铁矿石怎么提炼出铁

从铁矿石中提炼铁的方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等离子法。其中高炉炼铁是把铁矿石和焦炭、一氧化碳、氢气等燃料及熔剂按规定配料比，由炉顶装料装置分批送入高炉中冶炼，去掉杂质而得到金属铁(生铁)。

铁矿石怎么提炼出铁

熔融还原法是不用高炉而在高温熔融状态下还原铁矿石的方法，其产品是成分与高炉铁水相近的液态铁水。

炼铁是将金属铁从含铁矿物中提炼出来的工艺过程。从冶金学角度看，炼铁即是铁生锈、逐步矿化的逆行为，即从含铁的化合物里把纯铁还原出来。

在实际生产中，纯粹的铁不存在，得到的是铁碳合金。

化学知识点：铁的冶炼

教学目标：

知识与技能：

1、了解工业上从铁矿石中将铁还原出来的方法。

2、掌握实验室一氧化碳与氧化铁反应的实验过程及注意事项。

过程与方法：

通过对工业上铁的冶炼原理的探讨与研究，锻炼运用知识于实际生活的能力。

情感态度与价值观：

1、通过了解钢铁、青铜等在历史上的冶炼和应用过程，增强民族自豪感。

2、通过对冶铁原理的分析，增强安全操作意识和良好的环保意识。

重点难点：

1、铁的冶炼原理；

2、合金及合金的物理特性；

3、工业炼铁的化学原理。

教学过程

一、提出并讨论问题，创设情境：

1.在平时的生产生活中应用最广泛的金属是什么？

2.自然界中铁元素以何种形式存在？

3.你知道我国最早在什么时期发明的炼铁技术？

4.当代工业又是通过什么技术将铁矿转化为铁单质的呢？今天我们一起学习以铁矿石为原料冶炼出铁的反应原理及过程。

二、进行实验。

今天我们以主要成分为Fe₂O₃的赤铁矿为例，来学习研究如何实现铁的冶炼。Fe₂O₃与Fe的组成上均含有Fe元素，不同之处在于Fe少了O元素，要使Fe₂O₃转变为Fe，可选择加入其他易得氧的物质与Fe₂O₃反应，以夺氧的方式还原Fe₂O₃。

从经济效益、反应是否充分、能源利用率等角度出发，工业上选择CO来夺取Fe₂O₃中的O。为更好地理解一氧化碳与氧化铁反应制取铁的过程，我们利用矩道VR/3D融合创新实验室进行实验，观察实验现象，分析实验过程。

组织学生进行正确的实验操作，观察并记录实验现象。

视频加载中...

思考并讨论下列问题：

（1）实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe₂O₃？

（2）澄清石灰水的作用是什么？

（3）点燃从尖嘴管口排出气体的目的是什么？

（4）先停止通一氧化碳气体还是先熄灭酒精喷灯，为什么？

（5）如何验证实验中产生了铁？

分析完实验，让学生尝试写出一氧化碳与氧化铁的反应方程式。

注意：本实验需要强调实验安全，若一氧化碳参与的实验，没有尾气处理装置，会导致空气中一氧化碳含量越来越高，达到一定浓度会使人中毒，甚至危及生命；若一氧化碳气体与空气混合受热，会发生爆炸，十分危险。

三、展示炼铁高炉的模型，分析高炉炼铁的过程。

归纳：工业上炼铁

设备：高炉

原料：铁矿石、焦炭、石灰石

尾气主要成分：CO和CO₂ （需经处理后再排放）

拓展：

拓展：在高炉中炼铁为什么使用焦炭？

焦炭是把一定品种的煤在炼焦炉中隔绝空气加强热——干馏，而得到的一种坚硬多孔性固体。高炉炼铁时使用焦炭，一是用作热源，焦炭在燃烧时放出大量热；二是生成的二氧化碳在高温下与焦炭反应得到还原剂一氧化碳，一氧化碳将铁矿石还原成铁。

焦炭硬度大、多孔、在高炉不易压碎，容易使气体通过，且发热量比煤大，所以高炉用焦炭而不用煤。

铁矿石怎么选矿？

铁矿石的选矿方式，根据铁矿石的种类和性质不同，可分为不同的工序。其中，有磁铁矿选矿、弱磁性铁矿选矿和共生铁矿选矿。

铁矿石

主要步骤包括破碎、筛分、磨矿、分级、分离（重力分离、浮选、磁选）、脱水（浓缩、过滤、干燥）。

相关的选矿设备有给料机、破碎机、球磨机、分级机、振动筛、摇床、磁选机、搅拌槽、浮选机等。

铁矿选矿设备

不同的铁矿石应该以不同的方式进行选矿。根据不同铁矿石的特点，采用最佳的选矿方法，以达到最佳的效果。

以下是不同的铁矿石选矿方法总结，希望对您有所帮助：

磁铁矿石

一、单磁矿石

单磁矿石主要嵌在细粒中。脉石矿物主要为石英、角闪石等硅酸盐矿物，其中一些含有较多的硅酸铁。对这类铁矿石进行选矿，通常采用低强度磁选法。为进一步获得高品位精矿，对磁精矿进行反浮选或高频筛分处理。

