Литература -->  Доменное производство металла 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 [ 122 ] 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155

Табл. 8.-Запасы железных руд в СССР.

Местность

Запасы в млн.

Местность

Запасы в млн. m

Северные и центральные районы

Кавказ......

Урал.......

Кривой Рог . . .

789,0 13,0 539,2 420,0

Керченский полуостров ....

Сибирь и Д.-В. край......

900,0 66,0

Всего . . .

2 727,2

Табл. 9.-М ировые запасы железных руд (в млрд. т).

По опреде-

По 0. R.

лению XI

Kuhn

Части света

Междунар.

(в начале

конгресса

1926 г.)

1910 г.

Европа..........

53,1

39,4

Америка .........

91,7

146,8

Азия...........

26,1

Африка .........

11,3

Австралия........

Всего ....

145,8

225,4

Добыча железной руды в Европе и мировая добыча за 1913 и 1925 годы видны из табл. 10 и 11.

Табл. 10.-Д о б ы ч а железной руды в Европе (в м.лн. т).

Государства

1913 г.

1925 г.

СССР.............

2,2

Великобритания ......

16,3

10,3

Франция ...........

21,9

35,7

Люксембург.........

Германия ..........

28,6

Швеция...........

Испания ...........

Австрия...........

Венгрия ...........

Прочие............

Всего.....

108,0

76,7

Табл. П.-Мировая добыча железной руды (в млн. т).

Части света

1913 г.

1925 г.

Европа ............

107,9

76,6

Америка ...........

66,2

64,5

Азия.............

Африка...........

Австралия..........

Всего.....

177,7

147,5

Лит.: Андрусов П., Геотектоника Керченского полуострова, Материалы для геологии России , т. 16, СПБ, 1893; Богданович К. И., Рудные месторождения, т. 2, СПБ, 1913; его же, Жел. руды России, СПБ, 1911; его же. Железо в России, П., 1920; Б у б л е.й н и к о в Ф. Д., Железорудная и марганцевая промышленность, М.-Л., 1926; Вернадский В., Опыт описательной минералогии, т. 1-Самородные элементы, стр. 162, СПБ, 1908; Георгиев, Разведки озерных руд Олонец-

кого горного округа, Труды I Всерос. съезда деятелей по практич. геологии и разведочному делу, состоявшегося 8-16 февр. 1903 г. , СПБ, 1908; Годовой обзор мшхерапьных ресурсов СССР 1926/27 , Л., 1929; ЗаварицкийА.Н., Гора Магнитная и ее месторождения жел. руд, Л., 1927; е г о ж е, О жел. рудах Бакальских месторождений на Южном Урале, Вестник Геологич. комитета . Л., 1925/26, 4; Л и-п и н В. П., Метал.пургия чугуна, железа и ста.ли, 2 изд., т. 1, Л., 1925; М и х е е в Н. С, Еще об Ала-паевском месторождении жел. руд, Уральский техник , Свердловск, 1927, 5; Мухин В. Г., Классификация и качество жел. руд Криворожского района, ГЖ , 1926, 2; П а в л о в М. А., Металлургия чугуна, Л., 1924; П я т н и ц к и й П. П., Генетич. отношение Криворожских рудных месторождений, Труды Института прикладно!! минералогии и петрографии , ч. 1, М., 1924, вып. 9, ч. 2, 1925, вып. ITL; его же, К вопросу о разведках на жел. и марганц. руды Днепровской кристаллич. площади в пределах Кривой Рог-Корсак-Могила, Поверхность и недра . Л., 1927, 11112; Т а н а т а р И. И., Нек-рые соображения о генезисе криворожских жел. руд и включающих их железистых кварцитов, Южный шгженер , Харьков, 1916, стр. 152-161; е г о ж е, К вопросу о генезисе криворожских жел. руд, там же, 1917, стр. 1-4; его же. Новые данные по петрографии криворожских же,л. руд и вмещающих кварцитов, Инж. работник , Днепропетровск, 1925; е г о ж е, О несогласном залегании полосатых железистых кварцитов и глинистых сланцев в Криворожском железорудном бассейне, там же, 1926, 4; Тиб о-Б р и н ь о л ь П. И., Гора Магнитная, ее технич. характер и эксплоатац. перспективы, Уральский техник , Свердловск, 1926, 516, ?; Ф а ас А. В., Месторождения жел. руды в районе Кривого Рога и реки Желтой, Материалы по общей и прикладной геологии . Л., 1926, вып. 29; Федоровский Н. М., Минералы в промышленности и сельском хозяйстве, 2 изд.. Л., 1927; П а ф-фенгольц К. П., Дашкесан и Заглпк. Месторождения магнитного н{елезняка и квасцового камня в Гандншнском у. Азербайджанской ССР, Л., 1928; Веек R., Lehre v. d. Erzlagerstatten, В. 1-2, В., 1909; Cayeux L., Les minerals de fer oolithiques de France, fascicule 1-Minerals de fer primaircs, P., 1909; de Launay L., Gltes mineraux et metalli-f6res, t. 1-3, P., 1913; EineckeG. u. Kohler W., Die Eisenerzvorrate d. deutsclien Reichs, Archiv f. Lagorstatten-Forscliungen , hrsg. v. kgl. Preuss. geolog. Landesamt. Stuttgart, 1910; G r u n e r J. W., Magnetite-Martite-Hematite, Economic Geology*, Urbana, 1926, v. 21, 4; H a у e s. Iron Ores of the U. S., U. S. Geolog. Survey, Bull. ,Wsh., 1909, 394; Iron Ore Resources of the World, XI Intern. Geolog. Congress in Stockholm*, New York, 1910; Krenkel E., Die Eisenerze Europas, pie Naturwissenschaft , В., 1926, H. 10; The Mineral Industry during 1926 , ed. by G. A. Roush, Y. 35. N. Y., 1927. H. Федоровский.

