Qu'est-ce que la valorisation du minerai de fer?
La valorisation du minerai de fer est un processus en plusieurs étapes que le minerai de fer brut subit pour le purifier avant le processus de fusion, ce qui implique de le faire fondre pour en éliminer le contenu en métal. Le processus de valorisation du minerai de fer a deux objectifs complémentaires qui définissent les méthodes utilisées pour le raffiner. La teneur en fer du minerai doit être augmentée et la gangue, roche native et minéraux de moindre valeur au sein même du minerai, doit être séparée. Des méthodes telles que le criblage, le concassage et le broyage du minerai de fer sont souvent utilisées de différentes manières pour le purifier, ainsi que pour plusieurs étapes de séparation magnétique.
L'industrie du minerai de fer classe le matériau en fonction de la concentration du métal présent après l'enrichissement du minerai de fer. Le minerai de fer à haute teneur doit avoir une concentration de fer de 65% ou plus et une teneur moyenne de 62% à 65%. Le minerai de fer à basse teneur inclut tous les mélanges dont la concentration en fer est inférieure à 62%, qui ne sont pas considérés comme des types de minerai viables pouvant être utilisés en métallurgie. Il existe plusieurs types de minerai de fer naturel, mais les deux types les plus couramment utilisés pour le raffinage des métaux sont l'hématite, Fe 2 O 3 , qui contient habituellement 70% de fer, et la magnétite, Fe 3 O 4 , qui contient 72% de fer. Il existe également des minerais de fer de qualité inférieure, tels que la limonite, une hématite liée à des molécules d’eau contenant de 50% à 66% de fer, et la sidérite, FeCO 3 , qui contient 48% de fer.
L'une des approches de la valorisation du minerai de fer implique tout d'abord un criblage ou un filtrage de base du minerai, puis son écrasement à l'aide d'un équipement tel qu'un concasseur à mâchoires, afin de décomposer la roche de son état naturel à une taille de bloc ou de roche individuelle, de la longueur ou de la hauteur. pas plus de 3,3 pieds (1 mètre). Cette roche est ensuite pulvérisée dans des concasseurs à cône de niveau moyen ou fin ou des concasseurs à mâchoires fines, et tamisée jusqu'à une granulométrie de 12 mm (0,5 pouce) ou moins, puis soumise à un processus de flottation pour séparation. La séparation implique l'utilisation de champs magnétiques de faible puissance pour extraire le minerai à teneur élevée en métal des particules métalliques de moindre teneur. Le minerai à plus basse teneur à ce stade est recyclé dans l'étape de flottation brute pour un raffinage ultérieur.
Le produit final issu des équipements de concassage et de séparation magnétique est ensuite broyé en une consistance pulvérulente dans un broyeur à boulets. Ce matériau est ensuite raffiné par valorisation 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 contenant encore de la valeur en métal est replacé au début du cycle et les résidus, qui sont même des résidus à plus faible teneur, sont éliminés.
L'extraction du minerai de fer est souvent axée sur la recherche de gisements d'hématite appelés minerai de fer rouge et de magnétite, car ils possèdent des champs magnétiques naturellement faibles qui facilitent leur purification. Cependant, l'hématite réagit mieux que la magnétite au processus de flottation dans l'enrichissement du minerai de fer. Il s'agit donc du type de minerai préféré. Il répond également 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 les secoueurs, les séparateurs centrifuges et les tables à secousses.
L’industrie mondiale de la purification du fer a perfectionné la méthodologie de raffinage de l’hématite à partir de 2011 par rapport aux autres types de minerai de fer et 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 que la manière dont ces gisements se soient formés ne soit pas clairement comprise. Les gisements sont une ressource naturelle décroissante qui aurait été formée sur Terre il y a environ 1 800 000 000 à 1 600 000 000 d'années.