• elementární kovy mají mimořádný technický význam
• uplatňují se v elementární formě nebo častěji formou slitin
• používají se ve strojírenství, elektrotechnice, spotřebním průmyslu a stevbnictví
• jejich sloučeniny jsou průmyslově neméně významné

Rozšíření kovů v přírodě

• nejrozšířenější kovy jsou hliník, železo, vápník, sodík, dralsík, hořčík a titan
• nejrozšířenější jsou kovy s nižším atomovým číslem
• jejich získatelnost je přímo úměrná jejich kumulací a lokalizací ložisek
• ruda
  • je to nerost nebo skupina nerostů, ze kterých lze v dané etapě technologického vývoje průmyslově a s prospěchem získávat elementární kovy, jejich slitiny nebo sloučeniny
• jejich extrahovatelnost z rudy je silně ovlivněna jejich chemickými vlastnostmi
• rozdělení zásob
  • 5% - rudy velmi bohaté
    • extrakce elementrárních kovů je relativně snadná
  • 30% - rudy středně bohaté
  • 65% - rudy chudé
    • extrakce elementárních kovů je technicky velmi náročná
    • u velké části je extrakce zatím nemožná

Explotace kovů z přírodních zdrojů

• explotace z přírody je ohromná
• dochází k rychlému vyčerpávání zásob jednotlivých kovů
• po vyčerpání zásob bohatějšch kovů se přejde k extrakci z jiných sloučenin a nerostů
• později se přejde na chudší rudy a polykomponentní sloučeniny
• to si vyžádá technologický vývoj

Vznik nerostů

• vznik nerosůt je spjat s tuhnutím magmatu
  • při chladnutí Země vznikla ze svrchní vrstvy magmatu primární zemská kůra
  • chemické složení se měnilo a nebylo homogenní
  • magma, které dnes tříští na zem je komplikovanou směsí převážně křemičitanů různých kovů
• tuhnutí magmatu probíhá v několika fázích
  • jsou závislé na původním složení magmatu a stavových veličinách soustavy
  • závisí také na dynamice změn těchto faktorů
• Fáze tuhnutí magmatu
  • likvace
    • oddělování tekutých fází
    • uvolní se kapalné sulfidy železa a niklu
  • krystalizace I.
    • uvolní se oxidy, křemičitany a fosforečnany
    • $Fe^{II,III},Cr^{III},Al^{III},Mg^{II},Mn^{II},Ti^{IV},Ca^{II},Zr^{IV},$ platinové kovy, diamant
    • při větších rozdílech hustot se krystali pohybovali a vznikali aglomeráty
    • při menších rozdílech se krystali usadili na místě
  • krystalizace II.
    • uvolní se křemičitany, hlinitokřemičitany, sírany, fluoridy a hydroxidy
    • $Mg^{II},Fe^{II},Co^{II},Al^{III},K^I,Na^I,SiO_2,$ tridymit, cristobaltit
    • nejprve se uvolní křemičitany ve formě klasického tetraedru a sloučeniny tento tetraedr obshaující
    • později se uvolňují pyroxeny
      • jsou to sloučeniny obsahující řetězce křemičitanových aniontů
    • dál se uvolňují amfiboly
      • jsou to sloučeniny obsahující dva řetězce křemičitanových aniontů
    • dál se uvolní slídy
      • obsahují vrstevnaté uspořádání aniontů křemičitanových
    • dál se uvolňuje orthoklas a křemen
      • má prostorovou síť aniontů
      • křemičitany se nejprve uvolňují s železem ve struktuře
        • způsobuje jejich tmavé zbarvení
        • melanokratní minerály
      • jakmile jsou železné zásoby vyčerpány, křemen se zabarvuje do svých charakteristických barev
        • krystalizuje orthoklas, muskovit a živec a modifikace $SiO_2$
  • krystalizace III.
    • uvolní se fluoridy, chloridy, hydroxidy, boritany, fosforečnany a křemičitany
    • $Li^I,Be^{II},Mn^{II},Ti^{IV},Zr^{IV},Hf^{IV},Th^{IV},Ta^V,Nb^V,U^{IV},Sn^{IV},$ vzácné kovy
    • vznikají žíly nerostů
      • zaplňují ještě volné oblasti v zatuhé hornině
    • vznikají velmi pestré minerály
  • pneumatické a hydrotermální děje
    • plyny a zbytky zkapalnělého magmatu spolu reagují za vzniku nových minerálů
    • po poklesu pod kritický bod vody (374°C) se uvolňují z vodných roztoků primárně sulfidy tvořící velmi významná ložiska
      • mají polymetalický charakter
    • mnohé minerály vzniklé dříve se za nestálých podmínkách na povrchu rozpadají a vznikají nové
  • dojde-li v místě, kde už došlo ke krystalizaci z magmatu nebo dokonce ke vznku drohotných minerálů k dalšími vyvření magmatu, změní se složení půdy okolo

Obecné metody výroby kovů

Těžba rudy

• nespadá do oblasti chemických disciplín
• jedná se pouze o mechanickou manipulaci

Nechemické separační metody

• mají charakter mechanicko-fyzikálního nebo fyzikálně-chemického separačního procesu
• jsou založeny na fyzikálních a chemických jevech
• používá se třeba:
  • magnetická separace
  • plavení
  • sedimentace
  • flotace
  • frakční rozpouštění

Chemické separační postupy

• aktivní složka je oddělována od zbytku
  • případně se převádí na jinou sloučeninu, ze které se surový kov získává snadněji
• používá se třeba:
  • tavení s některými látkami
  • rozklad kyselinami nebo alkalickými hydroxidy
  • rozklad komplexotvornými roztoky
  • termické rozklady bez přístupu vzduchu
  • pražení na vzduchu
  • vylučování sraženin z roztoků
• velmi často se zakončují dalšími separačními metodami

