金屬鎂的真空蒸餾提純

① 熱還原法是什麼

·熱還原法煉鎂

熱還原法煉鎂(proction of magnesium by thermal rection process)在高溫下用還原劑將氧化鎂還原成金屬鎂的鎂冶煉方法。第二次世界大戰期間，由於鎂的需要量驟增，熔鹽電解法煉鎂生產的鎂已不能...

·金屬熱還原法

鋁等。在稀有金屬生產中，金屬熱還原法佔有顯著的地位。金屬的氟化物多用鈉還原，因生成的氟化鈉易熔；氯化物多用鎂還原，因鎂相對價廉且生成的氯化鎂易熔；氧化物多用鈣還原，因鈣的活性較強，還原可較完全。 ...

·硅熱還原法生產工藝

流程概述 硅熱還原法是以白雲鄂博的稀土富渣、稀土精礦渣或稀土精礦等為稀土原料，75硅鐵為還原劑，石灰為熔劑，當爐渣含氟量最低時，也加入螢石為輔助熔劑，在電弧爐內制備稀土硅鐵合金的方法。 國外多採用稀土氧化物、氫氧化物、稀土精礦球團...

·碳熱還原法與硅熱還原法的比較

碳熱還原法的主要優點是可以一步直接還原出金屬，還原劑便宜，能源利用合理。可以大批量連續生產。 硅熱還原法反應速度快，產品易於調整控制，適於多品種小批量生產。 碳熱法達到無渣操作時，稀土回收率在90%以上。硅熱法增加二次回收工藝，其回收率也...

·金屬熱還原法生產鍶

金屬熱還原法生產鍶(proction of strontium by metallohlelmic rection)菱鍶礦原料經煅燒後，用金屬熱還原法製取金屬鍶的過程。與金屬熱還原法生產鈣相似，主要包括菱鍶礦煅燒和鋁熱還原兩大過程...

·金屬熱還原法製取稀土金屬

金屬熱還原法製取稀土金屬(preparation of rare earth metal by metallot}letmic rection)在高溫下用活性較稀土強的金屬還原劑將稀土化合物還原成金屬的過程。這是稀土金屬製取的重要方法...

·金屬熱還原法生產鈣

金屬熱還原法生產鈣(prodlaction of calcium by metallothermic rection)石灰石原料經煅燒後，用金屬熱還原法製取金屬鈣的過程。主要由石灰石煅燒和石灰還原兩大步驟組成。即將石灰石煅燒成石灰...

·硅熱還原法冶煉設備

硅熱還原法生產稀土硅鐵合金的冶煉設備，通常借用標准煉鋼電弧爐及配套設備。對設備的總體要求是能適應不同原料生產多種產品，節約能源，有較高的機械化和自動化程度，生產效率高，使用壽命長，易於維護和有利於環境保護。冶煉稀土硅鐵合金國內常用電弧爐的...

·碳熱還原法生產鈮

在真空條件下用碳將Nb2O5還原成金屬鈮的過程，為金屬鈮製取的主要工業方法之一。有碳熱間接還原法和碳熱直接還原法之分。前者產出的是鈮條，這種鈮條可直接經電子束熔煉提純製取高純鈮錠，用作超導和高溫合金材料；或將鈮條加工成鈮材，用於電子、化工...

·熱還原法煉鎂（一）

熱還原煉鎂有半連續法和皮江法兩種。 （一）半連續法（Magnethem Process) 該方法以白雲石為原料，經過煅燒得到鍛白（CaO·MgO），然後在電熱真空爐內熔融狀態下以硅鐵為還原劑製取金屬鎂。半連續法煉鎂工藝流程見圖1。白雲石是...

·熱還原法煉鎂（二）

，原料白雲石來源廣泛，工藝流程短，生產設備簡單，產出的鎂質量好；但還原過程熱利用率低，煙氣帶走熱量約50％。 ...

·鎂熱還原法生產海綿鈦

鎂熱還原法生產海綿鈦用鎂還原TiCl4製取金屬鈦的過程，為金屬鈦生產的主要方法之一。還原作業在高溫、惰性氣體保護氣氛中進行，還原產物主要採用真空蒸餾法分離出剩餘的金屬鎂和MgCl2，獲得海綿狀金屬鈦。鎂熱還原法於1940年為盧森堡科學家克...

·鋁熱還原法生產鈮鐵

鋁熱還原法生產鈮鐵以金屬鋁還原鈮精礦或氧化鈮生產鈮鐵中間合金的過程。鈮熔點高，還原困難，但如有鐵存在，被還原的鈮與鐵生成合金，不僅容易還原，而且由於鈮鐵的熔點比鈮低，更適於作煉鋼或高溫合金的添加劑。生產鈮鐵一般使用純Nb2O5和鈮精礦兩種...

·鈉熱還原法生產海綿鈦

鈉熱還原法生產海綿鈦(proction of titanium sponge by sodiothermic rection)用鈉還原四氯化鈦製取金屬鈦的過程，為金屬鐵生產方法之一。還原作業在高溫、氬氣保護下進行，還原產物經破碎...

② 工業提取單質鎂的方程式

工業方法常用電解氯化鎂的方法。步驟如下：
①製取無水氯化鎂：
常用方法：2MgO+C+2Cl2=2MgCl2+CO2
【高中化學常用方法：6水氯化鎂晶體在HCl氣體氛圍中加熱脫水】
②電解熔融的氯化鎂，常加入助溶劑CaCl2，可以降低熔點，增加導電性。
MgCl2
=電解=Mg+Cl2↑
希望對你有幫助O(∩_∩)O~

③ 純凈金屬制備技術的發展歷史

主要看第二個~

金屬材料發展歷史回顧

石器時代（公元五千年前）→青銅器時代（公元一千二百年前）→鐵器時代

三星堆博物館（Sanxingi Museum）位於全國重點文物保護單位三星堆遺址東北角，地處歷史文化名城四川省廣漢市城西鴨子河畔，南距成都38公里，北距德陽26公里，是我國一座大型現代化的專題性遺址博物館。博物館於1992年8月奠基，1997年10月正式開放。

發掘歷程
1.初始時期（1929年-1934年）
1929年在三星堆遺址真武村燕家院子發現玉石器坑，出土玉石器三、四百件。
1931年英國神父董宜篤四處奔走，使1929年出土的玉石器大部分歸華西大學博物館。
1932年華西大學博物館館長葛維漢提出在廣漢進行考古發掘的構想並獲四川省政府教育廳的批准。
1934年3月1日葛維漢、林名均抵達廣漢。
3月葛維漢、林名均等在真武村燕家院子附近清理玉石器坑， 並在燕家院子東、西兩側開探溝試掘。
2.初步調查與發掘（1951年-1963年）
1951年四川省博物館王家佑、江甸潮等調查三星堆、月亮灣，首次發現大 片古遺址。
1958年四川大學歷史系考古教研組再次調查三星堆遺址。
1963年四川省博物館和四川大學歷史系聯合發掘三星堆遺址。由著名考古學家、四川省博物館館長、四川大學歷史系教授馮漢驥主持。

