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Siderita es también el nombre de un tipo de meteorito de hierro .

La siderita es un mineral compuesto por carbonato de hierro (II) (FeCO 3 ). Toma su nombre de la palabra griega σίδηρος sideros, "hierro". Es un mineral de hierro valioso, ya que tiene un 48% de hierro y no contiene azufre ni fósforo . El zinc , el magnesio y el manganeso normalmente sustituyen al hierro dando como resultado las series de soluciones sólidas de siderita- smithsonita , siderita- magnesita y siderita- rodocrosita . [2]

La siderita tiene una dureza de Mohs de 3.75-4.25, un peso específico de 3.96, una veta blanca y un brillo vítreo o brillo perlado . La siderita es antiferromagnética por debajo de su temperatura de Néel de 37 K, lo que puede ayudar a su identificación. [4]

Cristaliza en el sistema de cristal trigonal y tiene forma romboédrica , típicamente con caras curvas y estriadas. También ocurre en masas. El color varía de amarillo a marrón oscuro o negro, este último debido a la presencia de manganeso.

La siderita se encuentra comúnmente en las venas hidrotermales y se asocia con barita , fluorita , galena y otras. También es un mineral diagenético común en lutitas y areniscas , donde a veces forma concreciones , que pueden encerrar fósiles preservados en tres dimensiones . [5] En las rocas sedimentarias , la siderita se forma comúnmente en profundidades de enterramiento poco profundas y su composición elemental a menudo se relaciona con el entorno de depósito de los sedimentos circundantes. [6] Además, varios estudios recientes han utilizado la composición isotópica de oxígeno de la esfaerosiderita (un tipo asociado con los suelos ) como un sustituto de la composición isotópica del agua meteórica poco después de la deposición. [7]

Mineral de hierro espático [ editar ]

Aunque los minerales de hierro espático [i] (carbonato), como la siderita, han sido económicamente importantes para la producción de acero, están lejos de ser ideales como mineral.

Su mineralización hidrotermal tiende a formarlos como pequeñas lentes de mineral , a menudo siguiendo planos de lecho de inmersión pronunciada . [ii] Esto los hace no aptos para el trabajo a cielo abierto y aumenta el costo de trabajarlos mediante la extracción con rebajes horizontales . [9] Como los cuerpos de mineral individuales son pequeños, también puede ser necesario duplicar o reubicar la maquinaria de la cabeza de pozo, el motor de bobinado y el motor de bombeo, entre estos cuerpos a medida que se trabaja cada uno. Esto hace que la extracción del mineral sea una propuesta costosa en comparación con las típicas a cielo abierto de piedra de hierro o hematita . [iii]

El mineral recuperado también tiene inconvenientes. El mineral de carbonato es más difícil de fundir que una hematita u otro mineral de óxido. Expulsar el carbonato como dióxido de carbono requiere más energía y, por lo tanto, el mineral 'mata' el alto horno si se agrega directamente. En cambio, el mineral debe recibir un paso de tostado preliminar. Los desarrollos de técnicas específicas para tratar con estos minerales comenzaron a principios del siglo XIX, en gran parte con el trabajo de Sir Thomas Lethbridge en Somerset . [11]Su 'Molino de Hierro' de 1838 utilizó un horno de tostado concéntrico de tres cámaras, antes de pasar el mineral a un horno reductor separado para su fundición. Los detalles de este molino fueron la invención de Charles Sanderson, un fabricante de acero de Sheffield, quien tenía la patente. [12]

Estas diferencias entre el mineral espático y la hematita han llevado al fracaso de una serie de empresas mineras, en particular, Brendon Hills Iron Ore Company . [13]

