Ecologia

El proceso de transformación del mineral de hierro


La tecnología utilizada en la extracción y procesamiento de este mineral es bastante avanzada en el mundo, sin embargo en Colombia no se ha adoptado engran medida, refiriéndonos a acerías paz del rió quien es la única que extrae y procesa este mineral en Colombia, dicha empresa está en una reestructuracióncon sus nuevos dueños el grupo brasilero VOTORANTIM quienes están haciendo una gran inversión para mejorar los procesos y evitar el impacto de residuos sólidos que se generan en el proceso de producción de acero.

 


Figura 2. Ubicación geográfica de paz del rio, en el departamento de Boyacá. Tomado de pazdelrio.com

 

No son demasiadas las empresas dedicadas a extraer el mineral de hierro enel mundo. No es por ser poco rentable o se necesite un conocimiento complejo,sino porque son pocos los minerales usados comercialmente como fuente dehierro, siendo que es el elemento con mayor distribución en la costra de laTierra con más del 4% del total. La razón es la cantidad de metal o ley quecada mineral contenga.

 

De acuerdo a su composición química, los minerales de hierro se clasificany agrupan en óxidos, carbonatos o compuestos de carbono, sulfuros y silicatos.Por ejemplo, dentro de los óxidos están la magnetita-Fe3O4 (como óxidoferroso-férrico), hematita-Fe2O3, Ilmenita-HFeO2 (como óxido hierrotitanio), ylimonita FeO(OH) (como óxido acuoso de hierro). Entre los carbonatos seencuentra la siderita FeCO3 (como carbonato de hierro). Los de óxido son lafuente más importante de hierro.

 

Sin duda que la calidad y composición del mineral depende fuertemente de suregión geográfica y también del período o edad geológica en que se formó. Estoúltimo se apoya en estadísticas que indican descubrimientos, ubicaciones y erasgeológicas durante los cuales los depósitos han ido almacenándose: Cenozoica,Mesozoica, Paleozoica, Pre-Cambriana. Es decir el ambiente geológico influyefuertemente en el tipo y calidad del mineral extraído. Los minerales se dan enambientes ígneos, metamorfosos o de rocas sedimentarias. Los minerales ígneosse dan en los depósitos de mineral de hierro que son producto de lacristalización de materiales de roca líquida, tanto en depósitos tipo capas,producto del asentamiento de minerales pesados que se cristalizan para formarconcentraciones ricas en hierro, como en cuerpos que muestran una relación intrusivacon las rocas de los muros. Estos son generalmente ricos en contenido de hierroy generalmente de alto contenido en fósforo y titanio.

 

Los depósitos formados producto del contacto entre rocas ígneas ysedimentarias están comúnmente compuestos de magnetita y hematita junto concarbonatos y piritas.

 

Otros están formados de soluciones calientes que alguna vez transportaronhierro y reemplazaron rocas con favorable composición química de hierroformando cuerpos de mineral irregular y son comúnmente almacenados como piedracaliza; se les llama depósitos hidrotérmicos en donde el hierro se dageneralmente como siderita u óxidos.

 

Con el avance en métodos de beneficiamiento como concentración yaglomeración, la variedad de materiales posibles de ser explotados quecontienen hierro pudo ser ampliado a los de bajo grado, lo que en tiemposanteriores era imposible. Estos métodos no sólo ayudan a obtener concentradosde mineral de la taconita (plomo y hierro), sino que también son usados paramejorar el hierro de alto grado controlando su tamaño particular y reduciendoel contenido de la ganga en este mismo.

 

Las formaciones de hierro primario de las cuales la mayor cantidad delhierro comercial circulante proviene, representan reservas de hierro casiilimitadas. Este hierro es recuperable entre 25 y 35% y se presenta en forma dehematita o magnetita, los que requieren de un proceso de molido muy fino,considerando que son materiales muy duros. Esto ha llevado últimamente a laobtención de pélets y sínter de alta calidad. Es así como los concentrados desílice del orden del 4% son el estándar que permite obtener un producto finaluniforme en propiedades físicas y químicas amalgamando los hierros crudos dediferentes lugares y minas, utilizando sofisticados sistemas de computación quepermiten obtener los aglomerados, pélets o sínter anteriormente descritos.