3.兩坑的發掘及古城再現（1980年-2005年）
1980年~1981年四川省文物管理委員會與廣漢縣聯合首次發掘三星堆遺址，揭露出大面積的房屋基址。
1982年 11月~83年1月第二次發掘 三星堆遺址，首次在三星堆遺址發現陶窯。
1984年 3月~12月第三次發掘三星堆遺址，在西泉坎發掘出龍山時代至西周早期的文化堆積，確定了三星堆遺址的年代上、下限。
1984年12月~1985年10月 第四次發掘三星堆遺址，發現三星堆土埂為人工夯築，首次提出三星堆遺址是蜀國都城的看法。
1986年3月~5月四川省文物管理委員會、四川省文物考古研究所、四川大學歷史系與廣漢縣聯合，第五次發掘三星堆遺址，發掘面積1200平方公尺，發現大量灰坑和房屋遺跡『將三星堆遺址的代上限推至距今 5，000年前。

1986年7月18日當地磚廠在第二發掘區取土時發現祭祀坑，挖出玉石器。第六次發掘三星堆遺址。
1986年7月18日四川省文物管理委員會、四川省文物考古研究所與廣漢縣聯合發掘祭祀坑，編號為一號祭祀坑。出土銅、金、玉、琥珀、石、 陶等器物共420件，象牙13根。
8月14日距一號祭祀坑東南約30公尺處發現二號祭祀坑。
8月20日發掘清理二號祭祀坑，出土銅、金、玉、石等珍貴文物1302件（包括殘件和殘片中可識別出的個體），象牙67根，海貝約4600枚。

1988年10月第七次發掘三星堆遺址，對三星堆土埂進行試掘，確定土 埂為內城牆的南牆。~1989年1月
1990年1月~5月 第八次聯合發掘三星堆遺址，在東城牆發現土坯，首次了解三星堆古城城牆的結構、夯築方法和年代。
3月舉行三星堆遺址祭祀坑出土銅樹修復方案論證會，並對銅樹進行預合。

1991年12月四川省文物管理委員會、四川省文物考古研究所第九次聯合發
~1992年5月發掘三星堆遺址，將西城牆進行試掘並得到確認。

1994年11月四川省文物管理委員會、四川省文物考古研究所第十次發掘三星堆遺址，調查發現了三星堆遺址南城牆，並進行了試掘。

1996年10月中日合作對三星堆遺址進行環境考古工作，主要項目有磁場
~11月 雷達探測、紅外遙感探測與攝影、衛星圖像解析、微地形調查、炭素年代測定、花粉分析、硅質體分析、硅藻分析等。

1997年11月四川省文物管理委員會、四川省文物考古研究所第十一次發掘三星堆遺址，對三星堆遺址仁勝磚廠墓地進行發掘。共發現墓葬28座，發現了大量玉石器，其中具有良渚文化風格的"玉錐形器"的發現，引起研究者對三星堆玉石器的文化淵源關系進行重新思考。

1999年1月~四川省文物管理委員會、四川省文物考古研究所第十二次發掘三星堆遺址，對三星堆遺址月亮灣城牆進行發掘，在城牆下發現大量龍山至商代早期的文化堆積，同時城牆又被殷墟時期的堆積疊壓疊壓，從而可以確定月亮灣內城牆的年代為殷墟早期。

2000年12月~2001年7月四川省文物管理委員會、四川省文物考古研究所 第十三次發掘三星堆遺址。在燕家院子發現大量三星堆第四期的文化堆積，使人們對三星堆遺址第四期的文化面貌和年代下限有較為清楚的認識。

2005年3月四川省文物管理委員會、四川省文物考古研究院第十四次發掘三星遺址。在青關山發現大型夯土建築台基。

後續整理工作（2005年至今）
目前，三星堆遺址考古工作站正在全力以赴地整理三星堆遺址綜合報告，
此項工作預計2008年初結束。

問題:能把"賤金屬"變成"貴金屬"嗎？

金與銀出現，色澤美麗和稀少而稱為"貴金屬"，其它金屬則相應地被稱為"賤金屬"

煉金術,希望用某種工藝把賤金屬轉變為貴金屬,客觀上起到了促進材料科學發展的作用，在隨後一千多年的時間里，使人類積累了一定的材料制備方面的經驗，這對十九世紀以後材料科學的形成與發展奠定了基礎。

幾個著名的"煉金術士"摩耳、玻意耳、牛頓。

1711年英國出現了高六米，邊長二點五米見方的高爐，日產鐵六噸。1856年英國人亨利•貝賽爾首先用鐵煉成了鋼 。

煉金術偏重於實際操作，在這方面的技術也的確造福於後代子孫，現代化學中使用的很多設備和技術是由此發展的，制葯技術中的一些精煉技術、凈水技術、合成橡膠和一些現代材料的製造都與其密切相關。

十九世紀末到二十世紀中葉

低合金高強度鋼→超高強度鋼→合金工具鋼→高速鋼

不銹鋼→耐熱鋼→耐磨鋼→電工用鋼

鋁合金→銅合金→鈦合金→鎢合金→鉬合金

金屬材料依然在材料家族中佔有統治地位

主要優勢：

1、金屬材料的力學性能全面，可靠性高，使用安全；

2、具有良好的溫度使用范圍；良好的工藝性能；

3、儲量豐富，適合大規模應用

鋼鐵材料

自工業革命以來，鋼鐵一直是人類使用的最重要的材料，是國家工業化的基礎，鋼鐵的生產能力是一個國家綜合實力的重要標志。目前世界鋼鐵產量仍然在逐年增長。

中國鋼鐵工業協會秘書長戚向東說：在2005年鋼鐵行業還是要把嚴格控制固定資產的投資作為一項首要的任務，同時進一步提高鋼鐵行業運行的質量和效益。

鋼鐵工業發展的趨勢

產品結構在變化：板材、管材、帶材等高附加值產品的比重大幅增長

產業集中度進一步提高：產鋼500萬噸以上的企業由13家增加到15家，佔全國鋼產量的45%

主要應用領域：作為工業中最重要的材料，在未來很長的一段時期內，鋼鐵材料的主導地位仍將難以動搖。

電力系統：工業鍋爐、熱交換管道、大型轉子和葉輪等

汽車工業：主要結構件、車床與機械工業

鐵路與橋梁、船舶與海上鑽井平台、兵器工業：坦克、大炮、槍械

石油開采機械及輸油管道、化工壓力容器、建築鋼筋和構架、

有色金屬材料

有色金屬材料是金屬材料中的重要一員，雖然其產量只是鋼鐵材料的6%，然而它卻以其獨有的性能有時佔有不可替代的作用。

鋁合金：最重要的輕金屬合金，具有低密度（2.7g/cm3）、抗大氣腐蝕、良好的導電性、高比強度和良好的加工性。是航空工業及多種工業領域中的重要結構材料。

鈦合金：密度小（4.5g/cm3）、強度高、耐高溫和腐蝕，在航空航天及其它工業領域有重要用途。

鎂合金：密度僅有1.7g/cm3，比強度高，減振能力強，在航空航天領域有重要作用。

鈹合金：密度1.8g/cm3，比剛度很高，尺寸穩定，慣性低，用於慣性導航和航天低重量剛性件，比熱大，可用於散熱片和飛行器頭部；中子反射截面高，用於原子能反應堆反射層等。

