Hematita y hierro

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Hematita y hierro

  1. 1. VALORANDO EL PATRIMONIO NATURAL Y CULTURAL DEL PERÚHEMATITES1. COMPOSICIÓN QUÍMICA La hematita, hematites u oligisto es un mineral compuesto de óxido férrico, cuya fórmula es “Fe2O3” y constituye una importante mena de hierro ya que en estado puro contiene un 70% de este metal. A veces posee trazas de titanio Ti, de aluminio Al, de manganeso Mn y de agua H2O. Es el polimorfo α de Fe2O3, la magnetita. General Categoría Minerales óxidos Clase 4.CB.05 (Strunz) Fórmula química Fe2O3 Propiedades físicas Color Varía desde pardusco, rojo sangre, rojo brillante y rojo pardusco a gris acero y negro hierro Raya Marrón, roja pardusca Lustre De metálico a mate Transparencia Opaco Sistema cristalino Trigonal. Ocasionalmente piramidales o prismáticos. Hábito cristalino Masivo Macla Ninguna Exfoliación Ninguna Fractura Desigual a nsubconcoidea Dureza 5 a 6 en la escala de Mohs Peso específico 5,26 Variedades principales Ocres rojos mezcla de hematita y arcilla. son óxidos de hierro hidratados entre cuyas variedades figura la goethita, la Hematita parda o limonita lepidocrocita, etcétera.2. USOS O APLICACIONES Propiedades especiales: mineral industrial, pigmento, extracción de hierro, agente para pulido. Su formación puede ser hidrotermal y de reemplazamiento. También se forma en rocas ígneas como mineral accesorio. Puede volverse magnético al calentarse. El color rojo y el hecho de que manche es característico.
  2. 2. 3. VARIEDADES a) Hematita especular o Especularita Presenta un color gris a plateado de brillo metálico. Se ve como pequeños espejos, de ahí su nombre “especular”. Se puede presentar en hábito hojoso o tabular, o como cristales anhedrales. b) Hematita terrosa Ésta se encuentra en un color rojizo, además de tener la característica de que mancha la piel al tocarla. Se observan contenidos de otros minerales dentro de la hematita terrosa, si son cristales blancos y transparentes, probablemente son minerales de zinc, tales como la calamina y smithsonita, que son carbonatos de zinc que podríamos identificar al atacarla con HCl. Al atacar una muestra de hematita terrosa con HCl, observamos que la hematita es ligeramente soluble en el ácido, obteniéndose una coloración amarilla. La hematita tiene un color de raya roja, y se vuelve fuertemente magnética cuando es calentada en llama reductora.4. MINERALES QUE SE EXTRAEN A PARTIR DE ELLOS Su principal Localización se encuentran en México, Rusia, India, Kazagstán y Bolivia.5. MINERALES QUE SE EXTRAEN A PARTIR DEL HEMATITES Hematita es el óxido de hierro en una de sus formas minerales varios. La hematita es un mineral principal de hierro y la mayor parte del hierro puro se obtiene se extrae de hematita extraído. La mayoría de los depósitos de hematita se encuentran en el mineral de hierro en formaciones minerales. Formas cristalizadas de la hematita se producen como celosías romboédricos. En cualquier color o forma que se produzcan, hematites siempre tienen al menos un color oxidado raya sobre ellos.HIERRO (FE)El hierro es un elemento químico de número atómico26 situado en el grupo 8, periodo 4 de la tablaperiódica de los elementos. Su símbolo es Fe.Este metal de transición es el cuarto elemento másabundante en la corteza terrestre, representando un5%, entre los metales sólo el aluminio es másabundante. El núcleo de la Tierra está formadoprincipalmente por hierro y níquel, generando al moverse un campo magnético. Hasido históricamente muy importante, y un período de la historia recibe el nombre deEdad de Hierro.
