Wzbogacanie rudy żelaza to wieloetapowy proces, w którym surowa ruda żelaza jest poddawana oczyszczeniu przed procesem wytopu, który polega na topieniu rudy w celu usunięcia zawartości metalu. Proces wzbogacania rudy żelaza ma dwa uzupełniające się cele, które określają metody stosowane do jego uszlachetniania. Należy zwiększyć zawartość żelaza w rudzie i oddzielić skałę płonną, która jest skałą rodzimą i minerałami o mniejszej wartości w samej rudzie. Metody takie jak przesiewanie, kruszenie i mielenie rudy żelaza są często stosowane na różne sposoby do jej oczyszczania, wraz z kilkoma etapami separacji magnetycznej.
Przemysł rudy żelaza klasyfikuje materiał według stężenia metalu obecnego po zakończeniu wzbogacania rudy żelaza. Wysokogatunkowa ruda żelaza musi mieć stężenie 65% żelaza lub więcej, a średnia zawartość żelaza od 62% do 65%. Niskogatunkowa ruda żelaza obejmuje wszystkie mieszaniny o stężeniu żelaza poniżej 62%, które nie są uważane za nadające się do użycia rodzaje rud do stosowania w metalurgii. Istnieje kilka różnych rodzajów naturalnej rudy żelaza, ale dwa najczęściej używane do rafinacji metali to hematyt Fe2O3, który zwykle zawiera 70% żelaza, oraz magnetyt Fe3O4, który zawiera 72% żelaza. Istnieją również niskogatunkowe rudy żelaza, takie jak limonit, który jest hematytem związany z cząsteczkami wody w 50% do 66% żelaza, oraz syderyt FeCO3, czyli 48% żelaza.
Jedno z podejść do wzbogacania rudy żelaza obejmuje najpierw podstawowe przesiewanie lub filtrowanie rudy, a następnie kruszenie jej za pomocą sprzętu takiego jak kruszarka szczękowa w celu rozbicia skały z jej naturalnego stanu do pojedynczych rozmiarów bloków lub skał o wymiarach długości lub wysokości nie większa niż 3.3 stopy (1 metr). Skała ta jest następnie dalej sproszkowana w kruszarkach stożkowych o średnim i drobnym poziomie lub drobnych kruszarkach szczękowych i przesiewana do cząstek o wielkości 0.5 cala (12 milimetrów) lub mniej, a następnie przekazywana do procesu flotacji w celu separacji. Separacja polega na użyciu pól magnetycznych o niskiej mocy do odciągania rudy o wysokiej zawartości metalu od cząstek metali o niższej jakości. W tym momencie ruda niższej jakości jest zawracana do etapu wstępnej flotacji w celu dalszej rafinacji.
Produkt końcowy, który wyłania się z urządzeń do kruszenia i separacji magnetycznej, jest następnie mielony na konsystencję przypominającą proszek w młynie kulowym. Materiał ten jest następnie dalej rafinowany poprzez wzbogacanie rudy żelaza przy użyciu zbiornika odwadniającego w celu usunięcia zawartości wody oraz poprzez zastosowanie pól magnetycznych o wysokiej intensywności generowanych przez dyskowy separator magnetyczny. Na tym etapie ruda niskiej jakości, która nadal zawiera wartość metaliczną, jest umieszczana z powrotem na początku cyklu, a odpady przeróbcze, które są pozostałościami jeszcze niższej jakości, są usuwane jako odpady.
Wydobycie rudy żelaza często koncentruje się na poszukiwaniu złóż hematytu znanych jako ruda żelaza i magnetyt, ponieważ mają one naturalnie słabe pola magnetyczne, które pomagają w ich oczyszczaniu. Hematyt jednak lepiej reaguje na proces flotacji przy wzbogacaniu rudy żelaza niż magnetyt, dlatego jest preferowanym typem rudy. Najlepiej reaguje również na tak zwaną separację grawitacyjną, a do jej udoskonalenia można użyć kilku rodzajów sprzętu grawitacyjnego, w tym osadzarek, separatorów odśrodkowych i stołów do wytrząsania.
Światowy przemysł oczyszczania żelaza doprowadził do perfekcji metodologię rafinacji hematytu od 2011 r. bardziej niż inne rodzaje rudy żelaza, dzięki czemu oferuje najwyższą wydajność w zawartości żelaza netto ze wszystkich dotychczas wydobytych rud. Złoża hematytu na całym świecie uważane są za najlepszą dostępną formę rudy żelaza, chociaż nie wiadomo dokładnie, w jaki sposób powstały takie złoża. Złoża są kurczącym się zasobem naturalnym, który, jak się uważa, uformował się na Ziemi około 1,800,000,000 1,600,000,000 XNUMX XNUMX do XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX lat temu.