Le frittage du minerai de fer est un type de métallurgie des poudres utilisé pour prétraiter le fer avant de l’utiliser dans des applications de fabrication. Le frittage consiste à chauffer la poudre de fer pour faire fondre partiellement, mais pas complètement, les particules de fer. Le processus exact utilisé et les éléments supplémentaires impliqués varient, certaines méthodes utilisant du gaz ou de l’électricité en plus de la chaleur. Grâce au processus de frittage du minerai de fer, le fer est réduit par diffusion, éliminant ainsi les particules non ferreuses avant un traitement ultérieur spécifique à l’application.
Pour comprendre le frittage du minerai de fer, il faut d’abord comprendre certains aspects du minerai de fer brut. Le minerai de fer brut se trouve dans le monde entier et est, en fait, l’un des éléments les plus répandus sur terre. Les opérations minières extraient le minerai brut de la croûte terrestre, le séparant en haute et basse teneur, en fonction de la quantité de fer brut présent. Le minerai de fer à haute teneur a une concentration de fer plus élevée que le minerai de fer à faible teneur. En règle générale, la concentration de fer se situe entre 65 et 72 pour cent.
Différentes méthodes de traitement, telles que le frittage et la granulation, nécessitent différentes qualités de minerai de fer. Plus précisément, le frittage du minerai de fer nécessite l’utilisation de minerai fin, produit en broyant du minerai de fer à haute teneur en particules de seulement quelques millimètres de diamètre. En fonction de la machine spécifique et du procédé de frittage du minerai de fer utilisé, des substances telles que la brise de coke et le calcaire brûlé sont utilisées pour enflammer et chauffer les particules de minerai de fer jusqu’à ce qu’elles se figent. Une fois figé en agglomérat, le minerai est à nouveau concassé. Le tamisage garantit que les particules non ferreuses sont éliminées et que les particules de fer restantes mesurent en moyenne entre 15 et 30 millimètres de diamètre.
D’autres procédés de frittage du minerai de fer utilisent des machines qui prennent du minerai de fer concassé et le mélangent avec de l’eau et d’autres substances, appelées fondants, avant d’enflammer le mélange. L’électricité est conduite à travers le mélange et sa surface est enflammée pour aider à former un agglomérat. La poussière du minerai de fer, ainsi que les particules de fer qui ne répondent pas aux exigences de taille, sont recirculées dans la machine avec chaque lot de minerai de fer traité.
Principalement, les objectifs du frittage du minerai de fer sont de produire une composition chimique cohérente, d’augmenter la résistance des particules de fer et de créer une taille de particule uniforme. En tant que tel, la façon dont le minerai de fer est fritté dépend de la destination du produit fini. Certaines applications de fabrication nécessitent des tailles de particules plus petites, tandis que d’autres nécessitent des différences de résistance des particules. Par exemple, les composites métal-céramique nécessitent une granulométrie beaucoup plus fine que le fer fritté utilisé dans certains disques d’embrayage. De même, certaines applications nécessitent la pureté de fer la plus élevée possible et nécessitent donc un processus de frittage différent.