Concentracion de Fe en Arenas Negras

26 (2011) 19-26

OBTENCIÓN DE HIERRO A PARTIR DE ARENAS NEGRAS

RESUMEN
El siguiente estudio pretende poner en comparación dos métodos de obtención de hierro, partiendo de
arenas negras con un gran porcentaje de magnetita. Las arenas fueron caracterizadas por diferentes técnicas
como fluorescencia de rayos X, microscopia electrónica de barrido, petrografía y análisis volumétrico, con elfin de conocer el porcentaje de hierro presente en las arenas que fue de 54,72%, secadas y concentradas en
seco por medio de un separador magnético tipo tambor. Del proceso de separación se obtuvo el 54,029 % de
material concentrado y 45,9% de material de rechazo. Luego de previos ensayos con diversos tipos de
aglomerantes, se realizó la peletización. A partir de dichos ensayos se determinó quela melaza diluida en
agua es el mejor aglomerante utilizando una relación 2:1 De allí, se dio inicio al primer método propuesto, el
cual consistió en llevar los pellets de arena concentrada, directamente a fusión en el horno eléctrico de arco,
sin ningún otro tipo de tratamiento adicional. Mientras que para el segundo método, los pellets fueron
hematizados a 1100 º C para facilitar suprerreducción, ya que la magnetita como tal carece de
permeabilidad y es muy densa; luego de ser llevados al proceso de reducción directa, se sometieron a fusión
en el horno eléctrico de arco. El material que mejor se comportó en el horno fue el material prerreducido,
debido a que la carga fue menor, los pellets prerreducidos permanecieron menos tiempo en fusión; en
cuanto a la composición química seobtuvo porcentajes similares tanto de carbono como de hierro, logrando
en ambos métodos resultados altamente favorables, en cuanto a la cantidad de acero obtenido.
Palabras claves: Acero, arenas negras, caracterización, fusión
ABSTRACT
The following study aims to compared two methods of obtaining iron, based on black sand with a large
percentage of magnetite. The sands were characterized bydifferent techniques such as X-ray fluorescence,
scanning electron microscopy, petrography and volumetric analysis in order to know the percentage of iron in
the sand was approximately 54.72%, dried and concentrated dry using a drum type magnetic separator. The
separation process was obtained concentrated material 54.029% and 45.9% of unconcentrated material.
After preliminary trials withvarious types of binders, was made into granules. From these tests was
determined that the molasses diluted in water is the best binder using a ratio of 2:1 From there, it began the
first method proposed, which was to bring the concentrated sand pellets directly to fusion in electric arc
furnace, without any other additional treatment. While the second method, the pellets were hematizados to
1100º C to facilitate pre-reduction, since the magnetite as such has no permeability and is very dense, then
be taken to the direct reduction process, underwent fusion in the electric arc furnace. The material behaved
better in the oven was pre-reduced material, because the charge was minor, the prereduced pellets stayed
less fusion time, in terms of chemical composition was obtained similarpercentages of both carbon and iron,
both methods achieved highly favorable results, as the quantity of steel obtained.
Key words: Steel, black sands, characterization, fusion

19

J. A. Vargas, E. A. Castañeda, A. H. Forero, S. C. Díaz; 26 (2011) 19-26
1. INTRODUCCIÓN
El hierro, es después del aluminio el
elemento metálico más abundante en la
naturaleza. Se encuentra en óxidos tales
comowustita, magnetita y hematita, sin
embargo, con el tiempo los yacimientos
explotables existentes en Colombia se han
hecho menos rentables incrementándose así
los costos de producción, situación que
coloca el mercado nacional del hierro en
desventaja frente al internacional. Por esta
razón, es de gran importancia buscar
estrategias costo-efectivas que garanticen la
continuidad en la...