- Beneficio de los minerales de hierro
- Proceso de coquización
- Calcinación
- Principios de los procesos de Aglomeración
- Bibliografía
Unidad I – "Materias primas para la producción de hierro y acero."
Minerales de hierro
El hierro es uno de los metales que más abunda en la naturaleza, donde aparece en forma de óxido, carbonato, sulfato o silicato.
El hierro ocupa el cuarto lugar entre los cuerpos simples que forman la corteza terrestre. El orden de distribución de los principales elementos que se encuentran en la superficie de la tierra es el siguiente:
Oxígeno……… 49.50%
Silicio……. 23.30%
Aluminio…… 7.50%
Hierro…….. 5.08%
El hierro se halla presente casi siempre en mayor o menor proporción en la mayoría de las rocas y minerales, no existiendo casi ninguna nación en el mundo que no tenga en su territorio minerales de hierro. Sin embargo, solamente cuatro minerales se pueden utilizar industrialmente en la actualidad: tres óxidos que se conocen generalmente con los nombres de magnetita, hematites y limonitas, y el carbonato.
Desde el punto de vista industrial, pueden considerarse como minerales de hierro, aquellos que por su composición, características químicas y físicas, situación geográfica y por las reservas que hay en la zona donde se encuentran, pueden ser explotados en condiciones económicas satisfactorias.
Los silicatos de hierro, que son muy abundantes y tienen contenidos en hierro variables del 10 al 40%, no se pueden utilizar como minerales, porque todavía no se ha descubierto ningún procedimiento industrial para extraer de los silicatos el hierro que contiene e precios realmente aceptables.
Generalmente, se consideran minerales ricos los que contienen más de 55% de hierro. De riqueza media, a los que contienen de 30 a 55% de hierro y minerales pobres, a los de contenido inferior a 30%.
Aunque en la actualidad se extraen minerales con contenidos bajos aproximadamente 25% de hierro.
Magnetita (óxido ferroso-férrico, Fe = 72,4%)
Es el mineral más rico en hierro que hay en la naturaleza y, si no fuera acompañado de impurezas, su composición sería de 72.4% de hierro y 27.6% de oxígeno; pero, debido a las materias extrañas que le acompañan, su riqueza suele variar en los buenos yacimientos de 55 a 66% de Fe. En algunas ocasiones debido a la gran proporción de ganga, el mineral de magnetita, a pesar de su elevada ley teórica, se presenta sólo con 25 a 50% de hierro.
Su denominación química es oxido ferroso férrico y su fórmula es Fe3O4 o FeO·Fe2O3.
Por su capacidad y por su estado cristalino, es el mineral de hierro que con más dificultad se reduce. Normalmente se prefieren las hematites roja y parda.
Hematites. Oxido férrico anhidro (hematites roja, Fe = 70%)
Es el más abundante de los minerales de hierro y puede considerarse como el más importante de todos ellos, ya que por su riqueza y comportamiento en el horno alto es el más solicitado de todos para la fabricación de arrabio o fundición. Su fórmula es Fe2O3 y contiene 70% de hierro y 30% de oxígeno. En la práctica, suele contener de 50 a 68% de Fe, debido a la ganga que le acompaña. Existen diversas variedades de este mineral y las principales son las siguientes:
Limonita. Hematites parda (óxido férrico hidratado, Fe = 60%)
Son óxidos férricos hidratados. Forman una serie ordenada de minerales, cuya fórmula general es n Fe2O3 + m H2O. La denominación de cada uno de ellos se muestra a continuación:
Turguita…….. 2 Fe2O3 H2O 66.20% de Fe
Goetita…….. Fe2O3 H2O 62.90% de Fe
Limonita……. 2 Fe2O3 3 H2O 60.00% de Fe
Xanthosiderita….. Fe2O3 2 H2O 57.10% de Fe
Limnita……. Fe2O3 3 H2O 52.30% de Fe
Su variedad más importante es la limonita, que pura contiene aproximadamente 60% de hierro y 40% de oxígeno.
En la práctica debido a la ganga e impurezas con que se encuentran mezclados, el porcentaje de hierro varía de 30 a 56%.
Siderita (carbonato de hierro, Fe = 48.2%)
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