冶炼铁的化学方程式是什么?

关公走麦城2023-02-08  26

冶炼铁的化学方程式是:C+O2=点燃=CO2 CO2+C=高温=2CO,Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2。

CO为还原剂,Fe为氧化剂,发生氧化还原反应将三价铁还原成铁单质。铁(Ferrum)是一种金属元素,原子序数为26,铁单质化学式:Fe,英文名:iron。平均相对原子质量为55.845。纯铁是白色或者银白色的,有金属光泽。

铁的化学性质

铁是工业部门不可缺少的一种金属。铁与少量的碳制成合金—钢,磁化之后不易去磁,是优良的硬磁材料,同时也是重要的工业材料,并且也作为人造磁的主要原料。铁有多种同素异形体。铁是比较活泼的金属,在金属活动顺序表里排在氢的前面,化学性质比较活泼,是一种良好的还原剂。

铁在空气中不能燃烧,在氧气中却可以剧烈燃烧。铁是变价元素,0价只有还原性,+6价只有氧化性,+2,+3价既有还原性又有氧化性。在置换反应中一般显+2价,但有少数显+3价,如溴化亚铁和过量氯气反应。

以上内容参考:百度百科——铁

提炼铁的过程叫做炼铁,是将金属铁从含铁矿物中提炼出来的过程,一般采用高炉法炼铁。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、空气。铁矿石的含铁量叫做品位,在冶炼前要经过选矿,除去其它杂质,提高铁矿石的品位,然后经破碎、磨粉、烧结,才可以送入高炉冶炼。冶炼时,铁矿石、焦炭、和石灰石从炉顶进料口由上而下加入,同时将热空气从进风口由下而上鼓入炉内,在高温下,反应物充分接触反应得到铁。

在高温下,用还原剂将铁矿石还原得到生铁的生产过程。炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、空气。铁矿石有赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)等。铁矿石的含铁量叫做品位,在冶炼前要经过选矿,除去其它杂质,提高铁矿石的品位,然后经破碎、磨粉、烧结,才可以送入高炉冶炼。焦炭的作用是提供热量并产生还原剂一氧化碳。石灰石是用于造渣除脉石,使冶炼生成的铁与杂质分开。炼铁的主要设备是高炉。冶炼时,铁矿石、焦炭、和石灰石从炉顶进料口由上而下加入,同时将热空气从进风口由下而上鼓入炉内,在高温下,反应物充分接触反应得到铁。高炉炼铁是指把铁矿石和焦炭,一氧化碳,氢气等燃料及熔剂(从理论上说把金属活动性比铁强 的金属和矿石混合后高温也可炼出铁来)装入高炉中冶炼,去掉杂质而得到金属铁(生铁)。

高炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年。生产时,从炉顶(一般炉顶是由料钟与料斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂,从高炉下部的风口吹进热风(1000~1300摄氏度),喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石,主要是铁和氧的化合物。在高温下,焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来,得到铁,这个过程叫做还原。

原理:氧化还原反应,在高温条件下,利用还原剂C或CO将铁矿石中的铁从铁的氧化物中还原出来。

主要反应方程式有:Fe2O3+3C==2Fe+3CO↑

Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2↑

另外在炼铁的过程中还有个造渣反应,主要是除去铁矿石和焦碳中的SiO2和Al2O3,主要反应

方程式有:CaCO3==CaO+CO2↑

2CaO+SiO2==2CaO.SiO2

3CaO+Al2O3==3CaO.Al2O3

以上反应都是在高温下完成的,生成的2CaO.SiO2(硅酸二钙)

和3CaO.Al2O3(铝酸三钙)等

产物因密度比较低而漂浮在高温的铁水上面,从而可以很容易与铁水分离.

原料:铁矿石,焦碳,石灰石(作用是造渣),空气

设备:炼铁高炉


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