銅合金：用於機械、儀表、電機、軸承、汽車等工業。

鋅合金：用於電池鋅板，照相和膠印製版，模具和儀表零件。

鎳合金：工作溫度可達1050℃，用於航空、火箭發動機和反應堆中的高溫部件。

錳合金：減振性好，用於潛艇螺旋漿、鑽桿等。

鉛合金、錫合金：用於保險絲、熔斷器、焊料等

鎢合金：熔點高3407℃、密度大（19.3g/cm3），可用於大威力穿甲彈等。

鉬合金：熔點2610℃、在1100-1650℃下有較高的比強度。

鈮合金：熔點2477℃，用於飛機和宇宙飛船推進系統中的高溫材料。

金、銀、鉑、鈀、銠、銥等：具有良好的化學惰性、艷麗的色澤、長期不褪色，可做裝飾品、電子線路引線、精密電阻、熱電偶等。

金屬學的發展歷史

金屬材料在人類社會中的使用歷史雖然很長，然而，在相當長的一段時間內關於金屬材料方面的相關技術都只是停留在手工藝階段，而對掌握相關技術的人也只能稱為工匠，其原因在於其所掌握的只是經驗而沒有對金屬材料本質的理解。

1861年，英國人肖比首先使用光學顯微鏡研究了金屬的顯微結構，對金屬的組織結構有了初步的了解，從而開創了一門新的學科--金相學。

1905年X射線用於金屬研究，發現了金屬原子排列的規律性。

金屬學誕生

人類對金屬內部微觀結構的認識又深入了一步，發現了許多科學規律，解釋了大量過去不理解的現象。

電子顯微鏡的出現使人們能夠更加細致地了解金屬內部的結構，對其微觀世界的認識又前進了一大步。

近20年來，各種電子顯微分析設備不斷被研製成功，人們已經可以看到原子在材料中的排列，這一切都使金屬材料的研究進入了一個嶄新的階段。

不斷開拓新的功能：高溫合金、鈦合金、金屬間化合物、阻尼合金、超導合金、形狀記憶合金、儲氫合金、納米金屬材料、非晶態金屬材料。

非晶態金屬

1960年美國加洲大學Duwez小組用快冷技術首次獲得了非晶態合金(Amorphous alloys) Au70Si30，發現非晶態合金具有很多常規合金不可比擬的優越性。

強度最高、韌性最好、最耐腐蝕、最易磁化

非晶的結構：晶體和非晶體都是真實的固體。晶體是長程有序，在晶體中原子的平衡位置為一個平移的周期陣列。非晶體是長程無序，短程有序，原子排列無周期性，又稱金屬玻璃。

玻璃化轉變動力學性質和冷卻速度有關，冷卻速度提高，玻璃轉變溫度降低。

要使原子凍結成保持非晶固體的位移，必須滿足原子弛豫時間（t)大於實驗冷卻時間。

相對於處於能量最低的熱力學平衡態的晶體相來說,非晶態固體是處於亞穩態。

金屬玻璃一旦形成,就能保持實際上無限長的時間。

結晶的基本過程：形核、長大

C曲線中開始結晶時間的長短決定了生成物的狀態

兩個方向：降低臨界冷卻速度、發展快速冷卻技術。

非晶的結構特點：

（1）非晶態是一種亞穩態，是在特定條件下形成的，因此在一定條件下將向晶態轉變，在向晶態轉變的過程中形核率高，因此可以得到十分細小的晶體，在許多條件下還可以 形成一些過度結構。

（2）非晶態合金中沒有位錯，沒有相界和晶界，沒有第二相，因此可以說是無晶體缺陷的固體。

（3）原則上可以得到任意成分的確均質合金相，因此大大開闊了合金材料的范圍，並且可以獲得晶態合金所不能得到的優越性能。

非晶合金的性能：

（1）特殊的物理性能：優異的磁學性能是許多非晶態合金的突出特點，具有軟磁性能的合金很容易磁化，一些非晶態永磁合金經過部分晶化後，性能還有大幅度的提高。非晶合金還有較高的電阻率，密度比晶體合金低1-2%，原子的擴散系數大一個數量級，熱膨脹系數為晶體的一半左右

（2）優良的耐腐蝕性能：由於其結構更加均勻，使腐蝕過程中不易形成微電池，因而具有更強的抗腐蝕能力。例如，在FeCl3溶液中，鋼完全不耐腐蝕，而Fe-Cr非晶合金基本不腐蝕，在H2SO4中，Fe-Cr非晶的腐蝕率是不銹鋼的千分之一。其中Cr的主要作用是形成富Cr的鈍化膜。

（3）優異的力學性能：非晶合金中原子之間的鍵合比一般的晶體中的鍵強，而且無位錯等晶體缺陷，因此具有極高的強度。例如，4340超強度鋼的斷裂強度為1.6GPa，而非晶Fe80B20合金為3.63GPa，Fe60Cr6Mo6B28則達到4.5GPa。在具有高強度的同時，非晶態合金還有良好的韌性和良好的延展性，較高的硬度和耐磨性。

非晶的應用

新一代變壓器鐵芯，不僅易磁化、矯頑力低，且有很高的電阻，可以大為降低渦流，如Fe81B13.5Si3.5C2和Fe82B10Si8等鐵基軟磁材料的磁損是常用硅鋼片的1/3-1/5，能耗可以因此降低2/3，此外還可做磁記錄裝置、記憶元件材料等。

由於製造大塊非晶困難，因此其應用也受到限制，但可作為復合材料的增強體，高強度、抗海水腐蝕的銅基非晶合金可作為製造潛水艇的材料，某些鐵基非晶合金可作為快中子反應堆的化學過濾器。

高純金屬是現代許多高、新技術的綜合產物，雖然20 世紀30 年代便已出現「高純物質」這一名稱，但把高純金屬的研究和生產提高到重要日程，是在二次世界大戰後，首先是原子能研究需要一系列高純金屬，而後隨著半導體技術、宇航、無線電電子學等的發展，對金屬純度要求越來越高，大大促進了高純金屬生產的發展。
純度對金屬有著三方面的意義。第一，金屬的一些性質和純度關系密切。純鐵質軟，含雜質的鑄鐵才是堅硬的。另一方面，雜質又是非常有害的，大多數金屬因含雜質而發脆，對於半導體，極微量的雜質就會引起材料性能非常明顯的變化。鍺、硅甲含有微量的m 、V 族元素、重金屬、鹼金屬等有害雜質，可使半導體器件的電性能受到嚴重影響。第二，純度研究有助闡明金屬材料的結構敏感性、雜質對缺陷的影響等因素，並由此為開發預先給定材料性質的新材料設計創造條件。第三，隨著金屬純度的不斷提高，將進一步揭示出金屬的潛在性能，如普通金屬被是所有金屬中最脆的金屬。而在高純時被便出現低溫塑性，超高純時更具有高溫超塑性。超高純金屬的潛在性能的發現，有可能開闊新的應用領域，在材料學方面打開新的突破口，為高技術的延伸鋪平道路。