Chemické děje vedoucí ke vzniku elementárního kovu

Výroba redukčními pochody

• spočívají v redukci sloučeniny kovu
  • nejčastěji oxidu nebo halogenidu
• uskutečňují se většinou ve vyšších teplotách (termoredukční pochody)
• Redukovadla
  • elementární nekovy a polokovy ($H_2,C$,…)
  • elementární kovy ($Al,Mg,Ba,Na,Si,Zn,Zr,Fe$,…)
  • sloučeniny ($CO,SO_2,CaC_2,KCN$,…)
• Redukce vodíkem
  • poskytuje relativně čisté kovy
  • je náročná finančně a bezpečnostně
  • spočívá v žíhání sloučeniny proudem vodíku
    • některé halogenidy se takto redukují v plynném stavu
  • nejsnáze se redukují halogenidy a oxidy kovů
  • sulfidy se většinou touto metodou neupravují
  • pro neušlechtilé kovy nelze tuto metodu použít
• Redukce uhlíkem
  • provádí se s oxidy kovů
  • patří k nejběžnějším postupům
  • směs oxidu a koksu se vyhřívá v elektrické peci nebo se potřebné teplory dosahuje spalováním uhlíku
  • v reakčním prostoru probíhá řada reakcí
  • většina kovu je redukována uvolňujícím se $CO$
    • záleží na podmínkách
  • jsou to jedny z nejstarších metod
  • není nákladná ani složitá a je dobře propracovaná
  • čistota kovů není příliš vysoká
  • některé silně elektropozitivní kovy navíc tvoří s uhlíkem karbidy a není možné je takto vyrábět
    • u některých ušlechtilých kovů se stejné situaci
      • předchází přidáním oxidů železa a oxidu žádaného kovu nebo smíšeným oxidem
      • vzniká slitina železa a žádaného kovu
• Redukce elementárními kovy
  • metalotermie, termitové reakce
  • jsou to velmi exotermické reakce
  • slouží k přípravě málo ušlechtilých kovů
    • jejich příprava jinými metodami není možná
    • dají se tak připravovat i ušlechtilé kovy
  • k redukci slouží většinou hliník, křemík nebo hořčík
  • určitou dobu se používala tzv. Krollova metoda
    • je to redukce halogenidů roztavenými elementárními kovy
  • jsou to metody dost drahé a nepříliš efektivní
    • je potřeba těžce získatelných kovů
    • musí se provádět za sníženého tlaku nebo v atmosféře inertního plynu
• Substituce
  • využívá se méně ušlechtilých kovů k vyloučení sraženiny ušlechtilého kovu
  • nějčastěji se užívá železo
• Redukce sloučninou
  • používají se oxid uhelnatý, termická reakce s karbidem vápenatým (karbidotermie) a kyanidy
  • využívá se i částečného opražení sulfidů a následným znepřístupněním kyslíku, kdy původní sulfid vyredukuje ze všech sloučenin elementární kov
• takto připravené kovy jsou houbovité a vysoce pórovité, někdy prášky
  • většinou se ztavují dohromady na kompaktní materiál
• vzniklé kovy mohou být kapalné nebo plynné a oddělují se jinými separačními metodami

Výroba kovů tepelným rozkladem sloučenin

• provádí se v trubicích nebo válcích
• látka je v nich uložena na lodičce nebo přímo v trubici
• reakční prostor se zahřívá zvenčí
• vedlejší produkty se odvádějí destilací odsáváním z reakčního prostoru
• nejčastěji se užívá rozkladu oxidů a azidů
  • nevhodnější jsou oxidy ušlechtilích kovů
    • jsou termicky labilní
  • u azidů je termická labilita podmínkou
    • azidy navíc nesmí mít sklon k explozitě
• lze rozkládat i plynné látky
  • rozkládají se na vyhřátem kovovém vláknu
  • ty se vyhřívají elektrickým proudem
• významné jsou dekomopozice karbonylů
  • $[Ni(CO)_4]\longrightarrow{Ni}+4\ CO$
• lze provádět i dekompozici hydridů
• dál se dají rozkládat i jodidy a bromidy
• tyto metody většinou slouží k přečišťování produktů získaných jinými procesy

Výroba kovů elektrolytickými pochody

• patří k nejpoužívanějším techonologiím
• u některých kovů je to jediná vhodná cesta pro jejich získání
• Elektrolytické rozklady vodných roztoků
  • uskutečňují se při normální teplotě
    • jen málo často při teplotách vyšších
  • do roztoku se umístí dvě elektrody
    • na katodě se uvolňuje kov
  • za anodu lze použít i získávaný kov samotný, který se postupně rozpustí do roztoku a uvolní se na katodě
    • elektrolytická rafinace kovů
  • kovy, jejichž elektrodový potenciál ve vysoce záporný, se na katodě přímo neuvolňují
    • přednostně dochází k redukci protonů v oxoniovém kationtu na plynný vodík, který se uvolňuje
      • dá se tomu zabránit vrstvou rtuti
        • vodík se bude uvolňovat neochotně
        • kov se bude vylučovat ve formě amalgamu
    • dále mohou kovy s vodou zreagovat za tvorby příslušných hydroxidů
  • některé kovy ($Ge,Mo,W,Ti$) se na katodě nevylučují
    • příčiny nejsou přesně známy
  • účinnost a čistotu produktu po elektrolýze určuje mnoho faktorů
    • pro každý kov bude proces trochu jiný
• Elektrolytické roztoky tavenin
  • tavenina
    • roztavená sůl kovu
  • uskutečňují se při docela vysokých teplotách
  • produkty bývají tekuté
    • pokud tekuté nejsou, bývají pórovité a musí být ztaveny
  • z reakční směsi se kov odčerpává
  • z taveniny lze získat i ty nejméně ušlechtilé kovy
  • používá se hlavně na výrobu alkalických kovů a kovů alkalických zemin
  • elektrolyzují se obvykle taveniny halogenidů, halogenokomplexů, hydroxidů a oxidů
  • je energeticky velmi náročná
    • užívá se vysoké proudové hustoty
    • tepelné ztráty musí být okamžitě doplněny
  • používají se primárně jednosložkové taveniny
  • anodické produkty jsou nebezpečné a ekologicky problematické
    • produkty se špatně zachycují a filtrují

Rafinační postupy

• čistota kovu závisí na:
  • metodě přípravy
  • typ kovu
  • výchozí surovině
  • parametrech výrobního procesu
• obecně platí, že primárně vyrobený kov nevyhovuje svou čistotou

Chemické rafinace

• existuje jich velmi mnoho
• často se používají jako předrafinační způsoby
  • jsou to kroky, které předchází finální rafinaci
  • reakcemi se do systému vnáši další nečistoty a nežádoucí látky
• kovy získané chemickou rafinací se používají jako konstrukční materiály nebo složky do slitin nebo jako výchozí látky pro syntézu dalších sloučenin
  • nejsou vhodné pro použití do speciálních oblastí
• Převedení na vhodnou sloučeninu
  • pouhým převedením na nějakou konkrétní sloučeniny se odstraní mnoho nečistot
    • sloučeninu je potřeba separovat jinou separační metodou
  • sloučenina se pak dál čistí a nakonec se převádí na elementární kov
  • dá se využít i převedení na organickou sloučeninu
• Atakování něžádoucích složek
  • různými reakcemi se nežádoucí složky převádí na separovatelné složky
  • čištěný kov pak žádné reakci nepodléhá

