Proyectos de Innovación

VITRINA 5: EL HIERRO Y EL ACERO

AUTORES: Javier Luque y Belén Soutullo

¿Qué es un yacimiento mineral?

Un yacimiento es una acumulación de minerales útiles para el hombre que pueden ser explotados con beneficio económico. El concepto de yacimiento es dinámico, es decir, puede evolucionar con diferentes factores que condicionan su aprovechamiento o rentabilidad económica. Entre estos factores están, por ejemplo, el descubrimiento de aplicaciones para el mineral, la mayor demanda en el mercado que incrementa su precio (como ocurre actualmente para el litio o el grafito empleados en baterías) o las innovaciones tecnológicas que faciliten su explotación.

Un yacimiento puede estar formado tanto por minerales industriales como de mena. En el caso de los minerales de mena, para que la explotación del yacimiento sea rentable es necesario que exista una concentración mínima del metal, que se denomina ley. Así, para que un yacimiento de hierro sea explotable, debe tener una ley que supere el 50% del total de la roca. Teniendo en cuenta que el contenido medio del hierro en la corteza es de un 5%, esto supone que debe existir en el yacimiento una concentración 10 veces mayor que en la corteza. Para algunos metales, como el oro, la rentabilidad del yacimiento puede darse con contenidos de apenas unos pocos gramos por tonelada. Sin embargo, considerando la escasez del oro en la corteza (unos 0,0013 g/ton), esto significa que la ley del yacimiento tiene que ser entre 1000 y 4000 veces superior. Por tanto, un yacimiento mineral se puede considerar como una anomalía geoquímica en la corteza. Para que estas anomalías se produzcan, se requiere la actuación de variados procesos geológicos que, excepcionalmente, dan lugar a la formación del yacimiento.

El hierro es el cuarto elemento químico más abundante en la corteza terrestre, sólo por detrás del oxígeno, el silicio y el aluminio. Su abundancia condiciona su bajo precio (cerca de 0,1 €/kg), si se compara con un metal precioso como el oro (unos 80.000 €/kg). Sin embargo, con respecto al valor de la producción total de metales en el mundo, el hierro representa aproximadamente un tercio. En algunos países emergentes, el consumo de hierro para todo tipo de infraestructuras está creciendo en los últimos años de manera extraordinaria. Por ejemplo, China está consumiendo del orden de mil millones de toneladas al año.

Materias primas minerales críticas y estratégicas

En relación con la influencia de los minerales en la economía, a comienzos del siglo XXI se acuñaron dos términos de especial interés: el de materias primas críticas y estratégicas. Los minerales considerados como materias primas críticas son aquellos que tienen la máxima importancia en el desarrollo económico de un país o conjunto de países y de los que existe un alto riesgo de desabastecimiento porque su producción está concentrada, en ocasiones, en un único país. Los minerales que se consideran como materias primas estratégicas son aquellos que son cruciales para tecnologías relacionadas con la transición ecológica y digital, así como con la defensa, la salud y el espacio.

En el caso de España, las directrices sobre estos tipos de materias primas las marca la Unión Europea. En 2023 la UE reconoció 34 materias primas críticas y 16 estratégicas. Periódicamente, las listas de estos materiales se actualizan. Entre otros, todos aquellos metales y minerales relacionados con la producción y almacenamiento de energía, como el litio, el cobalto o el grafito, cuyo uso es irremplazable en las baterías de ion litio usadas en dispositivos electrónicos o vehículos híbridos o eléctricos, son considerados hoy día como materias primas estratégicas.

En este sentido, puede considerarse que el hierro o la sal fueron materias primas estratégicas y críticas en esta época histórica.

El origen de la sal

Los yacimientos de sales presentes a lo largo del registro geológico se han formado principalmente por evaporación de aguas marinas, de un modo semejante a lo que se reproduce en una salina. En el agua del mar hay presentes numerosos elementos químicos disueltos, de los que los más abundantes son el cloro y el sodio. Durante el proceso de evaporación se van formando diferentes minerales en un orden inverso a su solubilidad: primero cristalizan los más insolubles y, finalmente, los que tienen mayor solubilidad. Entre los minerales más abundantes en este tipo de yacimientos, la halita y la silvita, cloruro sódico y potásico, respectivamente, son los más solubles y, por tanto, los últimos en cristalizar. Puesto que el cloro y el sodio son los elementos más abundantes en las aguas marinas, la halita es el mineral más común en este tipo de depósitos, si bien hay que tener en cuenta que la evaporación de una columna de 100 metros de agua marina sólo producirá una capa de aproximadamente 1 metro de este mineral. En los grandes yacimientos de sales, las capas de halita llegan a tener decenas de metros de espesor. Su formación se interpreta como debida a aportes repetidos de agua marina, seguidos de etapas de intensa evaporación en climas subáridos o áridos.


magnetita

Cristales octaédricos de magnetita (Fe3O4) , una de las principales menas de hierro. Foto: G. Pinto.

 

Hematites

El hematites (Fe2O3) es otra mena importante de hierro. Foto: G. Pinto.

 

agua de mar

Concentración de iones en las aguas marinas.

 

salinas

Salinas de Fuencaliente (La Palma, islas Canarias). Foto: J. Luque.