(1) Processo único de separação magnética. A magnetita é um dos minérios mais antigos a serem utilizados, e o beneficiamento da magnetita é o principal processo no beneficiamento do minério de ferro. O minério de magnetita é, em sua maioria, de origem sedimentar e metamórfica. A maior parte dos minerais de ferro presentes no minério é constituída por magnetita, principalmente de grão fino; os minerais de ganga são, em sua maioria, minerais silicatos, como quartzo ou anfibólio, alguns dos quais contêm grande quantidade de silicato de ferro. Como o minério de magnetita é um mineral fortemente magnético, é possível obter concentrado de ferro de alta qualidade e alta recuperação por meio da separação magnética fraca. Muitas instalações de separação magnética de grande e médio porte costumam utilizar um processo de separação magnética com moagem em um único estágio quando o tamanho das partículas moídas é superior a 0,2–0,3 mm; e um processo de separação magnética em dois estágios quando é inferior a 0,2–0,3 mm. Quando a moagem grossa fraca consegue separar rejeitos qualificados, utiliza-se um processo de separação magnética com moagem em etapas. Se uma certa quantidade de minerais de ganga for produzida durante a mineração devido à mistura de rocha circundante ou minério nos produtos de cada etapa de britagem, utiliza-se um separador magnético a seco para pré-seleção antes da moagem. Para alguns minérios, a fim de obter concentrado de ferro de alta qualidade com teor de ferro de 66%–68%, podem ser utilizados métodos de processamento adicionais, como peneiramento fino, coluna de separação magnética e flotação reversa.

Atualmente, com o refinamento gradual do tamanho das partículas da magnetita que está sendo beneficiada, o impacto negativo da aglomeração magnética no beneficiamento está se tornando cada vez mais evidente. As inclusões magnéticas e não magnéticas tornam cada vez mais difícil melhorar o teor do concentrado recorrendo exclusivamente à separação magnética.

(2) Fluxo do processo de flotação reversa com catiônicos e separação magnética fraca A flotação reversa com catiônicos e separação magnética fraca combina a separação magnética com a flotação reversa para obter vantagens complementares no beneficiamento do minério de magnetita, o que contribui para melhorar o teor do concentrado resultante do beneficiamento desse minério. Os processos de flotação reversa são divididos em flotação reversa catiônica e flotação reversa aniônica, dependendo do sistema de reagentes, especialmente do tipo de coletor. A flotação reversa catiônica utiliza amido como depressor para a magnetita e reagentes amínicos, como a dodecilamina, como coletores. Suas vantagens incluem um sistema de reagentes simples, baixa temperatura exigida da polpa (acima de 25 ℃) e polpa neutra. As desvantagens incluem espuma de flotação pegajosa, o que é desfavorável para o processamento subsequente, baixa seletividade, alto teor de SiO₂ no concentrado de ferro, índices instáveis e forte efeito corrosivo sobre a borracha. Por exemplo, a planta de beneficiamento de minério de ferro de Gongchangling, do Anshan Iron and Steel Group — uma mina de ferro de grande escala na China —, adotou um processo de flotação reversa catiônica com campo magnético fraco, obtendo bons resultados. Utilizando a flotação reversa catiônica, a planta de beneficiamento de magnetita de Gongchangling do Anshan Iron and Steel Group pode aumentar o teor do concentrado de ferro de 64%–65% de ferro e 8%–10% de SiO₂ na separação magnética fraca para 68,5%–69,5% de ferro e reduzir o SiO₂ para 3,5%–4%.

(3) Processo de flotação reversa magnético-aniônica fraca. Em comparação com a flotação reversa catiônica, a flotação reversa aniônica apresenta vantagens próprias, como espuma de flotação não pegajosa, indicadores mais estáveis e efeito corrosivo mínimo sobre a borracha. No entanto, a flotação reversa aniônica requer uma variedade maior de reagentes, temperatura mais elevada da polpa de flotação (acima de 30 ℃) e polpa alcalina, o que é benéfico para o transporte do concentrado por dutos e para a filtração direta do concentrado. É necessário um tratamento ácido antes da filtração. Por exemplo, a Mina de Ferro de Jianshan é um depósito de magnetita do tipo Anshan. O Instituto de Pesquisa Mineira de Ma’anshan comparou os processos de flotação magnética fraca positiva e de flotação magnética fraca reversa. Com base nas características da mina de ferro de Jianshan, determinou-se que o processo de redução de ferro e sílica da planta de beneficiamento da mina de ferro de Jianshan seria o processo de flotação reversa aniônica, o qual alcançou melhores indicadores. A planta de beneficiamento de magnetita de Jianshan, do Grupo Taiyuan Iron & Steel, emprega a flotação reversa aniônica, que pode aumentar o teor do concentrado de ferro de 65,75% de ferro e 28,5% de SiO₂ na separação magnética fraca para 69,08% de ferro e reduzir o teor de SiO₂ para 3,5%–4%.