  3. 3. 1. COMPUESTOS El hierro forma compuestos en los que tiene valencia +2 y compuestos en los que tiene valencia +3. Los compuestos de hierro (II) se oxidan fácilmente a compuestos de hierro (III). El compuesto más importante de hierro (II) es el sulfato de hierro (II) FeSO4, normalmente existe en forma de cristales verde pálido. Se obtiene en grandes cantidades como subproducto al limpiar el hierro con baño químico, para obtener tónicos medicinales y para fabricar tinta y pigmentos. El óxido de hierro (III), un polvo rojo amorfo que se obtiene tratando sales de hierro (III) con una base. Se utiliza como pigmento y se denomina rojo veneciano. También se usa como abrasivo para pulir y como medio magnetizable de cintas y discos magnéticos. El cloruro de hierro (III), que se obtiene en forma de cristales brillantes de color verde oscuro al calentar hierro con cloro, se utiliza en medicina y como una disolución alcohólica llamada tintura de hierro.2. PROPIEDADES QUÍMICAS Químicamente el hierro es un metal activo. Se combina con los halógenos. Desplaza al hidrógeno de la mayoría de los ácidos débiles. Expuesto al aire húmedo, se corroe formando óxido de hierro hidratado, una sustancia pardo-rojiza, escamosa, conocida comúnmente como orín. La formación de orín es un fenómeno electroquímico en el cual las impurezas presentes en el hierro interactúan eléctricamente con el hierro metal. Se establece una pequeña corriente en la que el agua de la atmósfera proporciona una disolución electrolítica. El agua y los electrólitos solubles aceleran la reacción. En este proceso, el hierro metálico se descompone y reacciona con el oxígeno del aire para formar el orín. La reacción es más rápida en aquellos lugares donde se acumula el orín, y la superficie del metal acaba agujereándose. El sulfato ferroso se oxida fácilmente y se utiliza en la purIficación del agua, convirtiéndose en hidróxido férrico, como mencionaremos después. Entre los usos del sulfato ferroso se pueden citar los de mordientes en los tintes, materia prima para la manufactura de otros compuestos de hierro y la fabricación de tintas. En la tinta azul negra, se añade un tinte azul soluble en el agua para dar a la tinta un color previo antes de que se forme el compuesto de hierro coloreado. Por tanto para quitar manchas de tinta de esta clase habrá que eliminar previamente el compuesto férrico presente, para lo cual se utiliza comúnmente un agente reductor. Se utiliza esta sal para la formación de otros yoduros metálicos y en farmacia, existe en la naturaleza y puede ser producido por la reacción del sulfato ferroso con sulfato trisódico. TABLA DE PROPIEDADES FÍSICAS SIMBOLO Fe Número Atómico 26 Peso Atómico 55.847 Estructura Electrónica [Ar] 3d64s2 Estado Oxidación 2,3
  4. 4. Electronegatividad 1,8 Volumen Atómico 7,1 Radio Atómico 1,26 Radio Iónico 0,76 [2+] 0,64[3+] Radio Covalente 1,17 Calor Específico 0,11 Potencial de Ionización 7,90 Temperatura de Fusión 1.536 Temperatura Ebullición 2.740 Densidad 7,87gr/mol3. APLICACIONES Y PRODUCCIÓN El hierro es el metal duro más usado, con el 95% en peso de la producción mundial de metal. El hierro puro no tiene demasiadas aplicaciones, salvo excepciones para utilizar su potencial magnético. Las aleaciones férreas presentan una gran variedad de propiedades mecánicas dependiendo de su composición o el tratamiento que se haya llevado a cabo.El hierro puro tiene un uso limitado. El hierro comercial contiene invariablemente pequeñas cantidades de carbono y otras impurezas que alteran sus propiedades físicas, pero éstas pueden mejorarse considerablemente añadiendo más carbono y otros elementos de aleación. La mayor parte del hierro se utiliza en formas sometidas a un tratamiento especial, como el hierro forjado, el hierro fundido y el acero. Comercialmente, el hierro puro se utiliza para obtener láminas metálicas galvanizadas y electroimanes. Los compuestos de hierro se usan en medicina para el tratamiento de la anemia, es decir, cuando desciende la cantidad de hemoglobina. El hierro es un material estructural fundamental para la construcción de buques, equipos ferroviarios , puentes, automóviles, etc.las planchas de hierro se recubren con otros materiales. Cuando está recubierto con zinc se le llama hierro galvanizado; cuando la capa protectora es de estaño se tiene la hojalata. En la fabricación de envases de hojalata las hojas de hierro laminado o se les hace pasar atrevas de un estaño fundido. Si el revestimiento de estaño es imperfecto, la corrosión es rápida. a. ACEROS Los aceros son aleaciones férreas con un contenido máximo de carbono del 2%. Algunas aleaciones no son ferromagnéticas. Éste puede tener otros aleantes e impurezas. Dependiendo de su contenido en carbono se clasifican en:
