在中国,原铁矿石直接用来炼铁,那么铁是如何提取的呢?早期的方法是分段炼铁,后来用竖炉炼铁。春秋后期,人们把可以铸造的液态生铁铸造成铁器,应用于生产。此外,铸铁软化技术的发明,加速了铁器取代铜器等生产工具的历史进程。
1。炼铁原料:原铁矿石,焦炭、石灰石、空气
A。铁矿石:主要为赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4、菱铁矿FeCO3、黄铁矿FeS2
B。焦炭:主要功能是提供热量,生产还原剂Co;
C.石灰石:主要用于
2铁矿石中的除渣除杂。炼铁设备:高炉
3。炼铁原理:天然铁矿石在高温下由氧化铁还原成一氧化碳
4。炼铁工艺及反应(以赤铁矿为例):
A.焦炭燃烧产生热量,还原剂
C+O2着火===CO2;CO2+C高温===2CO
B.CO还原氧化铁为Fe2O3+3Co;高温===2Fe+3co2
C,SiO2和CaCO3分解生成的Cao反应生成硅酸钙
CaCO3高温===Cao+CO2↑;
Cao+SiO2==CaSiO3(炉渣主要成分)
5。炼铁产品:原铁矿石(主要为铁、碳合金)、滤渣(主要是CaSiO3)、高炉煤气(主要是CO)
,根据化学式计算,黄铁矿和菱铁矿的质量分数很小,黄铁矿中含有硫元素。炼铁过程中易形成二氧化硫气体,排入大气,造成空气污染
6。金属冶炼法:
A。还原法:金属矿物与焦炭、氢气、一氧化碳等还原性物质的热反应
例如,铜Cu2O+C是从赤铁矿(Cu2O)中高温提取的===2Cu+CO;
古代铜湿法冶金:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
B。电解:活性金属很难从矿石中还原。需要电解。
举例:氧化铝电解熔炼制铝:2al2o3带电===4Al+3O2↑;电解氯化钠制钠:2nacl带电===2Na+Cl2↑
C分解:有些金属氧化物受热易分解,简单加热即可得到
例如:氧化汞到汞:2hgo高温===2hg+O2↑