металів з розчинів або розплавів їх сполук під дією електричного струму (електроліз). 
У процесі електролізу за рахунок електричної енергії здійснюється хімічна реакція, яка самовільно відбуватися не може.
  
elektro_ceh.jpg
 
Електролізний цех металургійного заводу.
  
1. Відновлення активних металів електролізом з розплавів їх солей (галогенідів).
Наприклад, натрій можна отримати з розплавленого натрій хлориду під дією електричного струму:
2Na+1Cl1електроліз2Na0+Cl02
 
2. Відновлення металів середньої активності та неактивних металів електролізом з розчинів їх солей.
Наприклад, олово утворюється при електролізі розчину станум (\(II\)) хлориду:
Sn+2Cl21електролізSn0+Cl02
  
Мідь утворюється при електролізі розчину купрум (\(II\)) сульфату:
2Cu+2S+6O24+2H+12O2електроліз2Cu0+O02+2H2+1S+6O24