Come viene estratto il ferro dal minerale di limonite?

15 agosto 2025

Il ferro viene estratto dal minerale di limonite attraverso una serie di processi che coinvolgono estrazione, concentrazione e fusione. La limonite ((FeO(OH)·nH₂O)) è un ossido di ferro idrato che di solito contiene impurità come silice, argilla e altri minerali. Di seguito è riportato un riepilogo del processo:

1. Estrazione e preparazione

La limonite viene estratta dai giacimenti, sia a cielo aperto che in miniere sotterranee. Il minerale viene quindi frantumato in pezzi più piccoli per facilitare ulteriori lavorazioni

2. Concentrazione del Minerale di Limonite

La limonite spesso contiene impurità come silice, allumina e altri materiali indesiderati. Per aumentare il contenuto di ferro, il minerale subisce processi di concentrazione:

• Lavaggio e vagliatura: Rimuove il terreno superficiale e le impurità.
• Separazione gravitazionale: : Le particelle di ferro più pesanti vengono separate dalle impurità più leggere in base alle differenze di densità.
• Separazione Magnetica(se applicabile): Rimuove le impurità non magnetiche, in quanto la limonite è debolmente magnetica.

3. Calcinamento (Facoltativo)

In alcuni casi, il minerale di limonite viene calcinato prima della fusione per rimuovere l'acqua ed eliminare impurità come carbonati e solfuri. Durante la calcinatione

2FeO(OH) → Fe₂O₃ + H₂O

4. Riduzione in un Alto Forno

Il minerale di limonite concentrato viene quindi ridotto in una alto fornoPer estrarre il ferro metallico. Il processo prevede i seguenti passaggi:

a)Carica del Forno:

• Il forno viene caricato con strati di minerale di limonite, coke (fonte di carbonio) e un materiale di fondo come la calce ((CaCO₃)).

b) Combustione e Riduzione:

• Il coke brucia in presenza di aria calda per produrre anidride carbonica ((CO₂)), che reagisce con altro coke per formare monossido di carbonio ((CO)):

\[C + O₂ → CO₂\]\[CO₂ + C → 2CO\]

• Il monossido di carbonio agisce come agente riducente, convertendo gli ossidi di ferro nel minerale di limonite in ferro metallico:

\[Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂\]

c) Formazione della Scoria:

• Il calcare si decompone per formare calce ((CaO)), che reagisce con impurità come la silice ((SiO₂)) per formare la scoria ((CaSiO₃)):

\[CaCO₃ → CaO + CO₂\]\[CaO + SiO₂ → CaSiO₃\]

La scoria galleggia sulla superficie del ferro fuso e viene rimossa.

d) Estrazione del Ferro:

• Il ferro fuso viene estratto dal fondo del forno e colato in stampi per ottenere ghisa.

5. Raffinazione (Facoltativo)

La ghisa prodotta può subire ulteriori raffinazioni per ridurre il contenuto di carbonio ed eliminare altre impurità, producendo acciaio o ferro battuto.

Sintesi delle Reazioni Chiave:

1. Disidratazione: (FeO(OH)·nH₂O → Fe₂O₃)
2. Riduzione: (Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂)
3. Formazione della Scoria: (CaO + SiO₂ → CaSiO₃)

Questo processo trasforma il minerale di limonite in ferro utilizzabile, che può quindi essere ulteriormente lavorato per diverse applicazioni.

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