Cách chiết sắt từ quặng hematit?

2025-08-07

Sắt được chiết xuất từ quặng hematit ((Fe₂O₃)) trong lò cao thông qua một loạt các quá trình hóa học và vật lý. Hematit là loại quặng sắt được sử dụng phổ biến nhất trong ngành sản xuất thép do hàm lượng sắt cao. Dưới đây là một lời giải thích chi tiết từng bước về quy trình chiết xuất.

Nồng độ quặng

Trước khi khai thác, quặng hematit được làm giàu để loại bỏ tạp chất như cát và đất sét. Điều này được thực hiện thông qua các quy trình như sau:

• Đập và nghiền: Quặng được nghiền thành những mảnh nhỏ.
• Phân loại trọng lực: Các hạt hematit nặng được tách khỏi các tạp chất nhẹ hơn.
• Phân loại từ: Nếu có tạp chất từ tính, chúng sẽ được loại bỏ.

2. Sự nung nóng hoặc phơi khô

Quặng đã được làm giàu được nung nóng trong không khí để loại bỏ độ ẩm và các tạp chất dễ bay hơi như cacbon đioxit ((CO_2)) và lưu huỳnh đioxit ((SO_2)): \[2Fe_2O_3 \cdot xH_2O \rightarrow 2Fe_2O_3 + xH_2O \, (khí)\]

Bước này chuẩn bị quặng để khử.

3. Quá trình khử trong lò cao

Việc chiết xuất sắt diễn ra trong một lò cao, một cấu trúc hình trụ cao, nơi các bước sau xảy ra:

a. Nguyên liệu thô được thêm vào

• Hematite ((Fe_2O_3)): Quặng sắt.
• Than cốc (C): Tác dụng như chất khử và nhiên liệu.
• Đá vôi ((CaCO_3)): Loại bỏ tạp chất bằng cách tạo thành xỉ.
• Không khí nóng: Được thổi vào lò để duy trì nhiệt độ cao (~1900°C).

Các vật liệu này được thêm vào từ trên đỉnh của lò.

b. Các phản ứng hóa học

Các phản ứng chính bao gồm:

1. Sự cháy của than cốc: Than cốc cháy trong không khí nóng có chứa oxy để tạo ra nhiệt và khí cacbon điôxít: \[C + O_2 \rightarrow CO_2\]

2. Sự tạo thành khí cacbon monoxit: Khí cacbon điôxít phản ứng với than cốc dư để tạo thành khí cacbon monoxit: \[CO_2 + C \rightarrow 2CO\]

3. Sự khử quặng sắt: Khí cacbon monoxit khử hematit thành sắt: \[Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2\]Hoặc, sự khử trực tiếp bằng cacbon cũng xảy ra ở nhiệt độ cao: \[Fe_2O_3 + 3C \rightarrow 2Fe + 3CO\]

c. Hình thành xỉ

Đá vôi ((CaCO₃)) phân hủy thành canxi oxit ((CaO)) và cacbon đioxit:\[CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2\]

Canxi oxit phản ứng với silic ((SiO₂)) và các tạp chất khác trong quặng để tạo thành xỉ ((CaSiO₃)):\[CaO + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3\]

Xỉ nhẹ hơn sắt nóng chảy, nổi lên trên bề mặt và được loại bỏ.

4. Thu gom sắt nóng chảy

Sắt nóng chảy, còn được gọi là sắt thô, tập trung ở đáy lò. Nó được lấy ra và có thể được chế biến thêm thành thép hoặc gang.

Tóm tắt phản ứng

1. Sự cháy: ( C + O₂ → CO₂)
2. Khử: ( Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ )
3. Sự hình thành xỉ: (CaO + SiO₂ → CaSiO₃)

5. Chế phẩm cuối cùng

Gang thu được chứa tạp chất như cacbon, silic và photpho. Nó được tinh luyện trong một... Lò luyện oxy cơ bản hoặc một Lò hồ quang điện để sản xuất thép.

Công ty Công nghệ Khai thác Mỏ Prominer (Thượng Hải) chuyên cung cấp giải pháp xử lý khoáng sản hoàn chỉnh và giải pháp vật liệu tiên tiến.

Sản phẩm bao gồm: Nghiền và phân loại, Tách và làm khô, Tinh chế vàng, Quá trình xử lý than chì/graphit và Hệ thống lixi hóa.

Chúng tôi cung cấp các dịch vụ toàn diện bao gồm thiết kế kỹ thuật, sản xuất thiết bị, lắp đặt và hỗ trợ vận hành, được hỗ trợ bởi tư vấn chuyên gia 24/7.

Trang web của chúng tôi: https://www.prominetech.com/
Email của chúng tôi: [email protected]
Bộ phận bán hàng: +8613918045927 (Richard), +8617887940518 (Jessica), +8613402000314 (Bruno)