Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων – Μεταλλουργών Εργ. Μεταλλουργίας Ε.Μ. Πολυτεχνείο Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων – Μεταλλουργών Εργ. Μεταλλουργίας Μεταλλουργία Σιδήρου – Χυτοσιδήρου Θεωρία και Τεχνολογία 2o Μάθημα: Φυσικοχημεία της αναγωγής των σιδηρομεταλλευμάτων Δρ. Α. Ξενίδης

Κύρια στοιχεία αναγωγής Αντιδράσεις αναγωγής Κύρια στοιχεία αναγωγής Ποιες αντιδράσεις συμβαίνουν Βαθμός μετατροπής Η μεταβολή ενέργειας Η ταχύτητα των αντιδράσεων Χημική θερμοδυναμική Χημική κινητική Θερμοχημεία Μεταλλουργία Fe I

Σίδηρος 4ο στοιχείο ως προς την αφθονία του στο στερεό φλοίο της γης (Ο, Si, Al, Fe (4,15% κ.β.)) Εμφανίζεται ως Fe2O3 Fe3O4 FeS2 FeCO3 FeSiO3 ε.β. 7,864 g/cm3 σ.τ. 1539οC, κυβικό χωροκεντρωμένο σύστημα (Fe-δ) 1400οC, κυβικό εδροκεντρωμένο (Fe-γ) 911οC, κυβικό χωροκεντρωμένο σύστημα (Fe-α) Μεταλλουργία Fe I

Fe-α, γ: Κυβικό χωροκεντρωμένο Σίδηρος Fe-α, γ: Κυβικό χωροκεντρωμένο http://www.webmineral.com Μεταλλουργία Fe I

Σύστημα Fe-O Μεταλλουργία Fe I

Κρυσταλλώνεται στο κυβικό εδροκεντρωμένο σύστημα Βουστίτης (FexO) Κρυσταλλώνεται στο κυβικό εδροκεντρωμένο σύστημα Ασταθής στους <560οC 4FeO  Fe3O4 + Fe Δεν υπάρχει περιοχή με στοιχειομετρικό FeO (FexO) ε.β. 5.6-5.7 g/cm3 Χρώμα γκρί Μεταλλουργία Fe I

FeΟ: Κυβικό εδροκεντρωμένο όπου ο Fe βρίσκεται στο κέντρο των εδρών Βουστίτης FeΟ: Κυβικό εδροκεντρωμένο όπου ο Fe βρίσκεται στο κέντρο των εδρών http://www.webmineral.com Μεταλλουργία Fe I

Μαγνητίτης (Fe3O4) Γκρίζο έως μαύρο χρώμα http://www.webmineral.com Μεταλλουργία Fe I

Μαγνητίτης (Fe3O4) Κρυσταλλώνεται στο κυβικό σύστημα Περιέχει 32 ιόντα Ο, 16 ιόντα Fe(III) και 8 ιόντα Fe(II) Σχηματίζει 64 τετραεδρα και 32 οκταέδρα Αντίστροφη δομή σπινέλιου http://www.webmineral.com Μεταλλουργία Fe I

Μαγνητίτης (Fe3O4) Σπάνια βρίσκεται καθαρός στη φύση Ακαθαρσίες: Ti, Mg, Al, Ni, Cr, N, Mn Μαγνητικές ιδιότητες Εντοπισμός Διαχωρισμός από στείρα Στερεά διαλύματα με Ti (Ιλμενίτης FeTiO3) Ο μαγνητίτης περιέχει σημαντικές ποσότητες οξειδίου του Cr Μεταλλουργία Fe I

Αιματίτης (Fe2O3) Κόκκινο έως γκρίζο ή μαύρο χρώμα Μεταλλουργία Fe I

Αιματίτης (Fe2O3) Κρυσταλλώνεται στο ρομβοεδρικό σύστημα τύπου κορουνδίου http://www.webmineral.com Μεταλλουργία Fe I

Άλλα ορυκτά Fe Γκαιτίτης (FeO.OH ή Fe2O3.H2O) Λειμωνίτης (Fe2O3.3H2O ή Fe(OH)3) Σιδερίτης (FeCO3 ) 48,2 % Fe Συνήθως δεν είναι καθαρός Ca, Mg, Mn Με πύρωση μετατρέπεται σε αιματίτη ή μαγνητίτη Σιδηροπυρίτης (FeS2) Μεταλλουργία Fe I

Αναλύσεις σιδηρομεταλλευμάτων Ολικός Fe Διαλυτός Fe (στο ΗCl). Περιλαμβάνει: Fem Feοξείδια FeFeCO3 FeFeS2 Όχι Feπυριτικά Μαγνητικός – Μη μαγνητικός Δισθενής, Τρισθενής, Μεταλλικός Μεταλλουργία Fe I

Βαθμός οξείδωσης - αναγωγής Βαθμός οξείδωσης: Βαθμός Αναγωγής: Μεταλλουργία Fe I