对于大中型磁选厂，当磨矿粒度大于0.2mm时，常采用单级磨矿磁选。小于0.2mm时，采用两级研磨磁选。如果能粗磨分离出合格的尾矿，可在后续工艺中采用段磨磁选。在缺水地区，采用干磨和磁选。当富磁矿或贫磁矿耗尽时，首先去除所含脉石矿物。富磁性铁矿可加工成块状富铁矿，贫铁矿经磨矿后可得到精矿。为获得高品位精矿，可采用反浮选或高频筛处理磁铁精矿。为提高回收率，可考虑尾矿后处理进一步回收。

二、多金属和磁铁矿石

多金属磁性铁矿石主要为硫磁铁矿和少量磷磁铁矿。矿石中的磁铁矿嵌有中至细粒。脉石有硅酸盐或碳酸盐矿物，常伴有黄铁矿、钴黄铁矿或黄铜矿、磷灰石。

一般采用低强度磁选和浮选相结合的方法从矿石中分离出铁矿物。该工艺原则上可分为低强度磁选后浮选和浮选后低强度磁选两种。不同的工艺有不同的互锁磁铁矿和硫化物。在低强度磁选后浮选过程中，互锁矿物主要进入铁精矿。浮选后低强度磁选，互锁矿物主要进入硫化物精矿。因此，在相同的磨矿粒度下，采用浮选后低强度磁选工艺可以得到硫化物含量较低的铁精矿和回收率较高的硫化物精矿。

弱磁性铁矿石

一、单一弱磁性铁矿石

单一弱磁性铁矿石由赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿和赤铁矿组成，分布于沉积和变质、沉积、热液和风化矿床中。

由于矿物和粒度的多样性，也存在许多单一的弱磁性铁矿石选矿方法。

常用的方法是磁化煅烧磁选或重选、浮选、强磁选其中之一的组合工艺，也可以分别与重选、浮选、强磁选组合。

煅烧磁选

煅烧磁选是从细小颗粒（小于0.02毫米）之间的粒度中分离弱磁性铁矿石的有效方法之一。

当矿石中含有丰富的矿物质且难以分离出来时，可以优先使用磁化煅烧磁选。

当矿石中矿物复杂，用其他方法难以得到良好指标时，宜采用磁化煅烧磁选法。

对于粒度为20～75mm的块状矿石，可在竖炉中进行还原煅烧处理。

重选、浮选、强磁选或联合选矿工艺

浮选是分离弱磁性铁矿石细小颗粒的常用方法之一。

一般来说，有两种常用的工艺：正浮选和反浮选。

前者适用于不含易浮脉石的石英赤铁矿，后者适用于含易浮脉石的矿石。

粒度为2～20mm的弱磁性铁矿石主要采用重选和强磁选。

20mm以上的弱磁性铁矿石主要采用重介选矿和跳汰选矿。

目前，由于重选细铁矿石的回收率和容量较低，多采用强磁重选联合工艺。

在此过程中，首先采用强磁选分离大量尾矿，其次采用重力处理强磁精矿，进一步提高品位。

二、多金属和弱磁性铁矿石

多金属弱磁性铁矿石主要是热液型和沉积型的含磷或硫化物的赤铁矿或菱铁矿。

这类矿石常嵌有颗粒，与脉石紧密共生，呈橄榄石结构，不易解离。

因此，这类矿石中的铁矿物一般采用重选、浮选、强磁选或联合工艺回收，磷或硫化物采用浮选回收。

如果是富矿或自熔矿，可以通过重介选矿、跳汰、干式强磁选等方式去除脉石，得到块状铁矿。如果是富橄榄石矿石，可以采用煅烧磁选的方法。而贫橄榄石，即使经过煅烧磁选，精矿品位也很难达到50%以上。因此，它可以与其他高品位精矿混合进一步选矿。热液石英岩赤铁矿和褐铁矿往往镶嵌不均匀，采用重选、强磁选、浮选相结合的工艺进行分离。共生铁矿石

一、单一共生铁矿石

单一共生铁矿石主要以赤铁矿与磁铁矿或磁铁矿与菱铁矿结合。在这类铁矿石中，磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿多为精细嵌入。

这种铁矿石常见的选矿方法有两种：

低强度磁选与重选、浮选、强磁选相结合

当低强度磁选与重磁选、浮选、强磁选相结合时，磁铁矿采用低强度磁选回收，弱磁铁矿石采用重选、浮选或强磁选回收。

煅烧磁选法或与其他方法的组合工艺

当采用煅烧磁选法或与其他方法联合工艺时，煅烧磁选回收的精矿进一步通过浮选、重选或磁选进行选择，以提高精矿品位。

二、多金属共生铁矿石

多金属共生铁矿石主要由磁铁矿和赤铁矿或菱铁矿组成，嵌在中至细粒中。脉石有硅酸盐、碳酸盐矿物或硬玉等。共生成分有磷灰石、黄铁矿、黄铜矿、稀土矿物。

这种矿石的选矿方法是各种铁矿石中最复杂的。一般采用弱磁选与其他方法相结合的工艺。

即通过低强度磁选回收磁铁矿，通过重选、浮选或强磁选回收弱磁性铁矿石，通过浮选回收共生成分。

对于含稀土矿物的铁矿石，当铁矿石中含有大量赤铁矿时，也可采用还原煅烧磁选浮选工艺对铁矿石进行还原，还原煅烧后的稀土矿物可浮选。

以上是常用的铁矿的选矿方法，希望对您有所帮助。对于铁矿石的选别，建议根据矿石性质定制合适的选矿方法，而不是随意套用。如有其它选矿相关问题，可评论联系我~