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MINERAL DE HIERRO EN LATINOAMÉRICA


Panorama de los principales yacimientos de mineral de hierro, por países, en América Latina.

No son demasiadas las empresas dedicadas a extraer el mineral de hierro en el mundo. No es por ser poco rentable o se necesite un conocimiento complejo, sino porque son pocos los minerales usados comercialmente como fuente de hierro, siendo que es el elemento con mayor distribución en la costra de la Tierra con más del 4% del total. La razón es la cantidad de metal o ley que cada mineral contenga.

De acuerdo a su composición química, los minerales de hierro se clasifican y agrupan en óxidos, carbonatos o compuestos de carbono, sulfuros y silicatos. Por ejemplo, dentro de los óxidos están la magnetita-Fe3O4 (como óxido ferroso-férrico), hematita-Fe2O3, Ilmenita-HFeO2 (como óxido hierrotitanio), y limonita FeO(OH) (como óxido acuoso de hierro). Entre los carbonatos se encuentra la siderita FeCO3 (como carbonato de hierro). Los de óxido son la fuente más importante de hierro.

Sin duda que la calidad y composición del mineral depende fuertemente de su región geográfica y también del período o edad geológica en que se formó. Esto último se apoya en estadísticas que indican descubrimientos, ubicaciones y eras geológicas durante los cuales los depósitos han ido almacenándose: Cenozoica, Mesozoica, Paleozoica, Pre-Cambriana. Es decir el ambiente geológico influye fuertemente en el tipo y calidad del mineral extraído. Los minerales se dan en ambientes ígneos, metamorfosos o de rocas sedimentarias. Los minerales ígneos se dan en los depósitos de mineral de hierro que son producto de la cristalización de materiales de roca líquida, tanto en depósitos tipo capas, producto del asentamiento de minerales pesados que se cristalizan para formar concentraciones ricas en hierro, como en cuerpos que muestran una relación intrusiva con las rocas de los muros. Estos son generalmente ricos en contenido de hierro y generalmente de alto contenido en fósforo y titanio.

Los depósitos formados producto del contacto entre rocas ígneas y sedimentarias están comúnmente compuestos de magnetita y hematita junto con carbonatos y piritas.

Otros están formados de soluciones calientes que alguna vez transportaron hierro y reemplazaron rocas con favorable composición química de hierro formando cuerpos de mineral irregular y son comúnmente almacenados como piedra caliza; se les llama depósitos hidrotérmicos en donde el hierro se da generalmente como siderita u óxidos.

Con el avance en métodos de beneficiamiento como concentración y aglomeración, la variedad de materiales posibles de ser explotados que contienen hierro pudo ser ampliado a los de bajo grado, lo que en tiempos anteriores era imposible. Estos métodos no sólo ayudan a obtener concentrados de mineral de la taconita (plomo y hierro), sino que también son usados para mejorar el hierro de alto grado controlando su tamaño particular y reduciendo el contenido de la ganga en este mismo.

Las formaciones de hierro primario de las cuales la mayor cantidad del hierro comercial circulante proviene, representan reservas de hierro casi ilimitadas. Este hierro es recuperable entre 25 y 35% y se presenta en forma de hematita o magnetita, los que requieren de un proceso de molido muy fino, considerando que son materiales muy duros. Esto ha llevado últimamente a la obtención de pélets y sínter de alta calidad. Es así como los concentrados de sílice del orden del 4% son el estándar que permite obtener un producto final uniforme en propiedades físicas y químicas amalgamando los hierros crudos de diferentes lugares y minas, utilizando sofisticados sistemas de computación que permiten obtener los aglomerados, pélets o sínter anteriormente descritos.


Métodos de procesamiento

Existen diferentes métodos usados en el descubrimiento de minas y yacimientos de mineral de hierro. Están las técnicas geofísicas basadas en la instrumentación, perforación y otros métodos de estudio geológico tales como el mapeo, que se basa en las medidas contrarrestadas entre el mineral y sus rocas circundantes usando propiedades físicas como el magnetismo y densidad de ellas.

También existe el magnetómetro moderno usado para determinar la fuerza del campo magnético de la tierra o su componente vertical en cualquier punto. La forma del campo magnético de la Tierra no es uniforme debido a irregularidades producto de variaciones en la forma y composición de la corteza terrestre y capa superior. Las variaciones detectadas en menor escala son producto de disturbios magnéticos causados por concentración de material magnético cercano a la superficie y es aquí donde se deben buscar nuevos depósitos.

Las investigaciones magnéticas también ayudan y consisten en rastrear aéreamente mediante el magnetómetro los posibles depósitos. Esto se hace mediante el uso de un helicóptero, por ejemplo, y es una técnica que nació en la Segunda Guerra Mundial como método de rastreo de submarinos enemigos. Los datos obtenidos son inscritos como un ploteo y son mapeados con líneas que conectan puntos de igual densidad magnética. Los patrones de estos mapas indican que donde existen anomalías magnéticas producto de variaciones del campo magnético de la tierra, podrían dar indicios a un posible yacimiento, luego de investigaciones más detalladas, mediciones gravitacionales, estudios electromagnéticos y otras técnicas geofísicas.

