Yacimientos minerales de hierro
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Yacimientos Minerales de Hierro. Son las acumulaciones naturales en la Corteza terrestre, en forma de uno o varios cuerpos Minerales o meníferos agrupados, los cuales, en este estado, pueden ser objeto de extracción y explotación industriales, en la actualidad o en un futuro inmediato.
Sumario
Generalidades
Los primeros datos sobre el descubrimiento del hierro se encuentran en los Papiros Egipcios aproximadamente 4000 a.n.e. Los siglos VII y IX [a.n.e]. indican el comienzo de la edad de hierro, que sustituyó a la edad de bronce. Desde esa época y hasta el presente, el Hierro ha sido uno de los metales de mayor utilización en las civilizaciones.
En el siglo XX se comienzan a fundir aceros especiales, y, al mismo tiempo se desarrollan, vertiginosamente, productos artificiales y compuestos naturales especiales, con el propósito de sustituir al Hierro y al Acero. Sin embargo, estos últimos desempeñan y desempeñarán, en los próximos años, un importantísimo papel en la economía mundial.
De los minerales de hierro se obtienen cuatro productos básicos fundamentales:
- Hierro fundido (2,5 a 4,0% de C)
*Acero (1,5 a 0,2% de C)
*Hierro de bajo carbono (0,2 a 0,04% de C)
*Arrabio acerado (2,5 a 1,5% de C)
Producción del Hierro
A partir, sobre todo, del hierro fundido y del acero, se preparan considerables combinaciones al añadirles determinadas cantidades de otros metales, para obtener productos con determinadas propiedades tecnológicas.
La utilización industrial del hierro queda, entonces, claramente establecida: la industria siderúrgica y, a partir de ella, las de construcción de maquinaria, transporte, y otras más.
La producción mundial de mineral de hierro en el año 1973, fue de 820 millones de toneladas.
La producción de acero durante ese mismo año, se elevó a 695,8 millones de toneladas y se destacan las producciones de URSS, EUA, Japón, R FA y Gran Bretaña.
Entre los cinco principales países productores de acero, se encuentran tres:
Japón, R FA y Gran Bretaña- cuya producción de hierro es pequeña, lo que indica su dependencia para estas producciones, de las importaciones que realizan, principalmente, de países subdesarrollados. Los países de América Latina como Brasil y Venezuela, y África son las principales áreas de operación de los países capitalistas. Aunque las leyes de las Minas de Fe son variables, y los contenidos mínimos industriales dependen del desarrollo de las tecnologías requeridas para el procesamiento de estos minerales; se considera que el contenido mínimo industrial de Fe debe ser de 25 a 30%. Estos porcentajes permiten un proceso de enriquecimiento posterior, para elevar los contenidos hasta 50 y 60% para pasarlos después a un proceso de sinterización o pelletización, con el objetivo de hacer más eficiente y económica su posterior fundición en los altos hornos.
En las menas de Fe es necesario controlar, muy de cerca, su contenido de S, As y P, puesto que estos elementos constituyen impurezas dañinas. Para su utilización industrial, las menas de Fe no deben poseer más de 0,25% de S, ni más de 0,1 ó 0,2% de P, ni más de 0,05 a 0,07% de As. Unido a estas impurezas dañinas aparecen otras consideradas valiosas, como: Mn, Cr, V y Ni.
Características geoquímicas
El hierro está ubicado en el octavo grupo del cuarto período del sistema periódico de los elementos. Su número atómico es 26 y su peso atómico es 55,85.
El Fe es el elemento principal de un grupo que se caracterizan por poseer propiedades geoquímicas muy parecidas, por ejemplo, la valencia variable, relativamente fácil. Esta transformación de una valencia en otra es un fenómeno geoquímica de gran importancia.
La familia del Fe está integrada por: Fe, Ti, V, Cr, Mn, Co y Ni.
Esta semejanza geoquímica se explica por el hecho de que, a partir de un átomo hacía el otro que le sigue en el sistema periódico, se observa el fenómeno de la finalización de la construcción de las órbitas electrónicas en una envoltura atómica más profunda -M-; mientras que la envoltura exterior -N-, determinante de las propiedades químicas de los elementos de un grupo dado, se mantiene igual.
El contenido de Fe en la corteza terrestre es de 4,65%; por tanto, es uno de los elementos más abundantes. En efecto, sólo el oxígeno, silicio y aluminio se encuentran en mayores cantidades.
La masa fundamental del hierro se desprende de las fusiones magmáticas, pasando a la fase primera y principal de la cristalización; de esta manera, el contenido de Fe disminuye considerablemente en los estadios posteriores.
No obstante, se pueden formar enormes yacimientos de Fe de tipo postmagmático, principalmente de contacto metasomático y en menor grado, hidrotermales. Se supone que esto sea posible como resultado de una migración del Fe, en forma de combinaciones volátiles o en forma de aniones complejos.
En condiciones endógenas, el Fe está en forma divalente; sin embargo, en la superficie de la Tierra esta valencia cambia. Se produce el fenómeno de oxidación al pasar el Fe divalente a trivalente; en este proceso los factores decisivos son el Oxígeno, él Gas carbónico, el Agua y la materia orgánica -viva y muerta.
Durante el proceso de desintegración de los silicatos formadores de Rocas, el Fe divalente pasa a la solución en forma de bicarbonato; por ser una base fuerte, el hierro es retenido en la solución por ácidos débiles disueltos en ella, incluido el ácido carbónico.