ЖЕЛЕЗНЫЙ СУРИК, минеральная краска, состоящая из окиси железа и небольшого количества глины, получаемая измельчением и отмериванием природных железных руд, при чем, нри фабрикации высших сортов краски, руды предварительно кальцинируют для удаления конституционной воды. Цвет Ж. с. зависит: 1) от сорта руды, 2) от содержания посторонних примесей (глины, песка и др. пустых пород) и 3) от i°прокаливания;поэтому Ж. с. в порошке бывает темнокоричне-вого тона с красноватым оттенком, доходящим иногда до черно-синего. Дешевые сорта натурального Ж. с. фальсифицируют примесью тяжелого шпата, мела, песка, глины, мумии, болюса и т. п. Степень измельчения подобных сортов ниже, чем у натурального Ж. с. В продаже имеется искусствен-н ы й Ж. с, к-рый вырабатывают из колче-дановых Старков, остающихся в качестве побочного продукта при производстве серной к-ты; от натурального сурика искусственный Ж. с. отличается фиолетовым цветом, к-рый приобретают железные колчеданы при сильном прокаливании. Для изготовления масляной краски искусственный Ж. с. непригоден, т. к, содержит растворимые сернокислые соли, к-рые под влиянием атмо-



сферных осадков разлагающе действуют на краску и способствуют образованию ржавчины на покрашенных частях. За гранипей в последнее время при изготовлении искусственного Ж. с. ого нейтрализуют и освобо-лсдают от растворимых сернокислых солей.

Ж. с. применяется в малярном де.ле; будучи смешан с спифой, он дает прочную масляную краску,хорошо сопротивляющуюся атмосферным влияниям и морской воде, почему и применяется для окраски подводных частей судов. Ж. с. принадлежит к числу укрывистых красок. При приемке Ж. с. к нему предъявляют следующие требования: 1) Ж. с. должен быть в виде тонкого порошка, темнокоричневого цвета с красноватым оттенком, с незаметной наощупь зернистостью; 2) не должен содерлсать следов свободной серной к-ты или растворимых сернокислых солей, что испытывается синей лакмусовой бумалжой или хлористым барием; 3) должен содерлсать окиси железа не менее 80%; 4) должен не менее чем на 95% растворяться в соляной к-те уд. веса 1,125; 5) 1 кг Ж. с. доллсен поглощать 5 кг олифы, при чем краска должна оставаться хорошо укрывистой.

