El hierro metálico es el metal más utilizado en el mundo y representa el 95% de todos los metales utilizados cada año. El mineral de hierro es la roca y el mineral a partir del cual se puede fundir el hierro de forma económica.
El mineral de hierro es vital para las industrias del hierro y el acero. Casi todo el mineral de hierro (98%) se extrae para producir objetos de hierro y acero que utilizamos, desde clips, muebles y automóviles hasta vigas de acero en edificios.
¿Qué es el mineral de hierro?
El mineral de hierro es un mineral que genera hierro metálico (Fe) cuando se calienta con un reductor. Los colores de los minerales de hierro varían y son causados por una alta concentración de óxidos de hierro.
Los depósitos de hierro más importantes se encuentran en rocas sedimentarias. Hay más de 300 tipos de mineral de hierro, pero sólo se utilizan 20 tipos, principalmente en cuatro tipos : magnetita (Fe 3 O 4 ), hematita (Fe 2 O 3 ), limonita (2Fe 2 O 3 ·3H 2 O), y siderita (FeCO 3 ).
La hematita se considera el mineral de hierro más importante debido a su concentrado de hierro de alta ley y sus abundantes recursos.
La magnetita se considera el mejor mineral de hierro debido a su mayor contenido de hierro.
El mineral de hierro que contiene más del 60% de hematita o magnetita se considera mineral de hierro de alta calidad, también conocido como mineral de envío directo (DSO). Esto significa que puede introducirse directamente en los altos hornos de fabricación de hierro.
4 tipos de mineral de hierro
1. Magnetita: mineral de hierro de la mejor calidad
Magnetita, también llamada imán. Es un imán natural, de ahí su nombre, que le confiere una característica distintiva.
La magnetita es el mejor mineral de hierro. Tiene el mayor contenido de hierro (hasta 72,4%) y el poder magnético más fuerte. Se puede separar de la ganga, produciendo un concentrado de alta calidad (más del 70%) con muy pocas impurezas.
- Fórmula de magnetita: Fe 3 O 4
- Contenido de hierro magnetita: hasta 72,4%
- Color de magnetita: Negro
- Dureza de la magnetita: 5,5-6,5
- Brillo de magnetita: Metálico
- Características: El mejor mineral de hierro, el mineral magnético más fuerte.
El mineral de magnetita es el mineral de hierro magnético que se extrae con más frecuencia:
- Hematita imaginaria y hematita semiartificial: la magnetita se oxida a hematita, pero conserva la forma cristalina de la magnetita.
- Magnetita de titanio: Magnetita que contiene óxido de titanio (TiO 2 ).
- Magnetita de vanadio: Magnetita que contiene óxidos de vanadio (V 2 O 5 )
- Magnetita de vanadio-titanio: magnetita que contiene óxidos de titanio y vanadio.
- Pirrotina: Simbiótica con pirita (FeS). Es el segundo mineral magnético más común.
La magnetita es rica en reservas. Australia, Brasil, Minnesota y Michigan en Estados Unidos, el este de Canadá y el norte de Suecia son los mayores productores.
El mayor uso de la magnetita es como mineral de hierro de alta calidad para la fabricación de acero. También se puede aplicar en pinturas, cerámicas y micro y nanopartículas magnéticas para diversas tecnologías.
2. Hematita: el principal mineral de hierro.
Hematita , también escrita hematita, su nombre deriva de la palabra griega que significa “sangre”, en alusión a su color rojo.
La hematita es el principal mineral de hierro (Fe) y el mineral de hierro más importante en cuanto a la cantidad utilizada , pero su contenido en hierro es ligeramente inferior al de la magnetita.
- Fórmula de hematita: Fe 2 O 3
- Contenido de hierro en la hematita: Ligeramente inferior al de la magnetita (hasta un 70%)
- Color de hematita: rojo, gris claro, negro.
- Cristal de hematita: Sistema Trigonal
- Dureza de la hematita : 5,5-6,5
- Característica: El mineral de hierro más importante.
La hematita es el principal tipo de mineral de hierro extraído en Australia. Casi todas las exportaciones de mineral de hierro de Australia son hematita de alta ley (DSO), la mayor parte de la cual se ha extraído de depósitos en la provincia de Hamersley en Australia Occidental.
Brasil es otra fuente importante de mineral de hierro hematita. Su mina Carajas, la mayor mina de hierro que existe, es operada por Vale.
Los principales tipos de mineral de hierro en la India son la hematita y la magnetita. La hematita se distribuye principalmente en Bihar, Jharkhand, Odisha, Madhya Pradesh, etc.
La hematita tiene un uso amplio, pero su importancia económica es muy pequeña en comparación con la importancia del mineral de hierro. Produce pigmentos, joyas, piedras curativas, etc.
3. Limonita - mineral de hierro inferior
La limonita recibe su nombre del griego que significa pradera, debido a su aparición en pantanos.
La limonita no es un verdadero mineral sino una mezcla de minerales de óxido de hierro hidratado compuesta principalmente de goethita. Se presenta como material secundario, formado a partir de la erosión de otros minerales de hierro o depositado en pantanos, lagos y sedimentos marinos poco profundos.
- Fórmula de limonita: FeO(OH)·n(H 2 O)
- Contenido de hierro: hasta 59,8%
- Color: Amarillento (bronceado, marrón oscuro, gris negro)
- Brillo de limonita: terroso
- Dureza de limonita: 4-5,5
- Características: Óxido de hierro amorfo y variable, gran contenido de agua.
