Metallar tabiatda erkin holatda (yombi metallar) va, asosan, kimyoviy birikmalar holida uchraydi.
Aktivligi eng kam bo‘lgan metallar yombi metallar holida uchraydi. Ularning asosiy vakillari oltin bilan platinadir. Kumush, mis, simob, qalay tabiatda yombi holida ham, birikmalar holida ham, qolgan barcha metallar (standart elektrod potensiallar qatorida qalaygacha bo‘lgan metallar) faqat boshqa elementlar bilan hosil qilgan birikmalari holida uchraydi.
Tarkibida metallar va ularning birikmalari bor, sanoatda metallar olish uchun yaroqli bo‘lgan minerallar va tog‘jinslari rudalar deyiladi. Metallarning eng muhim rudalari ularning oksidlari va tuzlaridir (sulfidlari, karbonatlari va h.k.). Agar ruda tarkibida ikkita va undan ko‘p metallarning birikmalari bo‘lsa, bunday rudalar polimetall rudalar deyiladi (masalan, mis-ruxli, qo‘rg‘oshin-kumushli va b.)
Rudalardan metallar olish — metallurgiyaning vazifasidir.
Metallurgiya — bu tabiiy xomashyodan sanoatda metallar olish usuli haqidagi fan. Metallurgiya sanoati ham metallurgiya deyiladi.
Hozirgi metallurgiyada 75 xildan ko‘p metallar va ular asosida turli-tuman qotishmalar olinadi. Metallar olishning usullariga qarab piro-, gidro- va elektrometallurgiya bo‘ladi.
Pirometallurgiya metallurgiyada yetakchi o'rinni egallaydi. U rudalardan metallarni yuqori temperaturalarda qaytarish reaksiyalari yordamida olish usullarini o‘z ichiga oladi. Qay?;aruvchilar sifatida ko‘mir, aktiv metallar, uglerod (II) oksid, vodorod, metan ishlatiladi. Masalan, ko‘mir bilan uglerod (II) oksid qizil mis rudasi (kuprit) Cu20 dan misni qaytaradi:
C u,0 + C = 2 C u + C 0
Cu20 + C 0 = 2 C u + C 0 2
Temir rudalaridan cho‘yan va po‘lat olish ham pirometallurgiyaga misol bo‘ladi.
Agar ruda metall sulfidi boisa, u oldin kuydirib oksidlash (havoli joyda kuydirish) yo‘li bilan oksidga aylantiriladi. Masalan:
2Z nS+302= 2 Z n 0 + 2 S 0 2
So'ngra metall oksidi ko‘mir yordamida qaytariladi:
2 Z n 0 + C = 2 Z n + C 0 2
Ko‘mir (koks) bilan qaytarib olinadigan metallar karbidlar hosil qilmaydigan yoki beqaror karbidlar (uglerodli birikmalar) hosil qiladigan hollardagina qo‘llaniladi; bunday metallarga temir va ko‘pchilik rangdor metallar — mis, rux, kadmiy, germaniy, qalay, qo‘rg‘oshin va b. kiradi.
Metallarni ularning birikmalaridan kimyoviy jihatdan aktivroq bo£lgan boshqa metallar bilan qaytarish metallotermiya deyiladi. Bu jarayonlar ham yuqori temperaturalarda sodir bo‘ladi. Qaytaruvchilar sifatida aluminiy, magniy, kalsiy, natriy shuningdek, kremniy ishlatiladi. Agar qaytaruvchi aluminiy bo‘lsa, u holda jarayon aluminotermiya, agar magniy bo'lsa — magniytermiya deyiladi. Masalan:
Cr20 3+2A1 =2Cr+Al 20 3; TiCl4+2M g=Ti+2M gCl2
Metallotermiya yo‘li bilan, odatda, qaytarilganda ko‘mir bilan karbidlar hosil qiladigan metallar (va ularning qotishmalari) olinadi. Bular — marganes, xrom, titan, molibden, volfram va b. Ba’zan metallar ularning oksidlaridan vodorod bilan qaytariladi.
Gidrometallurgiyaga metallarni tuzlarining eritmalaridan olish usullari kiradi. Bunda ruda tarkibiga kiradigan metall dastlab mos reagentlar yordamida eritmaga o‘tkaziladi, so'ngra shu eritmadan ajratib olinadi. Masalan, tarkibida mis (II) oksid CuO bor mis rudasiga suyultirilgan sulfat kislota bilan ishlov berilganda mis sulfat holida eritmaga o‘tadi:
Cu0+H2S04=CuS04+H,0
So'ngra mis eritmadan elektroliz yo'li bilan yoki temir kukuni yordamida siqib chiqarish orqali ajratib olinadi:
CuS04+Fe = Cu+FeS04
Hozirgi vaqtda qazib olinadigan barcha misning 25% ga yaqini gidrometallurgiya usuli bilan olinadi. Bu usulning kelajagi porloq, chunki rudani yer yuzasiga chiqarmay turib metallar olishga imkon beradi.
Oltin, kumush, rux, kadmiy, molibden, uran va boshqa metallar ham shu usul bilan olinadi. Tarkibida yombi oltin bor rudaga maydalangandan keyin kaliy sianid eritmasi bilan ishlov beriladi.
Bunda oltinning hammasi eritmaga o'tadi. U eritmadan elektroliz usulida yoki rux metali bilan siqib chiqarish orqali ajratib olinadi
Elektrolizdan ba’zi metallarni tozalash uchun ham foydalaniladi. Tozalanadigan metalldan anod tayyorlanadi. Elektroliz vaqtida anod eriydi, metall ionlari eritmaga o'tadi, katodda esa ular cho'kadi. Elektrolitik toza metallar: mis, kumush, temir, nikel, qo'rg'oshin va boshqalar ana shunday olinadi.
Hozirgi yarimo'tkazgichlar texnikasi bilan atom texnikasiga nihoyatda toza (qo'shimchalar miqdori ko'pi bilan 10“%) metallar zarur. Metallarni puxta tozalashning eng muhim usullari zonali suyuqlantirish, metallarning uchuvchan birikmalarini qizdirilgan sirtda parchalash, metallarni vakuumda qayta suyuqlantirish va b.
Shunday qilib, metallarni birikmalaridan olishning barcha usullari oksidlanish-qaytarilish jarayonlariga asoslangan.