Лит.: см. Краски минеральные. С. Михайлов.

ЖЕЛЕЗО, Fe, химич. элемент, ат. в. 55,84, порядковый номер 26; расположен в VIII группе периодич. системы в одном ряду с кобальтом и никелем, Г.. 1 529°, t°, ,i. 2 450°; в твердом состоянии имеет синевато-серебристый цвет. В свободном виде Ж. встречается лишь в метеоритах, к-рые, однако, содержат примеси Ni, Р, С и других элементов. В природе соединения Ж. широко распространены повсеместно (почва, минералы, гемоглобин л-сивотных, хлорофил растений), гл. обр. в виде окислов, гидратов окислов и сернистьгх соединений, а также углекислого Ж., из к-рьгх и состоит большинство железных руд (см.). Химически чистое Ж. по.тучается путем нагревания щавелевокислого Ж., при чем при 440° сначала получается матовый порошок закиси Ж., обладающий способностью воспламеняться на воздухе (т. н. пирофорическое Ж.); при последующем восстановлении этой закиси образовавщийся порошок приобретает серый цвет и теряет пирофорич. свойства, переходя в металлич. Ж. При восстановлении закиси Ж. при 700° Ж. выделяется в виде мелких кристаллов, к-рые затем сплавляются в вакууме. Другой способ получения химически чистого Ж. состоит в электролизе раствора солей Ж., напр. FeSOi или FeClg в смеси с MgS04, CaClg или NH4CI (при t° выше 100°). Однако, при этом Ж. ок-кл:юдирует значительное количество электролитич. водорода, вследствие чего приобретает твердость. При прокаливании до 700° водород выделяется, и Ж. становится мягким и режется ножом, как свинец (твердость по шкале Моса-4,5). Весьма чистое Ж. молсет быть получено алюминотермич, путем из чистой окиси Ж. (см. Алюминотермия). Хорошо образованные кристаллы Ж. встречаются редко. В полостях больших кусков литого Ж. иногда образуются кристаллы октаэдрич. формы. Характерным свойством Ж. является его размягчаемость, тя-

гучесть и ковкость при температуре, значительно более низкой, чем При действии на железо крепкой азотной кислоты (не со-дернсащей низших окислов азота), железо покрывается налетом окислов и становится нерастворимым в азотной кислоте.

Соединения железа.

Легко соединяясь с кислородом, Ж. образует несколько окислов: FeO-з а к и с ь Ж., FcgOg - окись Ж., FeOg - ангидрид железной к-ты и FeO-ангидрид н а д-же.лезной к-ты. Кроме того, Ж. образует еще окисел смешанного типа FcgO- закис ь-о кисьЖ.,т. н.железную окалину. В сухом воздухе, однако, Я-С. не окисляется; рлсавчина представляет собой водные окислы Ж., образующиеся при участии влаги воздуха и СО2 (см. Коррозия металлов). Закиси Ж. FeO соответствует гидрат Fe(0H)2 и целый ряд солей двухвалентного Ж., способных при окислении переходить в соли окиси Ж., FcgOg, в которой Ж. проявляет себя в качестве трехвалентного элемента; на воздухе гидрат закиси Ж., отличающийся сильными восстановительными свойствами, легко окисляется, переходя в гидрат окиси Ж. Гидрат закиси Ж. слабо растворяется в воде, и раствор этот имеет явственно щелочную реакцию, свидетельствующую об основном характере двухвалентного Ж. Окись Ж. встречается в природе (см. Железный сурик), искусственно же м. б. подучена в виде красного порошка при прокаливании железного порошхса и при обжигании серного колчедана для получения сернистого газа (см. ЛСелезные руды). Безводная окись Ж.,Ре20з, м. б. получена в двух модификациях, при чем переход одной из них в другую происходит при нагревании и сопроволсдается значительным выделением тепла (самонака.ливанием). При сильном прокаливании Ге20з выделяет кислород и переходит в магнитную закись-окись, РсдОа. При действии щелочей на растворы солей трехвалентного Ж. выпадает осадок гидрата Fe4 09Hg(2Fe203-3 HgO); при кипячении его с водой образуется гидрат FcaOg-HgO, трудно растворяющийся в кислотах. Ж. образует соединения с различными металлоидами: с С, Р, S, с галоидами, а таклсе и с металлами, напр. с Мп, Сг, W, Си и др.

