(1) Proceso único de separación magnética. La magnetita es uno de los minerales que se han utilizado desde más antiguo, y su enriquecimiento constituye el proceso principal en el enriquecimiento del mineral de hierro. El mineral de magnetita es principalmente mineral de magnetita sedimentaria metamórfica. La mayor parte de los minerales de hierro presentes en el mineral son magnetita, principalmente de grano fino; los minerales de ganga son principalmente minerales silicatados, como el cuarzo o el anfibol, algunos de los cuales contienen una gran cantidad de silicato de hierro. Dado que el mineral de magnetita es un mineral fuertemente magnético, se puede obtener un concentrado de hierro de alta ley y alta recuperación mediante la separación magnética débil. Muchas plantas de separación magnética de gran y mediano tamaño suelen emplear un proceso de separación magnética con molienda en una sola etapa cuando el tamaño de las partículas molidas es superior a 0,2-0,3 mm; y un proceso de separación magnética en dos etapas cuando es inferior a 0,2-0,3 mm. Cuando una molienda gruesa débil permite separar los residuos que cumplen los requisitos, se utiliza un proceso de separación magnética con molienda por etapas. Si durante la extracción se produce una cierta cantidad de minerales de ganga debido a la mezcla de roca circundante o mineral con los productos de cada etapa de trituración, se utiliza un separador magnético en seco para la preselección antes de la molienda. En el caso de algunos minerales, con el fin de obtener un concentrado de hierro de alta ley con un contenido de hierro de 66%–68%, pueden emplearse métodos de procesamiento adicionales, como el cribado fino, la columna de separación magnética y la flotación inversa.

En la actualidad, a medida que se va reduciendo gradualmente el tamaño de las partículas de magnetita sometidas a tratamiento de enriquecimiento, el impacto negativo de la aglomeración magnética en dicho proceso se hace cada vez más evidente. Las inclusiones magnéticas y no magnéticas hacen que resulte cada vez más difícil mejorar la ley del concentrado basándose únicamente en la separación magnética.

(2) Flujo del proceso de flotación inversa con cationes y separación magnética débil: La flotación inversa con separación magnética débil combina la separación magnética con la flotación inversa para obtener ventajas complementarias en el enriquecimiento del mineral de magnetita, lo que resulta beneficioso para mejorar la ley del concentrado obtenido tras el enriquecimiento de este mineral. Los procesos de flotación inversa se dividen en flotación inversa catiónica y flotación inversa aniónica en función del sistema de reactivos, especialmente del tipo de colector. La flotación inversa catiónica utiliza almidón como depresor de la magnetita y reactivos amínicos, como la dodecilamina, como colectores. Entre sus ventajas se incluyen un sistema de reactivos sencillo, una temperatura de pulpa baja (por encima de los 25 ℃) y una pulpa neutra. Las desventajas incluyen una espuma de flotación pegajosa, lo que resulta desfavorable para el procesamiento posterior, una selectividad deficiente, un alto contenido de SiO₂ en el concentrado de hierro, índices inestables y un efecto corrosivo severo sobre el caucho. Por ejemplo, la planta de enriquecimiento de mineral de hierro de Gongchangling, perteneciente al Grupo Anshan Iron and Steel —una mina de hierro a gran escala en China—, ha adoptado un proceso de flotación inversa cationica con campo magnético débil con buenos resultados. Mediante la flotación inversa catiónica, la planta de enriquecimiento de magnetita de Gongchangling del Grupo Anshan Iron and Steel puede aumentar el contenido de concentrado de hierro de 64%–65% de hierro y 8%–10% de SiO₂ en la separación magnética débil a 68,5%–69,5% de hierro y reducir el SiO₂ a 3,5%–4%.

(3) Proceso de flotación inversa aniónica con campo magnético débil. En comparación con la flotación inversa catiónica, la flotación inversa aniónica presenta sus propias ventajas, como una espuma de flotación no pegajosa, indicadores más estables y un efecto corrosivo mínimo sobre el caucho. Sin embargo, la flotación inversa aniónica requiere una mayor variedad de reactivos, una temperatura más elevada de la pulpa de flotación (por encima de los 30 ℃) y una pulpa alcalina, lo cual resulta beneficioso para el transporte del concentrado por tuberías y la filtración directa del mismo. Antes de la filtración es necesario un tratamiento ácido. Por ejemplo, la mina de hierro de Jianshan es un yacimiento de magnetita de tipo Anshan. El Instituto de Investigación Minera de Ma’anshan comparó los procesos de flotación magnética positiva débil y de flotación inversa magnética débil. Teniendo en cuenta las características de la mina de hierro de Jianshan, se determinó que el proceso de reducción de hierro y sílice de la planta de enriquecimiento de la mina de hierro de Jianshan debía ser el de flotación inversa aniónica, que logró mejores indicadores. La planta de enriquecimiento de magnetita de Jianshan, perteneciente al Grupo Taiyuan Iron & Steel, emplea la flotación aniónica inversa, que permite aumentar el contenido de concentrado de hierro de 65,75% de hierro y 28,5% de SiO₂ en la separación magnética débil a 69,08% de hierro y reducir el contenido de SiO₂ a entre 3,5% y 4%.