Fyzikálně-chemické rafinace

• nejvýznamější metodou je elektrolýza
  • je výborně propracovaná a snadno realizovatelná
  • užívá se i vícestupňové elektrolýzi, při které se jako anoda používá získávaný kov, který se několikrát rozpustí
  • pod anodou se hromadí anodové kaly
    • jsou to vzniklé nečistoty
  • elektrolýza tavenin se někdy také používá jako účinná rafinační metoda
• zatím málo využívanou metodou jsou měniče iontů
  • jsout přírodní nebo syntetické makromolekulární látky
  • jsou schopné na svém povrchu zachycovat ionty z elektrolytů
  • používají se k získávání kovů z odpadních vod

Fyzíkální rafinace

• používá se k zisku materiálů o vysoké čistotě
• jsou vždy finálními rafinacemi
• Pochody za sníženého tlaku
  • využívají k dělení rozdílné těkavosti kovů a komponent je znečušťujících
  • základní materiál se za velmi sníženého tlaku odporově nebo indukčně zahřívá
  • dochází k jeho těkání
  • kov se zbavuje těkavých sloučenin
  • posléze sám těká a zbavuje se netěkavých nečistot
• Zonální rafinace
  • spočívá v opakovaném jednosměrném průchodu protáhlého ingotu kovu místem, kde je kov vyhřátý na teplotu blízkou teplotě jeho tání
  • nežádoucí dobře rozpustné látky se shromáždí na odlehlé straně ingotu
  • nerozpustné látky se shromáždí na přední straně ingotu
  • střední část ingotu je vysoce čistý materiál
  • k podobné situaci dochází, když se z taveniny sloučeniny kovu získávají jeho monokrystaly

Výroba a použití kovů

Alkalické kovy

Lithium

• Zdroje
  • hlavně z křemičitanů
    • lepidolit $K(Li,Al)_3(Al,Si,Rb)4O{10}(F,OH)_2$
    • spodumen $LiAlSi_2O_6$
  • dál z fosforečnanů
    • trifylin $(Li,Na)(Fe,Mn)PO_4$
  • dál z některých ložisek chloridů
• Výroba
  • tavnou elektrolýzou
    • směs $LiCl$ a $KCl$ při 400°C
  • metalometricky
    • působením $Ca$ nebo $Al$
    • zisk z $Li_2O$ nebo $LiOH$ při 800 - 1000°C
    • rafinace destilací za sníženého tlaku
• Použití
  • zušlechťující a deoxidační přísada v metalurgii
  • teplonosné médium jaderných elektráren
  • příprava organolithných sloučenin
  • redukční prostředek v organické syntéze
  • polymerační katalyzátor

Sodík

• Zdroje
  • primárně z chloridu $NaCl$
    • halit
    • mořská voda
  • ostatní minerály se v metalurgii moc nepoužívají
    • trona $Na_2CO_3\cdot{NaHCO_3}\cdot{2\ H_2O}$
    • kryolit $Na_3AlF_6$
    • chilský ledek $NaNO_3$
    • Glauberova sůl $Na_2SO_4\cdot{10\ H_2O}$
    • glauberit $Na_2SO_4\cdot{CaSO_4}$
• Výroba
  • tavnou elektrolýzou
    • směs $NaCl$ a některých dalších halogenidů při 600 až 650°C
    • rafinace destilací za sníženého tlaku
• Použití
  • v organické syntéze
    • při výrobě tetraethylolova
  • k výrobě kovů redukcí kapalným sodíkem
  • k výrobě některých sodných sloučenin

Draslík

• Zdroje
  • primárně z chloridů
    • sylvín $KCl$
    • karnalit $KMgCl_3\cdot{6\ H_2O}$
    • kainit $KCl\cdot{MgSO_4}\cdot{3\ H_2O}$
  • ostatní minserály se v metalurgii nevyužívají
• Výroba
  • karbidometricky
    • při 600 - 800°C
  • metalometricky
    • z $KCl$ redukcí sodíkem při 840°C
    • vzniká slitina sodíku s draslíkem
  • tavnou elektrolýzou
    • $KOH,KNO_3$ nebo $K_2CO_3$ rozpuštěných v tavenině $KCl$
    • rafinace destilací za zvýšeného tlaku
• Použití
  • teplonosné médium v jaderních elektrárnách
  • slitina se sodíkem jako redukovadlo v organické syntéze

Rubidium a cesium

• Zdroje
  • z některých draselných solí obsahujích izomorfně přítomné $Rb$ a $Cs$
  • přímým zdrojem jsou matečné louhy po zrpacování karnalitu
  • cesium obsahuje křemičitan pollucit $Cs_4Al_4Si_9O_{26}\cdot{H_2O}$
• Výroba
  • metalometricky
    • redukcí oxidů, chloridů, hydroxidů a chromanů
    • působením $Mg,Ca,Zr,Ba$ nebo $Al$ v proudu vodíku při 500 - 800°C
  • tavnou elektrolýzou
    • chloridy nebo hydroxidy
• Použití
  • pro výrobu těžkotavitelných skel
  • v elektrotechnice a osvětlovací technice

Beryllium

• Zdroje
  • primárně hlinitokřemičitany a křemičitan
    • beryl $Be_3Al_2Si_6O_{18}$
    • fenakit $Be_2SiO_4$
• Výroba
  • tavnou elektrolýzou
    • směs $BeCl_2$ a $NaCl$ při 350°C
  • metalometricky
    • redukcí fluoridu nebo chloridu hořčíkem v elektrické peci
  • redukcí uhlíkem
    • $BeO$ při 1400°C
    • po slinutí se lisuje
    • rafinace destilací za sníženého tlaku
• Použití
  • moderátor neutronů v jaderných elektrárnách
  • výroba slitin beryllia
    • berylliové bronzy
    • jsou velmi tvrdé a houževnaté

Hořčík

• Zdroje
  • primárně z chloridů
    • karnalit
    • bischofit $MgCl_2\cdot{6\ H_2O}$
  • dále uhličitany
    • dolomit $CaMg(CO_3)_2$
    • magnesit $MgCO_3$
  • ostatní minerály nejsou využívány
• Výroba
  • tavnou elektrolýzou
    • $MgCl_2$ s přídavkem $KCl, LiF, NaF$ nebo $CaCl_2$ při 650 - 750°C
    • rafinace přetavením a destilací za zvýšeného tlaku
  • redukcí uhlíkem, karbidem vápenatým nebo křemíkem
    • $MgO$ při 1200 - 2200°C
• Použití
  • k zušlechťování kovů, zejéna hliníku, mědi a železa
  • výroba kovů Krollovým způsobem
  • v organické syntéze
    • Grignardova činidla

Kovy alkalických zemin

Vápník

• Zdroje
  • primárně z uhličitanů
    • vápenec $CaCO_3$
    • dolomit
  • dále fluorit $CaF_2$ a apatit $Ca_5(PO_4)_3(F,Cl,OH)$
• Výroba
  • tavnou elektrolýzou
    • směs $CaCl_2$ a $CaF_2$ při 700 - 800°C
  • metalometricky
    • reakcí $CaCl_2$ s elementárním hliníkem
• Použití
  • k výrobě kovů kalciometrií
  • slitina $PbCa$ se používá jako ložiskový kov
  • jako deoxidační přísada při výrobě oceli

