El procés de producció de ferro pur
Extracció i preparació del mineral
El mineral de ferro s'extreu de la terra mitjançant explotacions mineres.
El mineral extret se sotmet a processos de trituració i concentració per eliminar les impureses i augmentar el contingut de ferro. Durant aquesta etapa s'utilitzen sovint mètodes físics (com la separació per gravetat, la separació magnètica i la flotació) i els mètodes químics (com ara la torrat i la lixiviació per cianuració).
Funció d'alts forns
El mineral de ferro concentrat, juntament amb la pedra calcària i el coc, s'alimenta a un alt forn.
A l'interior de l'alt forn, la mescla s'escalfa a temperatures extremadament altes, normalment entre 1500 graus i 1700 graus.
A aquestes temperatures es produeixen reaccions de reducció, convertint els òxids de ferro en ferro metàl·lic. El procés també produeix escòries, un subproducte que conté impureses.
Producció de ferro brut
La mescla fosa de l'alt forn, que consisteix principalment en ferro i algunes impureses residuals com carboni, silici, manganès, sofre i fòsfor, s'aprofita com a ferro brut.
Fabricació d'acer (BOF o EAF)
El ferro brut es processa posteriorment en un forn bàsic d'oxigen (BOF) o un forn d'arc elèctric (EAF) per eliminar l'excés de carboni i altres impureses.
En un BOF, l'oxigen s'infla a la ferro fosa, provocant reaccions d'oxidació que eliminen les impureses i produeixen acer.
Alternativament, en un EAF, l'energia elèctrica s'utilitza per fondre i refinar el ferro brut.
Refinació i purificació
Per aconseguir una puresa més alta, l'acer se sotmet a processos de refinament addicionals.
La desgasificació al buit és un d'aquests processos que elimina els gasos dissolts i les petites impureses de l'acer.
També es poden utilitzar tècniques especials de refinament, com ara el refinament de zones i el refinament electrolític, per purificar encara més el ferro.
Casting i refrigeració
A continuació, el ferro pur refinat es col·loca en diverses formes, com ara lingots, palanxes o lloses, depenent dels requisits de l'usuari final.
El ferro colat es deixa refredar en condicions controlades a temperatura ambient.
Consideracions ambientals i econòmiques
Impacte ambiental: La producció de ferro pur té impactes ambientals importants, com ara la destrucció de l'hàbitat, la contaminació de l'aire i l'aigua i les emissions de gasos d'efecte hivernacle a causa de les altes temperatures i els requeriments energètics del procés de fosa.
Importància econòmica: El ferro pur té un paper crucial en diverses indústries, com ara la construcció, l'automoció i la fabricació. La demanda de ferro pur continua creixent, impulsant les inversions en instal·lacions i tecnologies de fosa de ferro. A més, la producció de ferro pur ofereix oportunitats d'ocupació i contribueix a l'economia global.