FIERUL(Fe)

Fierul este un element chimic metalic, notat cu simbolul Fe (din limba latină: ferrum), ce are numărul atomic 26 și masa atomică 56. Este un metal aflat în prima grupă a metalelor tranziționale. Ca abundenţă, fierul este al zecelea element în univers şi al 4-lea pe Pământ (al doilea metal, după aluminiu). Ca masă însă, fierul ocupă primul loc pe Pământ. În prezent se consideră că 80% din nucleul interior al Pământului este format din fier.

Fierul metalic a fost utilizat încă din Antichitate, deși aliajele cu punct scăzut de topire al cuprului au fost folosite primele în istorie. Fierul pur este moale (mai moale decât aluminiul), însă nu se poate obține prin topire. Materialul este întărit de impurități din procesul de topire, precum carbonul. O anumită proporție de carbon (între 0,2% și 2,1%) produce oțelul, care poate fi de 1000 de ori mai rezistent decât fierul pur.

PROPRIETATI FIZICE• solid,argintiu• duritate mica, 4,5• greu , are densitatea~ 7,8g/cm3• maleabil si ductil• bun conducator de caldura si electricitate• formeaza usor aliaje( fonta si otelul)• prezinta fenomenul de feromagnetism

PROPRIETATI CHIMICE• - la temperatura obisnuita, in absenta aerului, nu este atacat de

apa pura, intrucat se formeaza un strat de Fe(OH)2, care are actiune protectoare.

• - in prezenta aerului umed, are loc procesul de ruginire(FeO(OH)- rugina). Rugina este poroasa si permite reactia in adancime , pana la distrugerea completa a metalului.

• - se combina usor la cald cu clorul si sulful• 2 Fe +3 Cl2 2 FeCl3 (in reactia directa cu clorul ,manifesta

valenta3)• Fe + S FeS• + SReactioneaza cu hidracizii, formand saruri de Fe2+• Fe +2 HCl FeCl2 + H2• acidul sulfuric conc. cat si acidul azotic conc, pasiveaza fierul• fierul inlocuieste metalele mai putin active din combinatiile lor• Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu

Minereuri de fier :hematit,limonit, pirita, magnetita,siderit, ilmenit

• Cel mai important zăcământ de fier se află la El Mutùn în Bolivia, unde se estimează că există cca. 40 miliarde tone de minereu cu un conţinut de fier de peste 50 %

• Se gaseste in organismul uman ,in metal-proteina din ficat si in hemoglobina(da culoarea rosie sangelui)

• cele mai importante zacaminte de fier sunt in : Brazilia, Rusia, Canada, India, Australia, SUA, China etc

• la noi in tara se gasesc zacaminte de fier la: Ghelar, Teliuc, Vadul Dobrei, Ocna de Fier, Lueta, Capusul Mare, Baisoara

• exista fier de natura meteorica, el fiind component principal al meteoritilor

Explorare, exploatare, preparare

• Explorarea se face dupa prospectiune si de obicei se realizeaza prin foraje sau lucrari miniere subterane(galerii, suitori, puturi si planuri inclinate)

• Explorarea poate fi :

-generala. Stabileste preliminar forma, conturul, cantitatea rezervei de SMU.

-detaliata. Se cerceteaza structura geologica, forma , conturul, cantitatea si calitatea rezervelor, ofera informati detaliate despre proiectarea lucrariilor de deschidere si pregatire a fluxului tehnologic de prelucrare.

• Exploatarea de realizeaza prin dezvoltarea infrastructurii existente.

• La scară industrială, fierul este produs pornind de la minereu printr-o reacție de reducere directă cu carbon, la temperaturi de cca. 2000 °C, în furnale (cuptoare înalte). Aceasta permite înlăturarea sub influența temperaturilor înalte a componenților neferoși sau pământoși din minereu. În partea superioară a furnalului se introduce minereu de fier, carbon sub formă de cocs și un flux de genul carbonatului de calciu sau a dolomitului, în timp ce prin partea de jos este insuflat un curent de aer cald. Cocsul reacționează cu oxigenul din curentul de aer, formând monoxid de carbon:

• Monoxidul de carbon reduce minereul de fier (în cazul de jos, hematit), transformându-l în fier topit și devenind bioxid de carbon:

• Fluxul ajută la topirea impurităților din minereu, în special a bioxidului de siliciu și a silicaților. Sub influența căldurii din furnal, carbonatul de calciu se descompune în oxid de calciu și bioxid de carbon.:

• Oxidul de calciu se combină cu bioxidul de siliciu formând o zgură ce se topește la temperatura din furnal (ceea ce nu s-ar fi întâmplat cu bioxidul de siliciu în stare pură).

• Zgura topită plutește deasupra fierului topit, mai dens, și aceste componente pot fi evacuate separat prin deschizături speciale înfurnal.

• Materialul util rezultat este de fapt fontă brută, cu un conținut de cca. 4-5% carbon. Aceasta poate fi redusă în continuare pentru obținerea oțelului sau a fierului tehnic pur, în alte cuptoare sau convertizoare.

Utilizare• Fierul este în prezent cel mai utilizat metal, cuprinzând 95% din

producția mondială de metale, ca și masă. Datorită combinării unei rezistențe înalte cu un preț redus, el se folosește în prezent mai ales în cadrul aliajelor, pentru realizarea de diverse piese și structuri. Alături de cobalt și nichel, fierul este unul dintre cele trei materiale feromagnetice care fac posibilă aplicarea practică  electromagnetismului la generatoare electrice,transformatoare și motoare electrice.

• Alte utilizari ale fierului se mai regasesc ca: fier forjat, oteluri aliate, fonta bruta. In medicina se mai utilizeaza ca preparate antianemice.

Resurse nationale existente

Nr. Crt.

Zacamant Tip minereu Fier%

Grad de asigurare(ani)

Capac. de productiemii t*

12

Teliuc Ghelar

SideritSiderit

28-3025-26

7,9 1070

34

Ruschita-paraul cu raciRuschita- Vf Boul

Magnetit, sideritMagnetit, siderit

26-2727,77

19,7 150470

5 Ocna de Fier Magnetit 21-38 - 80

6 Baisoara Magnetit 33 9,5 490

7 Lueta Siderit 22 40

Productia, evolutia productiei

Topul tariilor producatoare

Top tari consumatoare

• China este in prezent cel mai mare consumator de minereu de fier, dar este si țara cu cea mai mare productie din lume. Este, de asemenea si cel mai mare importator, cumpara 52% din comerțul maritim de minereu de fier în 2004. 

• 2. Japonia • 3. India • 4. Russia • 5. USA

Evolutia pretului

• Datorita faptului ca traim intr-o societate bazata pe consum, resursele minerale ale unei tari sunt cele mai de pret ‘avutii’ pe care trebuie sa le gestioneze cat mai eficient . Romania are un potential mineral foarte mare, dar care e ignorat de societatea actuala, lucru care se reflecta si in economia precara si firava ale acestei tari.

• Un lucru e cert, pretul mineralelor, la nivel global este in crestere iar ceriintele pentru el sunt la fel, in urcare, prin urmare preconizez ca ca aceste semne vor ajunge atat de evidente si clare incat nu vom avea de ales decat sa redeschidem aceasta industrie, pe cat de profitabila , pe atat de ignorata.

Bibliografie

• Bujor Almasan- Exploatarea zacamintelor minerale din Romania

• http://www.wmc.org.pl/?q=node/49 (world mining data)

• Cursul D-lui conferentiar Denut Ioan.

• Wikipedia