La mayor parte de la limonita existe en forma de 2Fe 2 O 3 · 3H 2 O. Según el diferente contenido de agua cristalina, los minerales de limonita se pueden dividir en hematita acuosa, hematita en forma de aguja, limonita y similares.
Se ha utilizado como mineral de hierro de baja calidad durante miles de años debido a su pequeño depósito y su gran contenido de agua. Por lo tanto, es necesario briquetar la limonita antes de fundirla. También es el pigmento ocre y ámbar más importante.
4. Siderita: carbonato de hierro sin magnetismo.
Siderita es también el nombre de un tipo de meteorito de hierro. Toma su nombre de la palabra griega sideros, que significa "hierro".
El mineral de hierro siderita es un carbonato de hierro duro y denso , que no contiene azufre ni fósforo y se mezcla con carbonatos como magnesio, manganeso y calcio. La siderita es aproximadamente el equivalente a la calcita, pero el hierro reemplaza al calcio.
- Fórmula de siderita: FeCO 3
- Contenido de hierro: hasta 48,2%
- Color de siderita: gris, marrón amarillento
- Dureza de siderita: 3,75-4,25
- Brillo de siderita: vítreo, sedoso, nacarado.
- Características: No magnético, se transforma fácilmente en limonita.
El mineral de siderita se encuentra principalmente en ambientes sedimentarios e hidrotermales o en pegmatitas ígneas (una variedad de granito que se encuentra en vetas). Otros minerales asociados con la siderita incluyen barita, fluorita, galena, cuarzo, dolomita, esfalerita, pirita, etc.
Aunque la siderita no tiene un alto contenido de hierro, el contenido de hierro del CO2 , después de la calcinación, aumenta significativamente debido a la liberación y el mineral se vuelve poroso con una buena reducción. A excepción de la producción de acero, la siderita es el pigmento terrestre más permanente para los artistas.
Producción mundial y precio del mineral de hierro
Cada año se producen 2 mil millones de toneladas de mineral de hierro en bruto para fabricar acero para infraestructura y otros proyectos de construcción.
Actualmente, 50 países extraen minerales de hierro. Australia, Brasil y China dominan las exportaciones de mineral de hierro (63% del mercado). Otros productores incluyen India, Rusia, Ucrania y Sudáfrica.
El mayor productor mundial de mineral de hierro es la brasileña Vale, seguida por las australianas Rio Tinto y BHP.
El consumo mundial de mineral de hierro crece en promedio un 10% anual. Entre ellos, China es el mayor consumidor de mineral de hierro, lo que se traduce en ser el mayor productor de acero.
Actualmente el precio del mineral de hierro es de 118 dólares. Sin embargo, la OCE de Australia señaló que el precio del mineral de hierro promediará alrededor de 100 dólares la tonelada en 2023, con riesgos a la baja.
Se espera que para 2028, el precio del mineral de hierro baje significativamente a 63 dólares la tonelada debido a algunos cambios estructurales en China.
¿Cómo obtener hierro a partir de minerales de hierro?
La extracción de mineral de hierro se realiza principalmente a cielo abierto y, a veces, también se requiere minería subterránea.
El DSO extraído solo requiere una simple trituración y cribado antes de enviarse a la fabricación de acero.
Sin embargo, la roca de mineral de hierro de baja ley (principalmente hematita y magnetita) requiere molienda y beneficio para obtener polvo de mineral de hierro de alta calidad. Luego, el polvo de hierro se envía para fabricar acero.
1. Trituración del mineral de hierro en bruto
El mineral de hierro crudo ingresa a una trituradora de mandíbulas o una trituradora de mandíbulas móvil a través de un alimentador vibratorio para una trituración gruesa. Luego ingresa a una trituradora de cono. La trituradora de impacto y la trituradora de rodillos también son adecuadas para trituración media y fina. El mineral de hierro finamente triturado se criba mediante una criba vibratoria.
2. Moler las partículas de mineral de hierro.
Las partículas de mineral de hierro de 0 a 12 mm ingresan a un molino de bolas para su molienda y se clasifican mediante un clasificador en espiral. El polvo de hierro calificado se envía a la operación de beneficio, mientras que el polvo no calificado se regresa al molino de bolas para su trituración.
3. Purificación y eliminación de impurezas del polvo de mineral de hierro.
Como el polvo de hierro no solo contiene el hierro necesario para la producción, sino que también contiene otros minerales metálicos y gangas, se puede purificar analizando las propiedades del mineral y utilizando equipos de separación.
La magnetita a menudo utiliza un fuerte separador magnético y una máquina de flotación para obtener concentrado de magnetita y eliminar el cuarzo. La hematita compleja utiliza un conducto en espiral, un separador magnético y una máquina de flotación.
El polvo de hierro después del beneficio ha satisfecho la demanda comercial. En este momento, séquelo con una secadora para obtener el polvo concentrado de hierro de alta calidad necesario para la producción.
Los relaves de mineral de hierro restantes se pueden reciclar nuevamente y procesar para obtener agregados de concreto de alta calidad.
Conclusión
La industria siderúrgica es la columna vertebral de todas las industrias. La hematita y la magnetita son los minerales de hierro más importantes y de mejor calidad para la fabricación de acero. Con más de 40 años de experiencia en el procesamiento de mineral de hierro, Ftmmachinery puede ayudarlo a maximizar la extracción de hierro.
