有色金属矿石中如何提炼铁？

什么是金属矿产资源？~

矿产资源是指在地质作用过程中形成并存于地壳内(地表或地下)的有用的矿物或物质集合体，其质和量适合于工业要求，并在现有的社会经济和技术条件下能够被开采和利用的自然资源。


矿产资源是一种非常重要的非再生性自然资源，是人类社会赖以生存和发展的不可缺少的物质基础。它既是人们生活资料的重要来源，又是极其重要的社会生产资料。据统计，当今世界95％以上的能源和80％以上的工业原料都取自矿产资源。矿产资源依其组成成分可分为金属矿产和非金属矿产。


金属矿产指含有金属元素的可供工业提取金属有用成分或直接利用的岩石与矿物。包括：黑色金属9种，有色金属13种，贵金属8种，放射性金属3种，稀有稀土和稀有金属33种。下面简单介绍几种重要的金属。


黑色金属铁是世界上发现较早、利用最广的金属，是钢铁工业的基本原料。


有色金属铜具有良好的导电和导热性能，延展性好，耐腐蚀性强，并易于铸造，用于电气、建筑、运输、机械制造、军事等工业。


稀土元素和稀有金属广泛用于冶金、石油化工、玻璃陶瓷、磁性材料、电子工业、原子能工业、电光源、医药、轻纺、建材以及农业等部门。金矿山在超导技术方面的应用前景正日益扩大。


黄金是人类最早发现和使用的贵金属。大量用作硬通货、储备、装饰及珠宝首饰，在工业上也有广泛用途，近年来在空间、电子等尖端技术领域用量日增。


根据金属的不同颜色，人们把金属分为黑色金属和有色金属两大类。铁、锰、铬和一切以铁为主的金属都叫黑色金属，黑色金属以外的其他所有金属都称为有色金属，如铜、铅、锌、铝、钨、锑等。有色金属矿物种类繁多，用途很广，是发展工业不可缺少的原料。


我国的有色金属矿产丰富，主要有铜、铅、锌、铝、镍、钴、钨、锡、铋、钼、汞、锑、金、银等。其中，以一种或数种为主的共生、伴生矿较多。


我国矿产分布较广，但又相对比较集中。地质勘探表明，有色金属矿产主要集中分布在过去岩浆活动比较频繁的南岭、天山、祁连山、秦岭、横断山、长白山等山地地区，其中在横断山区的川、滇、青、藏四省区交界的金沙江、澜沧江、怒江地区，发现了一条南北长900多千米，面积约55万平方千米的多金属成矿带，其中有铁、铜、铅、锌、锡、镁、汞、锑、钨、钼等多种金属矿产。


我国钨的储量为世界总储量的3／4，江西省的大余和湖南省的柿竹园的钨矿是世界上最大的钨矿。湖南省的冷水江是世界上最大的锑矿。云南省的个旧有“锡都”之称，是我国锡矿的重要产地。我国重要的铜矿产地是甘肃省的白银、湖北省的大冶、云南省的东川、江西省的德兴和安徽省的铜陵。主要的铅锌矿产地是湖南的水口山、云南的兰坪，青海的锡铁山。主要的铝土矿基地有山西中部、河南巩县、山东淄博、广西苹果等。

首先,金子不是来自地球~是来自外太空~在宇宙很远的地方,有着比太阳系还大的恒星,他们在燃烧中,发生聚变反应,由氢到氦,再由氦到更重的金属,最后,当聚变到金这种物质时,恒星,就挂了,爆炸,把大量的金原子喷射到宇宙中,之后,由一个原子一个原子的组成大的物质,
在45亿年前,地球形成的时候,很多宇宙中的小天体带有一些金,在撞击地球的时候被熔化,由于金的密度大,于是,金便往地心下沉,所以现在挖金矿都在地下,
所以,也许在地心附近有大量的黄金

天然钻石生成于地表下120-200公里，其形成年代通常为24至32亿年前之间，但也有短至6千万年者。 在过去的传说中，认为当天上打雷时，地下就会长出钻石，但神话虽美，其实却不然；钻石原来产自一种角砾云母橄榄岩中，是一种超美铁的火成岩，主要的矿物是橄榄石和金云母，因其晶体之完整与均质之形貌还有内部的构成，一般皆认为是由液态形成。

因钻石本身是一种纯净或近乎纯净的碳化物，在高温高压的条件下，才能形成。故一般认为其生成于地表下120-200公里，大陆地壳下的软流圈；而后随着地壳变动，随着火山爆发活动送至地表。抵达地表之后，部分钻石又落回火山熔岩脉中，称为Pipes管状矿；其它钻石则受风化侵蚀流入河中，於壶洞和漩涡处形成Alluvial deposits冲积层矿。