Stroncium

• Zdroje
  • je izomorfně přítomno v některých minerálech vápníku
  • jeho vlastní minerály jsou velmi vzácné
    • stroncianit $SrCO_3$
    • celestin $SrSO_4$
• Výroba
  • tavnou elektrolýzou
    • směs $SrCl_2$ a $KCl$ při 700°C
  • matelometricky
    • z $SrO$ aluminotermií
• Použití
  • není významné

Baryum

• Zdroje
  • baryt $BaSO_4$
  • witherit $BaCO_3$
• Výroba
  • elektrolýzou
    • vodný roztok $BaCl_2$ za použití rtuťové katody
  • metalometricky
    • redukcí $BaO$ účinky $Si$ nebo $Al$
  • tavnou elektrolýzou
    • $BaCl_2$
    • vrstva roztaveného olova tvoří katodu
    • vzniká slitina $PbCa$
• Použití
  • používá se vyjmečně v metelometrii
  • slitina $PbCa$ se používá jako ložiskový kov

Radium

• jako kov se nevyrábí
• jeho sloučeniny se získávají z koncentrátů připravovaných při zpracování uranových rud

Hliník

• Zdroje
  • primárně oxid-hydroxidy
    • bauxit $AlO(OH)\cdot{Al(OH)_3}$
      • obsahuje navíce i železo, mangan a křemen
  • méně často se využívají hlinitokřemičitany
    • nefelin $Na_2Al_2Si_2O_8$
  • ostatní hojné minerály obsahující hliník se zatím k jeho výrobě nepoužívají
• Výroba
  • tavnou elektrolýzou
    • $Al_2O_3$ rozpuštěného v tavenině kryolitu $Na_3[AlF_6]$ nebo chiolitu $Na_2AlF_5$
    • výroba $Al_2O_3$ (Bayerova metoda)
      • připravuje se z bauxitu
      • na bauxit se působí roztokem $NaOH$ za zvýšeného tlaku a teploty
        • $AlO(OH)+NaOH+H_2O\longrightarrow{Na[Al(OH)_4]}$
        • touto operací se oddělí nečistoty a vedlejší produkty ($Fe^{III},Mn^{IV}$ a $SiO_2$)
      • karbonatací vzniklého roztoku se vyloučí $Al(OH)_3$
        • $2\ Na[Al(OH)_4]+CO_2\longrightarrow{2\ Al(OH)_3}+Na_2CO_3+H_2O$
      • hydroxid se potom termicky dehydratuje kalcinací při 1200°C
    • rafinace druhou tavnou elektrolýzou a případně zonální tavbou
  • subhalogenidovou metodou
    • z chloridu hlinitého $AlCl_3$ a $Al_2O_3$ při 1200°C
    • využívá existence velmi nestálého chloridu hlinného $AlCl$
      • $Al_2O_3+3\ C+AlCl_3\longrightarrow{3\ AlCl+3\ CO}$
    • při 600°C se nestabilní chlorid rozpadá
      • $3\ AlCl\longrightarrow{2\ Al}+AlCl_3$
    • tato metoda se používá velmi vzácně
      • je velmi energeticky náročná a náročná na kvalitu materiálů výrobního zařízení
• Použití
  • výroba slitin hliníku
    • používají se jako:
      • konstrukřní materiály vynikajících parametrů
        • hlavně v atomobilovém a leteckém průmyslu
      • elektrické vodiče
        • dnes už spíše vzácně
      • antikorozní povlaky
      • výrobky spotřebního průmyslu
        • kuchyňské nádobí
        • obalové materiály
          • alobal
            • komerční tenká fólie
  • alminometrie
  • organická syntéza

Další triely

Gallium

• Zisk
  • nemá samostatný minerál
  • je přitomno izomorně v
    • bauxitu $AlO(OH)\cdot{Al(OH)_3}$
    • sfaleritu $(Zn,Fe)S$
    • některý druzích uhlí
• Výroba
  • elektrolýtou vodných roztoků $Na_2GaO_4$
    • získávají se z luhů vzniklých při zpracování bauxitu
  • tavnou elektrolýzou $GaCl_3$
    • rafinace operacemi za sníženého tlaku a zonální tavbou
• Použití
  • polovodičové technologie
    • například laserové diody
  • sluneční články
  • náplň do křemenných teploměrů
    • měří teploty až 1200°C

Indium

• Zisk
  • provází olovo zinek a cín v jejich rudách
• Výroba
  • cementace zinkem z vodnéh roztoku $In_2(SO_4)_3$
• Použití
  • polovodičová technika
  • zušlechťující komponenta ložiskových kovů

Thallium

• Zisk
  • provází olovo a zinek v některých jejich rudách
  • přímým zdrojem je prach z těchto rud
• Výroba
  • redukcí $TlCl$ pomocí $KCN$
  • cementrací zinkem z vodného roztoku $Tl_2(SO_4)_3$
  • elektrolýzou vodného roztoku $Tl_2(SO_4)_3$
• Použití
  • k příprave slitin

Tetrely

Germanium

• Zisk
  • primárně ulétavý popílek ze spalování některých druhů uhlí
  • provází některé rudy zinku
• Výroba
  • redukcí $GeO_2$ vodíkem při 550°C
  • redukcí $GeCl_4$ zinkem při 930°C
• Použití
  • v polovodičové technice

Cín

• Zisk
  • primárně kassiterit $SnO_2$
  • méně často se využívají jeho sulfidické rudy
• Výroba
  • redukcí $SnO_2$ uhlíkem při teplotě 1300°C
    • produkt velmi nečistý
    • reafinuje se různými chemickými metodami a elektrolyticky
    • pokud je vyžadována vysoká čistota produktu, provádí se destilace za sníženého tlaku
• Použití
  • k protikorozní ochraně kovových materiálů
    • pocínovaný plech
  • pro výrobu pájecích kovů a řady dalších speciálních slitin
    • bronz - slitina mědi a cínu

