Hull Rust Mina de hierro
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MINA Hull Rust Mahoning Histor ia En 1844 en Michigan, un grupo de topógrafos que al notar en sus instrumentos un comportamiento inusual, investigaron el motivo y descubrieron que era por un efecto magnético provocado por la gran concentración de hierro en la zona donde iban a trabajar. Para el año 1865 se extendieron los descubrimientos de nuevos depositos hasta Minnesota, estado que es el mayor productor de hierro en E. U. A., dicho estado aporta el 65% de la producción total de este mineral. La mina Hull Rust Mahoning, se le ha llamado el "Gran Cañón del Norte", un título apropiado por ser la mina a cielo abierto más grande del mundo (mina de hierro). La mina Hull-Rust-Mahoning en realidad comenzó como minas separadas y poco a poco con el crecimiento de cada una de estas se unieron formando una sola mina, la primer excavación fue en 1895. La mina de hierro a cielo abierto Hull-Rust-
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MINAHull Rust MahoningHistoria
En 1844 en Michigan, un grupo de topógrafos que al notar en sus instrumentos un comportamiento inusual, investigaron el motivo y descubrieron que era por un efecto magnético provocado por la gran concentración de hierro en la zona donde iban a trabajar. Para el año 1865 se extendieron los descubrimientos de nuevos depositos hasta Minnesota, estado que es el mayor productor de hierro en E. U. A., dicho estado aporta el 65% de la producción total de este mineral. La mina Hull Rust Mahoning, se le ha llamado el "Gran Cañón del Norte", un título apropiado por ser la mina a cielo abierto más grande del mundo (mina de hierro). La mina Hull-Rust-Mahoning en realidad comenzó como minas separadas y poco a poco con el crecimiento de cada una de estas se unieron formando una sola mina, la primer excavación fue en 1895.
La mina de hierro a cielo abierto Hull-Rust-Mahoning ha sido designado Monumento Histórico Nacional en 1966 registrada en virtud de las disposiciones de la Ley de Sitios Históricos proclamada el 21 de agosto de 1935. Este sitio posee un valor excepcional en la conmemoración a la historia de los Estados Unidos. EE.UU.La administración actual como parque histórico depende del Departamento de Interior - Servicio de Parques Nacionales.
MINA
Ubicación
Hull Rust Mahoning
Marion 1150 Dragline Bucket
P & H 2300 Production Shovel Bucket
Mining Haul Truck Engine Module
Underground Mining in the Hibbing Area
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Producción
En 1976 la minera Hibbing Taconite Company (Cliffs Inc.) comenzó la extracción de la 'taconita' cerca de la divisoria continental al norte del casco de la mina Rust Mahoning. También obtuvieron la “hematita” minerales naturales que proporcionaba la mina, la extracción de estos minerales finalizo en 1984. La minera Hibbing Taconite Company (Cliffs Inc.) requería una planta sofisticada para que con métodos magnéticos se pudiera concentrar el grado más bajo (30-35% de hierro) de mineral primario, la mejora a más del 66% de hierro y producir un producto final de 3 / 8. La taconita es ahora el producto final que es enviado por ferrocarril a la puerto de Duluth-Superior y luego transferido a los barcos de los Grandes Lagos de mineral de hierro para su envío a los altos hornos.
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ProducciónA principios de este milenio, casi 2 millones de toneladas de mineral de hierro y los residuos fueron retirados de esta excavación. Este volumen es equivalente a cavar un túnel de 24 metros de diámetro a través de la tierra. Casi el 60% del hierro obtenido no fue necesario someterlo a un proceso de separación.
El año de mayor producción fue 1942, durante la Segunda Guerra Mundial, cuando más de 27 millones de toneladas de mineral fueron enviados durante la temporada normal de nueve meses de verano. Esto requería que un coche de tren con mineral saliera de la mina cada 20 segundos por su viaje de 90 millas de los muelles de la mina en la cabecera de la zona Superior. En la década de 1940 más de 70 millas de línea de ferrocarril se utilizaron en la mina.
La mina Hull-Rust-Mahoning se desarrolló rápidamente en los años 1900, cuando la demanda del hierro y el acero era alta para construir los ferrocarriles, puentes y rascacielos. En sus años de máxima producción durante la I y II guerra mundial, de esta mina se extrajo el hierro para producir la cuarta parte del acero que ocupo los Estados Unidos para materiales de guerra. En conclusión, la mina Hull Rust Mahoning, produjo 545 millones de toneladas de mineral y 450 millones de toneladas de desechos entre 1895 y 1957.
