Da Mineração para Fundição

Minério de Ferro

Os minérios de ferro são rochas a partir das quais pode ser obtido ferro metálico de maneira economicamente viável. O ferro encontra-se geralmente sob a forma de óxidos, como a magnetita e a hematita ou ainda como um carbonato, a siderita.

Os minérios de ferro têm um teor de ferro variável (como um radical) composto com o mineral do qual este será extraído.

Mineração Mundial

O Reino Unido na época da primeira e segunda Revoluções Industriais, entre 1760 e 1910, era um dos maiores produtores do minério de ferro, mas as jazidas se começaram a se esgotar, porém não antes da Década de 1960.

Atualmente a extração de minério de ferro é uma indústria presente na maior parte dos países. Os dez maiores produtores mundiais de minério de Ferro (dados de 2006) são a China, Brasil, Austrália, Índia, Rússia, Ucrânia, África do Sul, Irã, Canadá e Estados Unidos. O consumo mundial de minério de ferro cresce cerca de 11% ao ano, e os maiores consumidores são a China, Japão, Coreia, Estados Unidos e a União Europeia.

Hematita

Os métodos de mineração variam consoante o tipo de minério. Os quatro principais, sob o ponto de vista de interesse econômico, são:

• Magnetita, 
• Titanomagnetita, 
• Hematita,
• Pisolita.

  

   

Brasil

No Brasil, as principais regiões produtoras de minério de ferro são o Quadrilátero Ferrífero, a Província Mineral de Carajás e a região de Corumbá, que contêm depósitos em rochas constituintes de formações ferríferas bandadas (isto é, formadas por rochas finamente bandadas ou laminadas, constituídas, principalmente, de minerais de sílica e de ferro, tais como hematita, magnetita e algumas variedades de carbonatos e silicatos), chamadas no país de itabirito.

No Brasil, os estados onde se encontram as maiores reservas de minério de ferro são: Pará, Piauí e Minas Gerais.

Fundição

Colocando de forma simples, fundição é um processo de aplicação de calor ao minério para extrair e refinar um metal de base. É uma forma de metalurgia extrativa. Ele é usado para extrair muitos metais de seus minérios, incluindo prata, ferro, cobre, alumínio, ouro e outros metais básicos. A fundição usa calor e um agente redutor químico para decompor o minério, expulsando outros elementos como gases ou outros componentes indesejados, deixando a base metálica para trás.

A fundição envolve mais do que apenas derreter o metal de seu minério. A maioria dos minérios é o composto químico do metal e outros elementos, como o oxigênio (como um óxido), o enxofre (como um sulfeto) ou o carbono e o oxigênio juntos (como um carbonato). Para extrair o metal, os trabalhadores devem fazer com que esses compostos passem por uma reação química. A fundição consiste, portanto, em usar substâncias redutoras adequadas que se combinam com esses elementos oxidantes para liberar o metal.

O agente redutor é comumente uma fonte de carbono, como o coque – ou, em épocas anteriores, o carvão vegetal. O carbono (ou monóxido de carbono derivado dele) remove o oxigênio do minério, deixando o metal elementar.

O óxido de ferro torna-se ferro metálico a aproximadamente 1250 ° C (2282 ° F ou 1523,15 K), quase 300 graus abaixo do ponto de fusão do ferro de 1538 ° C (2800,4 ° F ou 1811,15 K).

O carbono oxida em dois estágios, produzindo primeiro monóxido de carbono e depois dióxido de carbono. Como a maioria dos minérios é impura, muitas vezes é necessário usar o fluxo, como o calcário, para remover o resto das rochas que acompanha como excesso.

O metalúrgicos usam fluxos na fundição para diversos fins, entre os quais um dos principais catalisadores das reações desejadas e a limpeza das ligações químicas não-desejadas é o óxido de cálcio, na forma de cal, freqüentemente usado para esse fim, uma vez que ele pode reagir com o dióxido de carbono e dióxido de enxofre produzidos durante a torrefação e a fundição para mantê-los fora das peças, ligas e até do ambiente de trabalho, pois estes são extremamente tóxicos para operários, visitantes e supervisores.