Olovo

• Zisk
  • primárně ze sulfidických rud
    • galenit $PbS$
  • méně často z minerálů
    • cerussit $PbCO_3$
    • anglesit $PbSO_4$
• Výroba
  • redukcí $PbO$ uhlíkem nebo oxidem uhličitým při teplotě 1000°C
    • samotné redukci ještě předchází pražení sulfidické rudy
      • $2\ PbS + 3\ O_2\longrightarrow{2\ PbO+2\ SO_2}$
  • redukcí $PbO$ vychozím $PbS$ při 1000°C
    • nejdříve se praží sulfidická ruda za přístupu vzduchu a následně se náhle přístup vzduchu zamezí
      • $2\ PbO+PbS\longrightarrow{3\ Pb}+SO_2$
  • rafinace se provádí chemickými způsoby nebo elektrolyticky
• Použití
  • surové olovo je meziproduktem výroby kovů, které ho doprovází v jeho rudách
  • výroba akumulátorů
  • konstrukční materiál
    • pro některá hcemická zařízení
  • výroba pájecích kovů
  • liteřina
  • ložiskový kov
  • výroba [tetraethylolova]($(C_2H_5)_4Pb$ - tetraethylplmbum)

Pentely

Arsen

• Zisk
  • hlavně ze sulfidických rud
    • arsenopyrit $FeAsS$
    • auripigment $As_2S_3$
    • realgar $As_4S_4$
  • dále z arsenidů
    • löllingit $FeAs_2$
  • dále z odpadů po pražení sulfidických rud
• Výroba
  • tepelným rozkladem arsenopyritu
    • při 700 až 800°C
    • $FeAsS\longrightarrow{FeS+As}$
  • tepelným rozkladem löllingitu při 700°C
    • $FeAs_2\longrightarrow{FeAs+As}$
  • redukce $As_2O_3$ uhlíkem při 900°C
    • vyjímečně se redukuje i zirkonem
    • rafinace se provadí krystalizací ze své taveniny za vysokých tlaků, sublimací nebo pochody za sníženého tlaku
• Použití
  • polovodičová technika
  • připrava slitin

Antimon

• Zisk
  • hlavně sulfidické rudy a rudy olova
    • antimonit $Sb_2S_3$
  • případně oxid
    • valentinit $Sb_2O_3$
  • většina zdrojů je málo kvalitních a musí se obohacovat flotací nebo vytavováním
• Výroba
  • redukcí $Sb_2O_3$ uhlíkem po pražení $Sb_2S_3$ na $SbO_2$
    • pražení
      • $Sb_2S_3+5\ O_2\longrightarrow{2\ SbO_2}+3\ SO_2$
    • převedení do na $Sb_2O_3$
      • $4\ SbO_2+C\longrightarrow{2\ Sb_2O_3}$
    • redukce
      • $2\ Sb_2O_3+3\ C\longrightarrow{4\ Sb}+3\ CO_2$
  • redukcí $Sb_2S_3$ elementárním železem při 1200°C
  • antimon se předrafinovává chemicky nebo elektrolytyckou cestou
  • rafinuje se destilací za sníženého tlaku a zonální tavbou
• Použití
  • výroba slitin
  • ochranné povlaky na některé kovy

Bismut

• Zisk
  • primárně ze sulfidů
    • bismutit $Bi_2S_3$
  • dále oxid-soli
    • bismutit $Bi_2O_2CO_3$
  • dále izomorfní příměsy rud jiných kovů
• Výroba
  • redukcí $Bi_2S_3$ elementárním železem při 700°C
  • redukcí $Bi_2O_3$ uhlíkem při 900°C
  • cementací vodných roztoků bismutitých solí železem
    • $2\ Bi^{3+}+3\ Fe\longrightarrow{2\ Bi}+3\ Fe^{2+}$
  • rafinace se provadí chemickými cestami a potom elektorlyticky
• Použití
  • výroba speciálních slitin
    • pájecí kovy
    • lehkotavitelné slitiny
      • používají se v jaderné energetice
    • magnetické slitiny $Bi-Mn$

Skandium, yttrium a lanthanoidy

• Zisk
  • prvky s větším atomovým poloměrem
    • tvoří jednu skupinu minerálů
    • křemičitany
      • cerit $(Ce,La,Ca)_9(Mg,Fe^{3+})(SiO_4)_6(SiO_3OH)(OH)_3$
      • orthit $(Ce,Ca,Y,La)_2(Al,Fe^{3+})_3(SiO_4)_3(OH)$
    • fosforečnany
      • monazit $(Ce,La,Th)PO_4$
      • některé apatity
    • fluorid-uhličitany
      • bastnäsit $(La,Ce,Y)CO_3F$
  • prvky s menším atomovým poloměrem
    • tvoří skupinu yttriových zemin
    • křemičitany
      • gadolinit $(Ce,La,Nd,Y)2FeBe_2Si_2O{10}$
      • thortweitit $(Sc,Y)_2Si_2O_7$
    • fosforečnany
      • xenotim $YPO_4$
    • dále niobičnany a tantaličnany
  • europium doprovází některé vápenaté soli
  • promethium se v přírodě nevyskytuje
    • je to uměle připravený prvek
• Výroba
  • tavnou elektrolýtou solí při realtivně vysokých teplotách
  • metalometrikcy
    • redukcí alkalickými kovy, hořčíkem, vápníkem, křemíkem, připadně lanthanem
  • elektrolýzou vodných roztoků příslušných solí za použití rtuťové katody
  • při chemickém zpracování rud se používají různá organická rozpouštědla a měniče iontů
• Použití
  • jako slitiny s používají jako desulfrační a deoxidačná přísady v hutnictví železa
  • čisté kovy nemají příliš velké uplatnění a jsou velmi drahé
  • jejich sloučeniny mají aplikace v technice a vědě

Titan

• Zisk
  • primárně oxidické rudy
    • rutil $TiO_2$
    • antas $TiO_2$
    • brookit $TiO_2$
    • perovskit $CaTiO_3$
    • ilmenit $FeTiO_3$
• Výroba
  • redukcí $TiCl_4$ hořčíkem nebo sodíkem při 900°C
    • Krollův postup
    • provádí se za sníženého tlaku pod ochrannou atmosférou vzácného plynu
    • provádí se nejčastěji
    • $TiCl_4$ se připravuje zahříváním rudy v proudu chloru s uhlíkem
      • při vyšších teplotách je plynný
      • po ochlazení kondenzuje a čístí se destilací
  • elektrolýza $TiCl_4$
  • elektrolýza taveniny $K_2[TiF_6]$
  • redukce $K_2[TiF_6]$ kapalným sodíkem
  • redukce $TiO_2$ hydridem vápenatým
  • metalometricky
    • z ilmenitových koncentrátů hliníkem nebo křemíkem
      • případně lze použít i uhlík
    • vznikne slitina titanu a železa ferrotitan
  • rafinace se provádí van Arkelovou-de Boerovou metodou
    • je to krystalizace kovu z rozloženého jodidu kovu za sníženého tlaku v atmosféře vzácného plynu
    • produkovaný kov je extrémně čistý
• Použití
  • konstrukční materiál vynikajících vlastností
  • výroba slitin se železem a hliníkem