(4) Proceso completo de separación magnética. Durante mucho tiempo, la mayoría de las plantas de enriquecimiento de magnetita han utilizado separadores magnéticos de tambor convencionales como principal equipo de enriquecimiento. Aunque se han introducido importantes modificaciones técnicas en las especificaciones del separador magnético, el método de alimentación y la estructura del depósito, el fuerte efecto de “aglomeración magnética” reduce la selectividad del proceso de separación magnética, lo que da lugar a “inclusiones magnéticas” e “inclusiones no magnéticas”. Esto da lugar a un contenido de SiO₂ persistentemente elevado en el concentrado final de magnetita, que supera el 6,51 TP3T. Para obtener un concentrado de hierro de alta calidad, algunas plantas de enriquecimiento han optado por diversos métodos de separación magnética completa, utilizando nuevos equipos de separación magnética para alcanzar indicadores avanzados, como una ley del concentrado de hierro superior a 69% y un contenido de SiO₂ inferior a 4% en ensayos industriales. Por ejemplo, las plantas de tratamiento de mineral de Benxi Steel Waitoushan y Nanfen separan eficazmente las intercrecimientos de cuarzo del concentrado de hierro mediante columnas de separación magnética. La ley de hierro del concentrado puede aumentarse hasta aproximadamente 69,51 TP3T, el contenido de SiO₂ en el concentrado se reduce por debajo de 41 TP3T, la ley de los residuos y la tasa de recuperación de metal permanecen prácticamente sin cambios, y el coste de procesamiento adicional es inferior a 20 yuanes/t.

El proceso completo de separación magnética se basa principalmente en la combinación de diversos equipos nuevos de separación magnética para lograr una separación eficaz de la magnetita. Entre los equipos típicos se incluyen las columnas de separación magnética, las cribas finas vibratorias de alta frecuencia, las máquinas de cribado por campo magnético, los aglomeradores magnéticos y los desmagnetizadores. La combinación de estos dispositivos con los equipos tradicionales de separación magnética débil ha impulsado en gran medida el avance de la tecnología de separación magnética. En comparación con la flotación inversa para la reducción del hierro y el silicio, el proceso de separación magnética total destaca por ventajas como la simplicidad del proceso, la fiabilidad de la tecnología, la baja inversión, el breve plazo de construcción, el bajo coste operativo y la ausencia de contaminación medioambiental. Sin embargo, la implantación del proceso de separación magnética total presenta ciertas limitaciones; a menudo no permite obtener buenos resultados con la magnetita finamente diseminada.

(5) Proceso de trituración ultrafina, separación magnética en húmedo y eliminación de residuos: Este proceso consiste en triturar el mineral hasta un tamaño inferior a 5 mm o 3 mm, seguido de una separación magnética en húmedo y la eliminación de residuos mediante un separador magnético de intensidad media con imanes permanentes. Este proceso reviste especial importancia para el ahorro energético, la reducción del consumo, la utilización eficaz del mineral de hierro de muy baja ley y la mejora de la calidad del concentrado de hierro final. Para desarrollar y aprovechar el mineral de hierro con una ley inferior a 20%, la mina de hierro de Gaocun, perteneciente a Maanshan Iron & Steel, estudió de forma experimental el uso de un molino de rodillos de alta presión para triturar el mineral hasta un tamaño inferior a 3 mm, seguido de una separación magnética húmeda de intensidad media para eliminar el 40% de los residuos gruesos, lo que aumentó la ley de hierro del material de alimentación a aproximadamente el 40%. Tras una nueva molienda y selección, se obtuvo el concentrado de hierro final. Este proceso permitió alcanzar una ley final del concentrado de hierro superior a 65%, reducir el contenido de SiO₂ por debajo de 4% y obtener una ley de residuos inferior a 10%. Además, las minas de hierro de Shandong Laiwu y Jinling adoptan un proceso de trituración con martillo seguido de separación magnética húmeda de intensidad media con imanes permanentes. El tamaño de las partículas del material de alimentación es superior a 80% -5 mm, lo que permite eliminar entre 30% y 40% de los residuos gruesos.