Cum se extrage fierul din minereul de hematit?

07.08.2025

Fierul este extras din minereul de hematit ((Fe₂O₃)) într-un cuptor cu focar printr-o serie de procese chimice și fizice. Hematitul este minereul de fier cel mai utilizat în industria siderurgică datorită conținutului său ridicat de fier. Mai jos este o explicație detaliată pas cu pas a procesului de extracție.

1. Concentrarea minereului

Înainte de extracție, minereul de hematit este concentrat pentru îndepărtarea impurităților precum nisipul și argila. Acest lucru se face prin procese precum:

• Zdrobirea și măcinarea: Minereul este zdrobit în bucăți mici.
• Separația gravitațională: Particulele grele de hematit sunt separate de impuritățile mai ușoare.
• Separația magnetică: Dacă există impurități magnetice, acestea sunt îndepărtate.

2. Calcinarea sau Prăjirea

Minereul concentrat este încălzit în prezența aerului pentru îndepărtarea umidității și a impurităților volatile precum dioxidul de carbon ((CO₂)) și dioxidul de sulf ((SO₂)):[2Fe₂O₃ ⋅ xH₂O → 2Fe₂O₃ + xH₂O (gaz)]

Acest pas pregătește minereul pentru reducere.

3. Reducerea în cuptorul înalt

Extragerea fierului are loc într-uncuptor înalt, o structură cilindrică înaltă, unde au loc următoarele etape:

a. Materii prime adăugate

• Hematitei ((Fe₂O₃)): Minereul de fier.
• Cocs (C): Acționează ca agent reducător și combustibil.
• Var (CaCO₃): Elimină impuritățile prin formarea scoriei.
• Aer fierbinte: Suflat în cuptor pentru a menține temperatura ridicată (~1900°C).

Aceste materiale sunt adăugate de la partea superioară a cuptorului.

b. Reacții chimice

Reacțiile principale sunt următoarele:

1. Arderea cocsului: Cocsul arde în prezența oxigenului din aerul fierbinte pentru a produce căldură și dioxid de carbon:\[C + O_2 \rightarrow CO_2\]

2. Formarea monoxidului de carbon: Dioxidul de carbon reacționează cu cocs în exces pentru a forma monoxid de carbon:\[CO_2 + C \rightarrow 2CO\]

3. Reducerea minereului de fier: Monoxidul de carbon reduce hematitul la fier:\[Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2\]În mod alternativ, reducerea directă prin carbon are loc și la temperaturi înalte:\[Fe_2O_3 + 3C \rightarrow 2Fe + 3CO\]

c. Formarea scoriei

Calcarul ((CaCO₃)) se descompune în oxid de calciu ((CaO)) și dioxid de carbon: \[CaCO₃ \rightarrow CaO + CO₂\]

Oxidul de calciu reacționează cu silice ((SiO₂)) și alte impurități din minereu pentru a forma scorii ((CaSiO₃)): \[CaO + SiO₂ \rightarrow CaSiO₃\]

Scoria, fiind mai ușoară decât fierul topit, plutește la suprafață și este îndepărtată.

4. Colectarea fierului topit

Fierul topit, numit și fier brut, se colectează la baza cuptorului. Este extras și poate fi prelucrat în continuare în oțel sau fontă.

Rezumatul reacțiilor

1. Ardere: ( C + O₂ → CO₂ )
2. Reducerea: ( Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ )
3. Formarea scoriei: ( CaO + SiO₂ → CaSiO₃ )

5. Purificare finală

Fontă brută obținută conține impurități precum carbon, siliciu și fosfor. Este rafinată într-uncuptor cu oxigen bazicsau într-uncuptor electric cu arcpentru a produce oțel.

Prominer (Shanghai) Mining Technology Co., Ltd. se specializează în furnizarea de soluții complete de prelucrare a mineralelor și materiale avansate la nivel global. Ne concentrăm pe: prelucrarea aurului, beneficiarirea litiului, minerale industriale. Ne specializăm în producția de materiale pentru anodă și prelucrarea grafitului.

Produsele includ: Macinare și clasificare, Separație și dehidratare, Raffinare aur, Prelucrare carbon/grafit și sisteme de lixiviere.

Oferim servicii complete, inclusiv proiectare inginerească, fabricație de echipamente, instalare și suport operațional, sprijinite de consultanță experți 24/7.

Adresa website-ului nostru: https://www.prominetech.com/
Adresa noastră de email:[email protected]
Vânzări: +8613918045927 (Richard), +8617887940518 (Jessica), +8613402000314 (Bruno)