工业炼铁,工业制铁的原理
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工业炼铁是物理还是化学
工业炼铁是化学变化。
不论原料是三氧化二铁(赤铁矿)还是四氧化三铁(磁铁矿),都是通过高温使焦炭生成一氧化碳,一氧化碳和氧化铁发生还原反应,将氧化铁中的铁还原出来。
这个过程中,焦炭在高炉中生成一氧化碳,是氧化过程。一氧化碳与四氧化三铁发生还原反应,生成铁和二氧化碳。
其他的工业助剂,如萤石或白云石,只是起个除杂等作用。
工业炼铁反应类型

单质铁的制备一般采用冶炼法。以赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)为原料,与焦炭和助溶剂在熔矿炉内反应,焦炭燃烧产生二氧化碳(CO2),二氧化碳与过量的焦炭接触就生成一氧化碳(CO),一氧化碳和矿石内的氧化铁作用就生成金属铁。
C+O2--CO2
CO2+C--2CO
Fe3O4+4CO--3Fe+4CO2
Fe2O3+3CO--2Fe+3CO2
FeO+CO--Fe+CO2
以上反应都是可逆反应,所产生的一氧化碳浓度越大越好,要使反应进行完全必须在800度以上进行。
化学纯的铁是用氢气还原纯氧化铁来制取,也可由羧基合铁来制取,也可由羧基合铁热分解来得到纯铁。
工业炼铁的反应原理是什么
工业炼铁的反应原理:是将铁矿石在特定的环境中用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成生铁。生铁除了少部分用于铸造外,绝大部分是作为炼钢原料。
工业炼铁工艺主要有高炉法,直接还原法,熔融还原法,等离子法。
其反应式为:
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2(高温)(还原反应)
Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2(高温)(还原反应)
炉渣的形成:
CaCO3=CaO+CO2(条件:高温)
CaO+SiO2=CaSiO3(条件:高温
工业炼铁现象
先装炉料,炉料是这样的,一层焦炭,一曾石灰石,一层铁矿石。焦炭的作用是燃料和还原剂,石灰石的作用是造渣。然后利用高炉炉壁上的热风管吹入热风,加热炉料,在高温下炉料开始融化,焦炭中的碳使铁矿石中的氧化铁还原成单质铁,生成一氧化碳。铁的比重大,集中在高炉的底部,而剩余的物质形成炉渣漂浮在上层,经过成分的控制以后就可以出铁了,出铁口在高炉的底部,当铁水出完后再出炉渣,整个炼铁过程就结束了。
这时的铁水可以直接浇铸成铁锭,或送往炼钢炉炼钢。
工业冶铁化学方程式
工业炼铁用到的主要物质为焦炭以及铁矿石。焦炭的主要成分为碳(C)单质,它发生的反应有:C十O2=(点燃)CO2,CO2十2C=(高温)2CO,生成的CO与铁矿石中的Fe2O3或Fe3O4发生氧化一一还原反应,方程式为:3CO十Fe2O3=(高温)2Fe十3CO2或4CO+Fe3O4=(高温)3Fe十4CO2。
工业炼铁的原料
工业炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、空气。铁矿石有赤铁矿和磁铁矿等。铁矿石的含铁量叫做品位,在冶炼前要经过选矿,除去其它杂质,提高铁矿石的品位,然后经破碎、磨粉、烧结,才可以送入高炉冶炼。
焦炭在点燃条件下和氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳在高温条件下能被焦炭还原成一氧化碳,一氧化碳能够把铁矿石中的铁还原出来。石灰石在高温条件下分解能生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙能和铁矿石中的杂质二氧化硅反应生成硅酸钙,从而除去矿石中的杂质。
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