
據(jù)我國冶金規(guī)劃院預測,2024年中國鋼鐵使用量約為8.75億噸,這么大量的鋼鐵又是從哪里來的呢?過程又是什么樣的呢?
1.了解金屬的存在形式及認識常見礦石2.理解鐵的冶煉3.學會利用化學方程式進行簡單計算含雜質的反應物或生成物。
金屬元素在自然界中的存在形式
地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中,除了金、銀等有單質形式存在,其余金屬都以化合物的形式存在。
大部分金屬都以化合物的形式存在。
赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)
磁鐵礦(主要成分是Fe3O4)
鋁土礦(主要成分是Al2O3)
赤銅礦(主要成分是Cu2O)
金紅石(主要成分是TiO2)
軟錳礦(主要成分是MnO2)
我國是世界上為數(shù)不多的已知金屬礦物種類比較齊全的少數(shù)國家之一。其中鎢、鉬、鈦、錫、銻等儲量居世界前列。提取量最大的是鐵。
早在春秋戰(zhàn)國時期,我國就開始了生產(chǎn)和使用鐵器。戰(zhàn)國時期,鐵制工具的大量使用提高了生產(chǎn)力水平。
《天工開物》中有我國古代煉鐵的記載。
中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,1949年,我國鋼產(chǎn)量只有15.8萬噸,不足當時世界鋼產(chǎn)量的千分之一,到2018年底,我國鋼產(chǎn)量突破9億噸,占世界鋼產(chǎn)量的50%。鋼材自給率從新中國成立初期的缺鐵少鋼,發(fā)展到目前大部分鋼材品種的完全自給。
想一想:鐵是如何從礦石里被分離出來的呢?
黃鐵礦(主要成分是FeS2)
菱鐵礦(主要成分是FeCO3)
鐵的礦物這么多,哪種礦物更適合作為冶煉鐵的原料呢?
生產(chǎn)中常用這兩種礦物作為原料
綜上所述,在工業(yè)生產(chǎn)中要考慮原料是否易得,價格是否便宜,成本是否低廉,能否大量生產(chǎn)及對環(huán)境的影響。
煉鐵的原理:利用一氧化碳與氧化鐵的反應。
作用:提供還原劑(CO),升高爐溫。
作用:將礦石中的二氧化硅轉變?yōu)闋t渣。
把鐵礦石、焦炭和石灰石一起加入高爐,在高溫下,利用爐內反應生成一氧化碳把鐵從氧化鐵里還原出來。
而在實際生產(chǎn)中,所用原料或產(chǎn)物一般都含有雜質,在計算用料和產(chǎn)量時,應考慮雜質問題。
【第二批國家工業(yè)遺產(chǎn)】合肥鋼鐵廠
例:用1 000 t 含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少?
解:設理論上可以煉出的鐵的質量為x。
160 2×56
1 000 t×80% x
答:理論上可以煉出含鐵96%的生鐵583.3噸。
則含鐵96%的生鐵的質量為:560 t ÷ 96% ≈ 583.3 t
1.下列關于金屬的說法中不正確的是( )A.大多數(shù)金屬在自然界中以化合物的形式存在B.鋼和生鐵均屬于鐵的合金C.應該大力開發(fā)金屬礦物資源以滿足人類生產(chǎn)和生活的需要D.人類使用最早的金屬是銅,常見的銅礦有黃銅礦和輝銅礦等
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