Mineral de hierro: la transformación hacia la descarbonización

La industria del mineral de hierro, parte esencial de la cadena de valor de la siderurgia, está sometida a presiones considerables para apoyar y alcanzar la descarbonización.

La industria ha logrado grandes avances en la reducción de las emisiones de Alcance 1 (directas) y 2 (indirectas) de los recursos que controla o utiliza, como vehículos, electricidad, calefacción y refrigeración. Sin embargo, sigue rezagada en las emisiones de Alcance 3, que incluyen todas las demás emisiones indirectas producidas en los eslabones anteriores y posteriores de la cadena de valor.

No existe una solución única para afrontar los retos de la producción de mineral de hierro y acero con menos emisiones de carbono. La industria siderúrgica está experimentando una profunda transformación tecnológica. La cuestión es: ¿Qué ocurrirá con la industria cuando la tecnología siderúrgica dominante deje de incluir altos hornos intensivos en carbono? Las estrategias difieren dependiendo de distintos factores, como la ubicación, el tipo de mineral y las fuentes de energía disponibles. Sin embargo, un hilo común es la necesidad de que la industria innove y se adapte continuamente.

El enfoque de Norteamérica

La región norteamericana produjo unos 104 millones de toneladas de mineral de hierro en 2023, de las cuales 60 millones procedieron de Canadá y 44 de Estados Unidos. El mineral en Norteamérica, principalmente hematita y magnetita, se considera de menor ley, pero responde bien al beneficio, proceso que mejora la calidad del mineral de hierro mediante la eliminación de impurezas.

La principal ventaja de Estados Unidos es la capacidad de liberación de su mineral; es decir, se puede separar fácilmente durante el procesamiento, pero aún requiere beneficio.

Los procesos de beneficio producen mineral de alta ley que se puede utilizar como materia prima, normalmente en forma de pélets o briquetas, en el proceso tradicional de reducción directa (RD). El resultado es hierro y acero con emisiones de carbono mucho más bajas. Sin embargo, este proceso requiere importantes recursos, como agua, energía y consumibles, y genera relaves que se deben gestionar. El rendimiento promedio de recuperación suele ser de 78-82% de contenido ferroso total, mientras que parte del hierro más fino se pierde en relaves.

En Canadá, el mineral de hierro de alta pureza ha sido reconocido como un mineral crítico, sobre todo en la cuenca del Labrador. Este reconocimiento ha fomentado la colaboración entre operadores, gobiernos y otras partes interesadas para apoyar la descarbonización de las industrias de mineral de hierro y acero. El mineral de hierro de alta calidad de la cuenca del Labrador es un candidato ideal para la producción mediante reducción directa, esencial para obtener un acero más ecológico empleando la tecnología actual.

Sudamérica en el punto de mira

En Sudamérica, la industria brasileña del mineral de hierro enfrenta retos similares a los de otras regiones, como la necesidad de reducir las emisiones y mejorar la eficiencia. Los yacimientos en Brasil tienen un alto contenido de hierro con muy pocas impurezas nocivas. Esto le da una gran ventaja económica en cuanto a producción de mineral de hierro y acero a bajo costo. En 2024, la producción total de hierro en Brasil era de 440 millones de toneladas aproximadamente. Sin embargo, los pélets de grado de reducción directa, muy demandados para la fabricación de acero respetuosa con el medioambiente, representaron solo entre 10% y 15% de esa producción.

Por lo tanto, Brasil se está centrando cada vez más en la producción de pélets de grado de reducción directa de alta calidad para acceder a nuevos mercados e impulsar las exportaciones agregando capacidad de beneficio, ya que la ley/calidad del mineral de mina es cada vez menor. Este cambio apunta a satisfacer la creciente demanda de estos pélets y aprovechar sus ventajas económicas y ambientales.

El panorama del mineral de hierro en Australia 

Australia es el mayor exportador de mineral de hierro del mundo, con alrededor de mil millones de toneladas anuales, principalmente goetita y hematita de la región de Pilbara. El mineral tiene un alto contenido de ganga (alúmina y sílice) y es ideal como insumo de altos hornos. Debido a su singular estructura cristalina, no existe hoy ninguna alternativa de beneficio comercialmente viable para reducir la ganga al nivel que requieren los mercados o los procesos para mineral de mayor ley.

La región de Pilbara alberga algunas de las mayores minas de mineral de hierro a nivel mundial. Representa más del 50% de la producción mundial. Las rutas marítimas desde Australia a Asia están perfectamente adaptadas para abastecer toda la producción de altos hornos entre continentes. Los productores australianos de mineral de hierro colaboran estrechamente con los productores de acero de Asia para apoyar la transición a una tecnología más ecológica y libre de carbono. Obviamente, como para cualquier productor, es importante seguir el ritmo del mercado. Los productores de Pilbara son muy conscientes de ello y son proactivos en lo que respecta a apoyar la transición a una tecnología sin carbono. Esto incluye inversiones en el desarrollo de una ruta de hierro de reducción directa y hornos eléctricos de fundición (DRI-ESF) para el mineral de Pilbara con mayor ganga.

Curiosamente, Australia tiene grandes reservas de magnetita, pero como la goetita es tan fácil de procesar —y existe un mercado tan amplio para ella—, no hay una necesidad apremiante de invertir en la expansión de la magnetita. Dicho esto, la pequeña cantidad de magnetita que se explota, tanto para consumo local como para exportación, ha venido aumentando a medida que se expande la demanda mundial de más pélets de grado de reducción directa.

Exploración de fuentes de energía alternativas

Se están evaluando fuentes de energía alternativas, como el aceite pirolítico y las antorchas de plasma, a fin de promover una producción de mineral de hierro más ecológica. Los pequeños reactores modulares (SMR) también se consideran una posible fuente de energía. A pesar de la complejidad de su implementación, los SMR podrían proporcionar a la industria del mineral de hierro una fuente energética confiable y baja en carbono.

El desarrollo de nuevas tecnologías de proceso y soluciones innovadoras es crucial para el futuro de la industria del mineral de hierro. Estos avances pueden ayudar a afrontar los retos de la producción de mineral de alta ley y apoyar la descarbonización en la cadena de valor del acero. Invirtiendo en investigación y desarrollo, la industria puede encontrar nuevas formas de mejorar la eficiencia y reducir el impacto ambiental.

Asociaciones para el éxito

Colaborar con un socio como Hatch puede ayudar a los clientes de la industria del mineral de hierro a alcanzar el éxito al ofrecerles soluciones innovadoras y sostenibles en toda la cadena de valor, desde la extracción y el beneficio hasta la aglomeración del mineral. Nuestra experiencia en tecnologías avanzadas, eficiencia operativa y responsabilidad ambiental abarca más de seis décadas y garantiza que los clientes puedan maximizar la producción, reducir costos y cumplir sus objetivos de sostenibilidad.

Desde los procesos de beneficio de Norteamérica hasta la apuesta de Brasil por los pélets de grado de reducción directa y la colaboración de Australia con los productores de acero asiáticos, la industria avanza hacia un futuro más sostenible. Al adoptar tecnologías innovadoras y fuentes de energía alternativas, el sector del mineral de hierro puede seguir reduciendo las emisiones y mejorando su eficiencia.