黄铁矿为什么一般不能用来炼铁?

匿名用户 | 2017-05-23 02:49
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  • 题目：现有①磁铁矿（主要成分：Fe3O4）,②黄铁矿（主要成分：FeS2）,③赤铁矿（主要成分：Fe2O3）,④菱铁矿（主要成分为FeCO3）,请你从多角度分析三种矿石中哪种不适合用来炼铁.一般资料给出的答案是：黄铁矿中铁的含量最低,同时会生成SO2等有害气体污染环境.这是一种典型的纸上谈兵解答,其实并不符合冶金工业的实际情况.首先要知道黄铁矿主要是用来制硫酸的原材料,SO2虽是污染物,但更是工业制硫酸的中间物,只要制硫酸就不能回避SO2的合理存在.再从含铁量分析,尽管磁铁矿和赤铁矿的含铁量从分子式上计算可高达到70%以上,而菱铁矿、黄铁矿的含铁量分别只占48.3%、46.7%,但实际上菱铁矿也可作为优质的炼铁原料,焙烧后因烧损较大而可大幅度提高铁精矿品位.黄铁矿也可以通过煅烧后大幅度地提高含铁量,难道不能通过焙烧而提高铁矿的品位吗?不能!尽管在工业制硫酸里,接触室有反应：4FeS2+11O2== ==2Fe2O3+8SO2 从而将铁、硫元素分离开,但在渣堆中仍会残余一定含量的硫分,不能用来炼铁,因为硫在钢铁中是一个非常有害的元素.硫能溶于液态生铁形成无限溶液,它能以硫化物（如FeS）等形态富集在晶粒间界上,形成Fe与FeS的低熔点共晶体.在加热到一定温度时,铁中便会出现液相.从而导致铁和钢的热脆,在轧钢和锻造时,钢材易出现裂纹.硫在钢中还能与氧形成硫氧化物,使热脆在更低的含硫量和温度下发生.铁和钢中还能形成各种硫化物夹杂,它们与其他非金属夹杂物一起对钢材的力学性能产生有害影响.铸造生铁含硫高时,铁水黏度增大,降低铁水填充性,使铸件中产生气泡.为了减少其危害,必须尽量降低硫在钢铁中的含量,从理论上说,脱硫应在高炉炼铁时完成.中国国家标准规定生铁中允许含硫量最高不得超过0.07%,企业则常以其生铁含硫0.03%作为质量考核指标.因此高炉脱硫是生产合格生铁的首要问题.中国的铁矿石质量差有两方面因素,一是含铁量低,另一大原因就是含硫量高.而我国进口铁矿石平均含硫量不高于0.04%.尽管国内铁矿山在降低包括硫等有害杂质含量方面不断取得成果,但在经过脱硫工艺后,总体上平均含硫量仍在0.16%～0.18%.当然国内的铁矿石是不包括黄铁矿的,就是用来煅烧的煤也拒绝含硫量高的煤.如果选用黄铁矿制硫酸后的矿渣作为二次资源,脱硫成本过大,从经济角度来看是得不偿失的,使得黄铁矿的铁资源利用成果难以转化为生产力.我国黄麦岭铁矿厂曾是国内唯一的一家采用硫酸渣冶炼生铁,但运行了几个月后,也因为技术与成本因素而放弃了.不过,科学是发展的,也许有一天人们在冶金工业中,轻巧地从黄铁矿中先提取硫后,再大量而又经济地锻造高质量的铁.
    匿名用户 | 2017-05-23 02:49

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