 

Ø  Métodos de procesamiento:

 

Existen diferentes métodos usados en el descubrimiento de minas yyacimientos de mineral de hierro. Están las técnicas geofísicas basadas en lainstrumentación, perforación y otros métodos de estudio geológico tales como elmapeo, que se basa en las medidas contrarrestadas entre el mineral y sus rocascircundantes usando propiedades físicas como el magnetismo y densidad de ellas.




Figura 3. Diagrama de procesamiento del mineral de hierro en Acerías paz del rio. tomado de aceriaspazdlrio.com

 

También existe el magnetómetro moderno usado para determinar la fuerza delcampo magnético de la tierra o su componente vertical en cualquier punto. Laforma del campo magnético de la Tierra no es uniforme debido a irregularidadesproducto de variaciones en la forma y composición de la corteza terrestre ycapa superior. Las variaciones detectadas en menor escala son producto dedisturbios magnéticos causados por concentración de material magnético cercanoa la superficie y es aquí donde se deben buscar nuevos depósitos.

 

Las investigaciones magnéticas también ayudan y consisten en rastrearaéreamente mediante el magnetómetro los posibles depósitos. Esto se hacemediante el uso de un helicóptero, por ejemplo, y es una técnica que nació enla Segunda Guerra Mundial como método de rastreo de submarinos enemigos. Losdatos obtenidos son inscritos como un ploteo y son mapeados con líneas queconectan puntos de igual densidad magnética. Los patrones de estos mapasindican que donde existen anomalías magnéticas producto de variaciones delcampo magnético de la tierra, podrían dar indicios a un posible yacimiento,luego de investigaciones más detalladas, mediciones gravitacionales, estudioselectromagnéticos y otras técnicas geofísicas.

 

Por supuesto no se dejan de lado las técnicas de taladro debidoespecíficamente a los mejoramientos recientes en las técnicas de la perforaciónde núcleo que permiten obtener muestras de calidad. Para lo anterior se empleantaladros de diamante y mezclas de éste según la dureza de la superficie demuestra. También son ayudados por el movimiento rotatorio penetrante y lacirculación en reversa, que permiten una rápida penetración con toma demuestras bastante efectiva.

 

Para utilizar en el alto horno, se requiere procesar el mineral oconcentrados de modo que alcancen las especificaciones físicas y químicasnecesarias. Hace dos décadas el mineral era clasificado por los productorespara cumplir estándares de estos hornos que demandaban composiciones especialesquímicas y particulares como también de estructura. Con el avance de técnicasde concentración y peletización esto se ha tornado más fácil. Las empresascomercializadoras de mineral alcanzan estos requerimientos mediante laobtención e intercambio con otros minerales. La uniformidad, por ejemplo, haobligado al uso de sistemas de mezcla y aleaciones involucrando la formaciónsistemática de capas en las pilas de almacenamiento o consumo mediante el cortetransversal de estas capas. Lo anterior es usado para preparar una alimentaciónuniforme para la operación de modernas plantas de sinterización.

 

El término «beneficiamiento» con respecto al mineral de hierro se empleacomúnmente para designar todos aquellos métodos usados para procesar el mineralcon objeto de mejorar sus características químicas, físicas o metalúrgicas demodo de desarrollar una mezcla más deseable para alimentar el horno. Algunos deestos métodos son:

 

v  Trituración y Tamizado

 

Consiste en darle al mineral un tamaño apropiado para ser cargado en elalto horno, el que, actualmente, requiere de la trituración y tamizado de lasgranzas de carga directa al horno de un tamaño más fino que 6 mm y con más de30 mm de grueso bruto. El tamaño se selecciona basado en las característicasdel mineral de modo que asegure una alta permeabilidad en el apilado y permitael tiempo suficiente para la reducción del material bruto. Los finos de menosde 6 mm producidos mediante este método son generalmente aglomerados mediantesinterización e incluso a veces regraneados o reconstituidos y peletizados.

