如何从黄铁矿中提取铁？

2025-08-15

铁从黄铁矿石中提取，一系列的工艺包括采矿、富集和冶炼。黄铁矿 ((FeO(OH)·nH₂O)) 是一种含水的氧化铁，通常含有二氧化硅、粘土和其他矿物杂质。以下是该工艺的概述：

1. 采矿和制备

褐铁矿从矿床开采，无论是露天矿还是地下矿。然后将矿石粉碎成更小的颗粒，以方便进一步加工。

2. 褐铁矿的富集

褐铁矿通常含有二氧化硅、氧化铝和其他杂质。为了提高铁的含量，矿石会经历富集过程：

• 洗选: 除去松散的土壤和杂质。
• 重力分离: 基于密度差异，将较重的富铁颗粒与较轻的杂质分离。
• 磁选(如果适用): 去除非磁性杂质，因为黄铁矿（limonite）的磁性较弱。

3. 焙烧 (可选)

在某些情况下，黄铁矿（limonite）矿石在冶炼前进行焙烧，以去除水分并驱除碳酸盐和硫化物等杂质。焙烧过程中，含水黄铁矿 ((FeO(OH)·nH₂O)) 会转化为赤铁矿 ((Fe₂O₃)) 或磁铁矿 ((Fe₃O₄))：

\[2FeO(OH) → Fe₂O₃ + H₂O\]

4. 高炉还原

然后将富集的黄铁矿（limonite）矿石在高炉中进行还原以提取金属铁。该过程包括以下步骤：

a)充电熔炉 :

• 熔炉装有层层褐铁矿、焦炭（碳源）和熔剂，例如石灰石（CaCO₃）。

b) 燃烧和还原 :

• 焦炭在热空气中燃烧产生二氧化碳（CO₂），二氧化碳与更多的焦炭反应生成一氧化碳（CO）：

\[C + O₂ → CO₂\]\[CO₂ + C → 2CO\]

• 一氧化碳作为还原剂，将褐铁矿中的氧化铁转化为金属铁：

\[Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂\]

c) 渣的形成 :

• 石灰石分解成生石灰（CaO），生石灰与二氧化硅（SiO₂）等杂质反应生成渣（CaSiO₃）：

\[CaCO₃ → CaO + CO₂\] \[CaO + SiO₂ → CaSiO₃\]

渣浮在熔融铁的表面，并被清除。

d) 铁的出炉 :

• 熔融铁从炉底排出，并浇铸成模具，形成生铁。

5. 精炼（可选）

生产的生铁可能需要进一步精炼以降低碳含量并去除其他杂质，生产钢或熟铁。

关键反应总结：

1. 脱水： (FeO(OH)·nH₂O → Fe₂O₃)
2. 还原： (Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂)
3. 渣的形成： (CaO + SiO₂ → CaSiO₃)

该过程将褐铁矿转化为可用的铁，然后可以进一步加工用于各种应用。

普明矿业（上海）科技有限公司专注于为全球提供完整的矿物加工和先进材料解决方案。我们的核心重点包括：金矿加工、锂矿选矿、工业矿产。专业从事阳极材料生产和石墨加工。

产品包括：研磨与分级、分离与脱水、金精炼、碳/石墨加工和浸出系统。

我们提供端到端服务，包括工程设计、设备制造、安装和运营支持，并提供 24/7 的专家咨询。

我们的网站网址：https://www.prominetech.com/
我们的电子邮件：[email protected]
我们的销售：+8613918045927（Richard），+8617887940518（Jessica），+8613402000314（Bruno）