¿Qué es el beneficio del mineral de hierro?

El beneficio del mineral de hierro es un proceso de múltiples etapas que el mineral de hierro crudo sufre para purificarlo antes del proceso de fundición, que implica la fusión del mineral para eliminar el contenido de metal. El proceso de beneficio del mineral de hierro tiene dos objetivos complementarios y estos definen los métodos utilizados para refinarlo. Es necesario aumentar el contenido de hierro del mineral y separar las ganga, que es roca nativa y minerales de menor valor dentro del propio mineral. Los métodos como el cribado, la trituración y la molienda del mineral de hierro a menudo se utilizan de varias maneras para purificarlo, junto con varias etapas de separación magnética.

La industria del mineral de hierro clasifica el material por la concentración del metal que está presente después de que se haya completado el beneficio del mineral de hierro. El mineral de hierro de alta ley debe tener una concentración de 65% de hierro o más, y una ley media de 62% a 65%. El mineral de hierro de baja ley incluye todas las mezclas por debajo de 62% de concentración de hierro, que no se consideran tipos viables de mineral para su uso en metalurgia. Existen varios tipos diferentes de mineral de hierro natural, pero los dos tipos más comunes utilizados para el refinado de metales son hematita, Fe ₂ O ₃ , que generalmente es 70% de hierro, y magnetita, Fe ₃ O ₄ , que es 72% de hierro. También existen minerales de hierro de bajo grado, como la limonita, que está unida por hematita a las moléculas de agua con 50% a 66% de hierro, y siderita, FeCO ₃ , que es 48% de hierro.

Uno de los enfoques para el beneficio del mineral de hierro primero consiste en un cribado o filtrado básico del mineral y luego triturarlo utilizando un equipo como una trituradora de mandíbula para romper la roca desde su estado natural hasta bloques individuales o tamaños de roca con dimensiones de longitud o altura no mayor a 3.3 pies (1 metro). Esta roca se pulveriza luego en trituradoras de cono de nivel medio y fino o trituradoras de mandíbula finas, y se tamiza a tamaños de partícula de 0.5 pulgadas (12 milímetros) o menos, y luego se pasa a un proceso de flotación para su separación. La separación implica el uso de campos magnéticos de baja potencia para extraer el mineral con alto contenido de metal de las partículas de metal de menor grado. El mineral de menor ley en este punto se recicla nuevamente en la etapa de flotación aproximada para su posterior refinación.

El producto final que emerge del equipo de trituración y separación magnética se tritura hasta obtener una consistencia similar a un polvo en un molino de bolas. Este material se refina luego mediante el beneficio del mineral de hierro mediante el uso de un tanque de deshidratación para eliminar el contenido de agua y mediante la aplicación de campos magnéticos de alta intensidad generados por un separador magnético de disco. En esta etapa, el mineral de baja ley que aún contiene valor de metal se vuelve a colocar al comienzo del ciclo, y los relaves, que son incluso residuos de menor ley, se eliminan como desechos.

La extracción de mineral de hierro a menudo se centra en la búsqueda de depósitos de hematita conocidos como mineral de hierro rojo y magnetita, ya que tienen campos magnéticos naturalmente débiles que ayudan en su purificación. Sin embargo, la hematita responde mejor al proceso de flotación en beneficio del mineral de hierro que la magnetita, por lo que es el tipo preferido de mineral. También responde mejor a lo que se conoce como separación por gravedad y se pueden usar varios tipos de equipos de gravedad para refinarlo, incluidos aparejos, separadores centrífugos y mesas de agitación.

La industria global para la purificación de hierro ha perfeccionado la metodología para refinar la hematita a partir de 2011 más que otros tipos de mineral de hierro, y por lo tanto ofrece el mayor rendimiento en contenido neto de hierro de cualquier mineral extraído hasta la fecha. Los depósitos de hematita en todo el mundo se consideran la mejor forma de mineral de hierro disponible, aunque no se entiende claramente cómo se formaron dichos depósitos. Los depósitos son un recurso natural decreciente que se cree que se formó en la Tierra hace aproximadamente 1,800,000,000 a 1,600,000,000 años atrás.