Những sự thật thú vị nhất về sắt. Mỏ quặng sắt và công nghệ khai thác

Sắt là nguyên tố phong phú thứ tư trên hành tinh của chúng ta. Nội dung của nó trong vỏ trái đất tạo nên toàn bộ giảm giá 5 Tổng khối lượng . Nhưng, bất chấp điều này, sắt không tự hình thành trên hành tinh của chúng ta.

Lịch sử xuất hiện của nguyên tố hóa học này trên Trái đất gắn liền với những ngôi sao khổng lồ. Do vụ nổ của một ngôi sao mới hoặc siêu tân tinh, một khối lượng lớn các tiểu hành tinh được hình thành, chứa một lượng lớn sắt. Các tiểu hành tinh này quay vòng trong không gian vũ trụ cho đến khi chúng rơi vào trường hấp dẫn của một thiên thể vũ trụ nào đó.

Từ tất cả những điều này, kết luận đưa ra rằng sắt có nguồn gốc từ không gian và đến Trái đất từ không gian cùng với các thiên thạch.

Nếu không có một nguyên tố hóa học như sắt, nguồn gốc của sự sống trên Trái đất sẽ là không thể.

Phần lớn lõi hành tinh của chúng ta được tạo thành từ sắt nóng chảy. Nó tạo ra một trường điện từ bảo vệ hành tinh của chúng ta khỏi tất cả các loại tác động tiêu cực từ không gian (chẳng hạn như bức xạ mặt trời)

Oxit sắt là thứ tạo ra màu nâu cho trái đất.

Trong tự nhiên, rất hiếm khi tìm thấy sắt trong thể tinh khiết. Sắt nguyên chất đến Trái đất từ không gian vũ trụ, được gọi là sắt thiên thạch. Sắt chủ yếu được tìm thấy ở dạng hợp chất với các nguyên tố hóa học khác - quặng sắt. Sắt trong quặng được trình bày dưới dạng oxit và oxit. Quặng sắt tốt chứa tới 57% sắt trở lên.

Sắt trong cuộc sống hàng ngày

Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta sử dụng hợp kim của sắt với cacbon - gang và hợp kim của sắt với các kim loại khác - tất cả các loại mác thép.

Nhân loại đã sử dụng sắt từ rất lâu đời, nhưng thời cổ đại nó được sử dụng chủ yếu sắt thiên thạch. Tìm kiếm từ kim loại này được trợ cấp từ thế kỷ 8-12 trước Công nguyên.

Họ đã biết cách nấu chảy sắt từ quặng ở Ấn Độ, Anatolia và Caucasus ngay từ thế kỷ 12 trước Công nguyên, nhưng “cuộc cách mạng sắt đã diễn ra ở đâu đó trong thiên niên kỷ đầu tiên trước Công nguyên. Sắt bắt đầu phổ biến nhanh chóng trên khắp thế giới, đẩy các kim loại như đồng không còn được sử dụng.

Ngày nay, sản xuất luyện kim là cơ sở của công nghiệp nặng, nhưng họ vẫn chưa học được cách nấu chảy thép từ kim loại phế liệu đơn thuần. Thép được nấu chảy từ gang với việc bổ sung kim loại phế liệu.

Sắt trong cơ thể con người

TẠI cơ thể con người chứa khoảng 5 gam kim loại này.

Sắt chơi rất vai trò quan trọng trong cơ thể của chúng ta. Đối với việc vận chuyển và cung cấp tất cả các chất dinh dưỡng đến tất cả các cơ quan của chúng ta, một loại protein như hemoglobin, dựa trên sắt, chịu trách nhiệm. Sắt chịu trách nhiệm về năng lượng trong cơ thể chúng ta. Tự xây dựng cái này nguyên tố hóa học cơ thể của chúng ta không thể. Chúng ta lấy sắt từ bên ngoài bằng thức ăn.

Theo bảng thống kê lên đến 70% số người nhận được ít sắt hơn toàn bộ, và thiếu máu do thiếu sắt ảnh hưởng đến hơn 20% dân số của chúng ta. Các dạng nhẹ của loại thiếu máu này hầu như không có triệu chứng, nhưng ảnh hưởng đáng kể đến sức khỏe của một người.

nhím tỷ lệ hàng ngày lượng khoáng chất này cơ thể trẻ em nên là 8-12 mg. Vì phụ nữ trưởng thành quy tắc này nên được ít nhất 18 mg, sau khi mãn kinh, tỷ lệ này giảm xuống còn 8 - 10 mg. Đối với một người đàn ông, 8 mg mỗi ngày là đủ.

