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Mena-Una mena de un elemento químico, generalmente un metal, es un mineral o roca del cual se puede extraer dicho elemento porque lo contiene en cantidad suficiente para poder aprovecharlo.
Ganga-La ganga es una roca que se descarta al extraer la mena de un yacimiento de cierto mineral, por carecer de valor económico o ser demasiado costoso su aprovechamiento.
Pellets-El término pélet (también pellet o pella) es una denominación genérica utilizada para referirse a pequeñas porciones de material aglomerado o comprimido de diferentes materiales

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El hierro es un metal por lo que no se encuentra en estado puro en la naturaleza, sino que forma parte de numerosos minerales. Los minerales más utilizados para la obtención de hierro en la actualidad son dos óxidos, la hematita y magnetita, y también están la limonita, que es un hidróxido de hierro y la siderita o carbonato de hierro.

En este artículo mencionaremos de manera breve, los procesos involucrados en la obtención de hierro. Después de la parte de minado y acarreo el mineral se somete a los procesos mencionados a continuación:

Trituración y molienda.
La trituración tiene por objeto reducir el tamaño de los minerales. Esta etapa del proceso puede realizarse en seco, en máquinas llamadas quebradoras, en la mayoría de los casos del tipo giratorio.

La molienda puede ser de tipo húmedo y de tipo seco, para este proceso se utilizan los molinos rotatorios.

La diferencia entre la trituración y la molienda está en el tamaño de los materiales obtenidos en cada proceso: en la molienda se obtiene el mineral en partículas más pequeñas que en la trituración.

Clasificación.
Es la separación del material obtenido en los procesos anteriores por tamaños similares. Se utilizan diversos instrumentos y procedimientos. Como la criba que separa el material por tamaño, por una parte los que pasan por una malla y los que no pasan y el tamiz que es una criba fina y se usa para obtener partículas muy pequeñas.

Concentración
Es la operación de separar el mineral objetivo de otros elementos, los procedimientos más utilizados para este fin son:

Flotación: Se separan las partículas de materiales diferentes haciendo que el mineral objetivo flote sobre una solución acuosa en forma de burbujas y los demás elementos se precipiten hacia el fondo de la celda de flotación.

Separación magnética: Un material con propiedades magnéticas como el hierro se puede separar de la escoria aplicando un campo magnético. Las partículas magnéticas que entran a este campo son atraídas a las líneas de fuerzas, y migran a la región de mayor densidad de flujo, esta es la base de la separación magnética.

Peletización
Si el mineral tiene un bajo contenido de impurezas (principalmente fósforo y azufre), puede ser utilizado para carga directa a Altos Hornos, requiriendo sólo tratamientos de molienda y concentración. Pero si el contenido de impurezas es relativamente alto, se realiza también la molienda y concentración, pero se requiere además de un proceso químico de peletización, donde se reducen significativamente estas impurezas.

La peletización es un proceso que consiste en la aglomeración del mineral finamente molido o un concentrado por la adición de aditivos, aglomerantes y una determinada cantidad de agua para darle forma de partículas esféricas las cuales son endurecidas por cocción en hornos rotatorios.

Briquetado
Para este proceso se suministra esponja de hierro granular, obtenida de la reducción del mineral en hornos rotatorios y se hace pasar por una prensa de rodillos para moldearlo en forma de briquetas, que serán posteriormente utilizadas como carga metálica en hornos eléctricos para la fabricación de acero.

Le agradezco por su lectura y quedo atento a sus comentarios.

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El hierro es un metal por lo que no se encuentra en estado puro en la naturaleza, sino que forma parte de numerosos minerales. Los minerales más utilizados para la obtención de hierro en la actualidad son dos óxidos, la hematita y magnetita, y también están la limonita, que es un hidróxido de hierro y la siderita o carbonato de hierro.

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Obtención de fundición y acero a altas temperaturas. El alto horno

- mineral de hierro, que lleva el metal.

- carbón de coque, combustible que aporta carbono.

- piedra calcarea o caliza, actúa como fundente.
El Alto Horno
Las materias primas se transportan en vagonetas hasta entrar por el tragante del alto horno, que pode llegar a los 80 m de altura.

Una tobera inyecta aire caliente a 1.000ºC.

En el vientre (parte más ancha) se funde el mineral de hierro debido a la combustión del carbón, llegando a los 1.800ºC en la parte baja del horno.

El Arrabio

En el crisol (parte baja del horno) se acumulan dos clases de material fundido:

1) ARRABIO: es el hierro líquido que, al ser más denso, se acúmula en el hondo. El arrabio se saca del horno por la piquera y se vierte en grandes recipientes llamados torpedos, que lo transportan a la fundición o a la acería. La composición del arrabio es hierro carbono en bastante porcentaje y se denomina primera fundición o fundición de primera fusión.

2) ESCORIA: son las impurezas fundidas y, al ser menos densas, flotan sobre lo arrabio. Son eliminadas por su piquera.
El acero y el horno convertidor
El 75% del arrabio producido nos altos nos fuere se destina a la fabricación de acero: el torpedos transportan el arrabio incluso a acería donde se recoge con una cuchara de colada y se vierte en un horno convertidor junto con piedra calcarea como fundente (y, a veces, también se introduce chatarra).

Se introduce oxígeno a altas temperaturas a través de una lanza que reduce la cantidad de carbono de la aleación, afinando el arrabio hasta obtener acero y produciendo una escria que luego se rechaza.

Afinado del acero. El horno eléctrico.

Generalmente el acero necesita pasar por los hornos eléctricos de afino, para obtener aceros aleados o especiales, como los inoxidables.

