Trong tự nhiờn, sắt ở trạng thỏi tự do trong cỏc mảnh thiờn thạch. Những hợp chất của sắt tồn tại dưới dạng quặng sắt thỡ rất phong phỳ (sắt chiếm tới 5% khối lượng vỏ Trỏi Đất, đứng hàng thứ tư trong cỏc nguyờn tố, hàng thứ hai trong cỏc kim loại, sau nhụm). Một số quặng sắt quan trọng là:
Quặng hematit đỏ chứa Fe2O3 khan. Quặng hematit nõu chứa Fe2O3.nH2O
Quặng manhetit chứa Fe3O4 là quặng giàu sắt nhất, nhưng hiếm cú trong tự nhiờn. Ngoài ra cũn cú quặng xiđerit chứa FeCO3, quặng pirit sắt chứa FeS.
Để sản xuất gang người ta thường dựng manđetit và hemantit.
Hợp chất sắt cũn cú mặt trong hồng cầu của mỏu, làm nhiệm vụ chuyển tải oxi đến cỏc tế bào cơ thể để duy trỡ sự sống của con người và động vật
HỢP KIM CỦA SẮT
Sắt tinh khiết ớt được sử dụng trong thực tế, nhưng cỏc hợp kim của sắt là gang và thộp lại được sử dụng rất phổ biến trong cỏc ngành cụng nghiệp và đời sống.
I- GANG
Gang là hợp kim của Fe với C trong đú cú từ 2−5% khối lượng C, ngoài ra cũn một lượng nhỏ cỏc nguyờn tố Si,Mn,S,...
1. Phõn loại, tớnh chất và ứng dụng của gang
a) Gang trắng
Gang trắng chứa ớt cacbon, rất ớt silic, chứa nhiều xementit Fe3C. Gang trắng rất cứng và giũn, được dựng để luyện thộp.
b) Gang xỏm
Gang xỏm chứa nhiều cacbon và silic. Gang xỏm kộm cứng và kộm giũn hơn gang trắng, khi núng chảy thành chất lỏng linh động (ớt nhớt) và khi húa rắn thỡ tăng thể tớch, vỡ vậy gang xỏm được dựng để đỳc cỏc bộ phận của mỏy, ống dẫn nước, cỏnh cửa,...
2. Sản xuất gang
a) Nguyờn liệu
Quặng sắt dựng để sản xuất gang cú chứa 30−95% oxit sắt, khụng chứa hoặc chứa ớt lưu huỳnh, photpho.
Than cốc (khụng cú sẵn trong tự nhiờn, pải điều chế từ than mỡ) cú vai trũ cung cấp nhiệt khớ chỏy, tạo ra chất khử là CO và tạo thành gang.
Chất chảy CaCO3 ở nhiệt độ cao bị phõn hủy thành CaO, sau đú húa hợp với SiO2 là chất lỏng núng chảy cú trong quặng sắt thành xỉ silicat dễ núng chảy,cú khối lượng riờng
nhỏ (D=2,5g/cm3) nổi lờn trờn gang (D=6,9g/cm3).
b) Những phản ứng húa học xảy ra trong quỏ trỡnh luyện quặng thành gang