Ecco una ripartizione del processo:
1. Mining e preparazione:
* Viene estratto il minerale di ferro contenente ossido di ferro.
* Il minerale viene schiacciato e terreno per aumentare la superficie per una migliore reazione.
2. Fondamento:
* Il minerale schiacciato viene miscelato con coke (carbonio) e calcare (carbonato di calcio) e collocato in un grande forno .
* L'aria calda viene soffiata nel forno, causando bruciare la coca cola, generando calore e monossido di carbonio (CO).
* Reazioni chimiche:
* Riduzione: Il monossido di carbonio reagisce con l'ossido di ferro per formare anidride di ferro e carbonio (CO₂):
* fe₂o₃ + 3co → 2fe + 3co₂
* Decomposizione calcare: Il calcare si decompone nell'ossido di calcio (CAO) e nell'anidride carbonica:
* caco₃ → cao + co₂
* Formazione di scorie: L'ossido di calcio reagisce con le impurità nel minerale, formando scorie , che è un prodotto di scarto fuso:
* Cao + SiO₂ → Casio₃ (scorie)
3. Raffinamento e casting:
* Il ferro fuso viene raccolto nella parte inferiore del forno d'esplosione.
* Le scorie sono scremate dalla superficie.
* Il ferro è ulteriormente perfezionato per rimuovere le impurità e quindi gettare in varie forme.
Reazioni generali:
L'intero processo può essere rappresentato dalla seguente equazione semplificata:
fe₂o₃ + 3c → 2fe + 3co
Punti chiave:
* Monossido di carbonio (CO) è l'agente riducente primario in questo processo.
* Coke Fornisce la fonte di carbonio per la reazione.
* calcare viene utilizzato per rimuovere le impurità e formare scorie.
* fusione è un processo ad alta temperatura che richiede molta energia.
* Il ferro risultante non è puro al 100% e può contenere impurità.
Altri metodi:
Mentre il grande forno è il metodo più comune, altre tecniche possono essere utilizzate per convertire l'ossido di ferro in ferro, come ad esempio:
* Riduzione diretta: Questo utilizza gas naturale per ridurre l'ossido di ferro a temperature più basse.
* Elettrolisi: Questo utilizza l'elettricità per ridurre l'ossido di ferro, ma è generalmente più costoso.
La scelta del metodo dipende da fattori come il tipo di ossido di ferro, la purezza desiderata del ferro e il costo di produzione.
