再生鐵金屬原料來自四面八方,往往是黑色金屬、有色金屬及其合金的混雜物,而且夾雜有塑料、橡膠、油漆、油脂、木料、泥沙、織物等。在冶煉前進(jìn)行以下流程: 1.分類:由于原料來源混亂、材料性質(zhì)駁雜,采用人工進(jìn)行分類整理歸置,以便于后期工作的進(jìn)行; 2.解體:許多物料拆分解體,才能將其中的再生鐵部分分解出來,也利于人工篩除其他雜質(zhì); 3.篩分:篩除其他雜質(zhì)或磁選出鐵成分; 4.壓塊:使用HDYJ金屬壓塊機(jī)(包括金屬屑壓塊機(jī)、金屬打包機(jī))將在生鐵物料作壓塊處理,以便于儲運(yùn)及減少回收再利用過程中運(yùn)輸、冶煉的損耗。 此外,根據(jù)不同的生產(chǎn)需求,還要進(jìn)行破碎、干燥、預(yù)焚燒、脫脂磨細(xì)等生產(chǎn)工序。 混雜過于嚴(yán)重的合金廢料,則用作重新冶煉提取金屬的原料。
鐵的重要的氧化態(tài)是+2和+3。二價(jià)鐵離子呈淡綠色,在堿性溶液中易被氧化成三價(jià)鐵離子。三價(jià)鐵離子的顏色隨水解程度的增大而由黃色經(jīng)橙色變到棕色。純凈的三價(jià)鐵離子為淡紫色。二價(jià)和三價(jià)鐵均易與無機(jī)或有機(jī)配位體形成穩(wěn)定的配位化合物,如 Phen為菲羅林,配位數(shù)通常為6。零價(jià)鐵還可與一氧化碳形成各種羰基鐵,如Fe(CO)5、Fe2(CO)9、Fe3(CO)12。羰基鐵有揮發(fā)性,蒸氣劇毒。鐵也有+4、+5、+6價(jià)態(tài)的化合物,但在水溶液中只有+6價(jià)的。
相對原子質(zhì)量55.847。鐵有多種同素異形體,如α鐵、β鐵、γ鐵、б鐵等鐵是一變價(jià)元素,常見價(jià)態(tài)為+2和+3。鐵與硫、硫酸銅溶液、鹽酸、稀硫酸等反應(yīng)時(shí)失去兩個(gè)電子,成為+2價(jià)。與Cl2、Br2、硝酸及熱濃硫酸反應(yīng),則被氧化成Fe3+。鐵與氧氣或水蒸氣反應(yīng)生成的Fe3O4,可以看成是FeO·Fe2O3,其中有1/3的Fe為+2價(jià),另2/3為+3價(jià)。鐵的+3價(jià)化合物較為穩(wěn)定。
鐵的電子構(gòu)型為(Ar)3d64s2,氧化態(tài)有0、+2、+3、+4、+5、+6。鐵的化學(xué)性質(zhì)活潑,為強(qiáng)還原劑,在室溫條件下可緩慢地從水中置換出氫,在500℃以上反應(yīng)速率增高: 3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2↑
鐵是地殼中較豐富的元素,僅次于氧、硅、鋁。磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦是重要的鐵礦。單體金屬常用焦炭、鐵礦石和石炭石為原料煉得。用氫氣還原純氧化鐵可得到純鐵。含碳在1.7%以上的鐵叫生鐵(或鑄鐵)。含碳量少于0.2%的鐵熔合體稱為熟鐵或鍛鐵。含碳量介于1.7-0.2之間的鐵熔體叫做鋼。生鐵堅(jiān)硬,但性脆;鋼具有彈性;熟鐵易于機(jī)械加工,但要比鋼柔軟。從生鐵煉鋼,就是減低生鐵內(nèi)的碳量,以及將硅、硫和磷雜質(zhì)除去。
廢鐵中往往含有各種油污、鐵銹、泥漬等附著物,在廢鐵回收時(shí),要用相應(yīng)的化學(xué)清洗劑和表面活性劑進(jìn)行清洗后,進(jìn)行篩選回收。如果廢鐵中粘有較大量的油漬和工業(yè)潤滑脂,還要通過預(yù)熱去除殘留余污。
在廢鐵回收中,經(jīng)常會收到各種形狀不規(guī)則的鐵制品,不僅占用空間,影響運(yùn)輸,還不方便機(jī)器的運(yùn)行。這個(gè)時(shí)候要相應(yīng)地對廢鐵進(jìn)行剪切處理,特別是對一些比較松散的管材或者一些零碎鐵器,要進(jìn)行壓塊后再回收。
鐵也往往與廢鋼混合在一起,廢品往往是這兩者的結(jié)合,也是回收常見廢品。鐵與少量的碳制成合金——鋼,磁化之后不易去磁,是優(yōu)良的硬磁材料,同時(shí)也是重要的工業(yè)材料,并且也作為人造磁的主要原料。
回收的廢鐵應(yīng)注意的事項(xiàng) 廢鐵回收經(jīng)常粘有油和潤滑脂之類的污染物,不能立刻蒸發(fā)的潤滑脂和油會對熔融的金屬造成污染。 露天存放的廢鐵受潮后,由于夾雜的水分和其他潤滑脂和油會對熔融的金屬造成污染。 露天存放的廢鐵回收受潮后,由于夾雜的水分和其他潤滑脂等易汽化物料,會因炸裂作用而迅速在爐內(nèi)膨脹,也不宜加入煉鋼爐。 為此,許多鋼廠采用預(yù)熱廢鐵的方法,使用火焰直接烘烤廢鐵鐵,燒去水分和油脂,再投入鋼爐。