Sắt được hấp thụ tương đối dễ dàng, nhưng vitamin C và các axit hữu cơ cần thiết cho sự hấp thụ của nó. Axit oxalic, tannin và tăng tiêu thụ chất xơ cản trở sự hấp thụ sắt. Ngoài ra, sắt không được hấp thụ khi có canxi. Tiêu thụ quá nhiều trà và cà phê sẽ cản trở sự hấp thụ chất thiết yếu này của cơ thể chúng ta.

Khi thiếu chất sắt, tình trạng buồn ngủ, thờ ơ và không muốn làm bất cứ điều gì xuất hiện. Khả năng miễn dịch giảm, rụng tóc và móng tay giòn tăng lên, và nhịp tim nhanh hơn.

Khi cơ thể dư thừa khoáng chất này, bạn có thể bị táo bón, khó tiêu, buồn nôn và nôn.

Một số sự thật thú vị

Nhờ có sắt mà màu máu của chúng ta có màu đỏ. Ở một số sinh vật biển, các chức năng mà sắt thực hiện trong cơ thể chúng ta được thực hiện bởi một nguyên tố khác - đồng. Do đó, màu máu của chúng có màu xanh lam.
Nếu lấy hết sắt ra khỏi cơ thể, một người sẽ sống không quá hai giờ.
Sắt được đề cập trong Qur'an. Surah 57 nói - ".. chúng tôi đã gửi xuống cho bạn sắt, trong đó có cái ác mạnh mẽ và nhiều lợi ích cho con người .."
Ở dạng nguyên chất, sắt là một kim loại rất dẻo.
Tại thủ đô của Ấn Độ, có một cột sắt nguyên chất, nguồn gốc của nó vẫn là một bí ẩn đối với các nhà khoa học.
Nếu bạn nung nóng bàn ủi chỉ trên 800 độ, nó sẽ mất tính chất từ tính. Hiệu ứng này được gọi là Curie Point.
Nhờ tính chất từ tính của oxit sắt mà người ta có thể ghi âm và ghi hình trên phim.
TẠI Châu Âu cổ đại Chỉ những đại diện của giới quý tộc mới được đeo đồ trang sức bằng sắt.
Lớn nhất thiên thạch sắtđược tìm thấy ở Namibia (Châu Phi) vào năm 1920. Trọng lượng của nó khoảng 66 tấn, được coi là mảnh sắt nguyên chất lớn nhất trên hành tinh của chúng ta.
Ngoài oxit sắt, quặng sắt còn chứa hơn 300 khoáng chất.
Sắt tan hoàn toàn trong axit sunfuric và nitric.
Vào thời cổ đại, sắt được coi trọng hơn vàng.
Một quả lựu chứa nhu cầu sắt hàng ngày cho một người.
Ở nhiệt độ 1535 độ, sắt bắt đầu nóng chảy.
Rỉ sét không là gì ngoài oxit sắt.

Hợp kim đồng sắt

Xuống hạng sắt

Từ "cũng", được đề cập trong văn bản của câu thơ "Chúng tôi cũng gửi xuống sắt", chỉ ra rằng các yếu tố khác, không chỉ sắt, được đưa xuống Trái đất từ ngoài không gian. Hơn nữa, nếu chúng ta xem xét đề cập đặc biệt ốc lắp cáp trong câu này, dưới ánh sáng của những khám phá của khoa học vào cuối thế kỷ 20, ý nghĩa của câu dẫn chúng ta đến một kết luận rất thú vị. Nhà vi sinh vật học nổi tiếng Michael Denton, trong cuốn sách Mục đích của Tự nhiên, đã đưa ra nhận xét sau:

“Trong số tất cả các kim loại sắt là điều cần thiết và quan trọng nhất đối với một người. Tích lũy ốc lắp cáp trong lõi của một ngôi sao gây ra một vụ nổ siêu tân tinh và do đó, làm cho các nguyên tử có thể lan truyền khắp vũ trụ ốc lắp cáp cần thiết cho cuộc sống. Nhiệt độ hình thành bởi các nguyên tử ốc lắp cáp, và lực hấp dẫn bên trong lõi ở giai đoạn đầu của sự hình thành Trái đất đã trở thành lý do thay đổi hóa học Trái đất và kết quả là đã cung cấp các điều kiện tiên quyết cho sự phát triển của khí quyển và thủy quyển. nấu chảy sắt, nằm bên trong lõi Trái đất, thực hiện chức năng của một nam châm cực mạnh và tạo thành vành đai từ trường của Trái đất. Nhờ vành đai này, vành đai Van Allen năng lượng cao được hình thành, bảo vệ Trái đất khỏi tác động của bức xạ vũ trụ nóng nực và khỏi sự phá hủy tầng ôzôn của Trái đất dưới tác động của các tia vũ trụ ...

Nếu không có nguyên tử ốc lắp cáp, sau đó sẽ không thể xảy ra cơ sở carbon cuộc sống sẽ không siêu tân tinh, Trái đất sẽ không đạt đến nhiệt độ tồn tại ở giai đoạn đầu hình thành, sẽ không có khí quyển và thủy quyển, sẽ không có vành đai từ trường bảo vệ, vành đai bức xạ Van Allen, sẽ không có tầng ôzôn, sẽ không có kim loại (tạo nên huyết sắc tố của máu người), không có kim loại nào hình thành có thể làm giảm khả năng phản ứng của ôxy, sẽ không có quá trình trao đổi chất nào có thể chống lại quá trình ôxy hoá.

Hiện tượng toán học ốc lắp cáp

Xem thêm

Ghi chú

Văn chương

từ điển bách khoa nhà vật lý trẻ. M., 1984, 1991

Quặng sắt là một dạng khoáng sản nhân vật tự nhiên, trong thành phần của nó có các hợp chất sắt được tích lũy với khối lượng đủ để chiết xuất có lợi nhuận về mặt kinh tế. Tất nhiên, sắt có trong thành phần của tất cả đá. Nhưng quặng sắt chính xác là những hợp chất sắt rất giàu chất này mà chúng cho phép sản xuất công nghiệp sắt kim loại.

Các loại quặng sắt và đặc điểm chính của chúng

Tất cả các loại quặng sắt đều rất khác nhau về thành phần khoáng chất, sự hiện diện của các tạp chất có hại và có lợi. Các điều kiện hình thành chúng và cuối cùng là hàm lượng sắt.

Các vật liệu chính được phân loại là quặng có thể được chia thành nhiều nhóm:

Các oxit sắt, bao gồm hematit, martite, magnetit.
Hydroxit sắt - hydrogoethit và goethit;
Silicates - thuringite và chamosite;
Cacbonat - sideroplesit và siderite.

Trong công nghiệp Quặng sắt sắt được chứa ở các nồng độ khác nhau - từ 16 đến 72%. Các tạp chất có ích chứa trong quặng sắt bao gồm: Mn, Ni, Co, Mo, ... Ngoài ra còn có các tạp chất có hại, bao gồm: Zn, S, Pb, Cu, v.v.

Mỏ quặng sắt và công nghệ khai thác

Theo nguồn gốc, các mỏ quặng sắt hiện có được chia thành:

Nội sinh. Chúng có thể là đá lửa, bao gồm quặng titanomagnetit. Cũng có thể có lẫn tạp chất cacbonatit. Ngoài ra, còn có trầm tích skarn-magnetit dạng thấu kính, dạng tấm, trầm tích dạng tấm trầm tích núi lửa, mạch thủy nhiệt, cũng như hình dạng không đều thân quặng.
Ngoại sinh. Chúng chủ yếu bao gồm trầm tích chứa sắt nâu và siderit, cũng như trầm tích quặng thuringit, chamosite và hydrogoethit.
Biến chất - đây là những chất lắng đọng của thạch anh sắt.

Khối lượng khai thác quặng tối đa được tạo ra bởi trữ lượng đáng kể và rơi vào các loại đá thạch anh sắt Precambrian. Quặng sắt màu nâu trầm tích ít phổ biến hơn.

Khi khai thác, quặng giàu và cần làm giàu được phân biệt. Ngành công nghiệp khai thác quặng sắt cũng thực hiện quá trình sơ chế của nó: phân loại, nghiền và làm giàu đã nói ở trên, cũng như kết tụ. Ngành công nghiệp khai thác quặng được gọi là ngành công nghiệp quặng sắt và là cơ sở nguyên liệuđể luyện kim màu.

