MINERALES DE FE

1. MINERALES DE HIERRO

El hierro constituye cerca del 1,51% en peso de la corteza terrestre. Es uno de los siete metales conocidos desde la antigüedad. Aunque muy raramente se encuentra libre en la naturaleza, la facilidad con que sus óxidos son reducidos por el carbón y la abundancia de los mismos en la superficie terrestre, hicieron posible su descubrimiento y aplicación a la fabricación de utensilios y armas.

El hierro se encuentra en numerosos minerales y mineraloides, magnetita (Fe3O4), hematita (Fe2O3), limonita (Fe2O3 .nH2O), siderita (FeCO3), pirita (FeS2), etc. Si bien hay una diversidad de minerales de hierro distribuidos sobre la corteza terrestre (óxidos, carbonatos, sulfuros, sulfatos, silicatos, etc.) son pocos los minerales usados comercialmente como fuente de hierro.

La razón estriba en la cantidad de metal, o ley, que el mineral contenga. Para ser utilizados en la industria siderúrgica estos materiales deben contener un mínimo de 40% de hierro. Las impurezas (ganga), que siempre acompañan a los minerales, disminuyen el porcentaje de hierro en los mismos. La magnetita contiene, teóricamente 72,3 % de hierro, la hematita 69,9 %. En cambio, el contenido teórico de hierro en la pirita es de apenas 46,6 %. Los porcentajes reales disminuyen debido a la ganga.

Otro factor que puede condicionar el uso de un mineral de hierro como materia prima para la obtención de acero, es la presencia de ciertos elementos que puedan dificultar el proceso o que le comuniquen al producto características indeseadas.

1.1 LA MAGNETITA

La magnetita (o piedra imán) es un mineral de hierro constituido por óxido ferroso-diférrico (Fe3O4) que debe su nombre de la ciudad griega de Magnesia. Su fuerte magnetismo se debe a un fenómeno de ferrimagnetismo: los momentos magnéticos de los distintos cationes de hierro del sistema se encuentran fuertemente acoplados, por interacciones antiferromagnéticas, pero de forma que en cada celda unidad resulta un momento magnético no compensado.

La suma de estos momentos magnéticos no compensados, fuertemente acoplados entre sí, es la responsable de que la magnetita sea un imán.

La magnetita es un compuesto muy estable a altas temperaturas, aunque a temperaturas bajas o en presencia de aire húmedo a temperatura ambiente se oxide lentamente y forme óxido férrico.

1.1.1 Características y/o aspectos

LUSTRE:

El lustre de la magnetita o la apariencia puede parecer metálica o no metálica (como una roca). La superficie aparecerá brillante o mate, cerosa o iridiscente.

DUREZA:

En la escala de dureza de Mohs, que evalúa el rango de dureza de los minerales de 1 (blando) a 10 (duro), la magnetita se encuentra entre 5,5 y 6,5. La magnetita es tan dura como el feldespato, que es más duro que la apatita pero más blando que el cuarzo.

COLOR:

El color es uno de los atributos geológicos utilizados para distinguir un mineral de otro. El color de la magnetita varía entre gris oscuro a negro.

RAYA:

La raya describe el color del polvo derivado de la pulverización del mineral. Se puede generar por el roce con un azulejo de cerámica blanca o plato. La raya de la magnetita es negra.

ESCISIÓN:

La escisión ilustra la manera como el mineral se separa de forma consistente, ya sea en una dirección o múltiples direcciones. La magnetita usualmente no se escinde, aunque algunos ejemplares llegan a tener ocho divisiones señalando una ruptura irregular.

LA FRACTURA

La fractura representa la manera en que se ve un mineral cuando se destruye. La magnetita se ve suave, con forma de concha convexa y con una superficie cóncava, como la obsidiana; como un vidrio volcánico suave y negro, una superficie brillante formada por el rápido enfriamiento de la lava.

MAGNETISMO

Los geólogos y mineralogistas averiguan las propiedades de la magnetita. Cómo la magnetita es atraída por los imanes se la considera un imán natural.

PESO ESPECÍFICO

El peso específico evalúa la masa del mineral comparado con el agua. La magnetita registra un peso específico promedio de 5.1, en el mismo rango que la hemetita y la pirita. La magnetita tiene mayor peso específico que el azufre, el cuarzo y la calcita, y menor peso específico que el cobalto, cinabrio y oro.

SISTEMA DE CRISTALES

El sistema de cristales describe la formación del mineral. La magnetita tiene un sistema de cristales isométricos, lo que significa que el cristal es simétrico.

TRANSPARENCIA

Los minerales varían entre tres niveles de claridad. Pueden ser transparentes (diamante y vidrio), translúcidos o lechoso (ópalos y calcedonia) u opacos (jaspe o turquesa). La magnetita es un mineral opaco.

1.1.2 Yacimientos

Es frecuente en ambientes de tipos diversos. Puede encontrarse en rocas sedimentarias, metamórficas o ígneas. La magnetita se ha localizado no sólo en masa, sino también en forma de granos llamados arenas negras. Se ha encontrado en meteoritos.

Hay gran abundancia de este material en la zona de Kiruna, Suecia.

Una variedad particular la constituye la valentinesita, combinación de magnetita con cuarzo.

1.1.3 Aplicaciones o uso

COMO MINERAL:

Junto con la hematita es una de las menas más importantes, al contener un 72% de hierro (es el mineral con más contenido en hierro).

EN SERES VIVOS:

La magnetita es usada por diferentes animales para orientarse en el campo magnético de la tierra. Entre ellas las abejas y los moluscos. Las palomas tienen en el pico pequeños granos de magnetita que determinan la dirección del campo magnético y les permiten orientarse. También pequeñas bacterias tienen cristales de magnetita de 40 hasta 100 nm en su interior, rodeadas de una membrana dispuestas de modo que forman una especie de brújula y permiten a las bacterias nadar siguiendo líneas del campo magnético.

COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN:

Se usa como añadido natural de alta densidad (4,65 hasta 4,80 kg/l) en hormigones, especialmente para protección radiológica.

EN CALDERAS INDUSTRIALES:

La magnetita es un compuesto muy estable a altas temperaturas, aunque a temperaturas bajas o en presencia de aire húmedo a temperatura ambiente se oxide lentamente y forme óxido férrico. Esta estabilidad de la magnetita a altas temperaturas hace que sea un buen protector del interior de los tubos de la caldera. Es por ello que se hacen tratamientos químicos en las calderas industriales que persiguen formar en el interior de los tubos capas continuas de magnetita.

1.2 HEMATITA

El oligisto o hematita es un mineral

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