Ο εμπλουτισμός σιδηρομεταλλεύματος είναι μια διαδικασία πολλαπλών σταδίων στην οποία υποβάλλεται το ακατέργαστο σιδηρομετάλλευμα για τον καθαρισμό του πριν από τη διαδικασία τήξης, η οποία περιλαμβάνει την τήξη του μεταλλεύματος για την απομάκρυνση της περιεκτικότητας σε μέταλλο. Η διαδικασία εμπλουτισμού σιδηρομεταλλεύματος έχει δύο συμπληρωματικούς στόχους και αυτοί ορίζουν τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για τη διύλισή του. Η περιεκτικότητα του μεταλλεύματος σε σίδηρο πρέπει να αυξηθεί και να διαχωριστεί το γάνγκο, που είναι φυσικό πέτρωμα και ορυκτά μικρότερης αξίας μέσα στο ίδιο το μετάλλευμα. Μέθοδοι όπως το κοσκίνισμα, η σύνθλιψη και η άλεση του σιδηρομεταλλεύματος χρησιμοποιούνται συχνά με διάφορους τρόπους για τον καθαρισμό του, μαζί με πολλά στάδια μαγνητικού διαχωρισμού.
Η βιομηχανία σιδηρομεταλλεύματος ταξινομεί το υλικό με βάση τη συγκέντρωση του μετάλλου που υπάρχει μετά την ολοκλήρωση του εμπλουτισμού σιδηρομεταλλεύματος. Το υψηλής ποιότητας σιδηρομετάλλευμα πρέπει να έχει συγκέντρωση σιδήρου 65% ή υψηλότερη και μεσαίας ποιότητας από 62% έως 65%. Το χαμηλής ποιότητας σιδηρομετάλλευμα περιλαμβάνει όλα τα μείγματα κάτω από 62% συγκέντρωση σιδήρου, τα οποία δεν θεωρούνται βιώσιμοι τύποι μεταλλεύματος για χρήση στη μεταλλουργία. Υπάρχουν αρκετοί διαφορετικοί τύποι φυσικού σιδηρομεταλλεύματος, αλλά οι δύο πιο συνηθισμένοι τύποι που χρησιμοποιούνται για τη διύλιση μετάλλων είναι ο αιματίτης, ο Fe2O3, που είναι συνήθως 70% σίδηρος, και ο μαγνητίτης, Fe3O4, ο οποίος είναι 72% σίδηρος. Υπάρχουν επίσης μεταλλεύματα σιδήρου χαμηλής ποιότητας, όπως ο λιμονίτης, ο οποίος είναι αιματίτης συνδεδεμένος με μόρια νερού σε αναλογία 50% έως 66% σιδήρου και ο σιδερίτης, FeCO3, δηλαδή 48% σίδηρος.
Μία από τις προσεγγίσεις για τον εμπλουτισμό σιδηρομεταλλεύματος περιλαμβάνει πρώτα μια βασική διαλογή ή φιλτράρισμα του μεταλλεύματος και στη συνέχεια τη σύνθλιψή του χρησιμοποιώντας εξοπλισμό όπως ένας θραυστήρας σιαγόνων για τη διάσπαση του βράχου από τη φυσική του κατάσταση σε μεμονωμένα μεγέθη τεμαχίων ή πετρωμάτων με διαστάσεις μήκους ή ύψους. όχι μεγαλύτερο από 3.3 πόδια (1 μέτρο). Αυτός ο βράχος στη συνέχεια κονιοποιείται περαιτέρω σε σπαστήρες κώνου μεσαίου και λεπτού επιπέδου ή θραυστήρες λεπτής σιαγόνας και κοσκινίζεται σε μεγέθη σωματιδίων 0.5 ίντσες (12 χιλιοστά) ή λιγότερο, και στη συνέχεια περνά σε μια διαδικασία επίπλευσης για διαχωρισμό. Ο διαχωρισμός περιλαμβάνει τη χρήση μαγνητικών πεδίων χαμηλής ισχύος για να τραβήξει το μετάλλευμα με υψηλή περιεκτικότητα σε μέταλλα μακριά από σωματίδια μετάλλων χαμηλότερης ποιότητας. Το χαμηλότερης ποιότητας μετάλλευμα σε αυτό το σημείο ανακυκλώνεται ξανά στο στάδιο της ακατέργαστης επίπλευσης για περαιτέρω διύλιση.
Το τελικό προϊόν που προκύπτει από τον εξοπλισμό σύνθλιψης και μαγνητικού διαχωρισμού στη συνέχεια αλέθεται σε σύσταση σαν σκόνη σε έναν μύλο με σφαιρίδια. Αυτό το υλικό στη συνέχεια διυλίζεται περαιτέρω μέσω εμπλουτισμού σιδηρομεταλλεύματος χρησιμοποιώντας μια δεξαμενή αφυδάτωσης για την αφαίρεση της περιεκτικότητας σε νερό και εφαρμόζοντας μαγνητικά πεδία υψηλής έντασης που δημιουργούνται από έναν μαγνητικό διαχωριστή δίσκου. Σε αυτό το στάδιο, μετάλλευμα χαμηλής ποιότητας που εξακολουθεί να περιέχει αξία μετάλλου τοποθετείται ξανά στην αρχή του κύκλου και τα υπολείμματα, τα οποία είναι ακόμη χαμηλότερης ποιότητας υπολείμματα, απομακρύνονται ως απόβλητα.
Η εξόρυξη σιδηρομεταλλεύματος συχνά επικεντρώνεται στην αναζήτηση κοιτασμάτων αιματίτη γνωστά ως κόκκινο σιδηρομετάλλευμα και μαγνητίτη, καθώς έχουν φυσικά αδύναμα μαγνητικά πεδία που βοηθούν στον καθαρισμό τους. Ο αιματίτης, ωστόσο, ανταποκρίνεται καλύτερα στη διαδικασία επίπλευσης στον εμπλουτισμό σιδηρομεταλλεύματος από τον μαγνητίτη, επομένως είναι ο προτιμώμενος τύπος μεταλλεύματος. Επίσης, ανταποκρίνεται καλύτερα σε αυτό που είναι γνωστό ως διαχωρισμός βαρύτητας και μπορούν να χρησιμοποιηθούν αρκετοί τύποι εξοπλισμού βαρύτητας για τη βελτίωση του, συμπεριλαμβανομένων των jiggers, των φυγόκεντρων διαχωριστών και των τραπεζιών ανακίνησης.
Η παγκόσμια βιομηχανία καθαρισμού σιδήρου έχει τελειοποιήσει τη μεθοδολογία για τον καθαρισμό του αιματίτη από το 2011 περισσότερο από άλλους τύπους σιδηρομεταλλεύματος, και ως εκ τούτου προσφέρει την υψηλότερη απόδοση σε καθαρή περιεκτικότητα σε σίδηρο από οποιοδήποτε μετάλλευμα που έχει εξορυχθεί μέχρι σήμερα. Τα κοιτάσματα αιματίτη σε όλο τον κόσμο θεωρούνται ότι είναι η καλύτερη διαθέσιμη μορφή σιδηρομεταλλεύματος, αν και δεν είναι ξεκάθαρο πώς σχηματίστηκαν τέτοια κοιτάσματα. Τα κοιτάσματα είναι ένας μειούμενος φυσικός πόρος που πιστεύεται ότι σχηματίστηκε στη Γη περίπου 1,800,000,000 έως 1,600,000,000 χρόνια πριν.