O beneficiamento do minério de ferro é um processo de vários estágios pelo qual o minério de ferro bruto passa para purificá-lo antes do processo de fundição, que envolve a fusão do minério para remover o conteúdo de metal. O processo de beneficiamento do minério de ferro tem dois objetivos complementares e estes definem os métodos utilizados para refiná-lo. É necessário aumentar o teor de ferro do minério e separar a ganga, que é rocha nativa e minerais de menor valor dentro do próprio minério. Métodos como triagem, trituração e trituração de minério de ferro são frequentemente usados de várias maneiras para purificá-lo, juntamente com vários estágios de separação magnética.
A indústria de minério de ferro classifica o material pela concentração do metal que está presente após a conclusão do beneficiamento do minério de ferro. O minério de ferro de alto teor deve ter uma concentração de 65% de ferro ou superior e um teor médio de 62% a 65%. O minério de ferro de baixo teor inclui todas as misturas abaixo de 62% de concentração de ferro, que não são consideradas tipos de minério viáveis para uso em metalurgia. Existem vários tipos diferentes de minério de ferro natural, mas os dois tipos mais comuns usados para refino de metal são a hematita, Fe2O3, que normalmente contém 70% de ferro, e a magnetita, Fe3O4, que contém 72% de ferro. Também existem minérios de ferro de baixo teor, como limonita, que é hematita ligada a moléculas de água de 50% a 66% de ferro, e siderita, FeCO3, que é 48% de ferro.
Uma abordagem para o beneficiamento de minério de ferro envolve primeiro a triagem ou filtragem básica do minério e, em seguida, triturando-o usando equipamentos como um britador de mandíbula para quebrar a rocha de seu estado natural até blocos individuais ou tamanhos de rocha com dimensões de comprimento ou altura. não mais que 3,3 pés (1 metro). Esta rocha é então pulverizada em britadores de cone de nível médio e fino ou trituradores de mandíbulas finas e peneirada para tamanhos de partícula de 0,5 polegadas (12 milímetros) ou menos, e então passa por um processo de flotação para sua separação. A separação envolve o uso de campos magnéticos de baixa potência para afastar o minério de alto teor de metal das partículas de metal de baixo teor. O minério de baixo teor neste ponto é reciclado de volta ao estágio de flotação bruto para maior refino.
O produto final que sai do equipamento de trituração e separação magnética é então moído em bolas até obter uma consistência semelhante a um pó. Este material é então refinado beneficiando o minério de ferro usando um tanque de desidratação para remover o teor de água e aplicando campos magnéticos de alta intensidade gerados por um separador magnético de disco. Nessa etapa, o minério de baixo teor que ainda contém valor metálico é recolocado no início do ciclo, e os rejeitos, que são resíduos ainda de menor teor, são dispostos como estéril.
A mineração de minério de ferro geralmente se concentra na procura de depósitos de hematita conhecidos como minério de ferro vermelho e magnetita, pois eles têm campos magnéticos naturalmente fracos que ajudam em sua purificação. No entanto, a hematita responde melhor ao processo de flotação no beneficiamento do minério de ferro do que a magnetita, tornando-se o tipo de minério preferido. Ele também responde melhor ao que é conhecido como separação por gravidade, e vários tipos de equipamentos de gravidade podem ser usados para refiná-lo, incluindo plataformas, separadores centrífugos e mesas vibratórias.
A indústria global de purificação de ferro refinou a metodologia para refinar hematita a partir de 2011 mais do que outros tipos de minério de ferro e, portanto, oferece o maior rendimento em conteúdo líquido de ferro de qualquer minério extraído até o momento. Os depósitos de hematita em todo o mundo são considerados a melhor forma de minério de ferro disponível, embora não seja claramente compreendido como tais depósitos se formaram. Os depósitos são um recurso natural cada vez menor que se acredita ter se formado na Terra há aproximadamente 1.800.000.000 a 1.600.000.000 anos atrás.