الدرس: 3-3-5 استخلاص الحديد

اشرح خطوات استخلاص الحديد بطريقة الفرن النفاخ مع كتابة المعادلات الكيميائية؟

يخلط خام الحديد مع فحم الكوك وحجر الكلس ويضاف من الفتحة العلوية للفرن.

ينفخ الهواء الحار من الجوانب السفلية للفرن ونتيجة لارتفاع درجات الحرارة تحدث التفاعلات الآتية:

احتراق الفحم وتكوين CO₂:

$2\mathrm{C}+\mathrm{O},⟶2\mathrm{CO}$

اختزال خام الحديد:

${\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3+3\mathrm{CO}\stackrel{\mathrm{\Delta }}{⟶}2\mathrm{Fe}+3{\mathrm{CO}}_2$

تحلل كربونات الكالسيوم:

${\mathrm{CaCO}}_3\stackrel{\mathrm{\Delta }}{⟶}\mathrm{CaO}+{\mathrm{CO}}_2$

تكوين منصهر سيليكات الكالسيوم:

$\mathrm{CaO}+{\mathrm{SiO}}_2⟶{\mathrm{CaSiO}}_3$

يطفو منصهر السيليكات فوق الحديد مكوناً طبقة الخبث تمنع اختلاط بقية المواد مع منصهر الحديد في الأسفل الذي يسحب بين فترة وأخرى.

يصب الحديد في قوالب خاصة ويسمى بحديد الزهر الذي يحتوي على % 4 کربون تقریباً.

اشرح خطوات استخلاص الحديد بالطريقة الحديثة مع كتابة المعادلات الكيميائية؟

أكسدة الغاز الطبيعي بوجود عامل مساعد:

$2{\mathrm{CH}}_4+{\mathrm{O}}_2⟶2\mathrm{CO}+4{\mathrm{H}}_2$

تقوم الغازات الناتجة عند درجة 900c باختزال الحديد الخام:

يزال الرمل بإضافة كربونات الكالسيوم لتكوين الخبث:

${\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3+\mathrm{CO}+2{\mathrm{H}}_2\stackrel{\mathrm{\Delta }}{⟶}2\mathrm{Fe}+{\mathrm{CO}}_2+2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

ما هي مميزات استخلاص الحديد بالطريقة الحديثة؟

• لا تحتاج إلى فحم الكوك الغالي الثمن.
• قلة التكاليف.
• تقنية بسيطة وسهلة الاستخدام.
• الحديد الناتج خالي من الكربون.