minerai de fer

Le minerai de fer est toute roche ou tout gisement minéral suffisamment riche en composés de fer pour que son extraction et son traitement génèrent un profit. Le minerai doit contenir des oxydes, des carbonates ou des silicates de fer en concentration suffisante, généralement au moins 20 à 30 pour cent de fer en poids, pour justifier les coûts d'extraction minière, de concassage, de transport et de fusion. Contrairement aux spécimens minéraux purs, le minerai de fer est entièrement défini par des facteurs économiques: la même formation géologique peut être un minerai dans une région et une roche stérile dans une autre, selon la proximité des marchés, les coûts du carburant et les prix des métaux.

Les trois types de minerai dominants sont l'hématite (oxyde ferrique, Fe2O3), la magnétite (oxyde ferro-ferrique, Fe3O4) et la limonite (oxyde ferrique hydraté, environ Fe2O3.nH2O). L'hématite est la plus exploitée dans le monde et contient jusqu'à 70 pour cent de fer sous forme pure, bien que la plupart des gisements varient de 50 à 65 pour cent. Les minerais de magnétite sont souvent de qualité inférieure mais réagissent bien à la concentration magnétique. La taconite, une roche de silicate de fer fortement exploitée dans la région du lac Supérieur en Amérique du Nord, ne contient que 20 à 30 pour cent de fer mais est transformée en boulettes pour atteindre une concentration de 65 pour cent avant d'être expédiée aux hauts fourneaux.

Le minerai brut directement extrait de la mine contient de la gangue, des minéraux silicatés et carbonatés indésirables qui diluent la teneur en fer et augmentent la demande de combustible pour la fusion. La plupart des opérations concassent, broient et enrichissent le minerai pour augmenter sa teneur en fer avant le transport. Le concassage réduit le minerai en morceaux de la taille d'un poing; le broyage produit une poudre fine adaptée à la séparation magnétique ou par flottation. La pelletisation, qui consiste à cuire le minerai concassé avec un liant pour former des billes de 10 à 16 millimètres de diamètre, améliore la perméabilité dans le haut fourneau et réduit les pertes de poussière. Le minerai à expédition directe de haute qualité (DSO), contenant 65 pour cent de fer ou plus, peut alimenter directement la fusion sans enrichissement, mais de tels gisements deviennent rares.

Le minerai de fer est transporté en vrac: un seul grand transporteur achemine 170 000 à 200 000 tonnes en équivalent minerai brut. Les mines sont donc situées près de ports en eau profonde ou de corridors ferroviaires menant aux marchés. Le terme minerai ne s'applique qu'aux gisements qui peuvent être extraits, transportés et fondus de manière compétitive; les formations non exploitées contenant du fer sont appelées minéralisation. Lorsque les prix chutent fortement ou que de nouveaux gisements plus riches sont découverts ailleurs, le minerai déclaré peut redevenir un déchet en termes comptables, bien que la roche elle-même reste inchangée.