Các ngành ứng dụng

Quặng sắt là nguyên liệu chính để sản xuất sắt. Nó đi vào sản xuất lò sưởi mở hoặc bộ chuyển đổi, cũng như để khử sắt. Từ sắt, như bạn đã biết, họ sản xuất nhiều loại sản phẩm, cũng như từ gang. Các ngành công nghiệp sau đây cần những vật liệu này:

Cơ khí và gia công kim loại;
Công nghiệp ô tô;
Công nghiệp tên lửa;
công nghiệp quân sự;
Thực phẩm và công nghiệp nhẹ;
Ngành xây dựng;
Khai thác dầu khí và vận chuyển chúng.

Thưởng thức danh sách các sự thật thú vị về sắt và thép của chúng tôi. Tìm hiểu về lợi ích và đặc tính của sắt và thép cũng như cách chúng được sử dụng trong suốt lịch sử.

Tìm hiểu sắt rèn và gang là gì, tại sao xe đạp của bạn bị gỉ, chất gì chứa trong lõi Trái đất, quốc gia nào sản xuất nhiều sắt nhất, ví dụ về các loại thực phẩm giàu chất sắt, v.v. với những thông tin thú vị về sắt và thép của chúng tôi.

Sắt là một nguyên tố hóa học và kim loại. Ký hiệu hóa học của nó là Fe, và số nguyên tử — 26.

Khi sắt và oxy phản ứng trong điều kiện có nước hoặc hơi ẩm, gỉ sắt (oxit sắt) được hình thành. Đôi khi, bạn có thể nhận thấy rằng xích xe đạp (hoặc các bộ phận khác) của bạn bị gỉ (đặc biệt là nếu bạn không chăm sóc nó). Một từ khác để chỉ gỉ là ăn mòn, mô tả sự phân hủy của các vật liệu như sắt và thép.

Bởi vì sắt dễ bị ôxy hóa, nó hiếm khi được tìm thấy ở dạng kim loại nguyên chất trên bề mặt Trái đất. Thay vào đó, nó được loại bỏ khỏi quặng (đá có chứa các khoáng chất và nguyên tố quan trọng).

Sắt là nguyên tố có nhiều thứ 4 trong vỏ trái đất, chiếm khoảng 5% toàn bộ(thường được gọi là ôxít sắt trong các khoáng chất như hematit).

Lõi của Trái đất được cho là bao gồm hợp kim của sắt và niken.

Các nhà máy khí khổng lồ như Sao Thổ và Sao Mộc có hạt nhân giàu sắt.

Sắt là nguyên tố phổ biến thứ 6 được tìm thấy trong vũ trụ.

Thép là hợp kim sắt nổi tiếng và được sử dụng phổ biến và không một số lượng lớn cacbon (hoặc đôi khi là các nguyên tố khác). Lượng carbon nhỏ (thường từ 0,2% đến 2,0%), nhưng nó tạo ra sự khác biệt rất lớn đối với sức mạnh.

Thép có thể cứng hơn sắt nguyên chất khoảng 1000 lần.

Tháp Eiffel ở Paris, Pháp được làm bằng sắt vũng. Gang là một dạng sắt rèn, một hợp kim sắt có hàm lượng cacbon rất thấp. Sắt rèn thường được sử dụng trong suốt Lịch sử phương tây, nhưng không còn được sản xuất ở số lượng lớn do sự hiện diện của thép.

Sắt rèn sơ khai được sử dụng trong lịch sử loài người thực sự đến từ các thiên thạch!

Gang là sắt có chứa cacbon, silic và một lượng nhỏ mangan. Trước đây, nó được sử dụng để tạo ra các cấu trúc như cầu gang. Như sắt rèn hầu hết các ứng dụng của nó đã được thay thế bằng thép.

Thời kỳ đồ sắt là thời tiền sử khi các công cụ và vũ khí hữu ích lần đầu tiên được làm bằng sắt và thép. Ngày đã xảy ra trong các bộ phận khác nhau thế giới khác nhau, và các nhà sử học cho rằng vào khoảng thế kỷ 12 trước Công nguyên trong Hy Lạp cổ đại và thế kỷ VI trước Công nguyên ở Bắc Âu.

