Minerales de la Rep blica mexicana que contienen hierro
Páginas: 5 (1085 palabras)
Publicado: 9 de septiembre de 2015
Minerales de la República mexicana que contienen hierro:
1) siderita (FeCO3)
2) magnetita (Fe3O4)
Reacciones al alto horno
C + O2 —-> CO2 + Calor
Carbono + Oxígeno —-> Anhídrido carbónico
Esta reacción es exotérmica, es decir, lleva consigo la producción de calor, y, como resultado, tiene lugar una elevación de la temperatura. El anhídrido carbónico que se forma asciende, encontrando a supaso nuevas remesas de coque, mediante el cual, en estas condiciones de temperatura, se reduce a monóxido de carbono.
CO2 + C —> 2 C0
Anhídrido carbónico + Carbono —>Monóxido de carbono
Las moléculas de monóxido de carbono pueden, a su vez, combinarse con otros átomos de oxígeno, procedentes del óxido de hierro, para formar, nuevamente, anhídrido carbónico, con transformación simultánea de hierrometálico. A este resultado se llega por medio de una complicada serie de reacciones químicas, pero el proceso global es, fundamentalmente, el siguiente:
Fe2O3 + 3 CO —-> 2 Fe + 3 CO2
Óxido Férrico + Monóxido de carbono —> Hierro + Anhídrido carbónico
Veamos, con un poco más de detalle, las distintas etapas que constituyen el proceso global, así como las diferentes zonas del alto horno, endonde se producen estas reacciones parciales. Cuando se introduce el mineral de hierro por la parte superior del alto horno tienen lugar dos reacciones entre el propio mineral y los gases de salida que encuentra a su paso:
Fe2O3 + CO —-> 2 Fe + 3 CO2
3 Fe2O3 + CO —-> 2 Fe2O4 + CO2
A medida que el material se va calentando, tiene lugar en mayor proporción la reacción que forma hierro metálico,el cual va quedando sobre la superficie del mineral. Este proceso está retardado por la otra reacción. La dirección en la que se produce la reacción:
CO2 + C <====> 2 CO
depende de la temperatura y de las cantidades relativas de CO y C02 presentes en los gases de reacción. Según se va deslizando hacia abajo, el mineral pierde gradualmente una parte de su oxígeno, cediéndolo a los gases queascienden. Alrededor de los 590° C la forma más estable del mineral es FeO (óxido ferroso) y la magnetita, u óxido ferroso-férrico, se reduce según la reacción:
Fe3O4 + CO —–> 3 FeO + CO2
El contacto entre el coque y el óxido ferroso, en esta zona, da como resultado la formación neta de hierro metálico. Cuando se alcanza la temperatura de 800° C (hacia la mitad del alto horno y a unos 10metros por encima de las toberas) el hierro toma una forma esponjosa. A esta temperatura la caliza comienza a perder anhídrido carbónico, según:
CO3Ca —-> CaO + CO2
Carbonato cálcico ——-> óxido cálcico + Anhídrido carbónico
Al mezclarse el hierro con el carbón disminuye su punto de fusión, por lo que, en la mitad inferior de la columna, el hierro y la escoria comienzan a fundirse y adeslizarse hacia su base. La proporción de la reducción que sufren las impurezas en esta etapa del fundido es la principal determinante de las características del hierro que haya de obtenerse. En esta zona, los elementos redticidos se disuelven en el hierro, mientras que los que permanecen en el estado de óxidos pasan a formar parte de la escoria. El azufre, presente como sulfuros fundidos, es absorbidotambién por la escoria.
El hierro formado va depositándose en el fondo del alto horno. A esta altura existen unos orificios de salida, que generalmente están cerrados, y que se abren una vez cada cuatro o cinco horas, para sacar unas 300 ó 400 toneladas de hierro fundido.
El hierro así obtenido contiene del 3 al 4,5 % de carbono. La mayoría de las impurezas del mineral han sido separadas mediantela piedra caliza. En efecto, al fundirse ésta, se combina con las impurezas para formar la escoria, sustancia vítrea que también se desliza hacia el fondo del horno. La escoria no es tan densa como el hierro fundido y flota sobre su superficie, de donde se recoge a través de un orificio situado por encima del depósito de hierro.
