炼铁的原理：让铁从矿石中游离出来的奥秘

炼铁是指从铁矿石中提取金属铁的过程。这个过程需要对铁矿石进行还原，使铁从氧化铁化合物中游离出来。

铁矿石通常的化学式是Fe2O3或Fe3O4。矿石中的氧化铁只有在被还原成元素铁后才能变成有用的铁。在炼铁过程中需要将矿石加热到高温，并添加一些还原剂，例如煤或焦炭，以去掉氧分子中的氧原子。

当煤或焦炭燃烧时，它们会产生一氧化碳和二氧化碳等气体。这些气体可以合并在一起形成可还原的气体混合物（CO H2）。将之通入炼炉，这些气体会和铁矿石中的氧化铁反应。整个反应可以写成： 3Fe2O3 CO → 2Fe3O4 CO2

产生的Fe3O4接着会和更多的CO发生反应：Fe3O4 CO → 3FeO CO2，最终可以得到纯铁和一些二氧化碳。这也就是炼铁的工艺原理。