Năm 2006, Trung Quốc là nước sản xuất sắt lớn nhất thế giới, chiếm khoảng 33% tổng sản lượng của thế giới.

Sắt được sản xuất tương đối rẻ và có nhiều mục đích sử dụng.

Ô tô, xe cộ và kết cấu tòa nhà thường được làm bằng sắt (thường ở dạng thép).

Để tránh làm hư hỏng sắt thép có thể sơn, tráng nhựa, mạ kẽm (mạ kẽm) hoặc các phương pháp khác không chứa nước và oxy.

Sắt trong cơ thể con người có một số chức năng quan trọng bao gồm cả việc vận chuyển oxy vào cơ thể dưới dạng hemoglobin. Thiếu sắt có thể khá phổ biến (đặc biệt là ở phụ nữ) với một loạt các triệu chứng có thể xảy ra bao gồm mệt mỏi và suy nhược.

Thực phẩm giàu chất sắt bao gồm thịt đỏ, cá, đậu phụ, đậu và đậu gà.

Sắt (được ký hiệu bằng ký hiệu hóa học Fe, phát âm là ferrum trong tiếng Latinh) là một kim loại màu trắng bạc. Sắt không có tạp chất của các nguyên tố khác mềm, dẻo và dễ uốn (có thể kéo thành dây mỏng).

Ở nhiệt độ phòng, sắt dễ bị nhiễm từ. Tuy nhiên, rất khó để từ hóa nó khi đun nóng. Tính hấp dẫn sắt biến mất ở nhiệt độ khoảng +800 ° C.

Ở trạng thái tự nhiên tinh khiết, sắt chỉ được tìm thấy ở một vài nơi trên Trái đất, ví dụ như ở phía tây Greenland. Sắt nguyên chất đôi khi được tìm thấy trong các thiên thạch. Nhiều sắt hơn xảy ra ở dạng hợp chất hóa học. Sắt được chiết xuất từ quặng có chứa các khoáng chất như hematit, goethit, magnetit, siderit và pyrit.

Sắt cũng là một trong những thành phần cấu tạo nên huyết sắc tố, một loại protein phức tạp có trong tế bào hồng cầu - hồng cầu. Tế bào hồng cầu mang oxy và cạc-bon đi-ô-xít trong cơ thể con người. Sắt dễ dàng tham gia vào các phản ứng hóa học. Ví dụ, nó phản ứng với các halogen (flo, clo, brom, iot), với lưu huỳnh, phốt pho và cacbon.

Sắt hòa tan trong hầu hết các axit loãng. Nó có thể cháy khi có oxy. Đồng thời, sắt nguyên chất được sử dụng để sản xuất tấm kim loại mạ kẽm và nam châm điện.

Trong y học, các loại thuốc chứa sắt được kê đơn cho những bệnh nhân bị thiếu máu (có hàm lượng hồng cầu trong máu quá thấp). Khi tiếp xúc với không khí ẩm, sắt bị oxy hóa thành hydroxit (Fe2Os + H20), một chất phân lớp màu nâu đỏ còn được gọi là gỉ.

Sắt có thể được rèn. Để làm điều này, nó được nung nóng đỏ, sau đó được làm phẳng hoặc vắt nhiều lần. Quá trình này giúp cho sắt bền hơn và chống mài mòn.

Thép là hợp kim dễ uốn của sắt (bazơ) với cacbon (với hàm lượng cacbon từ 0,1-1,5%). Thép cũng vậy Tính chất hóa học như sắt. Để cải thiện tính chất cơ học thép thường được làm cứng. Để làm điều này, đầu tiên nó được nung nóng đỏ, và sau đó hạ xuống thành một chất lỏng lạnh. Điều này làm cho thép có độ cứng lớn hơn (thép cứng). Thép được dùng làm vật liệu kết cấu, sản xuất công cụ, vũ khí. Có các loại thép đặc biệt tính chất đặc biệt(không gỉ, chịu nhiệt).

Gang là hợp kim của sắt (bazơ) với cacbon (2-5%). Gang có xu hướng giòn do hàm lượng cacbon cao. Với một lượng nhỏ hơn, gang có chứa các tạp chất - silic, lưu huỳnh, phốt pho và mangan. gang có thể được đúc các sản phẩm khác nhau, chẳng hạn như, ví dụ, chảo rán hoặc lưới hàng rào. Gang được sử dụng trong luyện thép.