L’enrichissement du minerai de fer est un processus en plusieurs étapes que subit le minerai de fer brut pour le purifier avant le processus de fusion, qui consiste à faire fondre le minerai pour éliminer la teneur en métal. Le processus d’enrichissement du minerai de fer a deux objectifs complémentaires et ceux-ci définissent les méthodes utilisées pour le raffiner. La teneur en fer du minerai doit être augmentée et la gangue, qui est la roche native et les minéraux de moindre valeur dans le minerai lui-même, doit être séparée. Des méthodes telles que le criblage, le concassage et le broyage du minerai de fer sont souvent utilisées de diverses manières pour le purifier, ainsi que plusieurs étapes de séparation magnétique.
L’industrie du minerai de fer classe le matériau en fonction de la concentration du métal présent une fois l’enrichissement du minerai de fer terminé. Le minerai de fer à haute teneur doit avoir une concentration de 65% de fer ou plus, et une teneur moyenne de 62% à 65%. Le minerai de fer à faible teneur comprend tous les mélanges dont la concentration en fer est inférieure à 62 %, qui ne sont pas considérés comme des types de minerai viables pour une utilisation en métallurgie. Il existe plusieurs types différents de minerai de fer naturel, mais les deux types les plus couramment utilisés pour le raffinage des métaux sont l’hématite, Fe2O3, qui contient généralement 70 % de fer, et la magnétite, Fe3O4, qui contient 72 % de fer. Il existe également des minerais de fer à faible teneur, tels que la limonite, qui est de l’hématite liée aux molécules d’eau à 50 % à 66 % de fer, et la sidérite, FeCO3, qui est à 48 % de fer.
L’une des approches de l’enrichissement du minerai de fer implique d’abord un tamisage ou un filtrage de base du minerai, puis son concassage à l’aide d’un équipement comme un concasseur à mâchoires pour briser la roche de son état naturel jusqu’à des blocs ou des tailles de roche individuels avec des dimensions de longueur ou de hauteur. pas plus de 3.3 pieds (1 mètre). Cette roche est ensuite encore pulvérisée dans des concasseurs à cône de niveau moyen et fin ou des concasseurs à mâchoires fines, et tamisée jusqu’à des tailles de particules de 0.5 pouce (12 millimètres) ou moins, puis est passée à un processus de flottation pour séparation. La séparation consiste à utiliser des champs magnétiques de faible puissance pour éloigner le minerai à haute teneur en métaux des particules métalliques de moindre qualité. Le minerai à plus faible teneur à ce stade est recyclé dans l’étape de flottation brute pour un raffinage supplémentaire.
Le produit final qui sort de l’équipement de concassage et de séparation magnétique est ensuite broyé en une consistance pulvérulente dans un broyeur à boulets. Ce matériau est ensuite affiné par l’enrichissement du minerai de fer en utilisant un réservoir de déshydratation pour éliminer la teneur en eau et en appliquant des champs magnétiques de haute intensité générés par un séparateur magnétique à disque. À ce stade, le minerai à faible teneur qui contient encore de la valeur métallique est remis au début du cycle, et les résidus, qui sont encore des résidus à plus faible teneur, sont éliminés en tant que déchets.
L’extraction de minerai de fer se concentre souvent sur la recherche de gisements d’hématite connus sous le nom de minerai de fer rouge et de magnétite, car ils ont des champs magnétiques naturellement faibles qui facilitent leur purification. L’hématite, cependant, répond mieux au processus de flottation dans l’enrichissement du minerai de fer que la magnétite, c’est donc le type de minerai préféré. Il répond également le mieux à ce que l’on appelle la séparation par gravité et plusieurs types d’équipements par gravité peuvent être utilisés pour l’affiner, notamment des jiggers, des séparateurs centrifuges et des tables à secousses.
L’industrie mondiale de la purification du fer a perfectionné la méthodologie de raffinage de l’hématite à partir de 2011 plus que les autres types de minerai de fer, et elle offre donc le rendement le plus élevé en teneur nette en fer de tous les minerais extraits à ce jour. Les gisements d’hématite dans le monde sont considérés comme la meilleure forme de minerai de fer disponible, bien qu’on ne comprenne pas clairement comment ces gisements se sont formés. Les gisements sont une ressource naturelle en diminution qui se serait formée sur Terre il y a environ 1,800,000,000 1,600,000,000 XNUMX XNUMX à XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX d’années.