金屬的純度是相對於雜質而言的，廣義上雜質包括化學雜質（元素）和物理雜質（晶體缺陷）。但是，只有當金屬純度極高時，物理雜質的概念才是有意義的，因此生產上一般仍以化學雜質的含量作為評價金屬純度的標准，即以主金屬減去雜質總含量的百分數表示，常用N ( nine的第一字母）代表。如99.9999 ％寫為6N , 99.99999 ％寫為7N 。此外，半導體材料還用載流子濃度和低溫遷移率表示純度。金屬用剩餘電阻率RRR和純度級R表示純度。國際上關於純度的定義尚無統一標准。一般講，理論的純金屬應是純凈完全不含雜質的，並有恆定的熔點和晶體結構。但技術上任何金屬都達不到不含雜質的絕對純度，故純金屬只有相對含義，它只是表明目前技術上能達到的標准。隨著提純水平的提高，金屬的純度在不斷提高。例如，過去高純金屬的雜質為10-6級（百萬分之幾），而超純半導體材料的雜質達10一9 級（十億分之幾），並逐步發展到10 一12 級（一萬億分之幾）。同時各個金屬的提純難度不盡相同，如半導體材料中稱9N 以上為高純，而難熔金屬鎢等達6N 已屬超高純。
高純金屬製取通常分兩個步驟進行，即純化（初步提純），和超純化（最終提純）。生產法大致分為化學提純和物理提姓兩類。為獲高純金屬，有效除去難以分離的雜質，往往需要將化學提純和物理提純配合使用，即在物理提純的同時，還進行化學提純，如硅在無坩堝區熔融時可用氫作保護氣，如果在氫氣中加入少量水蒸氣，則水與硅中的硼起化學反應，可除去物理提純不能除去的硼。又如採用真空燒結法提純高熔點金屬鉭、鈮等時，為了脫碳，有時需要配人比化學計量稍過量的氧，或為脫氧配人一定數量的碳，這種方法又稱為化學物理提純。

一、化學提純

化學提純是製取高純金屬的基礎。金屬中的雜質主要靠化學方法清除，除直接用化學方法獲得高純金屬外，常常是把被提純金屬先製成中間化合物（氧化物、鹵化物等）, 通過對中間化合物的蒸餾、精餾、吸附、絡合、結晶、歧化、氧化、還原等方法將化合物提純到很高純度，然後再還原成金屬，如鍺、硅選擇四氯化鍺、三氧氫硅、硅烷( SiH4）作為中間化合物，經提純後再還原成鍺和硅。化學提純方法很多，常用的列於表一

表一：常用化學提純方法

二、物理提純

物理提純主要利用蒸發、凝固、結晶、擴散、電遷移等物理過程除去雜質。物理提純方法主要有真空蒸餾、真空脫氣、區域熔煉、單晶法（參見半導體材料章）、電磁場提純等，此外還有空間無重力熔煉提純方法。
物理提純時，真空條件非常重要。高純金屬精煉提純一般都要在高真空和超高真空(10一6 一10-8Pa ）中進行，真空對冶金過程的重要作用主要是：① 為有氣態生成物的冶金反應創造有利的化學熱力學和動力學條件，從而使在常壓下難以從主金屬中分離出雜質的冶金過程在真空條件下得以實現；② 降低氣體雜質及易揮發性雜質在金屬中的溶解度，相應降低其在主金屬中的含量；③ 降低金屬或雜質揮發所需溫度，提高金屬與雜質問的分離系數；④ 減輕或避免金屬或其他反應劑與空氣的作用，避免氣相雜質對金屬或合金的。污染。因此許多提純方法，如真空熔煉（真空感應熔煉、真空電弧熔煉、真空電子束熔煉）、真空蒸餾、真空脫氣等必須在真空條件下進行。
1 ．真空蒸餾
真空蒸餾是在真空條件下，利用主金屬和雜質從同一溫度下蒸氣壓和蒸發速度的不同，控制適當的溫度，使某種物質選擇性地揮發和選擇性地冷凝來使金屬純化的方法，這種方法以前主要用來提純某些低沸點的金屬（或化合物），如鋅、鈣、鎂、鎵、硅、鋰、硒、碲等，隨著真空和超高真空技術的發展，特別是冶金高溫高真空技術的發展，真空蒸餾也用於稀有金屬和熔點較高的金屬如鈹、鉻、釔、釩、鐵、鎳、鈷等的提純。

蒸餾的主要過程是蒸發和冷凝，在一定溫度下，物質都有一定的飽和蒸氣壓，當氣壓中物質分壓低於它在該溫度下的飽和蒸，氣壓的蒸氣壓時，該物質便不斷蒸發。蒸發的條件是不斷供給被蒸發物質熱量，並排出產生的氣體；冷凝是蒸發的逆過程，氣態物質的飽和蒸氣壓隨溫度下降而降低，當氣態組分的分壓大於它在冷凝溫度下的飽和蒸氣壓時，這種物質便冷凝成液相（或固相），為使冷凝過程進行到底，必須及時排出冷凝放出的熱量。影響真空蒸餾提純效果的主要因素是：① 各組分的蒸氣分壓，分壓差越大，分離效果越好；② 蒸發和冷凝的溫度和動力學條件，一般溫度降低可增大金屬與雜質蒸氣壓的差距，提高分離效果；③ 待提純金屬的成分，原金屬中雜質含量越低，分離效果越好；④ 金屬和蒸發和冷凝材料間的作用，要求蒸發冷凝材料本身有最低的飽和蒸氣壓；⑤ 金屬殘余氣體的相互作用；⑥ 蒸餾裝置的結構；⑦ 真空蒸餾有增鍋式和弟增鍋式兩種，無增鍋蒸餾一般通過電磁場作用將金屬熔體懸浮起來（見圖一 ) ，有關蒸餾工藝請參見上述元素的精製過程。

圖一: 無坩堝蒸餾裝置

1—紿料機構；2—待提純金屬；3—擋板；4—陰極；5—冷凝器；
6—遮熱板；7—金屬收集器；8—真空；9—抽真空裝置

2 .真空脫氣
真空脫氣是指在真空條件下脫除金屬中氣體雜質的過程。實際上是降低氣體雜質在金屬中的溶解度。根據西韋茨定律，恆溫下雙原子氣體在金屬中的溶解度和氣體分壓的平方根成正比。因此提高系統的真空度，便相當於降低氣體的分壓，亦即能降低氣體在金屬中的溶解度，而超過溶解度的部分氣體雜質便會從金屬中逸出而脫除。以擔粉真空熱處理為例，在高真空（2.5 一6μPa）條件下，擔的水分在100 一200℃ 急劇揮發，600 - 700℃ 氫化物分解逸出，鹼金屬及其化合物在1100 一1600℃ 溫度下揮發，大部分鐵、鎳、鉻等以低熔點氧化物形態揮發，2300℃ 時氮揮發逸出，對比氫、氮對金屬親和勢大的氧，則以加碳脫氧（「C] ＋「O] = CO↑）和以上雜質金屬低價氧化物MeON 的方式除去。真空脫氣廣泛用於高熔點金屬鎢、鉬、釩、鈮、鉭、錸等的純化。

3 ．區域熔煉

區域熔煉是一種深度提純金屬的方法，其實質是通過局部加熱狹長料錠形成一個狹窄的熔融區，並移動加熱使此狹窄熔融區按一定方向沿料錠緩慢移動，利用雜質在固相與液相同平衡濃度差異，在反復熔化和凝固的過程中，雜質便偏析到固相或液相中而得以除去或重新分布；熔區一般採用電阻加熱，感應加熱或電子束加熱，下圖為鍺區域熔煉示意圖。

圖二：鍺的區域熔煉提純示意圖

區域熔煉廣泛用於半導體材料煌高熔點金屬鎢、鉬、鉭、鈮的提純，更用於高純鋁、鎵、銻、銅、鐵、銀等金屬的提純。對含雜質約1x10-3 ％的鍺，在區域提純6 次後，高純鍺部分的雜質濃度可降到1x 10一8 ％。鎢單晶經5 次區熔後可由40 提高到2000。

4 ．電遷移提純

電遷移是指金屬和雜質離於在電場的作用下往一定方向遷移或擴散速度的差別來達到分離雜質的目的。是新近發展起來的用於深度提純金屬的方法，其特點是分離間隙雜質（特別是氧、氮、碳等）的效果好，但目前僅應用於小量金屬的提純。將其和其他提純方法結合使用，可獲超高純度的金屬。