  5. 5. Acero bajo en carbono Acero medio en carbono Acero alto en carbono Aceros aleados Aceros inoxidables: uno de los inconvenientes del hierro es que se oxida con facilidad. Añadiendo un 12% de cromo se considera acero inoxidable, debido a que este aleante crea una capa superficial que protege al acero de la corrosión. El uso más extenso del hierro es para la obtención de aceros estructurales; también se producen grandes cantidades de hierro fundido y de hierro forjado. Entre otros usos del hierro y de sus compuestos se tienen la fabricación de imanes, tintes (tintas, papel para heliográficas, pigmentos pulidores). b. FUNDICIONES Cuando el contenido en carbono es superior a un 2.43% en peso, la aleación se denomina fundición. Este carbono puede encontrarse disuelto, formando cementita o en forma libre. Son muy duras y frágiles. Hay distintos tipos de fundiciones: Gris Blanca Atruchada Maleable americana Maleable europea Esferoidal o dúctil Vermicular Sus características varían de un tipo a otra; según el tipo se utilizan para distintas aplicaciones: en motores, válvulas, engranajes, etc.4. EXTRACCIÓN El hierro es el metal de transición más abundante en la corteza terrestre, y cuarto de todos los elementos. También existe en el Universo, habiéndose encontrado meteoritos que lo contienen. Es el principal metal que compone el núcleo de la Tierra hasta con un 70%. Se encuentra formando parte de numerosos minerales, entre los que destacan la hematites (Fe2O3), la magnetita (Fe3O4), la limonita (FeO (OH)), la siderita (FeCO3), la pirita (FeS2), la ilmenita (FeTiO3), etc. Se puede obtener hierro a partir de los óxidos con más o menos impurezas. Muchos de los minerales de hierro son óxidos.
  6. 6. La reducción de los óxidos para obtener hierro se lleva a cabo en un horno denominado comúnmente alto horno. Los gases sufren una serie de reacciones; el coque puede reaccionar con el oxígeno para formar dióxido de carbono. El proceso de oxidación de coque con oxígeno libera energía y se utiliza para calentar. Después, conforme se baja en el horno y la temperatura aumenta, reaccionan con el coque, reduciéndose los óxidos. Finalmente se produce la combustión y desulfuración mediante la entrada de aire. Y por último se separan dos fracciones: la escoria y el arrabio (hierro fundido, que es la materia prima que luego se emplea en la industria) En 2000 los cinco mayores productores de hierro eran China, Brasil, Australia, Rusia e India, con el 70% de la producción mundial. Actualmente el mayor yacimiento de Hierro del mundo se encuentra en la región de "El Mutún", en el departamento de Santa Cruz, Bolivia; dicho yacimiento cuenta con más de 40.000.000 de toneladas para explotar.5. EXPLOTACIÓN EN EL PERÚ La producción acumulada de hierro en Perú durante los dos primeros meses del año alcanzó un millón 73.787 toneladas largas finas, lo cual representa un aumento de 20,9% respecto al mismo periodo de 2010. Las empresas en el rubro extracción de minerales de hierro, destacan: CONANDINOS S.A.C PAN AMERICAN SILVER PERU S.A.C SERMINAS SOCIEDAD ANONIMA CERRADA - SERMINAS S.A.C SHOUGANG HIERRO PERU S.A.A Las cifras proporcionadas por el Ministerio de Energía y Minas muestran que la producción de hierro, a cargo de la empresa china Shougang Hierro Perú, mantiene una tendencia a la alza en el país andino. En febrero del presente año la producción de Shougang Hierro Perú fue de 533.460 toneladas largas finas, lo que representó un incremento de 19,84% comparado con la producción de febrero del año pasado, indicaron fuentes oficiales. Este incremento también fue notable en 2010, cuando la producción acumulada de hierro fue de más de seis millones de toneladas largas finas, lo que representó un incremento de 36,75% con relación a la producción del año anterior. El distrito de Marcona cubre un área aproximada de 150 kilómetros cuadrados y la extracción del mineral se realiza mediante operaciones de explotación a tajo abierto. Voceros de la empresa Shougang anunciaron inversiones por 1.000 millones de dólares en la ampliación de su mina, la cual debe quedar lista en el cuarto trimestre del 2012, con vista a producir más de 16 millones de toneladas métricas finas de hierro por año.

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