Comment le fer est-il extrait de l'hématite ?

2025-08-27

Le fer est extrait de l'hématite (Fe₂O₃) par un processus appeléfusion, qui se produit principalement dans unhaut fourneauVoici un aperçu étape par étape du processus :

1. Préparation des Matières Premières :

Avant la fusion, l'hématite est traitée enmineraiet mélangé avec d'autres matières premières :

• Hématite (Fe₂O₃)– La principale source de fer.
• Coca-Cola– Un matériau riche en carbone utilisé comme source de combustible et comme agent réducteur.
• Calcaire (CaCO₃)– Agit comme un flux pour éliminer les impuretés (gangue).
• Air chaud– Soufflé dans le fourneau pour augmenter la température et favoriser la combustion.

Ceci est chargé dans le haut fourneau par le haut, tandis que le combustible (coke) et le calcaire sont ajoutés par le bas.

2. Procédé de fusion dans le haut fourneau :

Le haut fourneau est une grande structure élevée où se déroulent les réactions chimiques. Le processus fonctionne comme suit :

• Chauffage du minerai :L'hématite et d'autres matières premières sont chauffées par les réactions exothermiques qui se produisent à l'intérieur du four.

• Combustion du coke :Le coke brûle en présence d'air chaud, produisantmonoxyde de carbone (CO)etdioxyde de carbone (CO₂). Cette combustion fournit les hautes températures nécessaires à la réaction.

• Réactions de réduction :Le monoxyde de carbone agit comme unagent réducteur, réagissant avec l'oxyde de fer (Fe₂O₃) de l'hématite pour le réduire en fer métallique. Les réactions chimiques clés sont :

  $$\text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{CO} \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{CO}_2$$

• Formation de laitier :Le calcaire réagit avec les impuretés (comme la silice et l'alumine) dans le minerai pour formerscorie, qui flotte sur le fer en fusion et est retiré séparément.

3. Collecte de fer en fusion :

Au fond du four, lefer fonduest collecté dans untrou taraudéet ensuite transféré à unlouchepour un traitement ou un coulage ultérieur. La laitier est également retirée du dessus.

4. Post-traitement :

Le fer résultant est souvent appeléfonte . Il contient des impuretés et n'est pas directement utilisable pour la plupart des applications. Un traitement supplémentaire (tel que dans unfour à oxygène basiqueoufour à arc électrique) est nécessaire pour le raffiner enacier.

Résumé:

Le fer est extrait de l’hématite dans unhaut fourneauà traversréductionutilisantmonoxyde de carbonecomme leagent réducteur, aidé parchaleuretcalcairepour éliminer les impuretés. Le processus implique une série deréactions thermiques et chimiquesqui aboutissent finalementfer fondu.

Faites-moi savoir si vous souhaitez une explication plus détaillée ou un diagramme.

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