铁是一种光亮的银白色金属。密度7.86克/厘米3。熔点1535℃,沸点2750℃。常见化合价+2和+3,有好的延展性和导热性。也能导电。纯铁既能磁化,又可去磁,且均很迅速。电离能为7.870电子伏特。化学性质比较活泼,是一种良好的还原剂。若有杂质,在潮湿的空气中易锈蚀;在有酸气或卤素蒸气存在的湿空气中生锈更快。易溶于稀酸。在浓硝酸中能被钝化。加热时均能同卤素、硫、硅、碳、磷等化合。除生成+2和+3价氧化物外,还有复合氧化物Fe3O4(是磁性氧化物)生成。铁是工业部门不可缺少的一种金属。铁与少量的碳制成合金——钢,磁化之后不易去磁,是优良的硬磁材料,同时也是重要的工业材料。
铁的重要的氧化态是+2和+3。二价铁离子呈淡绿色,在碱性溶液中易被氧化成三价铁离子。三价铁离子的颜色随水解程度的增大而由黄色经橙色变到棕色。纯净的三价铁离子为淡紫色。二价和三价铁均易与无机或有机配位体形成稳定的配位化合物,如 Phen为菲罗林,配位数通常为6。零价铁还可与一氧化碳形成各种羰基铁,如Fe(CO)5、Fe2(CO)9、Fe3(CO)12。羰基铁有挥发性,蒸气剧毒。铁也有+4、+5、+6价态的化合物,但在水溶液中只有+6价的。
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。
铁是地壳中较丰富的元素,仅次于氧、硅、铝。磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿是重要的铁矿。单体金属常用焦炭、铁矿石和石炭石为原料炼得。用氢气还原纯氧化铁可得到纯铁。含碳在1.7%以上的铁叫生铁(或铸铁)。含碳量少于0.2%的铁熔合体称为熟铁或锻铁。含碳量介于1.7-0.2之间的铁熔体叫做钢。生铁坚硬,但性脆;钢具有弹性;熟铁易于机械加工,但要比钢柔软。从生铁炼钢,就是减低生铁内的碳量,以及将硅、硫和磷杂质除去。
废铁中往往含有各种油污、铁锈、泥渍等附着物,在废铁回收时,要用相应的化学清洗剂和表面活性剂进行清洗后,进行筛选回收。如果废铁中粘有较大量的油渍和工业润滑脂,还要通过预热去除残留余污。
回收的废铁,经过处理后,确定无法重新利用的,可以通过融化,加工成新的成品,因为钢铁经过高温融化后,其质量和强度是不会流失的,经过相应的加工提炼后,可以制作成新的钢铁原材料和各种钢铁类产品。
我们会将回收来的含有铁材的各种金属品进行剪裁,便于后续的处理。剪裁完成后可以利用设备将其塑造成所需尺寸的形状,这样能够让金属材料结构钢的预制件满足我们所需要的使用标准。
铁也往往与废钢混合在一起,废品往往是这两者的结合,也是回收常见废品。铁与少量的碳制成合金——钢,磁化之后不易去磁,是优良的硬磁材料,同时也是重要的工业材料,并且也作为人造磁的主要原料。
回收的废铁应注意的事项 废铁回收经常粘有油和润滑脂之类的污染物,不能立刻蒸发的润滑脂和油会对熔融的金属造成污染。 露天存放的废铁受潮后,由于夹杂的水分和其他润滑脂和油会对熔融的金属造成污染。 露天存放的废铁回收受潮后,由于夹杂的水分和其他润滑脂等易汽化物料,会因炸裂作用而迅速在炉内膨胀,也不宜加入炼钢炉。 为此,许多钢厂采用预热废铁的方法,使用火焰直接烘烤废铁铁,烧去水分和油脂,再投入钢炉。