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Características
Hoy en día esta enorme mina mide 1,6 por 5 kilómetros con una profundidad de 600 metros en la Fosa de Scranton justo por debajo y al oeste de este punto y cubre 621.19 ha. Debido a su tamaño y los importantes acontecimientos que tuvieron lugar aquí, la mina Hull-Rust-Mahoning desempeñado un papel clave en el desarrollo de Minnesota ya que esta mina y consecuentemente la localidad se convirtieron en el productor numero uno de hierro de los Estados Unidos de América.
5km
1.6km5km
600m
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Características
Fue establecida en medio de la Cordillera de Mesabi ya que en este lugar está una de las concentraciones de hierro más grandes del país con la particularidad de que el mineral estaba localizado en un terreno suave y a muy poca profundidad que permitía la extracción con maquinaria de excavación y palas mecánicas gigantes adaptadas para cubrir dicha necesidad. Utilizando el método de cielo abierto se podía extraer gran cantidad de mineral de forma rápida y económica a través de vagones de ferrocarril que mediante los rieles eran llevados de la mina a la ladera de la excavación y de ahí a las zonas de trasnformación.
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Algunas Generalidades
La gran minería requería grandes recursos financieros por ello los pequeños desarrolladores locales pronto fueron expulsados por la falta de capital y los ricos con nombres como Rockefeller y Carnegie se hicieron cargo de la enorme mina. En 1901 JP Morgan consolido sus operaciones de minería y manufactura en los Unided States Steel Company y aprovechando las bondades de la mina de Hull-Rust, se convirtió en la corporación mas grande del mundo en la extracción de hierro y productora de acero.
El agua de lluvia y filtraciones de tierra en un punto hizo que el nivel de agua en la mina llegara a más de 325 pies. Por ello se instaló un sistema de bombeo continuo para poder continuar con los trabajos de extracción.
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Minerales Explotados
Óxidos
Un elemento combinado con el oxígeno es un oxido.
En la naturaleza, los óxidos más cosmopolitas son los que contienen hierro. La magnetita y la hematita constituyen las mayores fuentes minerales de hierro.
Hematita
Taconita
Magnetita
Limonita
La hematita, hematites u oligisto es un mineral compuesto de óxido férrico (Fe2O3) y constituye una importante mena de hierroya que en estado puro contiene el 70% de este metal.
Propiedades especiales: mineral industrial, pigmento, extracción de hierro, agente para pulidos.
Hematita especular Presenta un color gris de brillo metálico a terroso, como pequeños espejos, de ahí su nombre “especular” (es una piedra sedimentaria)
Hematita terrosa Esta se encuentra en un color rojizo, además de tener la característica de que mancha la piel al tocarla, se observaron contenidos de otros minerales dentro de la hematita terrosa, eran cristales blancos y transparentes, probablemente son minerales de Zinc, tales como la hemimorfita o calamina y smithsonita que son carbonatos de zinc que podríamos identificar al atacarla con HCl. Al atacar una muestra de la hematita terrosa con HCl, observamos que la hematita es ligeramente soluble en el ácido, obteniéndose una coloración amarilla. La hematita tiene un color de raya roja, y se vuelve fuertemente magnético cuando es calentado en flama reductora.
Formación Hidrotermal, reemplazamiento y en rocas.
LocalizaciónPuede volverse magnético al calentarse. Es un mineral muy abundante en numerosos tipos de rocas. En enormes depósitos trabajados desde un punto de vista industrial, de origen sedimentario, como los americanos, en las proximidades del lagoSuperior. De notable importancia son las formaciones sedimentarias sometidas a metamorfismo y denominadasitabiritos, taconitos, jaspiritos, de varias localidades de Brasil. África y Australia, constituidas por lechos ferríteros principalmente de hematites que alternan con otros silíceos, que pueden alcanzar una potencia de centenares de metros sobre extensiones de centenares de kilómetros, con una ley media de hierro, aproximadamente, del 40 por 100. No siempre, a este tipo de yacimientos están ligados los ejemplares de interés para los coleccionistas, aunque espléndidos ejemplares de hematites, tanto en cristales bien tormados como en torma de rosa, se han encontrado en algunos itabiritos en el estado de Minas Gerais, en Brasil.
Hematita
La taconita es una ferrosa, alto-silicona, pedernal-como roca.
Formación Es una roca sedimentaria precámbrica designada una formación congregada del hierro debido a las capas ricas en hierro de alternancia típicas y a las capas de la pizarra o del sílex. El contenido de hierro muy finalmente disperso, presente como magnetita, es generalmente 25 a el 30%.
Histórico En los siglos de fines del siglo diecinueve y a principios de siglo 20, el mineral de hierro disponible era de tal alta calidad que la taconita era considerada un residuo poco económico. Después de la Segunda Guerra Mundial, la mayor parte de el mineral del alto grado en los Estados Unidos había sido minado hacia fuera, y así que la taconita fue dada vuelta como a nueva fuente de hierro.
