(1) عملية الفصل المغناطيسي الأحادية. يُعد المغنتيت أحد أقدم الخامات المستخدمة، وتُعد معالجة المغنتيت العملية الرئيسية في معالجة خام الحديد. خام المغنتيت هو في الأساس خام مغنتيت رسوبي متحول. وتشكل المغنتيت غالبية معادن الحديد في الخام، وهي في الغالب ذات حبيبات دقيقة؛ أما معادن الشوائب فهي في الغالب معادن سيليكاتية مثل الكوارتز أو الأمفيبول، وبعضها يحتوي على كميات كبيرة من سيليكات الحديد. ونظرًا لأن خام المغنتيت معدن ذو مغناطيسية قوية، يمكن الحصول على مركزات حديد عالية الجودة وذات نسبة استرداد عالية باستخدام الفصل المغناطيسي الضعيف. غالبًا ما تستخدم العديد من محطات الفصل المغناطيسي الكبيرة والمتوسطة الحجم عملية فصل مغناطيسي بالطحن أحادية المرحلة عندما يكون حجم جسيمات الطحن أكبر من 0.2-0.3 مم؛ وعملية فصل مغناطيسي ثنائية المرحلة عندما يكون حجمها أقل من 0.2-0.3 مم. وعندما يمكن للطحن الخشن الضعيف فصل المخلفات المؤهلة، تُستخدم عملية فصل مغناطيسي بالطحن على مراحل. وإذا تم إنتاج كمية معينة من معادن الشوائب أثناء التعدين بسبب اختلاط الصخور المحيطة أو الخام بمنتجات كل مرحلة من مراحل التكسير، يُستخدم فاصل مغناطيسي جاف للفرز المسبق قبل الطحن. بالنسبة لبعض الخامات، من أجل الحصول على مركزات حديدية عالية الجودة بمحتوى حديد يتراوح بين 66% و68%، يمكن استخدام طرق معالجة إضافية مثل الغربلة الدقيقة، وعمود الفصل المغناطيسي، والتعويم العكسي.

في الوقت الحالي، ومع التحسين التدريجي لحجم جزيئات المغنتيت الخاضع لعملية التخصيب، أصبح التأثير السلبي للتكتل المغناطيسي على عملية التخصيب أكثر وضوحًا. وتؤدي الشوائب المغناطيسية وغير المغناطيسية إلى زيادة صعوبة تحسين درجة نقاء المركز بالاعتماد على الفصل المغناطيسي وحده.

(2) تدفق عملية التعويم العكسي المغناطيسي-الكاتيوني الضعيف: يجمع التعويم العكسي المغناطيسي الضعيف بين الفصل المغناطيسي والتعويم العكسي لتحقيق مزايا تكميلية في تكرير خام المغنتيت، وهو ما يسهم في تحسين درجة نقاء مركز تكرير خام المغنتيت. تنقسم عمليات التعويم العكسي إلى التعويم العكسي الكاتيوني والتعويم العكسي الأنيوني اعتمادًا على نظام الكواشف، وخاصة نوع المجمع. يستخدم التعويم العكسي الكاتيوني النشا كمثبط للمغنتيت وكواشف الأمين مثل دوديسيل أمين كمجمعات. وتشمل مزاياها نظام كواشف بسيط، ودرجة حرارة منخفضة مطلوبة لللب (فوق 25 درجة مئوية)، ولب محايد. أما عيوبها فتشمل رغوة تعويم لزجة، وهو أمر غير مواتٍ للمعالجة اللاحقة، وانتقائية ضعيفة، ومحتوى عالٍ من SiO₂ في مركزات الحديد، ومؤشرات غير مستقرة، وتأثير تآكلي شديد على المطاط. على سبيل المثال، اعتمد مصنع إثراء خام الحديد «غونغتشانغلينغ» التابع لمجموعة أنشان للحديد والصلب، وهو منجم حديد واسع النطاق في الصين، عملية التعويم العكسي المغناطيسي-الكاتيوني الضعيف وحقق نتائج جيدة. باستخدام التعويم العكسي الكاتيوني، يمكن لمصنع إثراء المغنتيت في غونغتشانغلينغ التابع لمجموعة أنشان للحديد والصلب زيادة محتوى مركز الحديد من 64%–65% من الحديد و8%–10% من SiO₂ في عملية الفصل المغناطيسي الضعيف إلى 68.5%–69.5% من الحديد وتقليل SiO₂ إلى 3.5%–4%.

(3) عملية التعويم العكسي الأنيوني المغناطيسي الضعيف. وبالمقارنة مع التعويم العكسي الكاتيوني، يتمتع التعويم العكسي الأنيوني بمزايا خاصة به، مثل رغوة التعويم غير اللزجة، ومؤشرات أكثر استقرارًا، وتأثير تآكلي ضئيل على المطاط. ومع ذلك، تتطلب عملية التعويم العكسي الأنيوني مجموعة متنوعة من الكواشف، ودرجة حرارة أعلى للب الورق (أعلى من 30℃)، ولبًا قلويًا، وهو ما يفيد في نقل المركزات عبر الأنابيب والترشيح المباشر للمركزات. ويجب إجراء معالجة حمضية قبل الترشيح. على سبيل المثال، يعد منجم الحديد في جيانشان رواسبًا من المغنتيت من نوع أنشان. قام معهد أبحاث التعدين في ماعشان بمقارنة عمليات التعويم المغناطيسي الإيجابي الضعيف والتعويم المغناطيسي العكسي الضعيف. وبناءً على خصائص منجم الحديد في جيانشان، تقرر أن تكون عملية تخفيض الحديد والسيليكا في مصنع إثراء الحديد في جيانشان هي عملية التعويم العكسي الأنيوني، والتي حققت مؤشرات أفضل. يستخدم مصنع إثراء المغنتيت في جيانشان التابع لمجموعة تاييوان للحديد والصلب عملية التعويم العكسي الأنيوني، والتي يمكنها زيادة محتوى مركز الحديد من 65.75% من الحديد و28.5% من SiO₂ في عملية الفصل المغناطيسي الضعيف إلى 69.08% من الحديد، وخفض محتوى SiO₂ إلى ما بين 3.5% و4%.

