Química

Processo industrial do ferro (Fe)

Bolsista: Ana Lucia Miranda

Olá leitores, nesta matéria iremos falar da produção industrial do ferro, que exerce um importantíssimo papel na economia de um país.

Em nossas vidas, a siderurgia é muito útil, pois fornece a matéria-prima que move quase todas as indústrias de grande porte: para fabricação de ferramentas de trabalho, construção civil, veículos de transporte, material ferroviário, construção naval, produtos químicos entre tantas outras.

O principal produto da indústria siderúrgica é o aço, que possui inúmeras aplicações. É uma liga metálica que pode ser utilizada para fabricar outras ligas. Para obter o aço o processo é semelhante ao do ferro metálico.

Na natureza o ferro metálico só é encontrado na forma de meteoritos, que é muito raro, na forma de minério o mais importante é a hematita (Fe₂O_3(s)). Existem no Brasil jazidas de minérios de ferro enormes e de excelente qualidade que ficam em torno de 60% a 70% de pureza.

Na hematita (Fe₂O_3(s)) o ferro forma cátion Fe³⁺, sendo assim para obter o ferro metálico (Fe_s) em análise final o cátion ferro irá receber 3 elétrons no qual esse processo denomina-se redução (ganhou elétrons). O ponto de fusão da hematita é de 1560°C, para o processo de fusão do minério é utilizado o calcário(CaCO_3(s)) que diminui a temperatura de fusão da areia, causando a fusão da escoria, o ferro fundido é mais denso que a escoria sendo assim permite a sua separação no interior do alto forno.

A escoria será utilizado para fabricar o cimento, indispensável para a construção civil e para fabricar adubos.

O coque (carbono amorfo (C_s) que possui 90% de pureza é empregado para que a redução da hematita transforme o cátion Fe3+ em ferro metálico (Fe_s). O coque em presença de oxigênio (O₂) em excesso fornecido pelo ar produz gás carbônico (CO_2(g)).

C_(s)+ O_{2 (g)} CO_2(g)

O gás carbônico (CO2) produzido reage com o carvão coque (C(s)),que será adicionado ao alto forno onde será produzido monóxido de carbono(CO_(g)).

CO_2(g) + C_(s) 2 CO_2(g)

O monóxido de carbono que formou irá reduz o ferro da hematita transformando-o em ferro metálico ( Fe_s).

Equação geral de obtenção do ferro.

1 Fe₂O_3(s) + 3 CO_(g)2Fe_(s) + 3CO_2(g)

A obtenção do ferro dessa maneira é chamada de ferro-gusa e contém um teor de carbono entre 2% e 5%.O ferro é o metal mais utilizado mundialmente,em produção mundial de metais representa 95% devido seu custo ser baixo,variando a porcentagem de carbono e acrescentado outros elementos metálicos e não metálicos ao ferro é possível obter ligas com propriedades adequadas para produzir barcos,componentes estruturais de edifício, tubulações e peças industriais.

Até a próxima espero que tenham sido úteis essas informações.

Fonte:

REIS M. Química- Meio Ambiente ? Cidadania - Tecnologia. V.1,Editora FDT, 2011.

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