Colada continua y laminación

Colada continua: el acero se vierte con la cuchara por la parte superior de un molde y sale continuamente por la parte inferior con la forma del producto: palanquillas y planchones.

Laminación: una batería de rodillos aprisiona el metal caliente disminuyendo el espesor según avanza la lámina obteniendo barras, planchas y perfiles macizos o huecos.

En ocasiones se emplean otras coladas:

Colada convencional: el acero se vierte sobre moldes con la forma del producto final.

Colada sobre lingoteras: cuando "sobra" producción de acero, éste se vierte en moldes con forma de lingotes para cuando se precise.

Productos finales. Conformado

Los productos semiacabados cómo barras, alambres, planchas y perfiles pasan a las industrias de conformado de metal: laminación, estampación, extrusión, embutición, mecanizado, troquelado, trefilado; y obtener piezas de coches, barcos, vigas, trenes, ...

La fundición y el horno cubilote

A veces el arrabio obtenido en alto horno se vierte con una cuchara de colada en moldes de arena o de acero en los que solidifica con la forma final deseada.

El horno cubilote. Cuando hace falta reducir la cantidad de carbono del arrabio se carga el horno cubilote con lingotes de arrabio, carbón de coque y piedra calcárea. Se inyecta oxígeno para reaccionar con el carbono y reducirlo hasta obtener la fundición deseada. Ésta se vierte sobre una cuchara de colada, y luego a los diferentes moldes, donde solidificará con la forma final deseada.

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4.2.1.- Obtención del mineral de hierro.

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Obtención de fundición y acero a altas temperaturas. El alto horno - mineral de hierro, que lleva el metal. - carbón de coque, combustible que aporta carbono. - piedra calcarea o caliza, actúa como fundente. El Alto Horno Las materias primas se transportan en vagonetas hasta entrar por el tragante del alto horno, que pode llegar a los 80 m de altura.

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productos finales:
Los productos semiacabados cómo barras, alambres, planchas y perfiles pasan a las industrias de conformado de metal: laminación, estampación, extrusión, embutición, mecanizado, troquelado, trefilado; y obtener piezas de coches, barcos, vigas, trenes, etc..

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Briquetado:
Para este proceso se suministra esponja de hierro granular, obtenida de la reducción del mineral en hornos rotatorios y se hace pasar por una prensa de rodillos para moldearlo en forma de briquetas, que serán posteriormente utilizadas como carga metálica en hornos eléctricos para la fabricación de acero.

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Oleada continua y laminación:
Colada continua: el acero se vierte con la cuchara por la parte superior de un molde y sale continuamente por la parte inferior con la forma del producto: palanquillas y planchones.

Laminación: una batería de rodillos aprisiona el metal caliente disminuyendo el espesor según avanza la lámina obteniendo barras, planchas y perfiles macizos o huecos.

En ocasiones se emplean otras coladas:

Colada convencional: el acero se vierte sobre moldes con la forma del producto final.

Colada sobre lingoteras: cuando “sobra” producción de acero, éste se vierte en moldes con forma de lingotes para cuando se precise.

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Generalmente el acero necesita pasar por los hornos eléctricos de afino, para obtener aceros aleados o especiales, como los inoxidables.
Se introduce oxígeno a altas temperaturas a través de una lanza que reduce la cantidad de carbono de la aleación, afinando el arrabio hasta obtener acero y produciendo una escoria que luego se rechaza.

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Acumulación de materiales:
En el crisol (parte baja del horno) se acumulan dos clases de material fundido:

Arrabio: es el hierro líquido que, al ser más denso, se acumula en el hondo. El arrabio se saca del horno por la piquera y se vierte en grandes recipientes llamados torpedos, que lo transportan a la fundición o a la acería. La composición del arrabio es hierro carbono en bastante porcentaje y se denomina primera fundición o fundición de primera fusión.

Escoria: son las impurezas fundidas y, al ser menos densas, flotan sobre lo arrabio. Son eliminadas por su piquera.

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Una vez realizada la separación del mineral de hierro, se le somete a un proceso por el que se forman una especie de aglomerado de mineral llamado pellets. Estos se transportan a la planta siderúrgica donde se procesarán en el alto horno.

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Consiste en la extracción en las minas de los distintos minerales que contienen hierro. En ellas la mena, se encuentra formando parte de las rocas, las cuales además de la mena contienen componentes no útiles llamados gangas. Ambas partes deben ser separadas, para lo que se pueden emplear dos métodos:
Imantación: en primer lugar se tritura la roca y se hace pasar por un campo magnético aquellos productos que contengan hierro se separarán de las otras rocas.
Separación por densidad: una vez triturada, la roca se sumerge en agua. Al tener la mena distinta densidad que la ganga, ésta se separa del mineral de hierro.

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Este es uno de los óxidos mas utilizados para la obtención del hierro metálico

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El hierro es un metal que no se encuentra en estado puro en la naturaleza sino que está formado de numerosos minerales.
Existen muchos minerales que contienen hierro, para que un mineral pueda ser utilizado para la obtención de hierro metálico tiene que cumplir dos condiciones:

Tiene que presentar altas concentraciones de hierro.

debe de ser un mineral muy abundante.

Los minerales más utilizados en la actualidad son 2 óxidos la hematita (Fe2O3) y magnetita (Fe304) , la limonita, que es un hidróxido de hierro de fórmula (FeO·OH nH2O) y la siderita o carbonato de hierro (FeCO3).

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Extrayendo HIERRO del suelo | Colección de elementos químicos