El Fe(OH)2, se precipita a partir de soluciones casi neutras; sin
embargo el Fe(OH)3 es una base inestable, lo que provoca que en soluciones ácidas, a pH 3, se desprenda. De esta manera y en condiciones favorables, pueden formarse enormes yacimientos sedimentarios de hierro en mares, lagos y pantanos.
También, el Fe puede migrar en forma de sulfato, combinaciones húmicas, soluciones coloidales y suspensiones mecánicas. El Fe(OH)3, forma con facilidad soluciones coloidales; de este modo el hierro es
transportado al mar, como sol de hidróxido férrico, o como iones de hierro ferroso. En el primer caso en presencia de oxígeno, y en el segundo, en su ausencia, con la presencia simultánea de C02.
Es decir que tanto en el ciclo mayor -endógeno- como en el menor -exógeno-, el hierro tiene un fuerte movimiento, lo cual hace que esta característica geoquímica determine la presencia de sus minerales en casi todos los tipos genéticos de yacimientos.
Tipos genéticos de yacimientos
Las condiciones de concentración del Fe son muy diversas y prácticamente abarcan todos los tipos genéticos de la clasificación de los yacimientos minerales. No obstante esto, el peso específico en la extracción de menas se inclina decisivamente hacia los tipos exógenos sobre los endógenos; aunque si incluimos dentro de éstos a los metamorfogénicos se invierte completamente el cuadro.
Los principales tipos genéticos de yacimientos industriales de hierro son:
- yacimientos magmáticos.
- yacimientos metasomático de contacto.(skarn)
- yacimientos hidrotermales.
- formación de placeres de magnetita-ilmenita.
- sombreros de hierro.
- yacimientos residuales de lateritas ferruginosas.
- yacimientos sedimentarios.
- yacimientos metamorfogénicos.
El hierro en Cuba
Cuba, posee importantes recursos de Fe, los cuales en la actualidad no son explotados para la extracción del mineral, aunque en los planes perspectivos, constituyen la base sobre la cual se desarrollará la industria siderúrgica. En el territorio nacional las reservas más importantes se localizan en la zona oriental; también, aunque en mucho menor proporción, se localizan reservas de Fe en Pinar del Río y Camagüey.
De todos los yacimientos, los más importantes son los del tipo genético residual de lateritas ferruginosas. El norte de Cuba está surcado por un cinturón de rocas hiperbasíticas, serpentinizaclas en mayor o menor grado; esta faja de rocas marca la zona de transición entre la zona eugeosinclinal de Zaza (hacía el sur) y la depresión de avance (hacia el norte). Las peridotitas, principalmente hazburgitas, tienen su mayor extensión en la zona oriental del país; éstas han sido sometidas a procesos de intemperismo y el resultado ha sido la formación de una corteza laterítica ferruginosa rica en Ni y Co. Estas minas lateríticas se conocen desde hace mucho tiempo, y durante varios años se han realizado considerables estudios acerca de ellas.
Las reservas de Fe son enormes, como ya se señaló; las minas contienen Ni y Co, así como Cr 203, Mn, P, S, SiO2 y Al203. La geomorfología de la región, ha desempeñado un importante papel, en la formación de los yacimientos de lateritas de la costa norte oriental. Se observan determinadas relaciones entre la potencia y las especificidades de la corteza de intemperismo, y las cotas de las distintas superficies de erosión.
La edad de los yacimientos se calcula de Terciario. Importantes estudios científicos sobre este particular han sido realizados por especialístas soviéticos y cubanos (Korin, Finko, Formal, (etcétera), del Instituto de Geología de la Academia de Ciencias de Cuba. También, hacia la parte sur de las provincias orientales, al este de la ciudad de Santiago de Cuba, se localizan cuerpos minerales magnetíticos de génesis metasomática de contacto y de skarn.
Estos yacimientos se encuentran enclavados en la Sierra de la Gran Piedra; la zona está formada por rocas efusivo-sedimentarias del Cretácico inferior (formación Vinent), las cuales han sido atravesadas por cuerpos intrusivos de composición diorítica, cuarzo diorítica y granodiorítica. Las rocas del Mioceno (formación La Cruz) y del Cuaternario, recubren la zona del yacimiento y la región en su conjunto.
Los yacimientos de Fe de la provincia de Pinar del Río, son limonitas asociadas principalmente con las zonas de oxidación de los yacimientos sulfurosos (piritas y piritas cupríferas). En general los yacimientos son pequeños o simplemente constituyen manifestaciones minerales. Su característica esencial es su contenido de Fe, que oscila entre 40 a 60%, con porcentajes muy bajos de impurezas nocivas y la facilidad de su posible extracción a cielo abierto. El mayor grupo de "sombreros de hierro" se localiza en NW de la provincia de Pinar del Río, en la zona de Mantua, Los Arroyos, etc. Esta región está formada por los depósitos de la formación San Cayetano, de edad Jurásico-inferior-medio, constituida por areniscas, filitas y esquistos arcilloso-carbonatosos.
Los depósitos primarios tienen generalmente control tectónico por dislocaciones (fallas) con rumbos NE y NW. Entre los yacimientos más importantes se encuentran Mina Brooklyn, Cayo Alto, Unión 11, Olga, etcétera.
Fuentes
- Yacimiento de Hierro
- Ariosa Iznaga. José. Curso de Yacimiento Minerales Metálicos. Tipos Genéticos. Ed Pueblo y Educación. 1977
