相對原子質(zhì)量55.847。鐵有多種同素異形體。鐵是比較活潑的金屬,在金屬活動順序表里排在氫的前面。常溫時,鐵在干燥的空氣里不易與氧、硫、氯等非金屬單質(zhì)起反應(yīng),在高溫時,則劇烈反應(yīng)。鐵在氧氣中燃燒,生成Fe3O4,赤熱的鐵和水蒸氣起反應(yīng)也生成Fe3O4。鐵易溶于稀的無機酸和濃鹽酸中,生成二價鐵鹽,并放出氫氣。在常溫下遇濃硫酸或濃硝酸時,表面生成一層氧化物保護膜,使鐵“鈍化”,故可用鐵制品盛裝濃硫酸或濃硝酸。但FeO·Fe2O3不符合Fe3O4不與稀酸反應(yīng)的性質(zhì),經(jīng)光譜檢驗,應(yīng)為Fe(+3)Fe(+2)[Fe(+3)O4],即鐵酸鐵與鐵酸亞鐵的復(fù)合鹽。鐵的+3價化合物較為穩(wěn)定,但有較強的氧化性,能把銅氧化成+2價(2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,常溫下即可反應(yīng),用于刻蝕銅板)
鐵是一種光亮的銀白色金屬。密度7.86克/厘米3。熔點1535℃,沸點2750℃。常見化合價+2和+3,有好的延展性和導(dǎo)熱性。也能導(dǎo)電。純鐵既能磁化,又可去磁,且均很迅速。電離能為7.870電子伏特?;瘜W(xué)性質(zhì)比較活潑,是一種良好的還原劑。若有雜質(zhì),在潮濕的空氣中易銹蝕;在有酸氣或鹵素蒸氣存在的濕空氣中生銹更快。易溶于稀酸。在濃硝酸中能被鈍化。加熱時均能同鹵素、硫、硅、碳、磷等化合。除生成+2和+3價氧化物外,還有復(fù)合氧化物Fe3O4(是磁性氧化物)生成。鐵是工業(yè)部門不可缺少的一種金屬。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,同時也是重要的工業(yè)材料。
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,采用人工進行分類整理歸置,以便于后期工作的進行; 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(包括金屬屑壓塊機、金屬打包機)將在生鐵物料作壓塊處理,以便于儲運及減少回收再利用過程中運輸、冶煉的損耗。 此外,根據(jù)不同的生產(chǎn)需求,還要進行破碎、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。二價鐵離子呈淡綠色,在堿性溶液中易被氧化成三價鐵離子。三價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。純凈的三價鐵離子為淡紫色。二價和三價鐵均易與無機或有機配位體形成穩(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價態(tài)的化合物,但在水溶液中只有+6價的。
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,同時也是重要的工業(yè)材料,并且也作為人造磁的主要原料。
廢鐵作為載能資源,運用廢鐵煉鐵能夠大幅度下降生產(chǎn)鐵的生產(chǎn)工序能耗。 廢鐵是一種低碳動力,運用廢鐵煉鐵能夠大量削減“三廢”發(fā)生,減少碳排放。 廢鐵收回后是一種無限循環(huán)運用的再生資源,發(fā)展廢鐵、添加廢鐵供應(yīng)才能是緩解對鐵礦石依賴的重要途徑。