Zirkonium a hafnium

• Zisk
  • zirkon $ZrSiO_4$
  • baddeleyit $ZrO_2$
  • hafnium se nachází izomorfně ve sloučeninách zirkonia
• Výroba
  • redukcí halogenidů obou kovů nebo $K_2[ZrF_6]$ kapalnými kovy
    • Krollův postup
  • redukcí koncentrátů s velkým obsahem $ZrO_2$ křemíkem nebo hliníkem za přítomnosti oxidů železa
    • vzniká slitina ferrozirkonium nebo ferrozitkoniumsilicium
  • rafinace se provádí van Arkelovou-de Boerovou metodou
  • dělení zirkonia a hafnia se provádí extrakčně
• Použití
  • zirkonium je konstrukční materiál s vynikajícími vlastnostmi
    • používá se v jaderné technice, elektrotechnice a chemickém průmyslu
  • výroba slitin zirkonia
  • hafnium má podobné využití, ale je mnohem méně významné

Thorium

• Zisk
  • hlavně fosforečnany vzácných zemin
    • monazit $(Ce,La,Th)PO_4$
• Výroba
  • metalometricky
    • redukcí fluoridu, chloridu nebo oxidu thoričitého sodíkem nebo vápníkem
  • tavnou elektrolýzou směsi $K[ThF_5]$ s $KCl$a $NaCl$ při 750°C
    • používá se molybdenová katoda
  • rafinace se provádí van Arkelovou-de Boerovou metodou
• Použití
  • součást speciálních slitin
  • výchozí látka pro výrobu $^{233}U$ jaderným procesem, který slouží jako palivo do jaderných rekatorů vedle $^{235}U$

Vanad

• Zisk
  • hlavně rudy železa s vyšším obsahem vanadu
  • dále rudy olovnato-měďnato-nikelnaté
    • vanadinit $Pb_5(VO_4)_3Cl$
  • dále rudy uranové
    • carnotit $K_2(UO_3)_3(VO_4)_2\cdot{3\ H_2O}$
  • zdrojem jsou také vanadové složky některých rop
• Výroba
  • kalciotemicky nebo silikotemicky z $V_2O_5$
    • $V_2O_5+5\ Ca+5\ CaCl_2\longrightarrow{2\ V+5\ CaO\cdot{CaCl_2}}$
    • při silikometrii se používá ferrosilicium a vzniká slitina ferrovanad
  • redukcí $VCl_3$ nebo $VCl_4$ vodíkem nebo sodíkem, hořčíkem nebo hydridem sodným
  • tavnou elektrolýzou
    • směs $VCl_3$, $KCl$ a $LiCl$
  • rafinace se provádí van Arkelovou-de Boerovou metodou
• Použití
  • legování oceli
  • výroba magnetických slitin
    • $Co-Fe-V$

Niob a tantal

• Zisk
  • primárně niobičnan-tantaličnany
    • columbit (tantalit) $(Fe,Mn)(Nb,Ta)_2O_6$
    • samarskit $(Y,Fe^{3+},U)(Nb,Ta)O_4$
  • dále z příměsi cíničito-wolframových rud
• Výroba
  • redukcí $Nb_2O_5$ uhlíkem za sníženého tlaku při 1000°C
    • konverze na karbid
      • $Nb_2O_5+7\ C\longrightarrow{2\ NbC}+5\ CO$
    • následně se vzniklá směs karbidu a nezpracovaného oxidu slisuje
    • žíhání směsi
      • $Nb_2O_5+5\ NbC\longrightarrow{7\ Nb+5\ CO}$
  • tavnou elektrolýzou $K_2[NbF_7]$ nebo $K_2[TaF_7]$
  • redukcí $K_2[TaF_7]$ sodíkem při 900°C
  • redukcí $TaCl_5$ hořčíkem
  • redukcí $Nb_2O_5$ nebo $Ta_2O_5$ hliníkem za přítomnosti oxidů železa
    • vznikají slitiny ferroniob nebo ferrotantal
  • kovy se od sebe oddělují extrakčně
  • rafinace se provádí van Arkelovou-de Boerovou metodou
• Použití
  • konstrukční materiály vysoké pevnosti a chemické a tepelné odolonosti
    • využívají se v:
      • raketové technice
      • letecké technice
      • jaderné technice
      • vysokotlakých chemických zářizeních
      • vakuové technice
      • elektrotechnice
  • slitiny se železem jako přísady do oceli
  • slitina $Nb-Al-Ti-Sn$ jako supravodič

Chrom

• Zisk
  • primárně ze smíšeného oxidu
    • chromit $FeCr_2O_4$
• Výroba
  • redukcí chromitu v elektrické peci uhlíkem
    • při 1000 až 1300°C
    • vzniká slitina ferrochrom
  • aluminometricky z čistého $Cr_2O_3$
  • elektrolýtou vodných roztoků kyseliny chromové
    • rafinace pochody za sníženého tlaku
• Použití
  • ve formě slitinu železa jako přísada do oceli
  • výroba speciálních slitin
    • s niklem, kobaltem a manganem
    • ochranné povlaky na jiný kovový materiál, vytvářené galvanickým pokovování

Molybden

• Zisk
  • primárně sulfidické rudy
    • molybdenit $MoS_2$
  • ostatní minerály se zatím nevyužívají
• Výroba
  • primárně z $MoO_3$
    • záskává se pražením molybdenitu
      • $2\ MoS_2+7\ H_2O\longrightarrow{2\ MoO_3+4\ SO_2}$
  • redukcí koncentrátu (až 90% $MoO_3$) uhlíkem nebo aluminometricky
    • vzniká slitina ferromolybden
  • redukcí $MoO_3$ vodíkem při teplotě 1200°C
  • tavnou elektrolýzou $MoO_3$
    • v tavenině boritanů, halogenidů nebo fosforečnaná alkalických kovů
  • rafinace se provadí slinutím a kováním
• Použití
  • legování oceli
  • litiny
    • používají se ve zbrojním průmyslu, na kolejnice a obráběcí stroje
  • vakuová technika a elektrotechnika

Wolfram

• Zisk
  • primárně z wolframanů
    • wolframit $(Fe,Mn)WO_4$
    • scheelit $CaWO_4$
• Výroba
  • z konentrátu (až 75% $WO_3$) redukcí uhlíkem v elektrické peci nebo aluminometricky
    • vzniká slitina ferrowolfram
  • redukcí uhlíkem při 1400°C nebo vodíkem při 1100°C z čistého $WO_3$
  • metalometricky redukcí $WO_3$ zinkem
  • rafinace se provádí slinutím a kováním, případně van Arkelovou-de Boerovou metodou a zonální tavbou
• Použití
  • ve formě slitiny se železem na legování oceli
  • výroba slinutých karbidů pro obráběci zařízení
  • výroba speciálních slitin