Los minerales de hierro espático son ricos en manganeso y tienen un fósforo insignificante. Esto condujo a su principal beneficio, relacionado con el proceso de fabricación de acero de Bessemer . Aunque las primeras demostraciones de Bessemer en 1856 habían tenido éxito, los intentos posteriores de reproducir esto fueron infames fracasos. [14] Obra del metalúrgico Robert Forester Mushetdescubrió que la razón de esto era la naturaleza de los minerales suecos que Bessemer había utilizado inocentemente, siendo muy bajos en fósforo. El uso de un mineral típico europeo con alto contenido de fósforo en el convertidor de Bessemer dio como resultado un acero de mala calidad. Para producir acero de alta calidad a partir de un mineral con alto contenido de fósforo, Mushet se dio cuenta de que podía operar el convertidor Bessemer durante más tiempo, quemando todas las impurezas del acero, incluido el fósforo no deseado y el carbono esencial, pero luego volviendo a agregar carbono, con manganeso, en la forma de un mineral de ferromanganeso previamente oscuro sin fósforo, spiegeleisen . [14] Esto creó una demanda repentina de spiegeleisen. Aunque no estaba disponible en cantidad suficiente como mineral, acerías como la de Ebbw Valeen el sur de Gales pronto aprendieron a fabricarlo a partir de minerales de siderita espáticos. [15] Durante algunas décadas, los minerales espáticos ahora tenían una demanda y esto alentó su extracción. Sin embargo, con el tiempo, el revestimiento 'ácido' original, hecho de arenisca silícea o ganister , del convertidor Bessemer fue reemplazado por un revestimiento 'básico' en el proceso desarrollado de Gilchrist Thomas . Esto eliminó las impurezas de fósforo como escoria , producidas por reacción química con el revestimiento, y ya no requirió spiegeleisen. A partir de la década de 1880, la demanda de minerales volvió a caer y muchas de sus minas, incluidas las de Brendon Hills , cerraron poco después.

Galería [ editar ]

  • Siderita - Redruth , Cornualles, Inglaterra

  • Cristales de siderita con galena y cuarzo (tamaño: 6,2 x 4,1 x 3,6 cm)

  • Cristales de siderita marrón en forma de disco colocados sobre calcopiritas

  • Cortar la siderita de Minas Gerais, Brasil (tamaño: 5 x 3,2 mm)

  • Siderita de Colorado, con hojas afiladas de cuarzo acentuado de color marrón oliva y menor

  • Concreción de siderita fosilífera del Carbonífero Inferior.

Notas [ editar ]

  1. ^ https://en.wiktionary.org/wiki/spathic .
  2. Algo de siderita, junto con goethita , también se forma en los depósitos de hierro de los pantanos , [8] pero estos son pequeños y económicamente menores.
  3. ^ Tanto las piedras de hierro como las formaciones de hierro en bandas son formaciones sedimentarias, por lo que los depósitos económicamente viables pueden ser considerablemente más gruesos y extensos. [10]

Referencias [ editar ]

  1. ^ Manual de mineralogía
  2. ^ a b Mindat
  3. ^ Datos webmineral
  4. ^ Frederichs, T .; von Dobeneck, T .; Bleil, U .; Dekkers, MJ (enero de 2003). "Hacia la identificación de siderita, rodocrosita y vivianita en sedimentos por sus propiedades magnéticas a baja temperatura". Física y Química de la Tierra, Partes A / B / C . 28 (16-19): 669-679. Código bibliográfico : 2003PCE .... 28..669F . doi : 10.1016 / S1474-7065 (03) 00121-9 .
  5. ^ Russell Garwood, Jason A. Dunlop y Mark D. Sutton (2009). "Reconstrucción de micro-tomografía de rayos X de alta fidelidad de arácnidos carboníferos alojados en siderita" . Cartas de biología . 5 (6): 841–844. doi : 10.1098 / rsbl.2009.0464 . PMC 2828000 . PMID 19656861 .  
  6. ^ Mozley, PS, 1989, Relación entre el ambiente deposicional y la composición elemental de la siderita diagenética temprana: Geología, v. 17, p. 704-706
  7. ^ Ludvigson, GA, Gonzalez, LA Metzger, RA, Witzke, BJ, Brenner, RL, Murillo, APand White, TS, 1998, Líneas de esferosiderita meteórica y su uso para paleohidrología y paleoclimatología: Geología, v. 26, p. 1039-1042
  8. ^ Geología sedimentaria , p. 304.
  9. ^ Jones (2011) , p. 34–35,37.
  10. ^ Prothero, Donald R .; Schwab, Fred (1996). Geología sedimentaria . Nueva York: WH Freeman and Company. págs. 300-302. ISBN 0-7167-2726-9.
  11. ^ Jones, MH (2011). Las Minas de Hierro de Brendon Hills y el Ferrocarril Mineral de West Somerset . Prensa Lightmoor. págs. 17-22. ISBN 9781899889-5-3-2.
  12. ^ GB 7828 , Charles Sanderson, "Fundición de minerales de hierro", publicado en octubre de 1838 
  13. ^ Jones (2011) , p. 99.
  14. ↑ a b Jones (2011) , p. dieciséis.
  15. ^ Jones (2011) , p. 158.