#生活中的化学##金属# 金属冶炼

金属冶炼是将一些金属化合物由化合态转化为单质的过程。简单来说，现实生活中大多数金属以化合物的状态存在，如铁红（三氧化二铁）、氧化镁等，我们需要的是一些单质来建造工程之类的，这就需要我们利用化学知识进行转化，因此金属冶炼是工业上的必要之一。

中国是世界上最早掌握炼金技术的国家，在现代社会，它的作用依旧巨大。在中国古代，有名的就是殷商时期的青铜器时代，那时候中国的炼金技术已经十分高超。事实上，中国的炼金技术起源于古老技艺——炼丹术。早期很多的炼丹师因为帝王将相的长生不老梦而很受器重，经过炼丹师的一步步探索，炼制一词由此绽开，冶金之术从某种程度上来讲也强化了中国古代的军事、农业等发展。对于今天的新时代，更多新型材料与金属材料的探索，势必推动工业上、生活质量的提高。

金属冶炼的方法常见的有三种。第一种是加热法，适用于一些不活泼金属，就是在氢元素之后的一些;第二种是还原剂法，常见的金属氧化物都具有氧化性，可以加入还原剂焦炭、氢气、一氧化碳（CO）等进行转化;第三种是电解法，可以对活泼金属（如K,Na,Al,Mg等）使用的还原手段。电解法包括电解熔融盐或氧化物及金属盐的水溶液。金属冶炼的实质是使金属阳离子获得电子，还原为金属原子的过程。

金属冶炼存在着许多的优点:可以生产形状复杂的零件，尤其是复杂内腔的毛坯；适应性广，工业常用的金属材料均可铸造，几克到几百吨；原材料来源广，价格低廉，如废钢、废件、切屑等；铸件的形状尺寸与零件非常接近，减少了切削量，属于无切削加工；应用广泛，农业机械中40%~70%、机床中70%~80%的重量都是铸件。

当然，也存在一些缺点:机械性能不如锻件，如组织粗大，缺陷多等；砂型铸造中，单件、小批量生产，工人劳动强度大；铸件质量不稳定，工序多，影响因素复杂，易产生许多缺陷。铸造的缺陷对铸件质量有着重要的影响，因此，为选择铸造合金和铸造方法打好基础，应从铸件的质量入手，并结合铸件主要缺陷的形成与防治。所以不论是铸铝件、铝铸件还是其它合金铸件，金属熔炼过程是非常关键。有很多工业上的冶炼会燃烧大量火炭，排放污染物，造成危害极大的环境污染，这在我们绿水青山就是金山银山的时代下显然存在一点不足。

总之，金属冶炼是工业，农业发展的一个不可或缺的途径，在未来肯定会有更好的技术和高科技推动金属冶炼技术的完善和创新。

《托玛琳原石_百度百科》托玛琳在中国被称为----电气石，由英文名称“tourmaline”音译而成，其工艺名称为碧玺，是以含硼为特征的Al、Na、Fe、Mg、Li 的环状结构硅酸盐矿物，居中档宝石之列。电气石的晶体结构及形态三方晶系。复三方单锥晶类。晶体呈柱状。晶体两端晶面不同，柱面常出现纵纹，横断面呈球面三角形。集合体呈棒状、放射状、束针状，亦成致密块状或隐晶块体。https://t.cn/A6MKg5RT

想起一些材料课
蒙脱石是一种含水的层状铝硅酸矿物，因其最初发现的产地是法国的蒙脱（Montmorillon）而得名。蒙脱石的片层尺度为纳米级，这种天然的独特结构使它在制备纳米复合材料中具有非常重要的作用。蒙脱石晶体的类质同象种类多，使之化学成分复杂、变化大。其晶体结构被普遍接受，特点是二层硅氧四面体晶体片与其中的铝氧八面体晶体片相结合形成晶层，构成2比1型结构。晶层具有水分子和可交换的阳离子。

八面体空隙中的铝离子（Al3+）常被低价的镁离子（Mg2+）、铁离子（Fe2+）置换，四面体空隙中的硅离子（Si4+）被低价的铝离子（Al3+）置换。由于低价阳离子替代高价阳离子，使结构层产生多余的负电价。为了保持电中性，在结构层之间除水分子外，存在较大半径的阳离子【如钠离子（Na+）、钙离子（Ca2+）、镁离子（Mg2+）等】。这些阳离子是可交换的，使蒙脱石族矿物具有离子交换性、吸水性、膨胀性、黏结性、吸附性等一系列很有价值的特性。