Por supuesto no se dejan de lado las técnicas de taladro debido específicamente a los mejoramientos recientes en las técnicas de la perforación de núcleo que permiten obtener muestras de calidad. Para lo anterior se emplean taladros de diamante y mezclas de éste según la dureza de la superficie de muestra. También son ayudados por el movimiento rotatorio penetrante y la circulación en reversa, que permiten una rápida penetración con toma de muestras bastante efectiva.

Para utilizar en el alto horno, se requiere procesar el mineral o concentrados de modo que alcancen las especificaciones físicas y químicas necesarias. Hace dos décadas el mineral era clasificado por los productores para cumplir estándares de estos hornos que demandaban composiciones especiales químicas y particulares como también de estructura. Con el avance de técnicas de concentración y peletización esto se ha tornado más fácil. Las empresas comercializadoras de mineral alcanzan estos requerimientos mediante la obtención e intercambio con otros minerales. La uniformidad, por ejemplo, ha obligado al uso de sistemas de mezcla y aleaciones involucrando la formación sistemática de capas en las pilas de almacenamiento o consumo mediante el corte transversal de estas capas. Lo anterior es usado para preparar una alimentación uniforme para la operación de modernas plantas de sinterización.

El término «beneficiamiento» con respecto al mineral de hierro se emplea comúnmente para designar todos aquellos métodos usados para procesar el mineral con objeto de mejorar sus características químicas, físicas o metalúrgicas de modo de desarrollar una mezcla más deseable para alimentar el horno. Algunos de estos métodos son:

Trituración y Tamizado

Consiste en darle al mineral un tamaño apropiado para ser cargado en el alto horno, el que, actualmente, requiere de la trituración y tamizado de las granzas de carga directa al horno de un tamaño más fino que 6 mm y con más de 30 mm de grueso bruto. El tamaño se selecciona basado en las características del mineral de modo que asegure una alta permeabilidad en el apilado y permita el tiempo suficiente para la reducción del material bruto. Los finos de menos de 6 mm producidos mediante este método son generalmente aglomerados mediante sinterización e incluso a veces regraneados o reconstituidos y peletizados.

Mezcla

La mezcla sofisticada combinada y algunas facilidades para su carga son ahora muy comunes, lo que ayuda a elaborar insumos que logren y cumplan la calidad requerida y los estándares que la industria necesita. Los sistemas más usados son los de apilamiento, que significan el agrupamiento en capas del mineral, donde cada capa representa mineral que varía en tamaño y composición química de las que le preceden y anteceden. El mineral se retira mediante grúas y excavadoras, cargadores frontales y otros. El retiro del mineral de esta pila resulta en la obtención de material con mezcla uniforme proveniente de todas las capas.

Además existe el «beneficiamiento» de mejorar la calidad del hierro de bajo estándar al despachar y embarcar este mismo. Por ejemplo, la formación natural de las reservas provoca capas de casi puro óxido de hierro mezclados con capas de sílice parcialmente descompuestas. El mineral de las capas de sílice puede ser fácilmente mejorado mediante técnicas simples de lavado donde las partículas finas de sílice pueden ser separadas de las más pesadas, densas y demás.

Lavado

Este método es el proceso más simple de concentración de mineral que aprovecha la alta gravedad específica y tamaño bruto del mineral para separarlo de la ganga silicosa más fina y liviana predominantemente en forma de cuarzo y arcilla. Se prepara el mineral para ser lavado en dos etapas más finas que 50 mm. El mineral es alimentado a lavadores especialmente diseñados que se encargan de agitarlo intensamente mediante sus paletas que en combinación con el flujo contrapuesto del agua, remueve la sílice fina de éste, dejando un producto residual muy rico en hierro.

Agitación

Algo más complejo es el de agitación, usado en el mineral con características más refractarias que requiere de quiebre para remover las capas de sílice. Consisten estos instrumentos de agitación, generalmente, en pantallas horizontales que alojan una cama de 15 a 25 cm de profundidad. Mediante la acción pulsante del agua, acción impartida a través de una bomba oscilante o mediante el movimiento físico hacia arriba y abajo de la propia pantalla, el mineral entrante a ésta es estratificado. Al caer el mineral, el movimiento pulsante permite que las partículas de sílice más livianas suban a la parte alta de la cama mientras que las partículas más ricas en hierro bajen a la base.

Existen también otros medios de beneficiamiento como el de Separación de Medios Pesados, el Espiral, la Separación Magnética Húmeda de Alta Intensidad y el Cono Reichert.

Yacimientos en Latinoamérica

Los Mayores Yacimientos de Minera de Hierro en América Latina corresponden a:

Bolivia
Brasil
Chile
Colombia
México
Perú
Venezuela
Algunas estadísticas latinoamericanas sobre mineral de hierro.


Fuente:  Revista Acero Latinoamericano - ILAFA, Septiembre - Octubre de 2003.

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