將棒狀樣品通過流電，母體金屬和雜質離子便向一定方向移動，這時離子的漂移速度為：V = UF

式中，V 為離子漂移速度；U 為離子遷移率；F 為作用於離子的外力，它由電場作用力。和導電電子散射作用於離子的力組成。這些作用力和離子有效電荷數有關。依母體離子和雜質離子的電荷數不同租擴散、漂移速度不同而達到分離目的。

5 ．電磁場提純

在電磁場作用下深度提純高熔點金屬的技術越來越多地被採用。電磁場不限於對熔融金屬的攪拌作用，更主要的是電磁場下可使熔融金屬在結晶過程中獲得結構缺陷的均勻分布，並細化晶粒結構。在半導體材料拉制單晶時，在定向結晶時熔體中存在溫度波動，這種溫度波動會導致雜質的層狀分布，而一個很小的恆定磁場就足以消除這種溫度波動。在多相系統結晶時，利用電磁場可使第二相定向析出，生成類似磁性復合材料的各向異性的組織結構，電磁場還用於懸浮熔煉，這時電磁場起能源支撐作用和攪拌作用，利用雜質的蒸發和漂走第二相（氧化物、碳化物等）來純化金屬。由於不存在和容器接觸對提純金屬造成的污染問題，被普遍用於幾乎所有高熔點金屬的提純，如鎢、鉬、鉭、鈮、釩、錸、鋨、釕、鋯等。
6 ．提純方法的綜合應用
各個提純方法都是利用金屬的某個物理性質或化學性質和雜質元素間的差異而進行分離達到提純目的的，如真空蒸餾是利用金屬和雜質的飽和蒸氣壓和揮發速度的差異。區域熔煉是利用雜質在固相和液相間的溶解度差異而進行提純分離的，因而各個方法都有一定的長處（對某些雜質分離效果好）和短處（對另一些雜質分離效果差）。即使是同一個提純方法，也因金屬性質的不同，提純效果差別很大，如區域熔煉對高熔點金屬的提純效果好，但對某些稀土金屬的提純效果則不理想。欲獲深度提純金屬的效果，一般需要綜合應用多種提純手段。在這方面，各個方法的合理結合應用和先後順序使用十分重要，通常是將電子束熔煉或蒸餾和區域熔煉或電遷移法相結合，即先進行電子束熔煉或蒸餾提純，再以區域熔煉或電遷移提純作為終極提純手段，以被為例，為獲超高純鈹，最好先多次蒸餾提純，再真空熔煉，最後進行區域熔煉或電遷移提純，經這樣提純後所得鈹單晶純度達99 .999 % ，殘余電阻率R＞1 000 。在製取超純鍺時，一般先用化學法除去磷、砷、鋁、硅、硼等雜質，再用區熔法提純得到電子級純鍺；最後多次拉晶和切割才能達到13N 的純度要求。下表為各種方法結合使用提純金屬錸的效果。

表二：各種提純方法提純金屬錸的效果

7 ．宇宙空間條件下提純金屬

宇宙空間的開發為提純金屑製造了新的機會。宇宙空間的超高真空（約10-1OPa）、超低溫和基本上的無重力，為金屬提純提供了優越條件。在這種條件下，液態金屬中將不會有對流的問題，結晶時雜質的分布將只具有純擴散性質，熔化金屬毋需坩堝，超高真空尤其有利於雜質的揮發和脫氣。這些對於採用熔煉、蒸發、區域熔煉等方法提純化學活性大的金屬和半導體材料來說更是非常理想的條件。以提純鍺為例，在地球上鍺垂熔時雜質稼的分離系數為0.1/0.15，而在宇宙空間時則達0.23/0.17 。在無重力條件拉制的晶體的完整性較在重力條件下的完整性好很多。以銻化銦為例，其位錯密度比只是在重力條件下的位錯密度的1/6 。由於宇宙中液態金屬表面張力系數值很大，故在宇宙間用無坩堝區域熔煉法必定能制備出極高純度和完整性的單晶來。此外，超低「宇宙」溫度也具有良好的應用前景。

此文附圖，參考：http://www.chinesemine.cn/zy/2008/0706/article_202.html

④ 稀土金屬的提純

工業上大量使用的是工業純稀土金屬，較高純度的稀土金屬主要供測定物理化學性專能之用屬。主要有四種提純方法在試驗室中使用，即真空熔融，真空蒸餾或升華，電遷移和區域熔煉。 稀土金屬棒在區域熔煉爐中以很慢的速度（如提純釔時為0.4毫米/分），進行多次區熔，對去除鐵、鋁、鎂、銅、鎳等金屬雜質有明顯效果，但對氧、氮、碳、氫無效。此外，電解精煉、區熔－電遷移聯合法提純稀土也有一定效果。

⑤ 鎂製品提純用什麼方法

向溶液中加入氫氧化鋇，氫氧化鋇和硫酸鎂反應生成硫酸鋇和氫氧化鎂，兩者都是沉澱，過濾一下濾液中就是氯化鈉溶液。再向沉澱中滴加稀硫酸，氫氧化鎂反應生成硫酸鎂，硫酸鋇難溶於酸不反應，再過濾一下，濾液中剩下的即為硫酸鎂溶液。以上是第一種方法，下面獻上第二種方法。第一步，加入氫氧化鈉溶液，MgSO4和NaOH反應得到Na2SO4和氫氧化鎂，過濾出氫氧化鎂沉澱，濾液中剩下Na2SO4和NaCl。第二步，在第一步的濾液中再加入BaCl2，Na2SO4和BaCl2反應生成NaCl和BaSO4，過濾出硫酸鋇沉澱，溶液中就只剩下NaCl，因此得到了氯化鈉。第三步，將第一步中得到的Mg(OH)2沉澱中加入稀硫酸，反應得到MgSO4和水，因此又得到了硫酸鎂。至此，氯化鈉和硫酸鎂被分離。

⑥ 怎麼將鎂礦中的鎂提煉出來

先將鋁粉、菱鎂礦、白雲石按1～2∶2～4∶6～15重量比例稱料，然後將菱鎂礦和白雲石放在回轉窯中煅燒經磨粉後，並與粒度為80～100目的鋁粉混料，在15～35兆帕的壓力下壓團使呈團狀，裝入金屬料槽內，放入還原罐，在1100～1170℃和真空條件下，經6～8小時，以鋁粉為還原劑，發生化學反應生成鎂。

⑦ 鎂是怎麼提煉的

鎂

鎂是一個年輕的金屬，20世紀才發展起來。它呈銀白色，熔點649℃，質輕，密度為1.74克／厘米3，約為銅的1／4、鋁的2／3；其化學活性強，與氧的親合力大，常用做還原劑，去置換鈦、鋯、鈾、鈹等金屬。粉狀或細條狀的鎂，在空氣中很易燃燒，燃燒時發出眩目的白光。鎂與氟化物、氫氟酸和鉻酸不發生作用，也不受苛性鹼侵蝕，但極易溶解於有機和無機酸中。鎂能直接與氮、硫和鹵素等化合。金屬鎂無磁性，且有良好的熱消散性。

鎂是地殼中含量高、分布廣的元素之一。具有工業價值的礦物有；花菱鎂礦、白雲石、光鹵石。另外，海水也將成為鎂資源產地。工業上利用電解熔融氧化鎂或在電爐中用硅鐵等使其還原而製得金屬鎂，前者叫做熔鹽電解法，後者叫做硅熱還原法。

