Benefisiasi bijih besi adalah proses multi-tahap yang dilakukan bijih besi mentah untuk memurnikannya sebelum proses peleburan, yang melibatkan peleburan bijih untuk menghilangkan kandungan logamnya. Proses benefisiasi bijih besi memiliki dua tujuan yang saling melengkapi dan ini menentukan metode yang digunakan untuk memperbaikinya. Kandungan besi dari bijih perlu ditingkatkan dan gangue, yang merupakan batuan asli dan mineral yang nilainya lebih rendah di dalam bijih itu sendiri, harus dipisahkan. Metode seperti penyaringan, penghancuran, dan penggilingan bijih besi sering digunakan dalam berbagai cara untuk memurnikannya, bersama dengan beberapa tahap pemisahan magnetik.
Industri bijih besi mengklasifikasikan material berdasarkan konsentrasi logam yang ada setelah pemurnian bijih besi selesai. Bijih besi bermutu tinggi harus memiliki konsentrasi besi 65% atau lebih tinggi, dan kadar sedang 62% hingga 65%. Bijih besi kadar rendah mencakup semua campuran di bawah konsentrasi besi 62%, yang tidak dianggap sebagai jenis bijih yang layak untuk digunakan dalam metalurgi. Ada beberapa jenis bijih besi alami yang berbeda, tetapi dua jenis yang paling umum digunakan untuk pemurnian logam adalah hematit, Fe2O3, yang biasanya 70% besi, dan magnetit, Fe3O4, yang terdiri dari 72% besi. Bijih besi kadar rendah juga ada, seperti limonit, yaitu hematit yang terikat pada molekul air pada 50% hingga 66% besi, dan siderit, FeCO3, yaitu 48% besi.
Salah satu pendekatan untuk benefisiasi bijih besi pertama melibatkan penyaringan dasar atau penyaringan bijih dan kemudian menghancurkannya menggunakan peralatan seperti jaw crusher untuk memecah batu dari keadaan alami ke blok individu atau ukuran batuan dengan dimensi panjang atau tinggi. tidak lebih dari 3.3 kaki (1 meter). Batuan ini kemudian dihancurkan lebih lanjut dalam penghancur kerucut tingkat menengah dan halus atau penghancur rahang halus, dan disaring hingga ukuran partikel 0.5 inci (12 milimeter) atau kurang, dan kemudian diteruskan ke proses flotasi untuk pemisahan. Pemisahan melibatkan penggunaan medan magnet berdaya rendah untuk menarik bijih dengan kandungan logam tinggi menjauh dari partikel logam tingkat rendah. Bijih berkadar rendah pada titik ini didaur ulang ke tahap flotasi kasar untuk pemurnian lebih lanjut.
Produk akhir yang muncul dari peralatan penghancur dan pemisahan magnetik kemudian digiling menjadi konsistensi seperti bubuk di ball mill. Bahan ini kemudian disempurnakan lebih lanjut melalui benefisiasi bijih besi dengan menggunakan tangki dehidrasi untuk menghilangkan kandungan air dan dengan menerapkan medan magnet intensitas tinggi yang dihasilkan oleh pemisah magnetik disk. Pada tahap ini, bijih kadar rendah yang masih mengandung nilai logam ditempatkan kembali pada awal siklus, dan tailing, yang bahkan merupakan residu kadar rendah, dibuang sebagai limbah.
Penambangan bijih besi sering berfokus pada pencarian deposit hematit yang dikenal sebagai bijih besi merah, dan magnetit, karena mereka memiliki medan magnet yang lemah secara alami yang membantu pemurniannya. Hematit, bagaimanapun, merespon lebih baik terhadap proses flotasi dalam benefisiasi bijih besi daripada magnetit, jadi ini adalah jenis bijih yang disukai. Ini merespon terbaik untuk apa yang dikenal sebagai pemisahan gravitasi juga dan beberapa jenis peralatan gravitasi dapat digunakan untuk memperbaikinya, termasuk jigger, pemisah sentrifugal, dan meja pengocok.
Industri global untuk pemurnian besi telah menyempurnakan metodologi untuk pemurnian hematit pada tahun 2011 lebih dari jenis bijih besi lainnya, dan karena itu menawarkan hasil tertinggi dalam kandungan besi bersih dari setiap bijih yang ditambang hingga saat ini. Deposit hematit di seluruh dunia dianggap sebagai bentuk terbaik dari bijih besi yang tersedia, meskipun tidak dipahami dengan jelas bagaimana deposit tersebut terbentuk. Deposito adalah sumber daya alam yang semakin berkurang yang diyakini telah terbentuk di Bumi sekitar 1,800,000,000 hingga 1,600,000,000 tahun yang lalu.