Соли Ж. разделяются на закисные-двухвалентного Ж. (ф е р р о-с о л и) и на окис-ные-трехвалентного Ж. (ф е р р и-с о л и).

Соли закисного железа. Хлористое Ж., FeClg, получается при действии сухого хлора на Ж., в виде бесцветных листочков; нри растворении Ж. в НС1 хлористое Ж. получается в виде гидрата FeCl2-4H20 и применяется в виде водных или спиртовых растворов в медицине. Йодистое Ж., FeJg, получается из Ж. и иода под водой в виде зеленых листочков и применяется в медицине (Sirupus ferri jodati); при дальнейшем действ1га иода образуется FeJg (Liquor ferri sesquijodati).

Сернокислое закисное Ж., железный купорос, FeS04-7H20 (зеленые кристаллы) образуется в природе в результате окисления пирита и серных колчеданов; эта соль образуется также в качестве



побочного продукта при производстве квасцов (см.); при выветривапии или при нагревании до 300° переходит в белую безводную соль-FeSOi; образует также гидраты с 5, 4, 3, 2 и 1 часицами воды; легко растворяется в холодной воде (в горячей до 300 %); раствор имеет кислую реакцию вследствие гидролиза; на воздухе окисляется, особенно легко в присутствии другого окисляющегося вещества, нанр. щавелевокислых солей, которые FeSOi вовлекает в сопряженную реакцию окисления (см. Сопряоюенные 2:)еакции); обесцвечивает КМпО; при этом процесс протекает по следующему ур-ию:

2 KMnO4+10FeSO4+8HjSO4 = = 2 MnS04 + K2S04+5Fe2(S04)a + 8 НО.

Для этой цели, однако, применяется более постоянная на воздухе двойная соль Мора (NH4)2Fe(S04)2-6H20. Железный купорос применяется в газовом анализе для определения окиси азота, поглощаемой раствором FeS04 с образованием окрашенного в темно-бурый цвет комплекса (FeN0)804, а также для получения чернил (с дубильными кислотами), в качестве протравы при крашении, для связывания зловонных газов (Н28, NHg) в отхожих местах и т. д.

Закисные соли Ж. применяются в фотографии благодаря их способности восстанавливать серебряные соединения на скрытом изображении, запечатлевшемся на фотографической пластинке (см. Проявители фотографические).

Углекислое Ж., F0CO3, встречается в природе в виде сидерита или железного шпата; получаемое осаждением водных растворов закисных солей Ж. карбонатами углекислое Ж. легко теряет СО2 и окисляется на воздухе до FejOa. Бикарбонат Ж., Н2Ре(СОз)2, растворим в воде и встречается в природе в железистых источниках (см. Вода), из которых, окисляясь, выделяется на поверхности земли в виде гидрата окиси Ж., Fe(0H)3, переходящего в бурый железняк.

Фосфорнокислое Ж.,Рез(Р04)2-8Н20, белый осадок; встречается в природе слегка окрашенный, вследствие окисления Ж., в голубой цвет, в виде вивианита.

Соли окисного железа. Хлорное Ж., РеС1з (FcaCle), получается при действии избытка хлора на Л. в виде гексагональных красных таб.тичек; хлорное Ж. на воздухе расплывается; из воды кристаллизуется в виде РеС1з- 6Н2О (желтые кристаллы); растворы имеют кислую реакцию (см. Гидролиз); при диализе постепенно гидролизуется почти до конца с образованием коллоидного раствора гидрата Ре(ОН)з (см. Коллоиды). РеС1з растворяется в спирте и в смеси спирта с эфиром, при нагревании РеС1з-6Н20 разлагается на НС1 и Ре20з; применяется в качестве протравы и в качестве кровоостанавливающего средства (Liquor ferri sesquiclilorati).