物理性質：質軟，熔點較低，成銀白色。鎂是一種柔軟有光澤的金屬。

將鎂坯錠加工成材。主要的加工方法有軋制、擠壓、鍛造等；產品主要有板材、棒材、型材、管材、鍛材等。鎂的化學性質活潑,容易氧化,耐蝕性差，熔煉、鑄造以及加熱時,必須採取防護措施,並要注意安全。在加工過程中，坯料和所獲得的產品表面要氧化處理，塗油包裝。除鎂鋰合金外，大多數鎂合金為密排六方點陣結構，在室溫下，塑性變形能力差，但在200℃以上加工,由於滑移系增加以及發生恢復、再結晶軟化，使鎂及鎂合金具有較高的塑性，所以一般要用熱加工或溫加工工藝。鎂合金在加工時易形成粗大晶粒，會使力學性能變差，熔煉時，必須採用細化晶粒措施。
熔煉 鎂及其合金的熔煉常用反射爐和坩堝爐。反射爐具有熔化速度快和操作機械化的特點，適於大規模生產。因為鎂和氧的親和力很強，極易燃燒，所以熔煉技術的關鍵在於防止爐料燃燒。整個加熱過程須用熔劑覆蓋爐料。熔劑以氯化鎂、氯化鉀為主，並加入少量氟化物。為防止鎂合金熔體的氧化,常加入0.02%的鈹。鎂合金精煉主要是去除非金屬夾雜物。通常使用熔劑精煉，用量約為爐料的1％。為使熔渣沉於爐底,精煉後的熔體需靜置一段時間再進行鑄造。為防止部分鎂合金組織不均勻和出現柱狀晶、扇狀晶以及粗大晶粒，熔煉時應加入變質劑以改善和調整晶粒組織，並消除少量熔點高的鐵、銅、錳金屬夾雜物。
鑄造 常用半連續鑄造的方法，以獲得供塑性加工的坯錠。為防止鎂熔體的燃燒和產生氧化夾渣，鑄造應在保護氣氛下或在封閉系統內進行。保護氣氛通常為二氧化硫氣體(但要注意二氧化硫對設備的腐蝕性)。二氧化硫在流動液體表面形成緻密的硫化鎂薄膜，可防止結晶器內鎂熔體的氧化。封閉熔鑄也可採用氬氣保護。鑄造時進行電磁攪拌可得到細晶組織並能有效地減少熱裂紋。一般情況下，合理選擇結晶器高度、鑄造速度以及適宜的冷卻速度可避免坯錠開裂，特別在鑄造扁坯錠時，應使斷面均勻冷卻。
鎂合金的熔煉和鑄造都必須注意安全。如熔煉時用潮濕熔劑，或鑄造時熔融金屬直接與水接觸，都會引起爆炸。
軋制 通常用平輥軋制板材。一般用塊片式生產,也可用成卷式生產。主要工序為：熱軋、粗軋、中軋和精軋。厚板和中板 (6～21毫米)可採用熱軋直接軋製成品；薄板（0.5～5毫米）常採用多次加熱溫軋工藝生產。除MB1和MB8鎂錳合金外，坯錠在熱軋前須進行均勻化處理，以保證組織均勻並消除鑄造應力，從而提高工藝性能。軋前的坯錠加熱應在循環通風電爐內進行。加熱前需銑面，尤其要注意去除毛刺，以防止由毛刺引起燃燒。 熱軋或溫軋前必須預熱軋輥，溫軋薄板的軋輥常採用電感應方式預熱。為清除軋輥表面氧化物，可向輥面噴射適量的潤滑劑或水基乳液，以免沾污板材，影響板材表面光潔度。熱軋板坯或卷料，須經清洗和化學處理清除表面氧化膜後，方可進行薄板軋制。薄板溫軋溫度應低於150℃。成卷式軋制時，不加潤滑，一次軋成,加工率可達到30～60％。而塊片式生產時，道次加工率一般小於30％，壓下量過大會引起變形不均而影響表面質量。兩次加熱間的總加工率為30～80％。
板材的精整一般在低於退火溫度50℃的條件下進行，採用平板加壓法,壓強為0.03～0.07kgf/mm2，可取得良好效果。對MB8鎂錳合金,厚度大於4mm的板材，可在多輥矯直機上矯直,工作溫度應高於100℃。為保證板材的表面質量，提高耐蝕性，成品板材需進行機械清刷和化學氧化處理。
擠壓 擠壓方法有正向擠壓、反向擠壓、潤滑擠壓和無潤滑擠壓，可生產各種斷面的型材、棒材、管材和空心製品。
坯料的加熱溫度和時間必須嚴格控制。一般加熱溫度不超過450℃；加熱時間要少於 3～4小時。坯料在加熱過程中應避免同鋁合金接觸，特別要防止因局部過熱而引起燃燒。擠壓溫度、速度和變形率都會顯著影響製品的性能。擠壓速度過快，會增大變形熱效應，促進粗晶的形成，影響製品的力學性能。在較低的溫度下擠壓，可使製品獲得較高的和均勻的力學性能。為減少各向異性，直接做結構材料的擠壓製品，變形量不應小於90％，做鍛件坯料的擠壓變形量不應小於60％。擠壓製品應採用加溫矯直,殘余變形量不應大於3％。小斷面的擠壓製品可直接通電加熱，進行拉伸矯直。
鍛造和模鍛 變形溫度、變形量、變形速度對工藝塑性的影響很明顯。低強合金(MB1)和中強合金（MB2、MB8）具有較高的塑性，變形速度范圍較寬。高強合金(MB15)的塑性隨變形速度的提高而顯著下降,一般用擠壓棒材做坯料，以取得較好的工藝塑性。鍛造前模具須預熱，預熱溫度為150～300℃。
模鍛一般在壓力機上進行，分預模鍛和終鍛兩步。預模鍛為終鍛提供鍛坯,坯料的變形率為40%。終鍛是使製品達到所要求的尺寸。為使製品加工硬化和獲得細晶組織，一般在較低的溫度進行終鍛。模鍛用錠子油（或礦物油）和石墨（或工藝黃蠟）的混合物作潤滑劑。模鍛製品可用噴丸法進行表面強化並提高表面光潔度。
熱處理 有退火處理和人工時效處理（見脫溶）兩種：①不可熱處理強化的合金，最終熱處理為退火。退火可使製品獲得適宜的力學性能和減弱各向異性。鎂合金的加工製品的晶粒大小對性能有明顯影響。為防止晶粒粗化，一般退火溫度為350～370℃，加熱速度越快越好。加工硬化的鎂合金在160～210℃之間進行低溫退火，可提高合金的伸長率和耐蝕性。②可熱處理強化的合金(如MB6、MB7、MB15等)製品的最終熱處理為淬火加人工時效處理。MB15合金也可在熱擠壓後直接進行人工時效處理。淬火溫度一般為370～420℃，淬火介質有空氣和水(70～100℃)。在熱水中淬火,製品的力學性能比在空氣中淬火好。

