Як добувають залізо з гематиту?

2025-08-07

Залізо видобувається з гематиту ((Fe₂O₃)) у доменному горні за допомогою низки хімічних та фізичних процесів. Гематит є найпоширенішою залізною рудою в сталеливарній промисловості завдяки високому вмісту заліза. Нижче наведено докладну ...

1. Концентрація руди

Перед видобуванням руда гематиту концентрується, щоб видалити домішки, такі як пісок і глина. Це робиться за допомогою таких процесів:

• Дроблення та подрібнення: Руда подрібнюється на дрібні шматочки.
• Гравітаційне розділення: Важкі частинки гематиту відокремлюються від легших домішок.
• Магнітне розділення: Якщо є магнітні домішки, вони видаляються.

2. Обпалювання або випалювання

Концентрована руда нагрівається в присутності повітря, щоб видалити вологу та леткі домішки, такі як вуглекислий газ ((CO_2)) та сірчистий газ ((SO_2)):\[2Fe_2O_3 \cdot xH_2O \rightarrow 2Fe_2O_3 + xH_2O \, (газ)\]

Цей крок готує руду до відновлення.

3. Відновлення у доменній печі

Видобування заліза відбувається у доменній печі, високій циліндричній конструкції, де відбуваються такі етапи:

а. Додавання сировини

• Гематит ((Fe₂O₃)): Залізний руда.
• Кокс (C): Виступає як відновник і паливо.
• Вапняк ((CaCO₃)): Видаляє домішки, утворюючи шлак.
• Гаряче повітря: Нагнітається у піч для підтримання високої температури (~1900°C).

Ці матеріали додаються зверху печі.

б. Хімічні реакції

Основні реакції такі:

1. Згоряння коксу: Кокс згорає в присутності кисню гарячого повітря, утворюючи тепло та вуглекислий газ:\[C + O_2 \rightarrow CO_2\]

2. Утворення чадного газу: Вуглекислий газ реагує з надлишком коксу, утворюючи чадний газ:\[CO_2 + C \rightarrow 2CO\]

3. Відновлення залізної руди: Чадний газ відновлює гематит до заліза:\[Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2\]Залежно від умов, також можливе безпосереднє відновлення вуглецем при високих температурах:\[Fe_2O_3 + 3C \rightarrow 2Fe + 3CO\]

c. Утворення шлаку

Вапняк ((CaCO₃)) розкладається на оксид кальцію ((CaO)) та вуглекислий газ: \[CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2\]

Оксид кальцію реагує з кремнеземом ((SiO₂)) та іншими домішками у руді, утворюючи шлак ((CaSiO₃)): \[CaO + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3\]

Шлак, будучи легшим за розплавлене залізо, спливає на поверхню і видаляється.

4. Збір розплавленого заліза

Розплавлене залізо, також зване чавуном, збирається на дні печі. Його зливають, і його можна далі переробляти на сталь або чавун.

Резюме реакцій

1. Згоряння: ( C + O₂ → CO₂ )
2. Відновлення: ( Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ )
3. Утворення шлаку: ( CaO + SiO₂ → CaSiO₃ )

5. Останнє очищення

Доменна сталь містить домішки, такі як вуглець, кремній та фосфор. Вона очищається в основному кисневому конвертеріабо в електричній дуговій печідля отримання сталі.

ТОВ «Промінер (Шанхай) Машинобудівна компанія з гірничодобувної техніки» спеціалізується на наданні комплексного рішення для збагачення мінеральної сировини та розробці передових матеріалів у всьому світі. Наші основні напрямки діяльності включають: збагачення золота, збагачення літієвих руд.

Продукція включає: подрібнення та класифікацію, сепарацію та осушення, рафінування золота, обробку вугілля/графіту та системи вилучення.

Ми пропонуємо комплексні послуги, включаючи інженерний дизайн, виробництво обладнання, монтаж та операційну підтримку, що підкріплюються 24/7 експертною консультацією.

Наш веб-сайт: https://www.prominetech.com/
Наша електронна пошта: [email protected]
Наші менеджери з продажів: +8613918045927 (Ричард), +8617887940518 (Джессіка), +8613402000314 (Бруно)