Бромистое Ж. см. Брома соединения.

Сернокислое окисное железо, Ре2(804)з, в безводном состоянии имеет желтоватый цвет, в растворе сильно гидролизуется; при нагревании раствора выпадают основные соли; железные квасцы, MFe(804)2-12H20, М-одновалентный щелоч-

Hbiii металл; лучше всех кристаллизуются аммонийные квасцы, NH4Fe(S04)2-12 HgO.

Окисел РеОз - ангидрид яселезной к-ты, равно как и гидрат этого окисла H2Fe04- яг е л е 3 н а я к-т а-в свободном состоянии не м. б. получены в виду их крайней непрочности; но в щелочных растворах могут существовать соли железной к-ты, ф е р р а-т ы (например K2Fe04), образующиеся при накаливании железного порошка с селитрой или KCIO3. Известна также малорастворимая бариевая соль яселезной к-ты BaFeOj; т. о., железная к-та в нек-рых отношениях весьма напоминает серную и хромовую к-ты. В 1926 г. киевским химиком Горалевичем описаны соединения окисла восьмивалентного Ж.-и аджслезного ангидрида FeOi, полученные при сплавлении ГеОз с селитрой или бертолетовой солью в виде калиевой соли наджелезной кислоты KaFeOj; Fe04-газообразное вещество, не образующее с водой надяселезной к-ты H2Fe05, которая, однако, м. б. выделена в свободном состоянии разложением к-тами соли K2Fe05. Бариевая соль BaFeOg-7 HjO, а также кальциевая и стронциевая соли получены Го-ралевичем в виде неразлагающихся белых кристаллов, выделяющих лишь при 250- 300° воду и при этом зеленеющих,

Ж. дает соединения: с азотом-а з о т и-с т о е Ж. (нитрид) FcgN при нагревании порошка Ж. в струе NH3, с углеродом-к а р-б и д FegC при насыщении в электрич. печи Ж. уг.11ем. Кроме того, изучен целый ряд соединений Ж. с окисью углерода-к а р-б о и и л ы Ж., наприм. п е н т а к а р б о-п и л Fe(C0)5-слегка окрашенная жидкость с t°Kuri. около 102,9° (нри 749 мм, удельный вес 1,4937), затем оранжевое твердое тело Fe2(CO)9, нерастворимое в эфире и хлороформе, с удельным весом 2,085.

Большое значение имеют цианистые соединения Ж. Кроме простых цианидов Fe(CN)2 и Fe(CN)3, Ж. образует целый ряд комплексных соединений с цианистыми солями (см. Цианистые соединения), как, например, соли железистосинеродистой к-ты H4Fe(CN)6, (см. Кровяная соль желтая) и соли железосинеродистой к-ты НзГе(СМ)б, например красная кровяная соль, к-рые, в свою очередь вступают в реакции обменного разложения с солями закисного и окисного Ж., образуя окрашенные в синий цвет соединения-берлижкую лазурь (см.) и турн-буллову синь (см.). При замене в солях железистосинеродистой кислоты H4Fe(CN)6 одной группы CISI на одновалентные группы (N0, NO2, NH3, 80з, СО) образуются п р у с-с о - с о л и, например нитропруссид натрия (нитрояелезистосинеродистый натрий) [Fe(CN)5NO]Na2-2 Н2О, получаемый действием дымящей ПКОз на К4Ге(СМ)б, с последующей нейтрализацией содой, в виде рубиново-красных кристаллов, отделяемых кристаллизацией от образующейся одновременно селитры; соответствующая нитроже-лезистосинеродистая кислота H2[Fe(CN)5N О] кристаллизуется также в виде тёмнокрасных кристаллов. Нитропруссид натрия применяется в качестве чувствительного реактива на сероводород и сернистые металлы, с к-рыми он дает кроваво-красное, переходя-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 [ 122 ] 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155