元素原子量:55.85
元素类型:金属元素
质子数:26
中子数:30
所属周期:4
所属族数:VIII
电子层分布:2-8-14-2
原子体积:(立方厘米/摩尔):7.1
晶体结构:面心立方和体心立方
元素描述: 柔韧而有延展性的银白色金属。在地壳中含量第四(百万分之56300),在宇宙中含量第九。
元素来源: 取自铁矿。把石灰石、焦炭和铁矿石分层投入高炉,自底部鼓入高温气流,使得焦炭炽热发红,于是铁被从氧化物中还原出来,熔化成液态,从炉底流出。
分布:铁是地球上分布广的金属之一。约占地壳质量的5.1%,居元素分布序列中的第四位,仅次于氧、硅和铝。
随着工业发展,在生产建设和生活中出现大量废钢和废铁,这些废料在转炉中不能使用,于是出现了平炉炼钢,是由德国西门子兄弟以及法国马丁兄弟同时创建的,时间是在19世纪60年代初。
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。在冶炼前必须进行以下流程:
1.分类:由于原料来源混乱、材料性质驳杂,必须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:许多物料必须拆分解体,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。
相对原子质量55.847。铁有多种同素异形体,如α铁、β铁、γ铁、б铁等铁是一变价元素,常见价态为+2和+3。铁与硫、硫酸铜溶液、盐酸、稀硫酸等反应时失去两个电子,成为+2价。与Cl2、Br2、硝酸及热浓硫酸反应,则被氧化成Fe3+。铁与氧气或水蒸气反应生成的Fe3O4,可以看成是FeO·Fe2O3,其中有1/3的Fe为+2价,另2/3为+3价。铁的+3价化合物较为稳定。
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。