El beneficio del mineral de hierro es un proceso de varias etapas al que se somete el mineral de hierro en bruto para purificarlo antes del proceso de fundición, que consiste en fundir el mineral para eliminar el contenido de metal. El proceso de beneficio del mineral de hierro tiene dos objetivos complementarios y estos definen los métodos utilizados para refinarlo. Es necesario aumentar el contenido de hierro del mineral y separar la ganga, que es roca nativa y minerales de menor valor dentro del propio mineral. Los métodos como el cribado, la trituración y la trituración del mineral de hierro se utilizan a menudo de diversas formas para purificarlo, junto con varias etapas de separación magnética.
La industria del mineral de hierro clasifica el material por la concentración del metal que está presente después de que se ha completado el beneficio del mineral de hierro. El mineral de hierro de alta ley debe tener una concentración de 65% de hierro o más, y una ley media de 62% a 65%. El mineral de hierro de baja ley incluye todas las mezclas por debajo del 62% de concentración de hierro, que no se consideran tipos viables de mineral para su uso en metalurgia. Existen varios tipos diferentes de mineral de hierro natural, pero los dos tipos más comunes utilizados para el refinado de metales son la hematita, Fe2O3, que generalmente es 70% de hierro, y la magnetita, Fe3O4, que es 72% de hierro. También existen minerales de hierro de bajo grado, como la limonita, que es hematita unida a moléculas de agua en un 50% a 66% de hierro, y siderita, FeCO3, que es 48% de hierro.
Uno de los enfoques para el beneficio del mineral de hierro implica primero un cribado o filtrado básico del mineral y luego triturarlo usando un equipo como una trituradora de mandíbulas para romper la roca desde su estado natural hasta bloques individuales o tamaños de roca con dimensiones de longitud o altura. no más de 3.3 pies (1 metro). Luego, esta roca se pulveriza aún más en trituradoras de cono de nivel medio y fino o trituradoras de mandíbula fina, y se tamiza hasta tamaños de partículas de 0.5 pulgadas (12 milímetros) o menos, y luego se pasa a un proceso de flotación para su separación. La separación implica el uso de campos magnéticos de baja potencia para alejar el mineral con alto contenido de metal de las partículas de metal de menor ley. El mineral de menor ley en este punto se recicla nuevamente a la etapa de flotación en bruto para su refinación adicional.
El producto final que surge de los equipos de trituración y separación magnética se muele luego en un molino de bolas hasta obtener una consistencia similar a un polvo. Luego, este material se refina aún más mediante el beneficio del mineral de hierro utilizando un tanque de deshidratación para eliminar el contenido de agua y aplicando campos magnéticos de alta intensidad generados por un separador magnético de disco. En esta etapa, el mineral de baja ley que todavía contiene valor metálico se coloca nuevamente al inicio del ciclo, y los relaves, que son incluso residuos de menor ley, se eliminan como desechos.
La extracción de mineral de hierro a menudo se enfoca en buscar depósitos de hematita conocidos como mineral de hierro rojo y magnetita, ya que tienen campos magnéticos naturalmente débiles que ayudan en su purificación. Sin embargo, la hematita responde mejor al proceso de flotación en el beneficio del mineral de hierro que la magnetita, por lo que es el tipo preferido de mineral. También responde mejor a lo que se conoce como separación por gravedad y se pueden usar varios tipos de equipos de gravedad para refinarlo, incluidos aparejos, separadores centrífugos y mesas vibratorias.
La industria mundial de purificación de hierro ha perfeccionado la metodología para refinar la hematita a partir de 2011 más que otros tipos de mineral de hierro y, por lo tanto, ofrece el mayor rendimiento en contenido neto de hierro de cualquier mineral extraído hasta la fecha. Los depósitos de hematita en todo el mundo se consideran la mejor forma de mineral de hierro disponible, aunque no se comprende claramente cómo se formaron dichos depósitos. Los depósitos son un recurso natural en disminución que se cree que se formaron en la Tierra hace aproximadamente 1,800,000,000 a 1,600,000,000 de años.