Bài 8. Sắt

Chương 12 Các nguyên tố phân nhóm phụ nhóm VIII... Luyện gang- Nguyên liệu - Sơ đồ biến đổi - Hoạt động của lò cao - Xỉ lò cao - Quá trình khử - Các thông số kĩ thuật... Nguyên liệu- Quặ

Bài giảng hoá học vô cơ

Người thực hiện: Trần Thị Kim Liên

Khoa Tự nhiên

Chương 12 Các nguyên tố phân nhóm phụ nhóm VIII

Bµi 8: S¾t

LuyÖn gang

C¸c oxit vµ hi®roxit

C¸c muèi s¾t

I Luyện gang

- Nguyên liệu

- Sơ đồ biến đổi

- Hoạt động của lò cao

- Xỉ lò cao

- Quá trình khử

- Các thông số kĩ thuật

Nguyên liệu

- Quặng sắt:

Có chứa sắt và các tạp chất Các tạp chất này cần được loại bỏ dưới dạng xỉ lò cao nóng chảy Để đạt được mục đích này người ta cần cho vào lò cao các chất trợ dung.

Nguyên liệu

- Chất trợ dung:

Là những chất cho vào lò cao để tạo với quặng hỗn hợp dễ nóng chảy

và loại bỏ các tạp chất trong quặng.

Các chất trợ dung thường dùng:

CaO – Al 2 O 3 – SiO 2

- Chất khử: than cốc.

Sơ đồ biến đổi

Quặng sắt + tạp chất + chất trợ dung + than cốc + không khí  gang + xỉ

lò cao + khí lò cao.

Hoạt động của lò cao

2

Qu¸ tr×nh khö 2C + O 2  2CO 2CO  CO 2 + C

-ë 400 o C: 3Fe 2 O 3 + CO  2Fe 3 O 4 +CO 2

Fe 2 O 3 + CO  2FeO + CO 2

- ë 500 o C: FeO + CO  Fe + CO 2

- ë 900 o C: FeO + C  Fe + CO

XØ lß cao

-Thµnh phÇn: canxi – nh«m silicat

∼ 35 – 48% CaO, 30 – 38% SiO 2 ,

6 – 18% Al 2 O 3 (s¾t oxit, mangan oxit, magie oxit)

Các Thông số kĩ thuật

-Sự di chuyển quặng và các nguyên liệu khác dọc theo chiều cao của lò cao ngược chiều với dòng hỗn hợp khí mất khoảng 20 giờ.

- Năng lượng toả ra khi đốt 1m 3 khí lò cao đạt từ 3570 – 4110 kJ.

Các Thông số kĩ thuật

- Một lò cao sản xuất mỗi ngày 1000 tấn gang thường tiêu thụ hết 2200 tấn quặng sắt, 1000 tấn than cốc, 800 tấn trợ dung và 4 triệu m 3 không khí.

- Mỗi tấn gang được sản xuất ra thải

ra ngoài khoảng 4000 m 3 khí lò cao.

C¸c Th«ng sè kÜ thuËt

- Gang ra khái lß cao chøa kho¶ng 2,5 – 5% C; 0,2 – 4% Si; 0,1 – 3% P, mét Ýt mangan vµ l­u huúnh

II.C¸c oxit vµ hi®roxit

1 C¸c oxit

- §iÒu chÕ

- TÝnh chÊt: lµ c¸c oxit baz¬

+ axit + BÞ khö bëi c¸c chÊt khö m¹nh (H 2 , C, CO, kim lo¹i)

2 C¸c hi®roxit

- §iÒu chÕ

- TÝnh chÊt

+ axit + BÞ nhiÖt ph©n tÝch

+ T¸c dông víi kiÒm t¹o ra c¸c muèi ferat.

2

BÞ nhiÖt ph©n tÝch

-NhiÖt ph©n Fe(OH) 2

Trong ®iÒu kiÖn kh«ng cã oxi:

Trong ®iÒu kiÖn cã oxi:

4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O  4Fe(OH) 3

C¸c ph¶n øng t¹o muèi ferat:

Nguyên liệu Sơ đồ biến đổi Hoạt động của lò cao Quá trình khử

Xỉ lò cao Các thông số kĩ thuật

Điều chế Tính chất