Uran

• Zisk
  • minerály, ve jejichž struktuře je skupina $UO_2$ nebo $UO_3$
    • uraninit (smolinec) $UO_2$
  • dále vanadičnany
    • carnotit $K_2(UO_2)_2(VO_4)_2\cdot{3\ H_2O}$
  • dále uranové slídy
• Výroba
  • redukcí $UF_4$ vápníkem nebo hořčíkem
  • rafinace se provádí před vlastní výrobou destilací $UF_4$
• Použití
  • výroba palivových článků do jaderných elektráren

Mangan

• Zisk
  • primárně z oxidických rud
    • burel $MnO_2$
    • psilomelan $Ba(Mn^{2+})(Mn^{4+})8O{16}(OH)_4$
  • často doprovází železné rudy
• Výroba
  • redukcí oxidů managanu uhlíkem v elektrické peci
    • vyšší oxidy se termicky štěpí na $MnO$, který se dále redukuje
    • vedlejším produktem je karbid $Mn_3C$
    • pokud je přítomno železo, tvorba karbidu je menší, ale vzniká slitina ferromangan
  • aluminometricky z $Mn_3O_4$
    • $MnO_2$ nejde použít, protože s hliníkem reaguje příliš prudce
  • elektrolýzou roztoku $MnSO_4$
  • rafinace se provádí destilací za sníženéhé tlaku
• Použití
  • deoxidační a zušlechťující přísada k ocelím a slitinám niklu

Rhenium

• Zisk
  • je velmi vzácné
  • doprovází molybden a je přítomno v některých rudých mědi
• Výroba
  • redukcí $KReO_4$ nebo $NH_4ReO_4$ vodíkem při 1000°C
  • rafinace se provádí van Arkelovou-de Boerovou metodou
• Použití
  • slitiny s platinou a wolframem
    • vyznačují se velkou tvrdostí chemickou odolností

Železo

• Zisk
  • převážně oxidické rudy
    • magnetit $Fe_3O_4$
    • hematit (krevel) $Fe_2O_3$
    • limonit $FeO(OH)$
  • dále siderit (ocelek) $FeCO_3$
  • dále sulfidické rudy
    • pyrit $FeS_2$
    • markasit $FeS_S$
    • pyrrhotin $FeS$
  • další hojné minerály se nepoužívají
• Výroba
  • čisté železo
    • redukcí oxidů železa vodíkem při 1000°C
    • elektrolýzou vodných roztoků železnatých solí
    • termickým rozkladem $[Fe(CO)_5]$
  • technické železo
    • redukcí oxidů železa uhlíkem ve vysoké peci
    • redukcí oxidů železa uhlíkem za stálého snižování objemu uhlíku
      • vznikají litiny
• Použití
  • hlavní, univerzální a široce úžívaný konstrukční a nástrojový materiál
    • uplatňuje se ve vedhc odvětvích průmyslové výroby
  • některé speciální účely
    • ferity
    • magnetické slitiny
  • jako katalyzátor v organické syntéze

Kobalt

• Zisk
  • primárně ze sulfidických rud železa, mědi, niklu, zinku a olova s obsahem kobaltu
    • linneit $(Co,Ni)_3S_4$
    • karolit $CuCo_2S_4$
  • dále arsenidy
    • smaltin $CoAs_2$
    • kobaltin $CoAsS$
  • dále komplikovanější oxidické rudy
    • asbolan $(Co,Mn)O\cdot{MnO_2}\cdot{Fe_2O_3}\cdot{4\ H_2O}$
• Výroba
  • redukcí $Co_3O_4$ uhlíkem při 1100°C, popřípadě redukcí vodíkem nebo aluminometricky
  • elektrolýzou vodného roztoku $CoSO_4$
  • rafinace se provádí přetavením nebo elektrolyticky
• Použití
  • speciální vysoce žáruvzdorné slitiny
    • používají se v raketové technice, do tryskových motorů a podobně
    • přidávají se do oceli
      • na výrobu magnetů
    • výroba endoprotéz
  • výroba cermentů
    • jsou to keramickokovové materiály

Nikl

• Zisk
  • primárně sulfidické rudy
    • pentlandit $(Ni,Fe)_9S_8$
    • millerit $NiS$
  • méně významné jsou rudy křemičitanové a oxidické
• Výroba
  • redukcí $NiO$ uhlíkem při 1260°C
    • případně redukcí uhlíkem v elektrické peci v teplotě nad bodem tání niklu
  • Mondova metoda
    • redukcí $NiO$ směsí $CO$ a $H_2$ (vodným plynem) při 400°C se získá nečistý nikl
    • reakcí niklu s $CO$ se při 60°C získá plyn $[Ni(CO)_4]$
    • ten se převádí do rozkladné věže a termicky se rozkládá při 230°C
    • získá se velmi čistý nikl
  • elektrolýzou vodného roztoku $NiSO_4$
  • k rafinaci se používá elektrolýza
• Použití
  • konstrukční materiál pro chemické a elektrochemické aparatury
  • legování oceli a dalších kovů
  • výroba slitin variabilních magnetických vlastností
  • speciální slitiny pro elektrotechnická zařízení a letecký průmysl
    • $Ni-Mn,Ni-Cr$ nebo $Ni-Cr-Ti-Al$
  • galvanické pokovování
    • vrstva niklu se používá k nanášení elektrolytickému nanášení vrstvy chromu
  • v potravinářství jako katalyzátor ztužování tuků
  • výroba akumulátorů

Platinové kovy

• Zisk
  • primárně ryzí přírodní platina, kterou doprovází ostatní latinové kovy spolu s niklem, železem
  • malé příměsy platinových kovů jsou přítomny v sulfidických rudách niklu a mědi
  • malá množství platinových kovů doprovází stříbro a zlato
• Výroba
  • termickým rozkladem při 1000°C nebo redukcí vodíkem při 1000°C
    • používají se sloučeniny:
      • $(NH_4)_2[PtCl_6]$
      • $(NH_4)_2[RhCl_6]$
      • $(NH_4)_2[RuCl_6]$
      • $(NH_4)_2[IrCl_6]$
      • $[Pd(NH_3)_2Cl_2]$
      • $[OsO_2(NH_3)_4]Cl_2$
    • jednotlivé používané sloučeniny se připravují relativně složitým chemickým separačním postupem z ryzí platiny nebo z anodových kalů po rafinaci niklu, mědi, stříbra a zlata v lučavce královské
• Použití
  • různá menší chemická a elektrotechnická zařízení
  • hydrogenační a jiné katalyzátory

