El hierro

EL DESCUBRIMIENTO DEL HIERRO

Alrededor de 1500 a. J.C., los hititas de Asia Menor descubrieron que podían obtener hierro de ciertos minerales sometiéndolos al calor del carbón vegetal. Al principio, ese hierro fue decepcionante. En forma pura, es resistente, pero no tan duro como el mejor bronce. (El hierro meteórico no es hierro puro, sino una mezcla en proporción de 9 a 1 de hierro y níquel,algo que los antiguos no podían reproducir porque desconocían el níquel.)
Hacia 1200 a. J.C., sin duda por casualidad, se había descubierto que ese hierro, debidamente fundido, podía presentarse en una forma más dura. Esto sucedía cuando una parte del carbono contenido en el carbón vegetal se mezclaba con hierro para formar una aleación de hierro y carbono que llamamos acero.
Hacia 1000 a.J.C., estas formas carbonadas de hierro podían producirse en gran cantidad: empezaba la Edad del Hierro, el período en que este metal fue el más usado para armas y herramientas.

PRODUCCION DEL HIERRO
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 elprincipal 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), etcétera.
Se puede obtener hierro a partir de los óxidos con más o menos impurezas. Muchos de los minerales de hierro sonóxidos, y los que no, se pueden oxidar para obtener los correspondientes óxidos.
La reducción de los óxidos para obtener hierro se lleva a cabo en un horno denominado comúnmente alto horno (también, horno alto). En él se añaden los minerales de hierro en presencia de coque y carbonato de calcio, CaCO3, que actúa como escorificante.
Los gases sufren una serie de reacciones; el coque puede reaccionarcon el oxígeno para formar dióxido de carbono:
C + O2 → CO2
A su vez el dióxido de carbono puede reducirse para dar monóxido de carbono:
CO2 + C → 2CO
Aunque también se puede dar el proceso contrario al oxidarse el monóxido con oxígeno para volver a dar dióxido de carbono:
2CO + O2 → 2CO2
El proceso de oxidación de coque con oxígeno libera energía y se utiliza para calentar (llegándose hastaunos 1900 °C en la parte inferior del horno).
En primer lugar los óxidos de hierro pueden reducirse, parcial o totalmente, con el monóxido de carbono, CO; por ejemplo:
Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2
FeO + CO → Fe + CO2
Después, conforme se baja en el horno y la temperatura aumenta, reaccionan con el coque (carbono en su mayor parte), reduciéndose los óxidos. Por ejemplo:
Fe3O4 + C → 3FeO + CO
Elcarbonato de calcio (caliza) se descompone:
CaCO3 → CaO + CO2
Y el dióxido de carbono es reducido con el coque a monóxido de carbono como se ha visto antes.
Más abajo se producen procesos de carburación:
3Fe + 2CO → Fe3C + CO2
Finalmente se produce la combustión y desulfuración (eliminación de azufre) 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.
El arrabio suele contener bastantes impurezas no deseables, y es necesario someterlo a un proceso de afino en hornos llamados convertidores.
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 delmundo 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.
USOS DEL HIERRO
El hierro es el metal 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. El hierro tiene su gran...