Công nghệ sản xuất sắt thép I Tính chất vật lý II Tính chất hóa học III Công nghệ sản xuất IV Ứng dụng Sắt, thép là các chất rất quan trọng trong ngành công nghệ hóa chất, gia dụng Công nghệ sản xuất sắt thép
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA HÓA HỌC Bài tiểu luận: Công nghệ sản xuất sắt thép A.Công nghệ sản xuất Sắt Vị trí bảng tuần hồn -Cấu hình e nguyên tử: 2 6 Fe: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 26 -Vị trí: Fe thuộc 26, chu kì 4, nhóm VIIIB -Cấu hình e ion tạo thành từ Fe: Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6 Fe3+ 1s22s22p63s23p63d5 I.Tính chất vật lý trạng thái tự nhiên - Màu trắng xám, dẻo, dễ rèn, dễ dát mỏng, kéo sợi; dẫn nhiệt dẫn điện đồng nhôm - Sắt có tính nhiễm từ nhiệt độ cao (8000C) sắt từ tính Một số số vật lý quan trọng: +Nhiệt độ nóng chảy:1536oC +Nhiệt độ sơi: 2880oC +Nhiệt thăng hoa:418 kJ/mol I.Tính chất vật lý trạng thái tự nhiên Trong tự nhiên Fe có đồng vị bền Fe 54 Fe 56 Fe 57 Fe 58 I.Tính chất vật lý trạng thái tự nhiên -Sắt nguyên tố phổ biến nhất, tồn chủ yếu dạng: • Hợp chất: oxit, sunfua, silicat • Quặng: hematit đỏ (Fe2O3 khan), hematit nâu (Fe2O3.nH2O), manhetit (Fe3O4), xiđerit (FeCO3) pirit (FeS2) -Sắt có dạng thù hình bền khoảng nhiệt độ xác định: 700oC 911oC 1390oC 1536oC Fe( ) ���� Fe( ) ��� � Fe( ) ���� Fe( ) ���� Fe(lỏng) II.Tính chất hóa học Fe chất khử trung bình Trong phản ứng, Fe nhường 3e: Fe → Fe3+ + 3e Fe → Fe2+ + 2e a Tác dụng với phi kim to 2Fe +3X �� � 2FeX to 3Fe +2O2 �� � Fe3O4 to Fe +S �� � FeS II.Tính chất hóa học b Tác dụng với nước 570oC Fe +H2O ���� FeO +H2 2Fe+ O2+nH2O � Fe2O3.nH2O II.Tính chất hóa học c Tác dụng với dung dịch axit * Với H+ (HCl, H2SO4 loãng ) → muối sắt (II) + H2 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 lỗng → FeSO4 + H2 II.Tính chất hóa học Tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh(HNO3,H2SO4 đậm đặc) + Fe thụ động với H2SO4 đặc nguội HNO3 đặc nguội → có thể dùng thùng Fe chuyên chở axit HNO3 đặc nguội H2SO4 đặc nguội + Với dung dịch HNO3 loãng → NO Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O + Với dung dịch HNO3 đậm đặc nóng → NO2 Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O + Với dung dịch H2SO4 đậm đặc nóng → SO2: 2Fe+ 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 +6H2O II.Tính chất hóa học d Tác dụng với dung dịch muối Fe + CuCl2 → Cu + FeCl2 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2 Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag III Quy trình sản xuất • Ngun liệu chính: Quặng (chủ yếu hêmatit (Fe2O3) manhêtit (Fe3O4)) than cốc • Phương pháp: Khử quặng với cacbon lò luyện kim sử dụng luồng khơng khí nóng nhiệt độ khoảng 800 °C III Quy trình sản xuất Tên quặng CTHH quặng Hàm lượng sắt có quặng(%) manhetit Fe3O4 45-70 hematit Fe2O3 35-60 limonit Fe2O3.nH2O 25-60 xiđerit FeCO3 25-40 Các quặng sử dụng sản xuất sắt thép III Quy trình sản xuất Chuẩn bị nguyên liệu III Quy trình sản xuất III Quy trình sản xuất Làm để tăng tốc độ khử lò cao? B CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT THÉP I Thành phần, phân loại Thành phần: Phân loại Ứng dụng sắt, thép Ứng dụng sắt , thép Ứng dụng sắt, thép