Metalurgia

3.1.6. Metalurgia do Ferro
O elemento ferro é abundante no Universo; encontra-se nas estrelas e é o quartomais abundante da crusta terrestre e mesmo do seu núcleo que se acredita ser umamistura de ferro e níquel a alta temperatura. De um modo geral, está distribuído combaixa concentração, dissolvido nas águas subterrâneas e no oceano. Encontra-se naforma de minério com impurezas, sobretudo de sílica.Os principais minérios de ferro são a hematite (Fe
2
O
3
) e limonite (Fe
2
O
3
·3H
2
O).Outros minérios incluem siderite (FeCO
3
) e magnetite (Fe
3
O
4
). A pirite (FeS
2
) é ummineral cristalino de cor dourada conhecida como o ouro dos tolos. A magnetite, na suaforma cristalina, possui propriedades magnéticas que são bem conhecidas. É um dos trêselementos magnéticos (os outros são cobalto e níquel).Obtém-se o ferro do seu minério por redução num alto forno. Como o ferro estáabaixo do carbono na série reactiva, é reduzido do seu minério por aquecimento com ocarbono ( coke ). Na realidade é o monóxido de carbono que faz a redução.São adicionadas castinas (carbonato de cálcio) ao minério que reage com a sílicapara formar silicato de cálcio fundido. O silicato de cálcio (chamado escória) flutua noferro líquido.
Extracção do Ferro - O Alto forno
Figura 12 – Esquema de funcionamento do alto forno

Mestrado «Química para o Ensino»
Departamento de Química da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
Graça Silva
Página 39
Química de um alto forno
O ar quente é libertado no forno que leva à queima rápida do coke (carbono) e faz atemperatura aumentar para 2000 °C.C (s) + O
2
(g)
→
CO
2
(g)
Equação 10
O dióxido de carbono reage então com carbono quente para formar monóxido decarbono:CO
2
(g) + C coke (s)
→
2 CO (g)
Equação 11
O monóxido de carbono reduz o ferro no minério a ferro metálico.CO (g) + Fe
2
O
3
(s)
→
3 CO
2
(g) + 2 Fe (l)
Equação 12
A temperatura a que a redução acontece situa-se acima do ponto de fusão