Jak wydobywa się żelazo z rudy hematytu?

2025-08-07

Żelazo wydobywa się z rudy hematytu ((Fe₂O₃)) w piece wielkim za pomocą szeregu procesów chemicznych i fizycznych.

1. Stężenie rudy

Przed wydobyciem ruda hematytu jest stężana w celu usunięcia zanieczyszczeń, takich jak piasek i glina. Robi się to poprzez procesy takie jak:

• Rozdrobnienie i mielenie: Ruda jest rozdrabniana na małe kawałki.
• Separacja grawitacyjna: Ciężkie cząsteczki hematytu są oddzielane od lżejszych zanieczyszczeń.
• Separacja magnetyczna: Jeśli występują zanieczyszczenia magnetyczne, są one usuwane.

2. Prażenie

Stężona ruda jest ogrzewana w obecności powietrza, aby usunąć wilgoć i lotne zanieczyszczenia, takie jak dwutlenek węgla ((CO_2)) i dwutlenek siarki ((SO_2)):\[2Fe_2O_3 \cdot xH_2O \rightarrow 2Fe_2O_3 + xH_2O \, (gaz)\]

Ten etap przygotowuje rudę do redukcji.

3. Redukcja w piece huty

Wytop żelaza zachodzi w kuźnicy wysokopiec, wysokiej, cylindrycznej konstrukcji, gdzie zachodzą następujące etapy:

a. Dodawane surowce

• Hematyt ((Fe₂O₃)): Ruda żelaza.
• Koks (C): Działa jako reduktor i paliwo.
• Wapienie ((CaCO₃)): Usuwa zanieczyszczenia, tworząc szlak.
• Gorące powietrze: Wdmuchiwane do pieca w celu utrzymania wysokiej temperatury (~1900°C).

Te materiały są dodawane od góry pieca.

b. Reakcje chemiczne

Podstawowe reakcje to:

1. Spalanie koksu: Koksie spalany jest w obecności tlenu z gorącego powietrza, wytwarzając ciepło i dwutlenek węgla:\[C + O_2 \rightarrow CO_2\]

2. Powstawanie tlenku węgla(II): Dwutlenek węgla reaguje z nadmiarem koksu, tworząc tlenek węgla(II):\[CO_2 + C \rightarrow 2CO\]

3. Redukcja rudy żelaza: Tlenek węgla(II) redukuje hematyt do żelaza:\[Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2\]Alternatywnie, bezpośrednia redukcja węglem zachodzi również w wysokiej temperaturze:\[Fe_2O_3 + 3C \rightarrow 2Fe + 3CO\]

c. Powstawanie szlaków

Wapień ((CaCO₃)) rozkłada się na tlenek wapnia ((CaO)) i dwutlenek węgla: \[CaCO₃ \rightarrow CaO + CO₂\]

Tlenek wapnia reaguje z krzemionką ((SiO₂)) i innymi zanieczyszczeniami w rudzie, tworząc szlak ((CaSiO₃)): \[CaO + SiO₂ \rightarrow CaSiO₃\]

Szlak, będący lżejszy od stopionego żelaza, unosi się na powierzchni i jest usuwany.

4. Zbieranie stopionego żelaza

Stopione żelazo, zwane również żużlem , gromadzi się na dnie pieca. Jest ono odtaczane i może być dalej przetwarzane w stal lub żeliwo.

Streszczenie reakcji

1. Spalanie: ( C + O₂ → CO₂ )
2. Redukcja: ( Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ )
3. Powstawanie szlaków: ( CaO + SiO₂ → CaSiO₃ )

5. Ostateczne oczyszczanie

Uzyskany surówy żelazo zawiera zanieczyszczenia takie jak węgiel, krzem i fosfor. Jest oczyszczany wkonwerterze tlenowymlub welektrycznym piecu łukowymaby wytworzyć stal.

Firma Prominer (Szanghaj) Mining Technology Co., Ltd. specjalizuje się w dostarczaniu kompleksowych rozwiązań w zakresie przeróbki minerałów i zaawansowanych materiałów na całym świecie. Nasze główne obszary działania obejmują: przeróbka złota, wzbogacanie rud litu, minerały przemysłowe. Specjalizujemy się w produkcji materiałów anodowych i przeróbce grafitu.

Produkty obejmują: mielenie i klasyfikację, separację i odwadnianie, rafinację złota, przetwarzanie węgla/grafitu oraz systemyługowania.

Oferujemy kompleksowe usługi, w tym projektowanie inżynierskie, produkcję urządzeń, instalację oraz wsparcie operacyjne, wspierane przez konsultacje ekspertów 24/7.

Nasza strona internetowa: https://www.prominetech.com/
Naszy adres e-mail:[email protected]
Nasza sprzedaż: +8613918045927 (Richard), +8617887940518 (Jessica), +8613402000314 (Bruno)