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徐州利国铁矿的品位和徐建寅的氧化精炼工艺

徐州利国铁矿的品位一般报告值是51%,这中中国已经是富矿,我曾经分析实验过攀枝花的钛铁矿精矿粉,含铁不过45%.

在历史上徐州利国铁矿的品位曾经报导为70%及以上.《清史稿.食货志卷五》载:“光绪八年(1882)十月五日,两江总督左宗棠(字季高.湖南湘阳人)上奏御批:《请开办江苏利国驿煤铁》。并委托徐州兵备道“程国熙”对利国矿石“查勘确实,遴员主办”。“程国煕”通过徐州道差次“胡光国”关系,聘南京候选知府胡恩燮(字煦斋。南京人)招商协办,组建(徐州利国驿煤铁矿务总局),“官督商办,煤铁并举”。请来开平矿务局的英国矿师“巴尔”做规划指导,

胡恩燮延请英国矿师巴尔勘探矿苗,发现“徐州铜山境煤苗极盛,利国驿所产铁矿尤多且佳,诸山环绕微山湖,磅礴郁积,不尽黝黑,铁质隐然,俯拾之余,皆富融焓”。巴尔谓:铁石含铁约十分之八九,名曰镔铁。当时捡拾铁石四块,寄往上海熔化查验,头号铁石两块,含净铁78.5%;二号铁石含铁70.085%;三号铁石系生成铁质,稍含笔铅。

我们通过今天的科学知识可以知道:纯粹(不含任何脉石和杂质)的氧化铁,氧化亚铁的含铁量也不过70%以上,我们可以判断:当时送检的所谓铁矿实际上是优中选优的,纯净的,完整的铁矿晶体.不能代表平均品位.送检的样品代表性不强.

但是几乎同时的一位中国工程师所做的工作确很有意义.

 据《中国铁矿志》载:“光绪十四年(1888)十一月,两江总督“刘坤一”和流欧回国的科学家“徐建寅”将利国矿石融四川生铁,铸一尊后膛钢炮送天津实验,其质量与国外钢炮相同。北洋大臣“李鸿章”对此赞不绝口,亲批:“据禀徐州利国铁矿所产铁质甚美,煤亦合用,又近在微山湖滨,由韩庄上运天津,下达上海,一水可通。如将来增设机器,制造军需,南北均能接应,兴办铁路,尤为取材适中之地”。

根据以上事实可以做判断:

1, 徐州利国铁矿矿石确实品位高,而且易选,磷硫等等有害杂质少.

2,当时徐建寅的炼钢水平已经达到相当的高度,就是在今天炮膛,管用钢的工艺常常可以获得科技进步奖的.

3, 徐建寅使用的利国铁矿氧化铁精炼四川生铁,生成后膛炮用钢的工艺是先进,今天仍然在使用,称为氧化精炼.

在氧化精炼过程中,粗金属中易被氧化的杂质同氧化合后,转入炉渣或为气体逸出,从而获得工业纯金属。氧的来源可为空气、工业纯氧或 其他氧化剂。空气或者氧气可以直接吹入液态金属,或通过渣层 向熔池扩散。氧化剂有多种,如炼钢时加入的铁矿石、精炼有色金属时加入的硝酸钠等。氧化精炼广泛用于炼钢和重金属(如铜、铅、锡等) 的精炼。

杂质的氧化可能有三种途径:(1)杂质直接与空气中的氧在熔体表 面上进行氧化作用;(2)杂质与鼓入熔体内的空气或氧进行氧化作用;(3)主体 金属与氧先化合生成氧化物,反应生成的金属氧化物再与杂质发生氧化作用。 杂质氧化物在粗金属中的溶解度一般是很低的,故呈独立相或进入渣相而达 去除的目的。第(3)种氧化精炼的途径是主要的。

徐建寅使用的利国铁矿作为氧化剂就是第(3)种氧化精炼, 贝塞麦在发明转炉以前也实验了使用精密测量的铁矿石作为氧化剂的炼钢方法.

徐建寅是中国化学化工的先驱者徐寿的儿子,无锡市人,没有在国外留学,曾经到欧洲考察,但是,那已经是他主持天津制造局的硫酸工程,总办山东机器局以后了.

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