ObtenciónPara procesar la taconita, el mineral se muele en un polvo fino, el hierro es separado de la roca inútil usando los imanes fuertes, y después el concentrado pulverizado del hierro se combina con la arcilla y la piedra caliza de la bentonita como flujo y se rueda en las pelotillas cerca de un centímetro de diámetro que son hierro del aproximadamente 65%. Las pelotillas se calientan mismo a las temperaturas altas que las funde y hace durables. Esto es necesario de modo que la carga del horno siga siendo porosa permitir que el gas heated pase a través y reaccionar con el Oregón granulado que calienta la pelotilla oxide la magnetita (magnetita) alhematites (Fe2O3) que aumenta el coste energético de transformación posterior. Acreditan Edward W. Davis con desarrollar el proceso de la granulación.
Localización La región de la gama del hierro de Mesabi del estado de Minnesota americano es un área importante de la producción. El concentrado del hierro de la taconita es acarreado por el ferrocarril a través de la bahía de plata, de dos puertos y de los puertos gemelos de Duluth, de Minnesota y de superior, Wisconsin, todo en superior de lago. El mineral es enviado generalmente por los cargueros del lago a otras localizaciones en los Great Lakes. Muchos centros de la acería están situados cerca del lago Erie. A partir de cerca de 1900 a 1992, las grandes máquinas llamadas los descargadores del mineral de Hulett realizaron la tarea. Las naves autodescargables más adelante hicieron el Huletts obsoleto.
Taconita
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Hematita Taconita
Yacimiento de hierroMinerales de extracciónen Hull Rust Mahonign
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Orígenes geológicos de la zona
Las cordilleras de hierro en la región del lago superior son todas de edad precámbrica.
La edad precámbricas es la etapa más larga de la Historia de la Tierra, englobalos eones Hádico, Arcaico y Proterozoico. Comienza cuando ésta se formó, hace 4.600 millones de años, y termina hace aproximadamente 570 millones de años durando 4030 millones de años aproximadamente, dejando paso al periodo Cámbrico. A pesar de ser una etapa tan larga y en la que debieron ocurrir muchos sucesos, los geólogos casi no tienen datos sobre ella ya que las rocas formadas durante el precámbrico han sido erosionadas, enterradas o metamorfizadas.(ocupa el 87%de la escala geológica por ausencia de organismos con partes duras,solo agua y tierra).
Los hechos son que los depósitos de hierro representan los resultados de un proceso de lixiviación por lo cual liberan sílice las rocas iniciales que contienen hierro y, por lo tanto, se enrriquese el hierro residual.
La zona metalífera y por ende la mina de la que hoy estamos hablando pertenecen a los depósitos minerales del escudo canadiense, mismos que se estiman en miles de millones de dólares debido a su enorme producción.
La siguiente imagen muestra la distribución de las cordilleras de hierro en el distrito del lago superior. Todas son del Proterozoico, excepto la cordillera de Vermillion en Minnesota, que pertenece al Arqueozoico.
MINAHull Rust MahoningObtención del Hierro
Hierro Puro
El hierro o fierro (en muchos países hispanohablantes se prefiere fierro) es un elemento químico de número atómico 26 situado en el grupo 8, periodo 4 de la tabla periódica de los elementos.
Su símbolo es Fe (del latin fĕrrum) y tiene una masa atómica de 55,6 u.
Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y, entre losmetales, sólo el aluminio es más abundante. Igualmente es uno de los elementos más importantes del Universo, y el núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel, generando al moverse un campo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un período de la historia recibe el nombre de Edad de Hierro.
Obtención del Hierro
El hierro es el metal de transición más abundante en la corteza terrestre, y
cuarto de todos los elementos. También abunda en todo en el Universo,
habiéndose encontrado meteoritos que lo contienen. Se encuentra formando parte de numerosos minerales, entre los que
destacan:
la hematites (Fe2O3)la magnetita (Fe3O4) la limonita (FeO (OH)) la siderita (FeCO3)la pirita(FeS2)la ilmenita (FeTiO3)
Se puede obtener hierro a partir de los óxidos con más o menos impurezas.
Muchos de los minerales de hierro son óxidos, y los que no se pueden oxidar
para obtener los correspondientes óxidos.
La reducción de los óxidos para obtener hierro se lleva a cabo en un horno
denominado comúnmente alto horno (también, horno alto). En él se
añaden los minerales de hierro en presencia de coque y carbonato de
calcio, CaCO3, que actúa como escorificarte.
Los gases sufren una serie de reacciones; el coque puede reaccionar con el oxígeno para formar dióxido de
carbono:
C + O2 → CO2
A su vez el dióxido de carbono puede reducirse para dar monóxido de carbono:
CO2 + C → 2CO
Aunque también se puede dar el proceso contrario al oxidarse el monóxido con oxígeno para volver a dar dióxido de
carbono:
2CO + O2 → 2CO2
El proceso de oxidación de coque con oxígeno libera energía y se utiliza para
calentar (llegándose hasta unos 1900 °C en la parte inferior del horno).
