1. Phương pháp điện phân nóng chảy:
Đây là phương pháp tách kim loại khỏi hợp chất của nó bằng cách điện phân các hợp chất ở trạng thái nóng chảy. Các ion kim loại sẽ nhận electron ở cực âm (catot) để trở thành nguyên tử kim loại tự do, còn các ion phi kim sẽ bị oxi hóa ở cực dương (anot).
Ví dụ 1 : Điện phân nóng chảy oxit nhôm $Al_{2}O_3$ để sản xuất nhôm
$2Al_{2}O_3$ $điện phânlongrightarrow$$4Al_{}+3O_2$
Tại catot: Al3++3e−→AlAl^{3+} + 3e^- rightarrow AlAl3++3e−→AlTại anot: 2O2−→O2+4e−2O^{2-} rightarrow O₂ + 4e^-2O2−→O2+4e
Ví dụ 2: Điện phân NaCl nóng chảy để sản xuất natri:
2NaCl→điện phaˆn2Na+Cl22NaCl xrightarrow{text{điện phân}} 2Na + Cl₂2NaClđiện phaˆn2Na+Cl2
Tại catot: Na++e−→NaNa^+ + e^- rightarrow NaNa++e−→NaTại anot: 2Cl−→Cl2+2e−2Cl^- rightarrow Cl₂ + 2e^-2Cl−→Cl2+2e−
2. Phương pháp nhiệt luyện:
Phương pháp nhiệt luyện là quá trình khử oxit kim loại bằng cách dùng chất khử (như cacbon, CO, H₂) ở nhiệt độ cao để thu được kim loại nguyên chất.
Ví dụ 1: Khử oxit sắt (Fe₂O₃) bằng cacbon trong lò cao:
Fe2O3+3C→2Fe+3COFe₂O₃ + 3C rightarrow 2Fe + 3COFe2O3+3C→2Fe+3CO
Ví dụ 2: Khử oxit kẽm (ZnO) bằng cacbon:
ZnO+C→Zn+COZnO + C rightarrow Zn + COZnO+C→Zn+CO3. Phương pháp luyện thủy (thủy luyện):
Thủy luyện là phương pháp hòa tan quặng kim loại vào dung dịch thích hợp và sau đó tách kim loại bằng các phản ứng hóa học hoặc điện phân.
Ví dụ 1: Hòa tan đồng (II) oxit vào dung dịch axit sulfuric:
CuO+H2SO4→CuSO4+H2OCuO + H₂SO₄ rightarrow CuSO₄ + H₂OCuO+H2SO4→CuSO4+H2O
Sau đó điện phân dung dịch CuSO₄ để thu được đồng kim loại:
Cu2++2e−→CuCu^{2+} + 2e^- rightarrow CuCu2++2e−→Cu
Ví dụ 2: Hòa tan kẽm oxit (ZnO) vào axit sulfuric:
ZnO+H2SO4→ZnSO4+H2OZnO + H₂SO₄ rightarrow ZnSO₄ + H₂OZnO+H2SO4→ZnSO4+H2O
Sau đó, kẽm được khử từ dung dịch bằng phương pháp điện phân:
Zn2++2e−→ZnZn^{2+} + 2e^- rightarrow ZnZn2++2e−→Zn