 

v  Mezcla

 

La mezcla sofisticada combinada y algunas facilidades para su carga sonahora muy comunes, lo que ayuda a elaborar insumos que logren y cumplan lacalidad requerida y los estándares que la industria necesita. Los sistemas másusados son los de apilamiento, que significan el agrupamiento en capas delmineral, donde cada capa representa mineral que varía en tamaño y composiciónquímica de las que le preceden y anteceden. El mineral se retira mediante grúasy excavadoras, cargadores frontales y otros. El retiro del mineral de esta pilaresulta en la obtención de material con mezcla uniforme proveniente de todaslas capas.

 

Además existe el «beneficiamiento» de mejorar la calidad del hierro de bajoestándar al despachar y embarcar este mismo. Por ejemplo, la formación naturalde las reservas BONO provoca capas de casi puro óxido de hierro mezclados concapas de sílice parcialmente descompuestas. El mineral de las capas de sílicepuede ser fácilmente mejorado mediante técnicas simples de lavado donde laspartículas finas de sílice pueden ser separadas de las más pesadas, densas ydemás.

 

v  Lavado

 

Este método es el proceso más simple de concentración de mineral que aprovechala alta gravedad específica y tamaño bruto del mineral para separarlo de laganga silicosa más fina y liviana predominantemente en forma de cuarzo yarcilla. Se prepara el mineral para ser lavado en dos etapas más finas que 50mm. El mineral es alimentado a lavadores especialmente diseñados que seencargan de agitarlo intensamente mediante sus paletas que en combinación conel flujo contrapuesto del agua, remueve la sílice fina de éste, dejando unproducto residual muy rico en hierro.

 

v  Agitación

 

Algo más complejo es el de agitación, usado en el mineral concaracterísticas más refractarias que requiere de quiebre para remover las capasde sílice. Consisten estos instrumentos de agitación, generalmente, enpantallas horizontales que alojan una cama de 15 a 25 cm de profundidad.Mediante la acción pulsante del agua, acción impartida a través de una bombaoscilante o mediante el movimiento físico hacia arriba y abajo de la propiapantalla, el mineral entrante a ésta es estratificado. Al caer el mineral, elmovimiento pulsante permite que las partículas de sílice más livianas suban ala parte alta de la cama mientras que las partículas más ricas en hierro bajena la base.

 

Existen también otros medios de beneficiamiento como el de Separación deMedios Pesados, el Espiral, la Separación Magnética Húmeda de Alta Intensidad yel Cono Reichert.

 

Ø  Yacimientos enLatinoamérica

 

Los Mayores Yacimientos de Minera de Hierro en América Latina correspondena:

Bolivia Brasil Chile Colombia México Perú; en Colombia los principalesyacimientos se encuentran cerca de Paz del Río en Boyacá a 220 km al noroestede Bogotá.

 

Sondepósitos tipo camas, el mineral es del tipo de mina asociado con sedimentos dela Era Terciaria con un porcentaje promedio de 44% de Fe, 11% de Sílice y 1% defósforo. Sus reservas fueron estimadas en 73 Mt el año 1980. Es subterránea yes triturado y apantallado, los finos extraídos anteriormente a 1968 que hansido apilados se usan hoy como sínter feed. Su producción bordea las 600.000toneladas.

 


Comentarios

QUE DIBUJOS TAN LARGOS Y DIFICILES

es una mierda esto vallan a cagar hagan algo como la gente si lo van a hacer esto que es naada nada..uno quiere estudiar y no se puede!son una pinchila!un besitooo. pancrasia♥

quisiera saber cual es el porcentaje de finos generados durante la explotación, transporte y pre`paración del mineral de hierro

El proceso de faricacion aplicado en acerias paz del rio para la transformacion del mineral de hierro en la aactualidad no es muy tecnificado ya que la tecnologia utilizada es antigua con lo que se produce un gran impacto ambiental por la cantidad de desechos expulsados, sin embargo gracias a las inversiones del grupo votorantim brasilero quien cpmpro la mayoria de las acciones se estan implementando nuevas tecnologias que contribuiran a una menor de emision de desechos y mas produccion.\\ Lo cual beneficiara a la region en materia economica y ambiental. IVAN M. ORTIZ 234370

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