服務(wù)項(xiàng)目 |
廢鐵 |
面向地區(qū) |
全國 |
元素描述: 柔韌而有延展性的銀白色金屬。在地殼中含量第四(百萬分之56300),在宇宙中含量第九。元素來源: 取自鐵礦。把石灰石、焦炭和鐵礦石分層投入高爐,自底部鼓入高溫氣流,使得焦炭熾熱發(fā)紅,于是鐵被從氧化物中還原出來,熔化成液態(tài),從爐底流出。分布:鐵是地球上分布廣的金屬之一。約占地殼質(zhì)量的5.1%,居元素分布序列中的第四位,僅次于氧、硅和鋁。
由于隕石來源極其,從隕石中得來的鐵對生產(chǎn)沒有太大作用,隨著青銅熔煉技術(shù)的成熟,才逐漸為鐵的冶煉技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。我國早人工冶煉的鐵是在春秋戰(zhàn)國之交的時(shí)期出現(xiàn)的,距今大約2500年。我國煉鋼技術(shù)發(fā)展也很早,1978年,湖南省博物館長沙鐵路車站建設(shè)工程文物發(fā)掘隊(duì)從一座古墓出土一口鋼劍,從古墓隨葬陶器的器型,紋飾以及墓葬的形制斷定是春秋晚期的墓葬。這口劍所用的鋼經(jīng)分析是含碳量0.5%左右的中碳鋼,金相組織比較均勻,說明可能還進(jìn)行過熱處理。
古代勞動(dòng)人民的煉鐵技術(shù)也是的,至今豎立在印度德里立附近一座清真寺大門后的鐵柱,是用相當(dāng)鈍的鐵鑄成的,當(dāng)時(shí)如何生產(chǎn)這樣的鐵,現(xiàn)代人也認(rèn)為是一個(gè)奇跡。由人分析了它的成分,含鐵量大于99.72%,其余是碳0.08%,硅0.046%,硫0.006%,磷0.114%。
現(xiàn)代煉鋼新紀(jì)元的是一名叫貝塞麥的澆鑄工人,他在1856年8月11日宣布了他的可傾倒式轉(zhuǎn)爐。隨著工業(yè)發(fā)展,在生產(chǎn)建設(shè)和生活中出現(xiàn)大量廢鋼和廢鐵,這些廢料在轉(zhuǎn)爐中不能使用,于是出現(xiàn)了平爐煉鋼,是由德國西門子兄弟以及法國馬丁兄弟同時(shí)創(chuàng)建的,時(shí)間是在19世紀(jì)60年代初。
加熱時(shí)均能同鹵素、硫、硅、碳、磷等化合。除生成+2和+3價(jià)氧化物外,還有復(fù)合氧化物Fe3O4(是磁性氧化物)生成。鐵是工業(yè)部門不可缺少的一種金屬。鐵與少量的碳制成合金——鋼,磁化之后不易去磁,是優(yōu)良的硬磁材料,同時(shí)也是重要的工業(yè)材料。再生鐵金屬原料來自四面八方,往往是黑色金屬、有色金屬及其合金的混雜物,而且夾雜有塑料、橡膠、油漆、油脂、木料、泥沙、織物等。
此外,根據(jù)不同的生產(chǎn)需求,還要進(jìn)行破碎、干燥、預(yù)焚燒、脫脂磨細(xì)等生產(chǎn)工序?;祀s過于嚴(yán)重的合金廢料,則用作重新冶煉提取金屬的原料。相對原子質(zhì)量55.847。鐵有多種同素異形體,如α鐵、β鐵、γ鐵、б鐵等鐵是一變價(jià)元素,常見價(jià)態(tài)為+2和+3。鐵與硫、硫酸銅溶液、鹽酸、稀硫酸等反應(yīng)時(shí)失去兩個(gè)電子,成為+2價(jià)。與Cl2、Br2、硝酸及熱濃硫酸反應(yīng),則被氧化成Fe3+。鐵與氧氣或水蒸氣反應(yīng)生成的Fe3O4,可以看成是FeO·Fe2O3,其中有1/3的Fe為+2價(jià),另2/3為+3價(jià)。鐵的+3價(jià)化合物較為穩(wěn)定。
鐵溶于熱的或較濃的硝酸中,生成硝酸鐵并釋放出氮的氧化物。在濃硝酸或冷的濃硫酸中,鐵的表面形成一層氧化薄膜而被鈍化。鐵與氯在加熱時(shí)反應(yīng)劇烈(2Fe+3Cl2===2FeCl3)。鐵也能與硫、磷、硅、碳直接化合。鐵與氮不能直接化合,但與氨作用,形成氮化鐵Fe2N。
鐵的重要的氧化態(tài)是+2和+3。二價(jià)鐵離子呈淡綠色,在堿性溶液中易被氧化成三價(jià)鐵離子。三價(jià)鐵離子的顏色隨水解程度的增大而由黃色經(jīng)橙色變到棕色。純凈的三價(jià)鐵離子為淡紫色。二價(jià)和三價(jià)鐵均易與無機(jī)或有機(jī)配位體形成穩(wěn)定的配位化合物,如 Phen為菲羅林,配位數(shù)通常為6。零價(jià)鐵還可與一氧化碳形成各種羰基鐵,如Fe(CO)5、Fe2(CO)9、Fe3(CO)12。羰基鐵有揮發(fā)性,蒸氣劇毒。鐵也有+4、+5、+6價(jià)態(tài)的化合物,但在水溶液中只有+6價(jià)的。