Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Nguyên tắc chung để sản xuất gang : Khử sắt trong oxit bằng co ở nhiệt độ cao. Trong lò cao, sắt có hoá trị cao bị khử dần đến sắt có hoá trị thấp theo sơ đồ :
Fe 2 O 3 → Fe 3 O 4 → FeO → Fe
Người ta nạp nguyên liệu vào lò cao thành từng lớp than cốc và lớp quặng (và chất chảy) xen kẽ nhau. Không khí nóng được đưa vào từ phía trên nồi lò đi lên.
Những phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang.
- Phản ứng tạo chất khử co : Không khí nóng được nén vào lò cao, đốt cháy hoàn toàn than cốc : C + O 2 → CO 2
Khí CO 2 đi lên trên, gặp than cốc, bị khử thành co :
CO 2 + C → 2CO
- CO khử sắt trong oxit sắt
3 Fe 2 O 3 + CO → 2 Fe 3 O 4 + CO 2
Fe 3 O 4 + CO → 3FeO + CO 2
FeO + CO → Fe + CO 2
Sắt nóng chảy hoà tan một phần C, Si, P và S tạo thành gang.
Những phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình luyện gang thành thép sẽ Không khí giàu oxi hoặc oxi sẽ oxi hoá lần lượt các tạp chất trong gang nóng chảy,
Trước hết, silic và mangan bị oxi hoá :
Si + O 2 → Si O 2 ; 2Mn + O 2 → 2MnO.
Tiếp đến cacbon, lun huỳnh bị oxi hoá :
2C + O 2 → 2CO ; S + O 2 → S O 2 .
Sau đó photpho bị oxi hoá : 4P + 5 O 2 → 2 P 2 O 5
Sau khi các tạp chất trong gang bị oxi hoá hết, sẽ có một phần sắt bị oxi hoá :
2Fe + O 2 → 2FeO
Trước khi kết thúc quá trình luyện gang thành thép, cần thêm vào lò một lượng gang giàu mangan nhằm 2 mục đích sau :
- Mn khử sắt(II) trong FeO thành sắt : Mn + FeO → Fe + MnO.
- Gia tăng một lượng nhất định cacbon trong sắt nóng chảy để được loại thép có hàm lượng cacbon như ý muốn.
Ta có: mFe = 2.90% = 1,8 (tấn) = 1800000 (g)
\(\Rightarrow n_{Fe}=\dfrac{1800000}{56}=\dfrac{225000}{7}\left(mol\right)\)
BTNT Fe, có: nFe2O3 = 1/2nFe = 112500/7 (mol)
\(\Rightarrow m_{Fe_2O_3}=\dfrac{112500}{7}.160=\dfrac{18000000}{7}\left(g\right)=\dfrac{18}{7}\left(tan\right)\)
Vì: H% = 80% ⇒ mFe2O3 (thực tế) = 18/7:80% = 45/14 (tấn)
Mà: Quặng hematit chứa 60% Fe2O3
⇒ mquặng = 45/14:60% ≃ 5,36 (tấn)
\(m_{Fe_2O_3}=1000000.60\%=600000(g)\\ \Rightarrow n_{Fe_2O_3}=\dfrac{600000}{160}=3750(mol)\\ PTHH:Fe_2O_3+3CO\xrightarrow{t^o}2Fe+3CO_2\\ \Rightarrow n_{Fe}=2n_{Fe_2O_3}=7500(mol)\\ \Rightarrow m_{Fe(\text {Phản ứng})}=7500.56=420000(g)\\ \Rightarrow m_{Fe(\text {Thực tế)}}=420000.80\%=336000(g)\\ \Rightarrow m_{gang}=\dfrac{336000}{95\%}\approx353684(g)=353,684(kg)\)
Khối lượng Fe 2 O 3 trong quặng : 200 x 30/100 = 60 tấn
Khối lượng Fe 2 O 3 tham gia phản ứng : 60x96/100 = 57,6 tấn
Phương trình của phản ứng luyện gang :
Fe 2 O 3 + 3CO → 2Fe + 3 CO 2
m Fe = x gam
Theo phương trình ta có: Cứ 160g Fe 2 O 3 thì tạo ra 112g Fe
⇒ Khối lượng của Fe 2 O 3 = 57,6
⇒ x = 57,6x112/160 = 40,32 tấn
Lượng sắt này hoà tan một số phụ gia (C, Si, P, S...) tạo ra gang. Khối lượng sắt chiếm 95% gang. Vậy khối lượng gang là : 40,32x100/95 = 42,442 tấn
Đáp án D
Vai trò của oxi là để oxi hóa các tạp chất (S, Si, Mn), C và oxi hóa 1 phần Fe để tạo thành xỉ và tách ra khỏi gang
Ta có: mFe = 1000.96% = 960 (kg)
\(\Rightarrow n_{Fe}=\dfrac{960}{56}=\dfrac{120}{7}\left(kmol\right)\)
BTNT Fe: \(n_{Fe_2O_3\left(LT\right)}=\dfrac{1}{2}n_{Fe}=\dfrac{60}{7}\left(kmol\right)\)
\(\Rightarrow m_{Fe_2O_3\left(LT\right)}=\dfrac{60}{7}.160=\dfrac{9600}{7}\left(kg\right)\)
Mà: H = 80%
\(\Rightarrow m_{Fe_2O_3\left(TT\right)}=\dfrac{m_{Fe_2O_3\left(LT\right)}}{80\%}\approx1714,3\left(kg\right)=1,7143\) (tấn)
Câu 1:
Ta có: 1 tấn = 1000 kg
⇒ mFe = 1000.95% = 950 (kg)
\(\Rightarrow n_{Fe}=\dfrac{950}{56}\left(kmol\right)\)