天然钻石的形成年代通常为24至32亿年前之间，但也有短至6千万年者。这些地底深处的钻石有时会随深处熔岩的上升而带至地表。这种深层熔岩凝固时形成上大下小喇叭状的岩柱。这种含钻石的岩柱的矿物成分很特别，只有高压下才生成的石榴子石，称为"Kimberlite"。

Kimberlite只生成于古老稳定的地壳中，全世界只有在特定的区域内才能看到这种深层岩柱的露头。(如印度、巴西、南非、萨伊、俄罗斯、中国及澳洲)。Kimberlite的露头风化后，钻石会被雨水冲刷而沈积在河床内。山洪爆发后这些钻石也会被河水冲到河口而混在岸边沙滩内，最早被发现的钻石就是这类漂积的钻石。 Kimberlite ( 译名为金伯利岩 )， 为过去高温高压下所形成之矿物聚合体 。 钻石大部份无色，有色钻石则包括有绿、蓝、大红、粉红、橙、黄、啡、黑色等；其中以红色及粉红色价格较贵，绿色及蓝色则十分罕见！ 钻石的摩氏硬度：10，在天然矿物为最高硬度，化学成份：9.98%碳；也就是说，钻石其实是一种密度相当高的碳。

钻石的母床Kimberlite，学名为"角砾云母橄榄岩"，为过去在高温高压的环境下，形成矿物的聚合体，常被发现在河床沉积。现在钻石的来源差不多都是从Kimberlite中采出，它的成份为石榴子石及橄榄岩，呈火山筒产状，可能代表地函上部的物质。

然而，Kimberlite内所含的钻石量也很稀少，通常要压碎五公吨以上的原石，才能找到一克拉(1/5克)的钻石。而且大部分钻石的品质不佳，只能成为工业用磨料。能用做宝石的钻石不及钻石原石的1/7。

炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。一、生铁的几个基本概念（一）铁与钢 铁在自然界中蕴藏量极为丰富，占地壳元素含量的5％，居地球物质中的第四位。铁元素很活泼，容易与其它物质结合。习惯上常说的钢铁是对钢和铁的总称。钢和铁是有区别的，所谓钢铁，主要由两个元素构成，即铁和碳，一般碳和元素铁形成化合物，叫铁碳合金。含碳量多少对钢铁的性质影响极大，含碳量增加到一定程度后就会引起质的变化。由铁原子构成的物质叫纯铁，纯铁杂质很少。含碳量多少是区别钢铁的主要标准。生铁含碳量大于2.0％；钢含碳量小于2.0％。生铁含碳量高，硬而脆，几乎没有塑性。钢不仅有良好塑性，而且钢制品具有强度高、韧性好、耐高温、耐腐蚀、易加工、抗冲击、易提炼等优良物化应用性能，因此被广泛利用。（二）白口铁和灰口铁 碳（C）在铁中有石墨和碳化铁两种状态。石墨是碳的一种形态。石墨是片状的碳，滑润柔软，像煤屑一样，很不坚固，散存在铁中，将铁基体割裂，好像铁中有很多条状的窟窿，破坏了铁的坚固性。这种以石墨状态存在于铁中的碳，将铁染成灰色，所以叫灰口铁。灰口铁因含柔软的石墨，做成机器零件，易被机床切削。石墨在液体铁水中有“润滑”作用，使铁水流动性变好，适合于浇注铸件，所以灰口铁又叫铸造铁。碳化铁是白色的，又硬又脆，含量过多时，铁会像石头一样。失去可塑性。用这种铁做的零件，切削困难，所以白口铁主要用来炼钢，故又叫炼钢铁。石墨和碳化铁也可以互相转化，决定性条件有两个：一是铁水的化学成分，如果铁水含硅量高，能促进碳化铁分解，变成石墨所以铸造铁的含硅量总是高的；另一个因素是铁水凝固的快慢在成分适合时，如果冷得太快，铁水中的碳化铁来不及分解，便成为白口铁。如果冷得慢，碳化铁分解成石墨和铁，这样就变成灰口铁。 二、高炉炼铁的冶炼原理 生铁的冶炼虽原理相同，但由于方法不同、冶炼设备不同，所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。 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（一般炉顶是由料种与料斗组成，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，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。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。 高炉内的还原气体产生于风口前的燃料燃烧，这一过程产生了两大运动流：一个是上升的热煤气流，一个是下降的炉料流（铁矿石、焦炭、熔剂等）。高炉内的一切反应均发生于煤气和炉料的相向运动和相互作用之中。它包括炉料的加热、蒸发、挥发和分解；铁及其它元素的还原；炉料中非铁氧化物的熔化、造渣和生铁的脱硫；铁的渗碳及生铁的形成；炉料和煤气之间的热交换等等，是一系列物理化学反应过程的总和。

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凤阳县19389132585： 有色金属矿石中如何提炼铁? - ？
油劳五粒： 炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程.炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等,其原理是矿石在特定的气氛中(还原物质CO、H2、C;适宜温度等)通过物化反应获取还原后的生铁.生铁...