⑧ 工業如何製取金屬鎂

你好，由於海水裡面有大量的氯化鎂(MgCl2),所以說一般通過電解氯化鎂的方法製取鎂單質。
第一步，將海水倒入沉澱槽中，加入過量的氫氧化鈣與氯化鎂發生化學反應，生成氫氧化鎂沉澱和氯化鈣。（MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2)，這一步的目的是為了得到較純凈的氫氧化鎂。
第二步，將溶液蒸發，再加入過量的鹽酸溶液，得到氯化鎂和水
（Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O)
第三步，使溶液蒸發，將氯化鎂在熔融狀態下電解，得到氯氣與金屬鎂。（MgCl2=（等號上是電解，下是熔融）Mg+Cl2)同時，讓氯氣與氫氣再點燃就可以生成氯化氫氣體，通入水就可以實現重復利用。
這樣做可能會產生氯化鈣雜質。

⑨ 求鈉,鎂,鋁,鐵的特性,當然越全越好

鎂
magnesium

一種化學元素 。化學符號Mg，原子序數12，原子量24.305，屬周期系 ⅡA 族，為鹼土金屬的成員。1808年英國H.戴維電解汞和氧化鎂的混合物，製得鎂汞齊，蒸去汞，即得金屬鎂 ，並按氧化鎂礦的產地希臘的 Magnesia 城來命名，稱magnesium。1828年英國A.-A.-B.比西用金屬鉀還原熔融的無水氯化鎂，得塊狀金屬鎂。1833年英國M.法拉第電解熔融氯化鎂，得金屬鎂。1852年R.W.本生採用空心碳陰極，將鎂收集在電極內，防止它與空氣接觸時燃燒。鎂在地殼中的含量為2.5％，占第八位。重要礦物有白雲石(MgCO3·CaCO3)、菱鎂礦(MgCO3)、光鹵石( KCl·MgCl2·6H2O )、橄欖石( Mg2SiO4)、蛇紋石｛Mg6[Si4O10](OH)8｝。海水提取氯化鈉以後，剩下的鹵水中含鎂，可提取鎂。

鎂在二氧化碳中的燃燒

鎂是銀白色金屬，熔點648.8℃ ，沸點1107℃，相對密度1.74，很輕，具有良好的延展性和切削加工、鑄造、鍛造性能，可加工成板、帶、棒、條、管等。鎂的化學性質活潑，放置在空氣中，表面會形成一層氧化物薄膜，常溫下對金屬鎂起保護作用，但加熱至金屬鎂的熔點以上，保護膜便被破壞。在300℃時，鎂在氮氣中燃燒，生成氮化鎂 。鎂與冷水作用緩慢，作用後在表面形成一層難溶於水的氫氧化物，阻止金屬進一步與水反應，金屬鎂與沸水或水蒸氣都會發生反應，產生氫氣。鎂與氧的親合力很強，能從很多含氧的化合物(如一氧化碳、一氧化氮)中奪取氧，生成氧化鎂。鎂不溶於鹼，但能溶解在除氫氟酸和鉻酸以外的無機酸。鎂的最外電子層有兩個價電子，氧化態為＋2 ，具有明顯形成配位化合物傾向。
金屬鎂的生產方法為：①電解氯化鎂、氯化鈣、氯化鈉混合物的熔融體，可得金屬鎂。② 硅熱還原法 。將氧化鎂、氧化鈣與硅鐵粉混合 ，壓製成塊 ，裝入還原爐中，加熱到2200℃，硅就將氧化鎂還原成金屬鎂。粗鎂一般用熔劑或六氟化硫精煉，純度到達99.85％ ，真空蒸餾法可提純至99.99％。由於純鎂的機械強度低，所以主要使用鋁鎂合金，它輕而有一定的強度 ，是重要的結構材料 ，用於飛機的機身 、機翼、發動機零件、輪架以及汽車、火車。鎂用作球墨鑄鐵的球化劑、煉鋼的脫硫劑，金屬熱還原法中的還原劑( 制備鈦等難熔金屬)。鎂條和鎂粉用於製造閃光燈、照明彈、焰火。

鈉
sodium

一種化學元素。化學符號Na，原子序數11，原子量22.989768，屬周期系ⅠA族，為鹼金屬的成員。鈉的英文名稱來源於拉丁文soda，含義是天然鹼。古代就已經利用蘇打（碳酸鈉）做洗滌劑，鹽（氯化鈉）做調味品，硝石（硝酸鈉）做肥料。但鈉的化合物都特別穩定，盡管化學家用了很多還原劑（如碳等），也難以將金屬鈉還原出來。一直到1807年，英國H. 戴維才用電解氫氧化鈉熔體的方法製得金屬鈉。鈉在地殼中的含量為2.83％，占第六位。最重要的資源是海洋、鹽湖和鹽井中的氯化鈉，含量極為豐富，礦物則有岩鹽（氯化鈉）、天然鹼（碳酸鈉）、硼砂（硼酸鈉）、硝石（硝酸鈉）、芒硝（硫酸鈉）。
鈉是銀白色金屬，很軟，可用小刀切割。熔點97.81℃，沸點882.9℃，密度0.97克／厘米3（20℃)。鈉的化學性質極活潑，與空氣接觸後就在表面形成碳酸鹽和氧化物而失去光澤，所以鈉要保存在煤油中。鈉在有限量氧氣中加熱，生成氧化鈉；在過量氧氣中加熱，生成過氧化鈉；將金屬鈉溶於液氨中與氧氣作用，生成超氧化鈉，鈉與臭氧作用，生成臭氧化鈉。鈉與水、冰或雪都會迅速反應，生成氫氧化鈉和氫氣，反應時放出的熱量足以使金屬鈉熔化並著火。鈉與氫氣在200～350℃時作用，生成氫化鈉。在室溫下鈉不與氮、溴、碘作用，與氯作用緩慢，但與氟劇烈反應。鈉與氨作用，生成氨基鈉，並放出氫氣。鈉與汞形成鈉汞齊，是還原劑。鈉的氧化態只有＋1，形成＋1價化合物。金屬鈉屬於危險品，貯存和使用時都要注意安全，由鈉引起的火災，不能用水或泡沫滅火劑撲滅，而要用碳酸鈉乾粉。鈉離子能使火焰呈黃色，可用焰色反應和火焰光度計檢測。

金屬鈉

金屬鈉用電解法生產。早期使用的卡斯特納法，電解氫氧化鈉熔體的同時產生水，它與產物金屬鈉作用，又生成了氫氧化鈉，使電解效率降低，因而逐漸被淘汰。現用的均為東斯法，用比氫氧化鈉便宜的氯化鈉為原料，但氯化鈉的熔點太高（801℃），在此溫度下，產生的氯氣對電極和電解槽的腐蝕太強，因此採用電解氯化鈉和氯化鈣的混合物（熔融溫度約600℃），石墨為陽極，鐵為陰極 ，陽極產生氯氣，陰極生成金屬鈉。如再 用真空蒸餾法提純，可得純度為99.95％的金屬鈉。
金屬鈉在生產內燃機用汽油的抗爆劑四乙鉛方面用量很大，它可用鉛鈉合金與氯乙烷的反應製得。其他用來生產鈉丁橡膠。在冶金工業中常用鈉做還原劑，將一些難熔金屬的鹵化物還原為金屬（如鈦、鋯、鉿、鉭等）。金屬鈉和鈉鉀合金可用作反應堆載熱體。鈉燈的光電轉化率高，發光量大，廣泛用於道路照明。