BTNT Fe, có: \(n_{Fe_2O_3\left(LT\right)}=\dfrac{1}{2}n_{Fe}=\dfrac{475}{56}\left(kmol\right)\)
Mà: H = 80% \(\Rightarrow n_{Fe_2O_3\left(TT\right)}=\dfrac{475}{56}:80\%=\dfrac{2375}{224}\left(kmol\right)\)
\(\Rightarrow m_{Fe_2O_3\left(TT\right)}=\dfrac{2375}{224}.160=\dfrac{11875}{7}\left(kg\right)\)
⇒ m quặng \(=\dfrac{m_{Fe_2O_3}}{60\%}\approx2827,38\left(kg\right)\)
Câu 2:
Ta có: 65nZn + 27nAl = 3,79 (1)
PT: \(Zn+H_2SO_4\rightarrow ZnSO_4+H_2\)
\(2Al+3H_2SO_4\rightarrow Al_2\left(SO_4\right)_3+3H_2\)
Theo PT: \(n_{H_2}=n_{Zn}+\dfrac{3}{2}n_{Al}=\dfrac{1,792}{22,4}=0,08\left(mol\right)\left(2\right)\)
Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}n_{Zn}=0,05\left(mol\right)\\n_{Al}=0,02\left(mol\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}m_{Zn}=0,05.65=3,25\left(g\right)\\m_{Al}=0,02.27=0,54\left(g\right)\end{matrix}\right.\)
Khi S0 gây ô nhiễm không khí, dộc hại đối với người và động vật; S0 là khí gây ra hiện tượng mưa axit: S0 + H 0 > H S0 , axit sunfurơ tiếp tục bị oxi hóa thành axit sunfuric.
Khí C0 gây ra hiệu ứng “nhà kính”, làm nhiệt độ Trái Đất nóng lên làm tan băng ở hai cực.
Các biện pháp bảo vệ môi trường: Xây hệ thống liên hoàn xử lí khí thải độc hại trước khi dưa khí thải ra ngoài không khí; Trồng vành đai cây xanh để hấp thụ C0 ...
\(TQ:FeS_2->2SO_2->2SO_3->2H_2SO_4\\ m_{FeS_2}=\dfrac{1\cdot120}{98\cdot2\cdot0,7}=0,8746\left(\text{tấn }\right)\)
- Tách KL từ quặng:
- Qtr sx gang:
`#1194`
Qtr sx thép:
- Nguyên liệu: gang, sắt, thép phế liệu, khí oxygen
- Cách thực hiện:
+ Khí oxy được thổi từ dưới lò lên để đốt cháy tạp chất trong gang
+ Các oxide tạo thành ở dạng khí \(\left(\text{CO}_2;\text{ }\text{ SO}_2;...\right)\) sẽ thoát ra theo khí thải, các oxide dạng rắn \(\left(\text{SiO}_2;\text{ MnO}_2;...\right)\) sẽ tạo ra xỉ nhẹ, nổi lên trên thép nóng.
- Xỉ được tách ra để thu lấy thép.
1. Quá trình sản xuất gang:
* Nguyên liệu:
- Quặng sắt (quặng hematite)
- than cốc
- chất tạo xỉ (\(CaCO_3,SiO_2\) )
Quy trình sản xuất:
+ Than cháy trong lò tạo ra khí carbon monoxide, theo phương trình:
\(C+O_2\underset{}{\overset{t^{o}}{\xrightarrow{}}}CO_2\)
\(C+CO_2\underset{}{\overset{t^{o}}{\xrightarrow{}}}2CO\)
+ Carbon monoxide phản ứng với oxide của sắt và một số oxide tạp chất trong nguyên liệu tạo ra Fe cùng với Mn, Si, ...
\(3CO+Fe_2O_3\underset{}{\overset{t^{o}}{\xrightarrow{}}3CO_2+2}Fe\)
+ Sắt nóng chảy hòa tan một lượng nhỏ carbon cùng một số nguyên tố khác tạo thành gang với hàm lượng carbon là 2 - 5%
+ Trong quá trình sản xuất gang, đá vôi bị phân hủy tạo thành calcium oxide và một số tạp chất tạo thành xỉ
\(CaO+SiO_2\underset{}{\overset{t^{o}}{\xrightarrow{}}CaSiO_3}\)
2. Sản xuất thép:
* Nguyên liệu:
- Gang hoặc thép phế liệu
- khí oxygen (\(O_2\))
* Quy trình sản xuất:
+ Sục khí oxygen vào lò chứa gang hoặc thép phế liệu hoặc hỗn hợp gang và thép phế liệu nóng chảy.
+ Khí oxygen phản ứng với một số thành phần các nguyên tố; C, P, Si, Mn
\(C+O_2\rarr CO_2\)
\(4P+5O_2\rarr2P_2O_5\)
\(2Mn+O_2\rarr2MnO\)
\(2Si+O_2\rarr2SiO_2\)
+ Tạo thành hỗn hợp chất ở thể khí tự giải thoát ra khỏi lò và một số chất ở dạng xỉ, được tháo ra khỏi lò.
Tạo ra thép với thành phần chính là sắt và carbon với hàm lượng carbon nhỏ hơn 2 %
+ Đổ thép nóng chảy vào khu vực đổ khuôn tạo hình và làm nguội.
Các bước cơ bản trong quy trình tách kim loại từ quặng là:
- Loại bỏ tạp chất như đất, đá, cát,…
- Lựa chọn phương pháp tách kim loại phù hợp
Sản phẩm:
- Quặng Bauxite cho ra kim loại nhôm
- Quặng Hematite cho ra kim loại sắt
- Quặng Sphalerite cho ra kim loại kẽm.