(4) Processo completo de separação magnética. Por muito tempo, a maioria das plantas de beneficiamento de magnetita utilizou separadores magnéticos de tambor convencionais como principal equipamento de beneficiamento. Embora tenham sido feitas modificações técnicas significativas nas especificações do separador magnético, no método de alimentação e na estrutura do tanque, o forte efeito de “aglomeração magnética” reduz a seletividade do processo de separação magnética, resultando em “inclusões magnéticas” e “inclusões não magnéticas”. Isso leva a um teor persistentemente alto de SiO₂ no concentrado final de magnetita, superior a 6,5%. Para obter concentrado de ferro de alta qualidade, algumas usinas de beneficiamento optaram por diversos métodos de separação magnética completa, utilizando novos equipamentos de separação magnética para atingir indicadores avançados, como um teor de concentrado de ferro superior a 69% e um teor de SiO₂ inferior a 4% em testes industriais. Por exemplo, as usinas de beneficiamento de minério da Benxi Steel em Waitoushan e Nanfen separam efetivamente as inclusões de quartzo do concentrado de ferro utilizando colunas de separação magnética. O teor de ferro do concentrado pode ser aumentado para aproximadamente 69,5%, o teor de SiO₂ no concentrado é reduzido para menos de 4%, o teor dos rejeitos e a taxa de recuperação de metal permanecem basicamente inalterados, e o custo de processamento adicional é inferior a 20 yuan/t.

O processo completo de separação magnética baseia-se principalmente na combinação de diversos novos equipamentos de separação magnética para alcançar uma separação eficaz da magnetita. Os equipamentos típicos incluem colunas de separação magnética, peneiras finas vibratórias de alta frequência, máquinas de triagem por campo magnético, aglomeradores magnéticos e desmagnetizadores. A combinação desses dispositivos com equipamentos tradicionais de separação magnética fraca promoveu significativamente o avanço da tecnologia de separação magnética. Em comparação com a flotação reversa para a redução de ferro e silício, o processo de separação magnética total destaca vantagens como processo simples, tecnologia confiável, baixo investimento, curto prazo de construção, baixo custo operacional e ausência de poluição ambiental. No entanto, a promoção do processo de separação magnética total apresenta certas limitações; muitas vezes, não é possível obter bons indicadores para magnetita finamente disseminada.

(5) Processo de britagem ultrafina, separação magnética úmida e remoção de rejeitos: Esse processo envolve a britagem do minério até um tamanho inferior a 5 mm ou 3 mm, seguida de separação magnética úmida e remoção de rejeitos por meio de um separador magnético de intensidade média com ímã permanente. Esse processo é de particular importância para a conservação de energia, a redução do consumo, a utilização eficaz de minério de ferro de teor extremamente baixo e a melhoria da qualidade do concentrado de ferro final. Para desenvolver e utilizar minério de ferro com teor inferior a 20%, a Mina de Ferro de Gaocun, da Maanshan Iron & Steel, estudou experimentalmente o uso de um moinho de rolos de alta pressão para triturar o minério a menos de 3 mm, seguido de separação magnética úmida de intensidade média para remover 40% dos rejeitos grossos, aumentando o teor de ferro do material de alimentação para aproximadamente 40%. Após nova moagem e nova seleção, obteve-se o concentrado de ferro final. Esse processo alcançou um teor final do concentrado de ferro superior a 65%, reduziu o teor de SiO₂ para menos de 4% e obteve um teor de rejeitos inferior a 10%. Além disso, a Mina de Ferro de Shandong Laiwu e a Mina de Ferro de Jinling adotam um processo de separação magnética úmida de intensidade média com ímã permanente, precedido por um britador de martelo. O tamanho das partículas do material de alimentação é superior a 80% -5 mm, o que permite remover de 30% a 40% dos rejeitos grossos.