鐵
iron

一種化學元素 。化學符號Fe ，原子序數26 ，原子量55.847 ，屬周期系Ⅷ 族 。鐵是最早被人類使用的金屬之一，至少有5000多年歷史。中國、埃及和印度是最早掌握煉鐵技術的國家 ，早期的煉鐵方法是塊 煉 鐵 ，後來改用豎爐煉鐵。18世紀初英國A.達比用焦炭作為高爐煉鐵的燃料，在煉鐵發展史上佔有重要的地位。1856年英國H.貝塞麥發明轉爐煉鋼法，使鋼鐵工業得到迅速發展。鐵在地殼中的含量為5.6％，占第四位。鐵可以游離狀態存在於鐵隕石中，其他均以氧化物、硫化物、碳酸鹽等形式存在，鐵的礦物一共有300多種，主要有赤鐵礦（Fe2O3）、褐鐵礦（nFe2O3·mH2O）、磁鐵礦（ Fe3O4 ）、黃鐵礦（ FeS2 ）、菱鐵礦（FeCO3） 、針鐵礦（Fe2O3·H2O）、鈦鐵礦（FeTiO3）。
鐵是銀白色有光澤的金屬，但常見的金屬鐵往往是銀灰色的，熔點1535℃，沸點2750℃，相對密度7.86，純鐵有良好的延展性，可鍛造和拉長。鐵有極強的磁性，磁化和去磁都很快。金屬鐵有生鐵和熟鐵之分 ，含碳 、硅 、磷 、硫、錳等雜質較多的鐵稱為生鐵，是由高爐生產的，性脆，主要供鑄造和煉鋼。含碳量在0.1％以下的鐵稱為熟鐵，可用生鐵在反射爐中高溫混煉和鍛打製得。熟鐵質軟、韌性好，具有延展性。緻密的金屬鐵不與乾燥空氣中的氧作用，但在潮濕空氣中，鐵便被氧化，加上空氣中二氧化碳的作用，會在表面形成鹼式碳酸鐵，它不起保護作用，鐵會進一步被氧化和腐蝕，這個過程稱為生銹。500℃鐵與氧氣作用，生成四氧化三鐵，溫度更高時生成三氧化二鐵。加熱時鐵與氯、硫、磷直接化合，但不與氮氣作用 。鐵與碳作用生成Fe3C。鐵在570℃與水蒸氣發生反應，生成四氧化三鐵和氫氣。鐵容易與稀鹽酸和稀硫酸作用，生成二價鐵離子並放出氫氣。鐵與稀硝酸作用，在濃硝酸和冷的濃硫酸中被鈍化。鐵的氧化態為＋2、＋3、＋4、＋5、＋6，鐵的化合物主要有亞鐵和正鐵兩大類化合物，亞鐵離子有還原性，在鹼性溶液中容易被氧化為三價鐵離子。鐵容易形成配位化合物，例如亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]·3H2O，俗稱黃血鹽；鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]，俗稱赤血鹽。鐵還可與一氧化碳形成配位化合物，稱為羰基鐵，如Fe（CO）5、Fe2（CO）9、Fe3（CO）12。鐵與環戊二烯形成的化合物稱為二茂鐵，是一種具有夾心結構的金屬有機化合物。

鐵在氧中的燃燒

將鐵礦石、焦炭和石灰石放在高爐中冶煉，便可得到生鐵。由於鐵和其他元素（如碳、硫、磷、硅等）結合得很牢固，因此很難在高爐中煉得純鐵。純鐵的冶煉方法有：①在加壓下將鐵粉和一氧化碳加熱到180～200℃ ，可得到Fe（CO）5，在250℃分解為純鐵和一氧化碳。②在1000℃用氫氣還原純的三氧化二鐵。③電解亞鐵鹽溶液。鐵是現代工業最重要和應用最廣的金屬材料，生鐵和鋼的產量是一個國家工業發展程度的重要標志。鐵合金的種類很多，如錳鐵、鏡鐵、硅鐵、鉻鐵、稀土鐵合金等，它們具有強度高、硬度大、易於鑄造成型和進行塑性加工的特點。它們還有良好的磁性，鐵鈷軟磁合金用於航空發電機和電動機以及大功率脈沖變壓器的鐵芯，鐵硅鋁軟磁合金用於生產磁頭、磁粉和磁芯。

鋁
aluminium

一種化學元素。化學符號Al，原子序數13，原子量26.981539，屬周期系ⅢA族。1825年丹麥H.C.奧斯特用無水三氯化鋁和鉀汞齊作用，得鋁汞齊，蒸去汞首次製得金屬鋁；1827年德國F.維勒用金屬鉀做還原劑，從無水氯化鋁中還原出金屬鋁。此後，由於生產成本高，金屬鋁的價格一直很昂貴。1886年美國C.M.霍爾和法國P.L.T.埃魯各自獨立發明電解氧化鋁和冰晶石的熔鹽的方法，使鋁的價格大降，成為可供實用的金屬。
鋁在地殼中的含量為8％，僅次於氧和硅。由於鋁的化學性質活潑，在自然界不以金屬狀態存在，而以硅酸鋁形式廣泛分布於岩石、土壤和動、植物體內，礦物有鋁土礦、剛玉、明礬、冰晶石。現代金屬鋁的製法都採用電解法，將純化的氧化鋁溶解在冰晶石中，以鋼制電解槽的石墨襯里為陰極，石墨棒為陽極，在1000℃電解，於陽極得液態金屬鋁，純度可達99.8％。
鋁是銀白色的輕金屬，熔點660.37℃，沸點2467℃，相對密度2.702。純鋁較軟，有良好的延展性、導電性和導熱性。鋁是活潑金屬，在常溫下和乾燥的空氣中，鋁的表面形成厚度約50埃的緻密氧化膜，使鋁不會進一步被氧化，並能耐水的腐蝕。在冷的濃硫酸或濃硝酸中，鋁的表面被氧化，形成鈍化的氧化膜。鋁能與鹵素、硫、氮、磷、碳作用，與硅、銅、鐵、鋅、錫、鎂、錳形成合金。鋁是兩性的，既能溶於酸，形成鋁鹽；也能溶於鹼，生成鋁酸鹽。
鋁的電子構型為（Ne）3s23p1，在化合物中通常表現為＋3價，如Al2O3、AlCl3、Al2（SO4)3；只有在高溫下，才可能形成一價化合物，如AlCl。鋁容易形成礬，被稱為鋁礬，如KAl（SO4）2·12H2O。
鋁的導電率雖然只有銅的2／3，但鋁的比重還不到銅的1／3，相同重量的鋁的導電效率大於銅，因此鋁大量用於製造電線、電纜、電器設備和電訊器材。鋁合金的比重較鋼鐵小得多，被大量用於製造飛機、汽車、火箭、宇航飛行器的物件，還廣泛用於製做門窗、房檐、百葉窗及裝飾材料。鋁還是冶金工業中的還原劑，將鋁粉與Fe2O3（或Fe3O4）粉末按一定比例混合，用引燃劑點燃，反應產生高溫，可達3000℃，使還原出來的鐵熔化，以焊接鋼軌等，此法也用於冶煉鎳、鉻、錳、釩等難熔金屬。鋁也用於製造精密儀器（如反射望遠鏡）的鏡子，生產塗料和焰火。在日用品工業中大量製造炊具和餐具。

⑩ 中國稀土行業的發展歷程

被稱作「工業維生素」的稀土產業在我國的發展可追溯到1949年，當年國家有關部委組織北京地質研究所白雲鄂博調查隊對白雲鄂博進行了大規模地質勘查與研究。隨後於20世紀60年代我國才正式建成稀土生產線。我國稀土正式由實驗室走向產業化。

截止目前，我國稀土產業的發展大致可分為四個階段，目前正處在調整優化階段。