(4) عملية الفصل المغناطيسي الكاملة: لفترة طويلة، استخدمت معظم محطات تكرير المغنتيت أجهزة الفصل المغناطيسي الأسطوانية التقليدية كمعدات التكرير الرئيسية. وعلى الرغم من إجراء تعديلات تقنية كبيرة على مواصفات الفاصل المغناطيسي وطريقة التغذية وهيكل الخزان، فإن تأثير “التكتل المغناطيسي” القوي يقلل من انتقائية عملية الفصل المغناطيسي، مما يؤدي إلى ظهور “شوائب مغناطيسية” و“شوائب غير مغناطيسية”. وهذا يؤدي إلى استمرار ارتفاع نسبة SiO₂ في مركزات المغنتيت النهائية، حيث تتجاوز 6.5%. للحصول على مركزات حديدية عالية الجودة، اختارت بعض مصانع التخصيب طرقًا مختلفة للفصل المغناطيسي الكامل، باستخدام معدات فصل مغناطيسي جديدة لتحقيق مؤشرات متقدمة مثل درجة تركيز الحديد التي تزيد عن 69% ومحتوى SiO₂ أقل من 4% في التجارب الصناعية. على سبيل المثال، تقوم مصانع معالجة الخامات في بنشي ستيل وايتوشان ونانفين بفصل التداخلات الكوارتزية عن مركزات الحديد بشكل فعال باستخدام أعمدة الفصل المغناطيسي. يمكن زيادة درجة الحديد في المركز إلى حوالي 69.5%، ويتم تقليل محتوى SiO₂ في المركز إلى أقل من 4%، بينما تظل درجة المخلفات ومعدل استرداد المعدن دون تغيير بشكل أساسي، وتقل تكلفة المعالجة المضافة حديثًا عن 20 يوان/طن.

تعتمد عملية الفصل المغناطيسي الكاملة بشكل أساسي على الجمع بين مختلف معدات الفصل المغناطيسي الحديثة لتحقيق فصل فعال للمغنتيت. وتشمل المعدات النموذجية أعمدة الفصل المغناطيسي، والغرابيل الدقيقة الاهتزازية عالية التردد، وآلات الغربلة بالمجال المغناطيسي، وآلات التكتل المغناطيسي، وأجهزة إزالة المغناطيسية. وقد ساهم الجمع بين هذه الأجهزة ومعدات الفصل المغناطيسي التقليدية ذات المجال المغناطيسي الضعيف في تعزيز تقدم تكنولوجيا الفصل المغناطيسي بشكل كبير. وبالمقارنة مع عملية التعويم العكسي المستخدمة لتخفيض نسبة الحديد والسيليكون، تبرز عملية الفصل المغناطيسي الكامل مزايا مثل بساطة العملية، وموثوقية التكنولوجيا، وانخفاض الاستثمار، وقصر فترة الإنشاء، وانخفاض تكلفة التشغيل، وعدم التسبب في تلوث بيئي. ومع ذلك، فإن الترويج لعملية الفصل المغناطيسي الكامل يواجه بعض القيود؛ حيث غالبًا ما يتعذر الحصول على مؤشرات جيدة في حالة المغنتيت المنتشر بشكل دقيق.

(5) عملية التكسير فائق الدقة - الفصل المغناطيسي الرطب - إزالة المخلفات: تتضمن هذه العملية تكسير الخام إلى حجم أقل من 5 مم أو 3 مم، يليها الفصل المغناطيسي الرطب وإزالة المخلفات باستخدام فاصل مغناطيسي دائم متوسط الشدة. وتكتسب هذه العملية أهمية خاصة في مجال الحفاظ على الطاقة، وخفض الاستهلاك، والاستفادة الفعالة من خام الحديد ذي الدرجة المنخفضة للغاية، وتحسين جودة مركزات الحديد النهائية. من أجل تطوير واستغلال خام الحديد الذي تقل درجة نقاوته عن 20%، أجرى منجم الحديد Gaocun التابع لشركة Maanshan Iron & Steel دراسة تجريبية لاستخدام مطحنة أسطوانية عالية الضغط لتكسير الخام إلى حجم أقل من 3 مم، يتبع ذلك الفصل المغناطيسي الرطب متوسط الشدة لإزالة 40% من المخلفات الخشنة، مما يرفع درجة الحديد في المادة الأولية إلى حوالي 40%. وبعد إعادة الطحن والفرز، تم الحصول على مركز الحديد النهائي. حققت هذه العملية درجة تركيز حديد نهائية تزيد عن 65%، وخفضت محتوى SiO₂ إلى أقل من 4%، ودرجة مخلفات أقل من 10%. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم منجم الحديد شاندونغ لايو ومنجم الحديد جينلينغ عملية الفصل المغناطيسي الرطب باستخدام مغناطيس دائم متوسط الكثافة مع كسارة مطرقة. يبلغ حجم جسيمات المواد المدخلة أكثر من 80% -5 مم، مما يتيح إزالة ما بين 30% و40% من المخلفات الخشنة.