Minerai de fer
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2008-05-23T19:10:11Z
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robot Ajoute: [[sk:Železná ruda]]
Le '''minerai de fer''' est une [[roche]] contenant du [[fer]], généralement sous la forme d'[[oxyde]]s, comme la [[bauxite]].
Les minerais de fer ont une teneur en fer variable selon le minéral ferrifère ; sachant également que l’isomorphisme, presque toujours présent dans les minéraux naturels, réduit la teneur théorique.
{| border="1"
!Minéral !! Formule chimique !! Contenu théorique en fer dans le minéral !! Contenu théorique en fer après calcination
|-
| [[hématite]] || Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> || align="center" | 69,96 || align="center" | 69,96
|-
| [[magnétite]] || Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub> || align="center" | 72,4 || align="center" | 72,4
|-
| [[magnésioferrite]] || MgO·Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> || align="center" | 56-65 || align="center" | 56-65
|-
| [[goethite]] || Fe<sub>2</sub>O<sub>3·H<sub>2</sub>O || align="center" | 62,9 || align="center" | 70
|-
| [[hydrogœthite]] || 3Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·4H<sub>2</sub>O || align="center" | 60,9 || align="center" | 70
|-
| [[limonite]] || 2Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·3H<sub>2</sub>O || align="center" | 60 || align="center" | 70
|-
| [[sidérite]] || FeCO<sub>3</sub> || align="center" | 48,3 || align="center" | 70
|-
| [[pyrite]] || FeS<sub>2</sub> || align="center" | 46,6 || align="center" | 70
|-
| [[pyrrhotite]] || Fe<sub>1-x</sub>S || align="center" | 61,5 || align="center" | 70
|-
| [[ilménite]] || FeTiO<sub>3</sub> || align="center" | 36,8 || align="center" | 36,8
|}
Les oxydes qui forment la gangue vont évidemment diminuer la teneur en [[fer]] des [[minerai]]s employés.
Par rapport à leur teneur en [[fer]], les [[minerai]]s sont classés en :
::* minerais pauvres : Fe <= 30%
::* minerais moyens : Fe = 30% ÷ 50%
::* minerais riches : Fe > 50%
La teneur en fer des [[minéral|minéraux]] natifs est comprise entre des limites approximatives :
::* minéraux magnétiques : Fe = 50% ÷ 67%
::* minéraux d’hématite : Fe = 30% ÷ 65%
::* minéraux de limonite : Fe = 25% ÷ 45%
::* minéraux carbonates : Fe = 30% ÷ 40%
Les principaux [[minerai]]s de fer sont des [[sulfure]]s, des [[carbonate]]s et des [[oxyde]]s.
* Les [[sulfure]]s, dont les représentants principaux sont la [[pyrite]] et la [[pyrrhotite]], ne sont jamais utilisés directement pour la production du fer à cause de l'effet fragilisant du [[soufre]] sur les [[alliage]]s ferreux. Ils constituent en revanche une matière primaire importante pour la production d'[[anhydride sulfureux]], obtenu grâce au [[grillage]]. Il reste un résidu d'[[oxyde de fer]] (« cendres de pyrite ») qui est pulvérulent et peut contenir encore des quantités gênantes de [[soufre]] : son utilisation comme [[minerai]] de [[fer]] peut donc se révéler problématique.
* Comme [[carbonate]], on trouve la [[sidérite]] ou ''sidérose'', FeCO<sub>3</sub>, qui donne l'[[oxyde]] par [[calcination]]. À l'air humide, la [[sidérite]] se transforme en [[lépidocrocite]] ou, plus rarement, en [[goethite]]. La [[sidérite]] est fréquemment associée à la [[pyrite]], la [[magnésie]], la [[Chaux (chimie)|Chaux]], le [[manganèse]]. On distingue le '''fer carbonaté spathique''', minerai cristallin blanc, légèrement jaunâtre, très répandu, et la '''sphérosidérite''', en masses sphéroïdales, mélangé à des matières terreuses, rare en France. Le minerai des gisements de [[houille]] renferme du [[Houille|charbon]] : il est de couleur noire et de grillage facile. En Angleterre il est connu comme '''blackband'''.
La [[magnétite]], spinelle ferrimagnétique Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>, est le minéral de fer le plus riche en métal. Elle est souvent associée à l'hématite dans le même [[Gîte minéral|gîte]], mais gîtes de magnétite pure sont aussi connus. [[Densité]] 5,15, couleur noire, éclat métallique, souvent accompagnée d'impuretés comme la [[silice]], la [[Chaux (chimie)|Chaux]], l'[[alumine]] et le [[phosphore]].
L'[[hématite]] α-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, est le composant le plus important des minéraux de fer traités dans l'[[industrie sidérurgique]]. Elle est comporte plusieurs types :
:* l'<u>oligiste</u> cristallise en rhomboèdres et souvent remplace la [[pyrite]] ([[pseudomorphisme]]) ;
:* la <u>spécularite</u> consiste en agrégats de flocons d'hématite d'apparence spéculaire et de couleur argentée ;
:* l'<u>hématite rouge ordinaire</u> se présente en masses fibreuses, terreuses ou compactes ;
:* l'<u>hématite rouge oolitique</u> est formée de petites sphères agglomérées ;
:* la <u>martite</u> est une hématite qui résulte de l’oxydation de la magnétite.
La [[maghémite]], γ-Fe{{sub|2}}</sub>O<sub>3</sub>, est une forme métastable de l'[[hématite]], α-Fe{{sub|2}}</sub>O<sub>3</sub>, qui se forme à partir de la [[magnétite]] par oxydation progressive. Elle a les mêmes caractéristiques magnétiques de la magnétite, alors que l'hématite est faiblement magnétique. La structure est spinelle, mais avec des lacunes d'atomes de fer.
Les [[hydroxyde]]s de [[fer]] se retrouvent mélangés, à l’état microcristallin, dans la [[limonite]] ou hématite brune et constituent le « [[chapeau de fer]] ». Il s’agit d’un minerai d’origine sédimentaire qui contient de la [[goethite]], de la [[lépidocrocite]] et en faibles quantités de l'[[hématite]], des [[hydroxyde]]s d'[[aluminium]], de la [[silice]] colloïdale, des minéraux [[argile]]ux, des [[phosphate]]s, des [[arséniate]]s, ainsi que des composés organiques. En masses fibreuses, la [[limonite]] est assez pure, mais lors qu’elle se présente en masses compactes ou terreuses, elle perd sa valeur sidérurgique, car elle contient des [[sulfure]]s (de [[fer]], mais aussi du [[plomb]]), des phosphates et arséniates. En France, il existe peu de limonite, mais on en trouve aux [[États-Unis]], en [[Russie]] et en [[Scandinavie]].
L'[[ilménite]], minéral à structure d'[[hématite]], est utilisée plutôt pour l'extraction du [[titane]], le fer ayant intérêt accessoire.
Les [[silicate]]s ne sont pas utilisés pour l'extraction du fer, car le procédé d'enrichissement est complexe.
==Voir aussi==
* [[Minette lorraine]]
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[[Catégorie:Minerai]]
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