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¿Cómo obtenemos hierro del mineral de hierro?
Tiempo: 2024-10-20
La obtención de hierro a partir del mineral de hierro es un proceso que principalmente se lleva a cabo en un alto horno mediante un método conocido como "proceso de reducción". A continuación se describen los pasos principales de este proceso:
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Preparación del mineral: El mineral de hierro (principalmente hematita, Fe₂O₃, o magnetita, Fe₃O₄) se extrae de las minas y se tritura en trozos más pequeños. Este mineral puede ser aglomerado mediante sinterización o pellitización para mejorar su manejo y eficiencia en el alto horno.
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Cargado del alto horno: Junto con el mineral de hierro, se introducen en el alto horno coque (carbono casi puro, derivado del carbón) y piedra caliza (CaCO₃).
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Inicio del proceso en el alto horno: El coque se quema en presencia de aire caliente que se inyecta desde la parte inferior del alto horno. La combustión del coque produce dióxido de carbono (CO₂): \[ C + O₂ \rightarrow CO₂ \]
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Formación de monóxido de carbono: Al subir, el CO₂ reacciona con más coque y se convierte en monóxido de carbono (CO): \[ CO₂ + C \rightarrow 2CO \]
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Reducción del mineral de hierro: El monóxido de carbono actúa como agente reductor y elimina el oxígeno del mineral de hierro para producir hierro metálico (Fe): \[ Fe₂O₃ + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO₂ \]
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Función de la piedra caliza: La piedra caliza se descompone en óxido de calcio (CaO) y dióxido de carbono (CO₂): \[ CaCO₃ \rightarrow CaO + CO₂ \] El óxido de calcio se combina con las impurezas del mineral de hierro para formar una escoria líquida que flota sobre el hierro fundido.
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Recolección de productos: El hierro fundido (conocido como arrabio) se acumula en la base del horno y se extrae periódicamente. La escoria líquida también se recolecta y se puede usar en la producción de cemento o como material de construcción.
El arrabio extraído del alto horno contiene típicamente carbono y otras impurezas. Para obtener acero, el arrabio se somete a procesos adicionales como la inyección de oxígeno puro para reducir su contenido de carbono y eliminar impurezas, en lo que se conoce como el proceso de aceración.
