La sinterización de mineral de hierro es un tipo de pulvimetalurgia que se utiliza para pretratar el hierro antes de usarlo en aplicaciones de fabricación. La sinterización implica calentar el polvo de hierro para derretir parcialmente, pero no completamente, las partículas de hierro. El proceso exacto utilizado y los elementos adicionales involucrados varían, y algunos métodos utilizan gas o electricidad además del calor. A través del proceso de sinterización del mineral de hierro, el hierro se reduce por difusión, eliminando así las partículas que no son de hierro antes de continuar con el procesamiento específico de la aplicación.
Para comprender la sinterización del mineral de hierro, es necesario comprender primero ciertos aspectos del mineral de hierro en bruto. El mineral de hierro crudo se encuentra en todo el mundo y es, de hecho, uno de los elementos más prevalentes en la tierra. Las operaciones mineras extraen el mineral crudo de la corteza terrestre, separándolo en alto grado y bajo grado, según la cantidad de hierro crudo presente. El mineral de hierro de alta ley tiene una mayor concentración de hierro que el mineral de hierro de baja ley. Por lo general, la concentración de hierro se encuentra entre el 65 y el 72 por ciento.
Los diferentes métodos de procesamiento, como la sinterización y la granulación, requieren diferentes grados de mineral de hierro. Específicamente, la sinterización del mineral de hierro requiere el uso de mineral fino, producido al triturar el mineral de hierro de alta ley en partículas de solo unos pocos milímetros de diámetro. Dependiendo de la máquina específica y del proceso de sinterización del mineral de hierro utilizado, se utilizan sustancias como la brisa de coque y la piedra caliza quemada para encender y calentar las partículas de mineral de hierro hasta que se congelen. Una vez congelado en un aglomerado, el mineral se tritura nuevamente. El cribado garantiza la eliminación de las partículas que no son de hierro y las partículas de hierro restantes tienen un diámetro promedio de entre 15 y 30 milímetros.
Otros procesos de sinterización de mineral de hierro utilizan máquinas que toman el mineral de hierro triturado y lo mezclan con agua y otras sustancias, conocidas como fundentes, antes de encender la mezcla. La electricidad se conduce a través de la mezcla y su superficie se enciende para ayudar a formar un aglomerado. El polvo del mineral de hierro, así como las partículas de hierro que no cumplen con los requisitos de tamaño, se recirculan a través de la máquina con cada lote de mineral de hierro procesado.
Principalmente, los objetivos de la sinterización del mineral de hierro son producir una composición química constante, aumentar la resistencia de las partículas de hierro y crear un tamaño de partícula uniforme. Como tal, la forma en que se sinteriza el mineral de hierro depende del propósito previsto del producto terminado. Algunas aplicaciones de fabricación requieren tamaños de partículas más pequeños, mientras que otras requieren diferencias en la resistencia de las partículas. Por ejemplo, los compuestos de metal-cerámica requieren un tamaño de partícula mucho más fino que el hierro sinterizado utilizado en algunas placas de embrague. De manera similar, algunas aplicaciones requieren la mayor pureza de hierro posible y, por lo tanto, requieren un proceso de sinterización diferente.