Come viene estratto il ferro dalla ematite?

2025-08-27

Il ferro viene estratto dall'ematite (Fe₂O₃) attraverso un processo chiamatofusione, che si verifica principalmente in unalto fornoEcco una panoramica passo dopo passo del processo:

1. Preparazione delle Materie Prime:

Prima della fusione, l'ematite viene lavorata inoree mescolato con altre materie prime:

• Ematite (Fe₂O₃)– La principale fonte di ferro.
• Coca Cola– Un materiale ricco di carbonio utilizzato come fonte di combustibile e agente riducente.
• Calcare (CaCO₃)- Agisce come un flusso per rimuovere le impurità (gangue).
• Aria calda– Soffiato nel forno per aumentare la temperatura e promuovere la combustione.

Questi vengono caricati nel forno alto dall'alto, mentre il combustibile (coke) e il calcare vengono aggiunti dal basso.

2. Processo di fusione nel forno alto:

Il forno alto è una grande struttura alta dove avvengono le reazioni chimiche. Il processo funziona come segue:

• Riscaldare il minerale:L'ematite e altri materiali grezzi vengono riscaldati dalle reazioni esotermiche che si verificano all'interno del forno.

• Combustione del Coke:Il coke brucia in presenza di aria calda, producendomonossido di carbonio (CO)ediossido di carbonio (CO₂)Questa combustione fornisce le alte temperature necessarie per la reazione.

• Reazioni di Riduzione:Il monossido di carbonio agisce come unagente riducente, reagendo con l'ossido ferroso (Fe₂O₃) proveniente dall'ematite per ridurlo a ferro metallico. Le reazioni chimiche chiave sono:

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

• Formazione della Slag:La calcite reagisce con le impurità (come silice e allumina) nel minerale per formarescoria, che galleggia sopra il ferro fuso e viene rimosso separatamente.

3. Raccolta di Ferro Fuso:

In fondo al forno, ilferro fusoè raccolto in unforo di filettaturae poi trasferito a unmestoloper ulteriore lavorazione o fusione. La scoria viene anche rimossa dalla parte superiore.

4. Post-Elaborazione:

Il ferro risultante è spesso chiamatoferro grezzo . Contiene impurità e non è direttamente utilizzabile per la maggior parte delle applicazioni. Ulteriore lavorazione (come in unforno a ossigeno basicooforno elettrico ad arco) è necessario raffinarlo inda forno elettrico.

Riepilogo:

Il ferro viene estratto dall'ematite in unalto fornoattraversoriduzioneche utilizzanomonossido di carboniocome ilagente riducente, aiutato dacaloreelimestone - calcareper rimuovere le impurità. Il processo prevede una serie direazioni termiche e chimicheche alla fine produconoferro fuso.

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