Trong công nghiệp, gang được sản xuất từ quặng hematite (Fe2O3) trong lò cao với các nguyên liệu chính gồm quặng sắt, than cốc và đá vôi (CaCO3). Trong lò cao xảy ra các phản ứng:
C + O2 (t°) → CO2
CO2 + C (t°) ⟶ 2CO
Fe2O3 + 3CO (t°) → 2Fe + 3CO2
CaCO3 (t°) → CaO + CO2
CaO + SiO2 ⟶ CaSiO3
a) Khí CO đóng vai trò là chất khử trong quá trình luyện gang.
b) Đá vôi được đưa vào lò cao để tạo xỉ, giúp loại bỏ tạp chất SiO2.
c) Khi thay thế quặng hematite (Fe2O3) bằng quặng pirite (FeS2) sẽ giúp giảm sự phát thải khí gây ô nhiễm môi trường.
d) Phương pháp tách kim loại được áp dụng ở đây là phương pháp thủy luyện.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, CO khử Fe2O3 thành Fe qua nhiều giai đoạn, số oxi hóa của C tăng từ +2 lên +4.
(b) Đúng, đá vôi có nhiệm vụ tạo xỉ để tách SiO2. Lớp xỉ CaSiO3 nhẹ hơn gang nóng chảy nên nổi lên và được gạt ra.
(b) Sai, FeS2 gây phát thải SO2 mạnh, nhưng đây không phải lý do chính. S là tạp chất cực kỳ nguy hại cho cả gang và thép, nó chính là kẻ thù của lò cao. FeS2 dùng để sản xuất SO2, thậm chí sản phẩm phụ Fe2O3 gần như không thể dùng luyện gang do vẫn chứa S chưa cháy hết (nếu sử dụng nó phải trải qua công đoạn khử S để kiểm soát hàm lượng rất nghiêm ngặt).
(d) Sai, phương pháp tách sắt trong lò cao là phương pháp nhiệt luyện.