PARTES DE UN ALTO HORNO
• La cuba: Tiene forma troncocónica y...
1) siderita (FeCO3)
2) magnetita (Fe3O4)
Reacciones al alto horno
C + O2 —-> CO2 + Calor
Carbono + Oxígeno —-> Anhídrido carbónico
Esta reacción es exotérmica, es decir, lleva consigo la producción de calor, y, como resultado, tiene lugar una elevación de la temperatura. El anhídrido carbónico que se forma asciende, encontrando a supaso nuevas remesas de coque, mediante el cual, en estas condiciones de temperatura, se reduce a monóxido de carbono.
CO2 + C —> 2 C0
Anhídrido carbónico + Carbono —>Monóxido de carbono
Las moléculas de monóxido de carbono pueden, a su vez, combinarse con otros átomos de oxígeno, procedentes del óxido de hierro, para formar, nuevamente, anhídrido carbónico, con transformación simultánea de hierrometálico. A este resultado se llega por medio de una complicada serie de reacciones químicas, pero el proceso global es, fundamentalmente, el siguiente:
Fe2O3 + 3 CO —-> 2 Fe + 3 CO2
Óxido Férrico + Monóxido de carbono —> Hierro + Anhídrido carbónico
Veamos, con un poco más de detalle, las distintas etapas que constituyen el proceso global, así como las diferentes zonas del alto horno, endonde se producen estas reacciones parciales. Cuando se introduce el mineral de hierro por la parte superior del alto horno tienen lugar dos reacciones entre el propio mineral y los gases de salida que encuentra a su paso:
Fe2O3 + CO —-> 2 Fe + 3 CO2
3 Fe2O3 + CO —-> 2 Fe2O4 + CO2
A medida que el material se va calentando, tiene lugar en mayor proporción la reacción que forma hierro metálico,el cual va quedando sobre la superficie del mineral. Este proceso está retardado por la otra reacción. La dirección en la que se produce la reacción:
CO2 + C <====> 2 CO
depende de la temperatura y de las cantidades relativas de CO y C02 presentes en los gases de reacción. Según se va deslizando hacia abajo, el mineral pierde gradualmente una parte de su oxígeno, cediéndolo a los gases queascienden. Alrededor de los 590° C la forma más estable del mineral es FeO (óxido ferroso) y la magnetita, u óxido ferroso-férrico, se reduce según la reacción:
Fe3O4 + CO —–> 3 FeO + CO2
El contacto entre el coque y el óxido ferroso, en esta zona, da como resultado la formación neta de hierro metálico. Cuando se alcanza la temperatura de 800° C (hacia la mitad del alto horno y a unos 10metros por encima de las toberas) el hierro toma una forma esponjosa. A esta temperatura la caliza comienza a perder anhídrido carbónico, según:
CO3Ca —-> CaO + CO2
Carbonato cálcico ——-> óxido cálcico + Anhídrido carbónico
Al mezclarse el hierro con el carbón disminuye su punto de fusión, por lo que, en la mitad inferior de la columna, el hierro y la escoria comienzan a fundirse y adeslizarse hacia su base. La proporción de la reducción que sufren las impurezas en esta etapa del fundido es la principal determinante de las características del hierro que haya de obtenerse. En esta zona, los elementos redticidos se disuelven en el hierro, mientras que los que permanecen en el estado de óxidos pasan a formar parte de la escoria. El azufre, presente como sulfuros fundidos, es absorbidotambién por la escoria.
El hierro formado va depositándose en el fondo del alto horno. A esta altura existen unos orificios de salida, que generalmente están cerrados, y que se abren una vez cada cuatro o cinco horas, para sacar unas 300 ó 400 toneladas de hierro fundido.
El hierro así obtenido contiene del 3 al 4,5 % de carbono. La mayoría de las impurezas del mineral han sido separadas mediantela piedra caliza. En efecto, al fundirse ésta, se combina con las impurezas para formar la escoria, sustancia vítrea que también se desliza hacia el fondo del horno. La escoria no es tan densa como el hierro fundido y flota sobre su superficie, de donde se recoge a través de un orificio situado por encima del depósito de hierro.
PARTES DE UN ALTO HORNO
• La cuba: Tiene forma troncocónica y...
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