Měď

• Zisk
  • primárně sulfidické rudy
    • chalkosin $Cu_2S$
    • chalkopyrit $CuFeS_2$
    • bornit $Cu_3FeS_3$
    • covellin $CuS$
  • dále oxidické a oxid-uhličitanové rudy
    • kuprit $Cu_2O$
    • tenorit $CuO$
    • malachit $CuCO_3\cdot{Cu(OH)_2}$
    • azurit $2\ CuCO_3\cdot{Cu(OH)_2}$
  • dále křemičitanové rudy
    • chrysokol $CuSiO_3\cdot{2\ H_2O}$
  • dále polymetalické rudy
• Výroba
  • redukcí $Cu_2O$ účinkem $Cu_2S$ v měďařském konvertoru
    • $Cu_2S+2\ Cu_2O\longrightarrow{6\ Cu+SO_2}$
  • redukcí plynného $(CuCl)_3$ vodíkem při 800°C
    • pracuje se v reaktoru s oxidickou rudou křemičitanového typu za přítomnosti malého množství $NaCl$ a uhlí
    • reakcí vodní páry s uhlím vzniká vodík
      • $C+H_2O\longrightarrow{CO_2}+H_2$
    • reakcí křemičitanové rudy s chloridem sodným vodní párou vzniká chlorovodík
      • $2\ NaCl+SiO_2+H_2O\longrightarrow{2\ HCl+Na_2SiO_3}$
    • reakcí chlorovodíku s oxidem měďným vzniká chlord měďný
      • $3\ Cu_2O+6\ HCl\longrightarrow{2\ (CuCl)_3+3\ H_2O}$
    • plynný $(CuCl)_3$ se redukuje vodíkem
      • $2\ (CuCl)_3+3\ H_2\longrightarrow{6\ Cu+6\ HCl}$
  • elektrolýzou vodných roztoků $CuSO_4$
  • rafinace se provádí oxidací nečistot v roztaveném kovu nebo elektrolyticky s měděnou anodou
• Použití
  • elekrotechnika, tepelná technika, potravinářský průmysl
  • výroba slitin
    • mosazi
      • se zinkem
    • bronzy
      • s cínem, hliníkem, berylliem a křemíkem

Stříbro

• Zisk
  • primárně sulfidické rudy olova, zinku, mědi a nklu
  • menší část se získává z vlastních sulfidických rud
    • argentit $Ag_2S$
• Výroba
  • oddělením stříbra s rud olova
    • krystalizací (partinsonování)
    • separací pomocí zinku (parkesování)
    • takto získané slitiny ($Ag-Pb,Ag-Zn-Pb$) se olova zbavují oxidací a zinku destliací
  • amalgamací elementárního stříbra v surovině
    • pokud ruda obsauje sloučeniny stříbra, přidáním další složky se rozloží
    • z amalgamu se destiluje rtuť
  • kyanidovám loužením surovin obsahujícíh elementární stříbro nebo jeho sloučeniny a následnou cementací zinkem
    • loužení
      • $4\ Ag+8\ KCN+2\ H_2O+O_2\longrightarrow{4\ K[Ag(CN)_2]+4\ KOH}$
      • $Ag_2S+4\ KCN\longrightarrow{2\ K[Ag(CN)_2]+K_2S}$
    • cementace
      • $2\ K[Ag(CN)_2]+Zn\longrightarrow{2\ Ag+K_2[Zn(CN)_4]}$
  • rafinace oxidačním tavením nebo elektrolyticky
• Použití
  • výroba klenotů, uměleckých klenotů a mincí
  • některá chemická zařízení menší velikosti
  • katalyzátory
  • optika (zrcadla)
  • elektrotechnika

Zlato

• Zisk
  • většinou se vyskytuje jako elementární kov
  • doporvází sulfidické rudy mědi olova a zinku
• Výroba
  • amalgamací elementární zlata přítomného v zlatonosné surovině
    • rtuť se odděluje oddestilováním
    • tkato vyrobené zlaot obsahuje přímesy stříbra a mědi
  • kyanidovým loužením a cementací zinkem
    • loužení
      • $4\ Au+8\ KCN+2\ H_2O+O_2\longrightarrow{4\ K[Au(CN)_2]+4\ KOH}$
    • cementace
      • $2\ K[Au(CN)_2]+Zn\longrightarrow{2\ Au+K_2[Zn(CN)_4]}$
    • existuje i metoda selektivního zachycování zlata pomocí měniče iontů
  • rafinace se provádí různými chemickými a elektrolytickými postupy
• Použití
  • výroba klenotů a umělckých předmětů
  • výroba rubínového skla a dekorace procelánu
  • zubní lékařství
  • některá technická zařízení

Zinek

• Zisk
  • primárně sulfidické rudy
    • sfalerit $ZnS$
  • méně často se využívají oxidické nebo hličitanové rudy
    • smithsonit $ZnCO_3$
• Výroba
  • redukcí $ZnO$* uhlíkem při 1200°C
    • páry zinku se destilují
  • elektrolýzou vodného roztoku $ZnSO_4$
  • rafinace se provádí chemickými a elektrochemickými procesy
• Použití
  • pozinkování kovových materiálů
  • slitiny s mědí, hliníkem a jinými kovy
  • výroba organických sloučenin

Kadmium

• Zisk
  • hlavním zdrojem jsou zinkové rudy s obsahem kadmia
• Výroba
  • v prvních destilačních frakcích vzniklých při výrobě zinku se nachází značné množství kadmia
  • také kaly při elektrolytickém zpracování zinku obsahují kadmium
  • z těckto zdrojů se kadmium získává destilací za současné redukce uhlíkem nebo převedením na roztok síranu kademntatého a následnou elektrolýzou
  • rafinace se provádí elektrolyticky
• Použití
  • výroba akumulátorů
  • lehkotavitelné slitiny a speciální pájecí kovy
  • legování mědi
  • pokovování elektrotechnických součástek

Rtuť

• Zisk
  • technicky významná je rumělka (cinnabarit) $HgS$
  • v přírodě je také ryzí
• Výroba
  • pražením $HgS$ na vzduchu při 500°C a kondenzací rtuťových par
    • $HgS+O_2\longrightarrow{Hg+SO_2}$
  • pálením $HgS$ oxidem vápenatým bez přístupu vzduchu
    • $4\ HgS+4\ CaO\longrightarrow{4\ Hg+3\ CaS+CaSO_4}$
  • srážením $HgS$ železem
    • $HgS+Fe\longrightarrow{Hg+FeS}$
  • rafinace se provádí vakuovou destilací
• Použití
  • amalgamační výroba stříbra a zlata
  • amalgamové elektrody při elektrolýze
  • fyzikální, elektrochemické a elektrotechnické přístroje a zařízení ním $HgS$ železem
    • $HgS+Fe\longrightarrow{Hg+FeS}$
  • rafinace se provádí vakuovou destilací
• Použití
  • amalgamační výroba stříbra a zlata
  • amalgamové elektrody při elektrolýze
  • fyzikální, elektrochemické a elektrotechnické přístroje a zařízení