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相对原子质量55.847。铁有多种同素异形体。铁是比较活泼的金属,在金属活动顺序表里排在氢的前面。常温时,铁在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应,在高温时,则剧烈反应。铁在氧气中燃烧,生成Fe3O4,赤热的铁和水蒸气起反应也生成Fe3O4。铁易溶于稀的无机酸和浓盐酸中,生成二价铁盐,并放出氢气。在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时,表面生成一层氧化物保护膜,使铁“钝化”,故可用铁制品盛装浓硫酸或浓硝酸。但FeO·Fe2O3不符合Fe3O4不与稀酸反应的性质,经光谱检验,应为Fe(+3)Fe(+2)[Fe(+3)O4],即铁酸铁与铁酸亚铁的复合盐。铁的+3价化合物较为稳定,但有较强的氧化性,能把铜氧化成+2价(2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,常温下即可反应,用于刻蚀铜板)
再生铁金属原料来自四面八方,往往是黑色金属、有色金属及其合金的混杂物,而且夹杂有塑料、橡胶、油漆、油脂、木料、泥沙、织物等。在冶炼前进行以下流程: 1.分类:由于原料来源混乱、材料性质驳杂,采用人工进行分类整理归置,以便于后期工作的进行; 2.解体:许多物料拆分解体,才能将其中的再生铁部分分解出来,也利于人工筛除其他杂质; 3.筛分:筛除其他杂质或磁选出铁成分; 4.压块:使用HDYJ金属压块机(包括金属屑压块机、金属打包机)将在生铁物料作压块处理,以便于储运及减少回收再利用过程中运输、冶炼的损耗。 此外,根据不同的生产需求,还要进行破碎、干燥、预焚烧、脱脂磨细等生产工序。 混杂过于严重的合金废料,则用作重新冶炼提取金属的原料。
铁溶于热的或较浓的硝酸中,生成硝酸铁并释放出氮的氧化物。在浓硝酸或冷的浓硫酸中,铁的表面形成一层氧化薄膜而被钝化。铁与氯在加热时反应剧烈(2Fe+3Cl2===2FeCl3)。铁也能与硫、磷、硅、碳直接化合。铁与氮不能直接化合,但与氨作用,形成氮化铁Fe2N。
铁的电子构型为(Ar)3d64s2,氧化态有0、+2、+3、+4、+5、+6。铁的化学性质活泼,为强还原剂,在室温条件下可缓慢地从水中置换出氢,在500℃以上反应速率增高: 3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2↑
铁是地壳中较丰富的元素,仅次于氧、硅、铝。磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿是重要的铁矿。单体金属常用焦炭、铁矿石和石炭石为原料炼得。用氢气还原纯氧化铁可得到纯铁。含碳在1.7%以上的铁叫生铁(或铸铁)。含碳量少于0.2%的铁熔合体称为熟铁或锻铁。含碳量介于1.7-0.2之间的铁熔体叫做钢。生铁坚硬,但性脆;钢具有弹性;熟铁易于机械加工,但要比钢柔软。从生铁炼钢,就是减低生铁内的碳量,以及将硅、硫和磷杂质除去。
在废铁回收中,经常会收到各种形状不规则的铁制品,不仅占用空间,影响运输,还不方便机器的运行。这个时候要相应地对废铁进行剪切处理,特别是对一些比较松散的管材或者一些零碎铁器,要进行压块后再回收。
回收的废铁,经过处理后,确定无法重新利用的,可以通过融化,加工成新的成品,因为钢铁经过高温融化后,其质量和强度是不会流失的,经过相应的加工提炼后,可以制作成新的钢铁原材料和各种钢铁类产品。
当然在废铁的回收过程中也会遇到一些比较常见的问题,像有些废铁可能会粘有一些油脂,这类油脂遇到熔融的金属会造成对空气的污染,另外像一些在户外放置过久的废铁,特别是潮湿环境中,因为其附带的水分同样也会和油脂一样,造成环境的污染。如果是在户外放置过久的受潮的废铁进行回收,由于其掺杂的水分所以在炉墙里会膨胀而崩裂,所以想要避免这类危险的发生,可以注意回收废铁的筛选和预处理,另外就是,如今技术进步,也提供了更多处理方法,比如加温废铁后再进行分配。
磁选:是利用固体废物中各种物质的磁性差异,在不均匀磁声中进行分选的一种处理方法。磁选是分选铁基金属有效的方法。将固体废物输入磁选机后,磁性颗粒在不均匀磁声作用下被磁化,从而受到磁场吸引力的作用,使磁性颗粒吸进圆筒上,并随圆筒进入排料端排出;非磁性颗粒由于所受的磁场作用力很小,仍留在废物中。磁选所采用的磁场源一般为电磁体或永磁体两种。
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