El mineral de hierro es una roca que contiene hierro , generalmente en forma de óxidos , como la hematita .
Los minerales de hierro tienen un contenido de hierro variable según el mineral de hierro; sabiendo también que el isomorfismo , casi siempre presente en los minerales naturales, reduce el contenido teórico.
En relación a su contenido de hierro , los minerales se clasifican en:
La abundancia de mineral de hierro rico permitió mantener una característica original de la industria del acero en comparación con la metalurgia extractiva de metales no ferrosos: la alta proporción de centros siderúrgicos alejados de las minas. De hecho, es mucho más económico transportar a lo largo de miles de kilómetros un mineral que contenga un 55% de hierro (minerales brasileños) que fundir un mineral que contenga un 35% de hierro ( Lorraine minette ). Por ejemplo, en 1922, cada unidad de hierro menos en el mineral provocó un gasto adicional de coque de 30 a 40 kilos . La minette del Mosela, cuyo contenido es de 4 a 6 unidades menor que los minerales de Meurthe-et-Moselle , llevó al consumo de 1.500 kilos de coque por tonelada de hierro fundido , mientras que en 1913, en Meurthe-et-Moselle, consideramos un gasto de 1000 kilogramos para ser normal. Por lo tanto, antes de la Primera Guerra Mundial , los productores de acero alemanes del Mosela anexado se vieron obligados a comprar mineral de Francia para seguir siendo competitivos.
Además, los de hierro ricos penaliza de mineral de metal menos en la transmisión y otros minerales (por ejemplo, al comienzo de la XXI º siglo, el contenido de metal promedio del mineral de cobre es de aproximadamente 0,6%).
Los principales minerales de hierro son sulfuros , carbonatos y óxidos .
La estructura mineral ilmenita de la hematita se utiliza en cambio para la extracción de titanio , hierro con el interés secundario.
Los silicatos no se utilizan para la extracción de hierro, porque el proceso de enriquecimiento es complejo. Además, sin tratamiento, son incompatibles con el uso en un alto horno cuando están en forma de arena porque no tienen la permeabilidad necesaria para permitir la circulación de los gases reductores.
El contenido de hierro elemental de los principales minerales de hierro varía dentro de los límites típicos:
| Mineral | Fórmula química | Contenido teórico de hierro en el mineral (en%) | Contenido teórico de hierro después de la calcinación (en%) |
|---|---|---|---|
| Hematites | Fe 2 O 3 | 69,96 | 69,96 |
| Magnetita | Fe 3 O 4 | 72,4 | 72,4 |
| Magnesioferrita | MgOFe 2 O 3 | 56-65 | 56-65 |
| Goethita | Fe 2 O 3 H 2 O | 62,9 | 70 |
| Hidrogetinitis | 3Fe 2 O 3 4H 2 O | 60,9 | 70 |
| Limonita | 2Fe 2 O 3 3H 2 O | 60 | 70 |
| Siderita | FeCO 3 | 48,3 | 70 |
| Pirita | FeS 2 | 46,6 | 70 |
| Pirrotita | Fe 1-x S | 61,5 | 70 |
| Ilmenita | FeTiO 3 | 36,8 | 36,8 |
Los óxidos que forman la ganga obviamente disminuirán el contenido de hierro de los minerales utilizados .
La utilización de minerales en un alto horno requiere su preparación (tratamientos físicos: lavado, trituración, trituración, clasificación, clasificación, etc .; tratamientos químicos: tostado de sulfuros, calcinación de carbonatos) y su acondicionamiento previo (etapas de aglomeración o peletización, que dotar al mineral de una resistencia mecánica, permeabilidad y composición química a la ganga compatible con su uso (en ocasiones se realiza un enriquecimiento en esta ocasión).
Desde 2004, expertos y algunos líderes empresariales como Guy Dollé , entonces jefe de Arcelor , señalan el riesgo de escasez a largo plazo de mineral de hierro y un problema de subinversión en el transporte marítimo para transportarlo a la acería. El control de los suministros motivó la fusión de 147.000 millones de dólares anunciada en 2008 entre el imperio minero BHP Billiton y su rival Rio Tinto, ya que la mitad del mineral de hierro se exporta, por mar, por los principales grupos mineros y el otro es producido localmente por los países usuarios. Desde entonces, las capacidades de producción han aumentado. La producción mundial de mineral de hierro alcanzó los 3.320 millones de toneladas en 2015, una ligera disminución con respecto a 2014 (3.420 millones de toneladas). Los principales países productores de mineral de hierro:
| Producción de mineral de hierro (millones de toneladas) | 2014 | 2015 | 2016 |
| Australia | 610 | 724 | 811 |
| Brasil | 391 | 399 | 426 |
| porcelana | 315 | 194 | 123 |
| India | 136 | 130 | 142 |
| Rusia | 109 | 102 | 102 |
| Ucrania | 81 | 68 | 82 |
| Africa del Sur | 58 | 67 | 61 |
| Estados Unidos | 54 | 56 | 43 |