Che cos'è il beneficio del minerale di ferro?
La fruizione del minerale di ferro è un processo a più fasi che il minerale di ferro grezzo subisce per purificarlo prima del processo di fusione, che comporta la fusione del minerale per rimuovere il contenuto di metallo. Il processo di fruizione del minerale di ferro ha due obiettivi complementari e questi definiscono i metodi utilizzati per perfezionarlo. Il contenuto di ferro del minerale deve essere aumentato e la ganga, che è roccia autoctona e minerali di valore inferiore all'interno del minerale stesso, deve essere separata. Metodi come lo screening, la frantumazione e la macinazione del minerale di ferro sono spesso usati in vari modi per purificarlo, insieme a diversi stadi di separazione magnetica.
L'industria del minerale di ferro classifica il materiale in base alla concentrazione del metallo presente dopo che è stata completata la fruizione del minerale di ferro. Il minerale di ferro di alta qualità deve avere una concentrazione del 65% di ferro o superiore e un grado medio dal 62% al 65%. Il minerale di ferro di bassa qualità comprende tutte le miscele al di sotto del 62% di concentrazione di ferro, che non sono considerate tipi di minerale utilizzabili per la metallurgia. Esistono diversi tipi di minerale di ferro naturale, ma i due tipi più comuni usati per la raffinazione del metallo sono l'ematite, Fe 2 O 3 , che di solito è il 70% di ferro, e la magnetite, Fe 3 O 4 , che è il 72% di ferro. Esistono anche minerali di ferro di bassa qualità, come la limonite, che è ematite legata a molecole d'acqua dal 50% al 66% di ferro, e la siderite, FeCO 3 , che è il 48% di ferro.
Uno degli approcci alla fruizione del minerale di ferro prevede innanzitutto uno screening o un filtraggio di base del minerale e quindi la sua frantumazione usando attrezzature come un frantoio a mascelle per spezzare la roccia dal suo stato naturale fino a blocchi singoli o dimensioni della roccia con dimensioni di lunghezza o altezza non superiore a 3,3 piedi (1 metro). Questa roccia viene quindi polverizzata ulteriormente in frantoi a cono di livello medio e fine o frantoi a mascelle sottili, e vagliata fino a dimensioni delle particelle di 0,5 pollici (12 millimetri) o meno, e viene quindi passata a un processo di galleggiamento per la separazione. La separazione implica l'uso di campi magnetici a bassa potenza per estrarre il minerale con alto contenuto di metallo dalle particelle di metallo di grado inferiore. Il minerale di grado inferiore a questo punto viene reinserito nella fase di galleggiamento grezza per un'ulteriore raffinazione.
Il prodotto finale che emerge dalle apparecchiature di frantumazione e separazione magnetica viene quindi macinato in una consistenza simile a polvere in un mulino a palle. Questo materiale viene quindi ulteriormente raffinato attraverso il beneficio del minerale di ferro utilizzando un serbatoio di disidratazione per rimuovere il contenuto d'acqua e applicando campi magnetici ad alta intensità generati da un separatore magnetico a disco. In questa fase, il minerale di bassa qualità che contiene ancora un valore di metallo viene ricollocato all'inizio del ciclo e gli sterili, che sono anche residui di qualità inferiore, vengono rimossi come rifiuti.
L'estrazione del minerale di ferro spesso si concentra sulla ricerca di depositi di ematite noti come minerale di ferro rosso e magnetite, poiché hanno campi magnetici naturalmente deboli che aiutano nella loro purificazione. L'ematite, tuttavia, risponde meglio al processo di flottazione nel beneficio del minerale di ferro rispetto alla magnetite, quindi è il tipo di minerale preferito. Risponde meglio a ciò che è noto anche come separazione per gravità e diversi tipi di apparecchiature a gravità possono essere utilizzate per perfezionarlo, tra cui jiggers, separatori centrifughi e tavoli vibranti.
L'industria globale per la purificazione del ferro ha perfezionato la metodologia per la raffinazione dell'ematite a partire dal 2011 più di altri tipi di minerale di ferro e offre quindi la massima resa del contenuto di ferro netto di qualsiasi minerale estratto finora. I depositi di ematite in tutto il mondo sono considerati la migliore forma di minerale di ferro disponibile, anche se non si comprende chiaramente come si siano formati tali depositi. I depositi sono una risorsa naturale in diminuzione che si ritiene si sia formata sulla Terra all'incirca da 1.800.000.000 a 1.600.000.000 di anni fa.