เหล็กสกัดได้อย่างไรจากแร่เฮมาไทต์?

2025-08-07

เหล็กถูกสกัดจากแร่เฮมาไทต์ (Fe_2O_3)) ในเตาหลอมเหล็กผ่านกระบวนการทางเคมีและฟิสิกส์หลายขั้นตอน เฮมาไทต์เป็นแร่เหล็กที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมการผลิตเหล็กกล้าเนื่องจากมีปริมาณเหล็กสูง ด้านล่างนี้คือคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการสกัด:

1. การเข้มข้นของแร่

ก่อนการสกัด แร่เฮมาไทต์จะถูกเข้มข้นเพื่อกำจัดสิ่งเจือปนเช่น ทรายและดินเหนียว กระบวนการนี้ทำได้ดังนี้:

• การบดและการบด: แร่จะถูกบดให้เป็นชิ้นเล็กๆ
• การแยกแรงโน้มถ่วง: อนุภาคเฮมาไทต์ที่มีความหนักจะถูกแยกออกจากสิ่งเจือปนที่เบากว่า
• การแยกด้วยแม่เหล็ก: หากมีสิ่งเจือปนที่เป็นแม่เหล็ก จะถูกกำจัดออก

2. การเผาหรือการเผาคาร์บอเนต

แร่ที่เข้มข้นจะถูกความร้อนในบรรยากาศอากาศเพื่อกำจัดความชื้นและสิ่งเจือปนที่ระเหยได้เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ ((CO_2)) และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ((SO_2)):\[2Fe_2O_3 \cdot xH_2O \rightarrow 2Fe_2O_3 + xH_2O \, (ก๊าซ)\]

ขั้นตอนนี้เตรียมแร่สำหรับการลดขนาด

3. การลดขนาดในเตาเผาโลหะ

การสกัดเหล็กเกิดขึ้นใน เตาเผาโลหะซึ่งเป็นโครงสร้างทรงกระบอกสูง โดยมีขั้นตอนดังต่อไปนี้:

ก. วัตถุดิบที่ใส่เข้าไป

• เฮมาไทต์ ((Fe₂O₃)): แร่เหล็ก
• ถ่านโค้ก (C): ทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์และเชื้อเพลิง
• หินปูน ((CaCO₃)): เอาสิ่งเจือปนออกโดยการสร้างเถ้า
• อากาศร้อน: เป่าเข้าเตาเพื่อรักษาอุณหภูมิสูง (~1900°C)

วัสดุเหล่านี้จะถูกใส่เข้าไปจากด้านบนของเตา

ปฏิกิริยาเคมี

ปฏิกิริยาหลักมีดังนี้:

1. การเผาไหม้ของโค้ก: โค้กเผาไหม้ในสภาวะที่มีออกซิเจนจากอากาศร้อนเพื่อผลิตความร้อนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์:\[C + O_2 \rightarrow CO_2\]

2. การเกิดก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์: ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทำปฏิกิริยากับโค้กส่วนเกินเพื่อสร้างก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์:\[CO_2 + C \rightarrow 2CO\]

3. การลดแร่เหล็ก: ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ลดเฮมาไทต์ให้เป็นเหล็ก:\[Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2\]นอกจากนี้ยังมีการลดโดยตรงโดยใช้คาร์บอนที่อุณหภูมิสูง:\[Fe_2O_3 + 3C \rightarrow 2Fe + 3CO\]

การเกิดตะกอน

หินปูน ((CaCO₃)) แยกตัวเป็นออกไซด์ของแคลเซียม ((CaO)) และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์: \[CaCO₃ → CaO + CO₂\]

ออกไซด์แคลเซียมทำปฏิกิริยากับซิลิกา ((SiO₂)) และสิ่งเจือปนอื่นๆ ในแร่ธาตุ เพื่อสร้างเถ้า ((CaSiO₃)): \[CaO + SiO₂ \rightarrow CaSiO₃\]

เถ้าซึ่งเบากว่าเหล็กหลอมเหลว จะลอยอยู่ด้านบนและถูกนำออก

4. การเก็บรวบรวมเหล็กหลอมเหลว

เหล็กหลอมเหลว ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า เหล็กดิบสะสมอยู่ที่ก้นเตาเผา มันถูกนำออกและสามารถนำไปแปรรูปเพิ่มเติมเป็นเหล็กกล้าหรือเหล็กหล่อได้

สรุปปฏิกิริยา

1. การเผาไหม้: ( C + O₂ \rightarrow CO₂ )
2. การรีดิวซ์: ( Fe₂O₃ + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO₂ )
3. การเกิดเถ้า: ( CaO + SiO₂ → CaSiO₃ )

5. การกลั่นกรองขั้นสุดท้าย

เหล็กดิบที่ได้มีสิ่งเจือปน เช่น คาร์บอน ซิลิกอน และฟอสฟอรัส จึงต้องผ่านการกลั่นกรองใน เตาออกซิเจนเบส หรือ เตาไฟฟ้าอาร์ค เพื่อผลิตเหล็กกล้า

บริษัท โพรมีเนอร์ (เซี่ยงไฮ้) ไมนิ่ง เทคโนโลยี จำกัด เชี่ยวชาญในการให้บริการด้านการแปรรูปแร่ธาตุและวัสดุขั้นสูงครบวงจรทั่วโลก เราให้ความสำคัญกับการ: การแปรรูปทองคำ การปรับปรุงแร่ลิเธียม แร่ธาตุอุตสาหกรรม การผลิตวัสดุขั้วบวก และการแปรรูปกราไฟท์

ผลิตภัณฑ์ ได้แก่: การบดและการคัดแยก การแยกและการกำจัดน้ำ การกลั่นทองคำ การแปรรูปคาร์บอน/กราไฟท์ และระบบการล้าง

เรามีบริการครบวงจร รวมถึงการออกแบบวิศวกรรม การผลิตอุปกรณ์ การติดตั้ง และการสนับสนุนด้านการดำเนินงาน พร้อมด้วยการปรึกษาหารือจากผู้เชี่ยวชาญตลอด 24 ชั่วโมง 7 วัน

เว็บไซต์ของเรา: https://www.prominetech.com/
อีเมลของเรา: [email protected]
ฝ่ายขาย: +8613918045927 (ริชาร์ด), +8617887940518 (เจสสิก้า), +8613402000314 (บรูโน)