¿De dónde se extrae el hierro?

El hierro es uno de los metales más abundantes en la corteza terrestre, segundo después del aluminio. Sin embargo, a nivel planetario, es el metal más abundante, ya que se encuentra en grandes concentraciones en el núcleo terrestre.

El color del hierro es gris plateado. En la naturaleza raramente se encuentra libre, sino que forma minerales y muchos óxidos.

Usos del hierro

El hierro representa el 95% de la producción mundial de metal. Es utilizado por el ser humano desde hace al menos seis mil años. Habitualmente no se lo utiliza en estado puro, con excepción de su uso magnético, sino como elemento matriz de aleaciones con otros metales y con no metales.

  • Uno de los principales usos del hierro es para formar acero, que es hierro con un porcentaje máximo de 2,1% de carbono.
  • El hierro con carbono y 12% de cromo forma acero inoxidable.
  • El hierro fundido, o hierro gris, es una aleación de hierro con más de 2% de carbono (por lo tanto no es acero) y más de 1 % de silicio. En su composición también se encuentra manganeso, fósforo y azufre.
  • El hierro forjado o hierro dulce es el tipo de hierro que permite ser forjado y martillado para tomar diferentes formas cuando está sometido a altas temperatura, lo que suele llamarse “al rojo”. Si se enfría rápidamente, el hierro forjado se endurece. Este tipo de hierro tiene mucho menos carbono que el acero (entre 0,05 % y 0,25 %).
Cocina de acero inoxidable.

El hierro y la salud

El hierro es un elemento necesario en el organismo, ya que forma parte de proteínas y es necesario para la oxigenación de los tejidos y el metabolismo de las células. Sin embargo, un exceso de hierro es nocivo para la salud.

Por esa razón, hay dejado de fabricarse cañerías de agua de hierro fundido. El depósito excesivo de hierro en los tejidos se denomina siderosis. Además, se ha comprobado que el trabajo en la fundición de hierro y acero es un importante causante de cáncer.

Extracción del hierro

Vista de una mina de hierro.

Dado que el hierro no se encuentra en estado puro en la naturaleza, se obtiene principalmente a partir de óxidos y otros minerales.

La mayor cantidad de reservas de hierro en minas se encuentran en Australia, en segundo lugar en Brasil, en Rusia y en China. Para extraer el hierro de las minas, en primer lugar se utilizan explosivos para desprender la roca. El material obtenido se transporta en camiones hacia la planta de tratamiento.

Sin embargo, previamente a la llegada a la planta de tratamiento, los camiones pasan por detectores de metales para comprobar que en su carga se encuentre hierro. De no ser así, la carga se desecha. Una vez que la carga llega a la planta, las rocas se trituran.

El material triturado se separa entre aquellos que contienen metal y los que no, a través de uno de dos métodos:

  • Flotación. Se utilizan detergentes que se adhieren al hierro y lo hacen flotar.
  • Imanes. Atraen sólo al hierro y no a las rocas.

Los fragmentos seleccionados aún tienen menos del 70 % de hierro.

Para purificarlos, se ubican en un alto horno, donde alcanzan altas temperaturas junto con coque y carbonato de calcio. Al aumentar la temperatura, se forman gases que permiten que el carbono reaccione con el oxígeno, formando dióxido de carbono, y posteriormente monóxido de carbono.

Los óxidos del hierro se unen al monóxido de carbono, formando dióxido de carbono y liberando la molécula de hierro. Una vez que disminuye la temperatura, se elimina el azufre a través de la entrada de aire. De todas sustancias que entraron en el horno, se forman dos fracciones diferenciadas:

  • Escorias. Mezcla de óxidos y sulfuros.
  • Arrabio. Sustancia con impurezas pero con alto porcentaje de hierro.

El arrabio luego se somete a nuevas altas temperaturas en hornos convertidores. En estos hornos se inyectan los gases necesarios para producir acero, hierro fundido, hierro forjado, o cualquier otra aleación.

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