En primer lugar los óxidos de hierro pueden reducirse, parcial o totalmente, con el monóxido de carbono, CO; por
ejemplo:
Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2
FeO + CO → Fe + CO2
Después, conforme se baja en el horno y la temperatura aumenta, reaccionan con el coque (carbono en su mayor parte),
reduciéndose los óxidos.
Por ejemplo:
Fe3O4 + C → 3FeO + CO
El carbonato de calcio (caliza) se descompone:
CaCO3 → CaO + CO2
Y el dióxido de carbono es reducido con el coque a monóxido de carbono como se
ha visto antes.Más abajo se producen procesos de
carburación:
3Fe + 2CO → Fe3C + CO2
Finalmente se produce la combustión y desulfuración (eliminación de azufre)
mediante la entrada de aire. Y por último se separan dos fracciones: la escoria y
el arrabio: hierro fundido, que es la materia prima que luego se emplea en la
industria.
El arrabio suele contener bastantes impurezas no deseables, y es necesario
someterlo a un proceso de afino en hornos llamados convertidores.
MINAHull Rust MahoningObtención del Hierro
Fundición y productos finales
Las aleaciones ferrosas como las hierro-carbono, incluyen aceros al bajo carbono, aceros aleados y de herramientas, los aceros inoxidables y los hierros fundidos.
Para producir acero primario, el mineral de hierro (óxido de hierro) se calienta en un alto horno en presencia de coque (carbono) y oxígeno. El carbono reduce en óxido de hierro en bruto líquido. La piedra caliza, agregada para eliminar impurezas se funde produciendo escoria líquida. Dado que el hierro líquido contiene mucho carbón, se le sopla oxígeno para quitar los excedentes y obtener acero líquido.
También se puede producir acero de la chatarra mediante un horno de arco eléctrico, el cual funde a la chatarra con calor.
El acero líquido en ocasiones es vaciado a refractarios o moldes a través de crisoles para formar determinadas piezas u objetos que se desean.
Para obtener un acero con alguna característica especial, este se somete a un tratamiento térmico o aleación.
Las características que estos procesos proporcionan a los aceros son:
MaleabilidadDuctilidadDurezaElasticidadEntre otros.
Los tratamientos térmicos aplicados a las aleaciones hierro-carbono son:
RecocidoNormalizadoRevenidoEsferoidizaciónTempladoGalvanizado
Los tipos de granos o arreglos atómicos que se obtienen generalmente después de cualquiera de estos tratamientos térmicos son:
AustenitaCementitaPerlitaRolitaBainitaMartensita
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El cuerpo humano.
Los eritrocitos, también conocidos como glóbulos rojos, son un componente de la sangre formados por la hemoglobina y agua dentro de una capa permeable parecidos a un salvavidas.
La mención de este compuesto celular es por una de sus principales funciones y componentes. Cada una de estas células contienen 4 átomos de hierro. Al pasar a través de los alveolos de los pulmones junto con el torrente sanguíneo proveniente de ventrículo derecho, los eritrocitos capturan el oxigeno gracias a los átomos de hierro. La sangre cargada de oxígeno se distribuye por todo el cuerpo llevando el vital gas a todas y cada una de las células del cuerpo humano.
Los citocromos manejan el oxígeno dentro de la célula, ayudándolo a combinarse con el hidrógeno de los alimentos, con lo que libran la energía que mantiene a la célula trabajando.
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Fuentes
http://www.hmdb.org/marker.asp?marker=2833http://www.showcaves.com/english/usa/misc/HullRust.htmlhttp://explorer.altopix.com/map/iuoqnr/1/2/Hull_Rust_Mahoning_Mine.htm?order=http://www.ironrange.org/attractions/mining/hull-rust/ http://www.mnhs.org/library/about/index.htmlhttp://www.mnhs.org/library/tips/index.htmlhttp://memory.loc.gov/ammem/index.htmlÓxidos Férricos S.A. Compañía que explota la única mina de oligisto micáceo de España.
Formulas químicas de Wm. H. Denner, 1960 principles of minerology.Geología Elemental, James H. Zumberge, 1969.Quimica, La ciencia cetral, Brown y LeMay, Pearson.Ciencia e ingeniería de los metales, Donal R. Askeland, Thomson Editores.Rio Viviente, Isaac Asimov, Limusa Noriega Editores.
Iron Range to Hibbin Minnesota.Sociedad Histórica de Minnesota.Librería del Congreso; Memorias Históricas de E. U. A.Centro turistico de Hull Russ.Oliver Iron Mining Division. United States Steel Corporation.