凤阳县19389132585： 如何从铁矿石中提取铁 - ？
油劳五粒：[答案] 从铁矿石中将铁还原出来的方法1.炼铁的原料:铁矿石、焦炭、石灰石和空气 (1)铁矿石:主要有赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4、菱铁矿FeCO3、黄铁矿FeS2 (2)焦炭:主要作用是提供热量和产生还原剂CO; (3)石灰石:主要作用是造渣,除去铁矿...

凤阳县19389132585： 从铁矿石中怎么提炼铁? - ？
油劳五粒： 主要有高炉法,直接还原法,熔融还原法,等离子法.从冶金学角度而言,炼铁即是铁生锈、逐步矿化的逆行为,简单的说,从含铁的化合物里把纯铁还原出来.实际生产中,纯粹的铁不常见.更多的是得到铁碳合金.

凤阳县19389132585： 铁是怎么提炼出来的?？
油劳五粒： 铁精粉就是经过选矿的铁矿粉,铁矿石有多种,磁铁矿经过磁选是其中的一种,赤铁矿经过选矿,也能够生产出含铁量 60%以上的精粉,而且磁铁矿比磁铁矿的还原性能还好. 铁精粉就是以含铁矿粉为主,除去其它岩石杂质,如赤铁矿精粉,就是三氧化二铁为主 ~ 选矿过程`1先将矿石破碎~在经过矿山磨磨碎`2磨出来的粉面经过磁辊用水冲洗干净即可` 设备有一下几点!1破碎机[一般都是鹅破]`2矿山磨~[石碾子也可]3磁滚`4皮带机5`如果需要提高品位在加上个高品位筛子``

凤阳县19389132585： 人们是如何从铁矿石中提炼铁的. - ？
油劳五粒： 我国用铁矿石直接炼铁,早期的方法是块炼铁,后来用竖炉炼铁.在春秋时代晚期(公元前6世纪)已炼出可供浇铸的液态生铁,铸成铁器,应用于生产,并发明了铸铁柔化术.这一发明加快了铁器取代铜器等生产工具的历史进程.战国冶铁业兴盛,生产的铁器制品以农具、手工工具为主,兵器则青铜、钢、铁兼而有之.据记载,今山东临淄和河北邯郸铁矿等,春秋战国时期都已进行开采.

凤阳县19389132585： 铁矿石是怎样炼成铁的? - ？
油劳五粒： 铁 烧结---炼铁---炼钢---连铸(模铸)---轧钢 烧结:就是把铁矿粉造块,为高炉提供精料的一种方法.是利用铁矿粉、熔剂、燃料及返矿按一定比例制成块状冶炼原料的一个过程.炼铁——高炉的冶炼过程主要目的是用铁矿石经济高效的得到温...

凤阳县19389132585： 冶炼金属铁通常用什么方法? - ？
油劳五粒： 炼铁: 1.Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 2.Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2 一、炼铁的原理(怎样从铁矿石中炼出铁) 用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁.铁氧化物(Fe2O3、Fe3O4、FeO)+还原剂(C、CO、H2) 铁(Fe) 二、炼铁的方法 ...

凤阳县19389132585： 铁是怎样从铁矿石中分离出来的? - ？
油劳五粒： 冶铁!用高温熔炼等方法,从矿石或其他物料中,把有用成份提取出来或进一步精炼 初中化学人教版下册有的!高中人学也要学的!

凤阳县19389132585： 实验室炼铁的具体过程 - ？
油劳五粒： 一、炼铁的原理(怎样从铁矿石中炼出铁) 用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁.铁氧化物(Fe2O3、Fe3O4、FeO)+还原剂(C、CO、H2) 铁(Fe) 二、炼铁的方法 (1)直接还原法(非高炉炼铁法) (2)高炉炼铁法(主要方法) 三、高炉炼铁的原料及其作用 (1) 铁矿石:(烧结矿、球团矿)提供铁元素. 冶炼一吨铁大约需要1.5—2吨矿石. (2) 焦碳: 冶炼一吨铁大约需要500Kg焦炭. 提供热量;提供还原剂;作料柱的骨架. (3)熔剂:(石灰石、白云石、萤石) 使炉渣熔化为液体; 去除有害元素硫(S). (4)空气:为焦碳燃烧提供氧. 四、高炉炼铁设备

凤阳县19389132585： 铁是怎样炼成的 - ？
油劳五粒： 将金属铁从含铁矿物(主要为铁的氧化物)中提炼出来的工艺过程叫做炼铁,主要有高炉法,直接还原法,熔融还原法,等离子法.工厂常用高炉炼铁!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(从理论上说把活动性比铁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).其反应式为:Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2(高温)Fe3O4+2CO==3Fe+2CO2(高温)C+O2==CO2(高温)C+CO2==2CO(高温)