Ameliorarea minereului de fier este un proces în mai multe etape prin care este supus minereul brut de fier pentru a-l purifica înainte de procesul de topire, care implică topirea minereului pentru a elimina conținutul de metal. Procesul de valorificare a minereului de fier are două scopuri complementare și acestea definesc metodele folosite pentru a-l rafina. Conținutul de fier al minereului trebuie crescut și ganga, care este rocă nativă și minerale de valoare mai mică din minereul în sine, trebuie separată. Metode precum cernuirea, zdrobirea și măcinarea minereului de fier sunt adesea folosite în diferite moduri pentru a-l purifica, împreună cu mai multe etape de separare magnetică.
Industria minereului de fier clasifică materialul în funcție de concentrația de metal care este prezent după finalizarea valorificării minereului de fier. Minereu de fier de calitate superioară trebuie să aibă o concentrație de 65% fier sau mai mare și o concentrație medie de 62% până la 65%. Minereu de fier de calitate scăzută include toate amestecurile sub 62% concentrație de fier, care nu sunt considerate a fi tipuri viabile de minereu pentru utilizare în metalurgie. Există mai multe tipuri diferite de minereu natural de fier, dar cele mai comune două tipuri utilizate pentru rafinarea metalelor sunt hematitul, Fe2O3, care este de obicei 70% fier, și magnetitul, Fe3O4, care este 72% fier. Există, de asemenea, minereuri de fier de calitate scăzută, cum ar fi limonitul, care este hematit legat de moleculele de apă în proporție de 50% până la 66% fier și siderita, FeCO3, adică 48% fier.
Una dintre abordările pentru ameliorarea minereului de fier implică mai întâi o sortare de bază sau o filtrare a minereului și apoi zdrobirea acestuia folosind echipamente precum un concasor cu falci pentru a sparge roca din starea sa naturală până la dimensiuni individuale de bloc sau rocă cu dimensiuni de lungime sau înălțime. nu mai mult de 3.3 picioare (1 metru). Această rocă este apoi pulverizată în continuare în concasoare cu conuri de nivel mediu și fin sau în concasoare fine cu falci și cernută până la dimensiuni de particule de 0.5 inchi (12 milimetri) sau mai puțin și apoi este trecută la un proces de flotație pentru separare. Separarea implică utilizarea câmpurilor magnetice de mică putere pentru a trage minereul cu conținut ridicat de metal departe de particulele de metal de calitate inferioară. Minereul de calitate inferioară în acest moment este transferat înapoi în etapa de flotație brută pentru rafinare ulterioară.
Produsul final care iese din echipamentul de zdrobire și separare magnetică este apoi măcinat într-o consistență asemănătoare unei pulberi într-o moară cu bile. Acest material este ulterior rafinat prin ameliorarea minereului de fier prin utilizarea unui rezervor de deshidratare pentru a elimina conținutul de apă și prin aplicarea câmpurilor magnetice de mare intensitate generate de un separator magnetic cu disc. În această etapă, minereul de calitate scăzută care încă conține valoare metalică este plasat înapoi la începutul ciclului, iar sterilul, care sunt chiar reziduuri de calitate inferioară, sunt îndepărtate ca deșeuri.
Exploatarea minereului de fier se concentrează adesea pe căutarea depozitelor de hematită cunoscute sub numele de minereu de fier roșu și magnetit, deoarece au câmpuri magnetice slabe în mod natural care ajută la purificarea lor. Hematitul, cu toate acestea, răspunde mai bine la procesul de flotare în ameliorarea minereului de fier decât magnetitul, deci este tipul preferat de minereu. Răspunde cel mai bine la ceea ce este cunoscut sub numele de separare gravitațională și pentru a o rafina pot fi folosite mai multe tipuri de echipamente gravitaționale, inclusiv jiggers, separatoare centrifugale și mese de agitare.
Industria globală de purificare a fierului a perfecționat metodologia de rafinare a hematitei din 2011 mai mult decât alte tipuri de minereu de fier și, prin urmare, oferă cel mai mare randament în conținut net de fier dintre orice minereu extras până în prezent. Depozitele de hematită din întreaga lume sunt considerate a fi cea mai bună formă de minereu de fier disponibilă, deși nu se înțelege clar cum s-au format astfel de zăcăminte. Depozitele sunt o resursă naturală în scădere despre care se crede că s-au format pe Pământ cu aproximativ 1,800,000,000 până la 1,600,000,000 de ani în urmă.