Obogaćivanje željezne rude je višestupanjski proces kojem sirova željezna ruda prolazi kako bi se pročistila prije procesa taljenja, što uključuje taljenje rude kako bi se uklonio sadržaj metala. Proces obogaćivanja željezne rude ima dva komplementarna cilja i oni definiraju metode koje se koriste za njegovu rafinaciju. Potrebno je povećati udio željeza u rudi i izdvojiti gang, koji je autohtona stijena i minerali manje vrijednosti unutar same rude. Metode kao što su prosijavanje, drobljenje i mljevenje željezne rude često se koriste na različite načine za njezino pročišćavanje, zajedno s nekoliko faza magnetske separacije.
Industrija željezne rude klasificira materijal prema koncentraciji metala koji je prisutan nakon završetka obogaćivanja željezne rude. Željezna ruda visokog kvaliteta mora imati koncentraciju željeza od 65% ili više, a srednjeg kvaliteta od 62% do 65%. Niskokvalitetna željezna ruda uključuje sve smjese ispod 62% koncentracije željeza, koje se ne smatraju održivim vrstama rude za upotrebu u metalurgiji. Postoji nekoliko različitih vrsta prirodne željezne rude, ali dvije najčešće korištene vrste za rafiniranje metala su hematit, Fe2O3, koji je obično 70% željeza, i magnetit, Fe3O4, koji je 72% željeza. Postoje i željezne rude niske kvalitete, kao što je limonit, koji je hematit vezan za molekule vode s 50% do 66% željeza, i siderit, FeCO3, koji je 48% željeza.
Jedan od pristupa obogaćivanju željezne rude prvo uključuje osnovno prosijavanje ili filtriranje rude, a zatim je drobljenje pomoću opreme poput čeljusne drobilice kako bi se stijena razbila iz prirodnog stanja do pojedinačnih blokova ili veličina stijena s dimenzijama duljine ili visine ne veći od 3.3 stope (1 metar). Ova se stijena zatim dalje usitnjava u konusnim drobilicama srednje i fine razine ili drobilicama s finim čeljustima i prosijava do veličine čestica od 0.5 inča (12 milimetara) ili manje, a zatim se prenosi u proces flotacije za odvajanje. Odvajanje uključuje korištenje magnetskih polja male snage za povlačenje rude s visokim sadržajem metala od metalnih čestica nižeg kvaliteta. Ruda nižeg stupnja u ovom trenutku vraća se u fazu grube flotacije radi daljnje rafinacije.
Krajnji proizvod koji proizlazi iz opreme za drobljenje i magnetsko odvajanje zatim se melje u konzistenciju poput praha u kugličnom mlinu. Taj se materijal zatim dalje rafinira kroz obogaćivanje željezne rude korištenjem spremnika za dehidraciju za uklanjanje sadržaja vode i primjenom magnetskih polja visokog intenziteta koje stvara disk magnetni separator. U ovoj fazi, niska ruda koja još uvijek sadrži metalnu vrijednost vraća se na početak ciklusa, a jalovina, koja je još nižeg kvaliteta, uklanja se kao otpad.
Iskopavanje željezne rude često se fokusira na traženje hematitnih naslaga poznatih kao crvena željezna ruda i magnetit, budući da imaju prirodno slaba magnetska polja koja pomažu u njihovom pročišćavanju. Hematit, međutim, bolje reagira na proces flotacije u obogaćivanju željezne rude nego magnetit, pa je poželjna vrsta rude. Također najbolje reagira na ono što je poznato kao gravitacijsko odvajanje, a za njegovu pročišćavanje može se koristiti nekoliko vrsta gravitacijske opreme, uključujući jiggere, centrifugalne separatore i stolove za tresenje.
Svjetska industrija za pročišćavanje željeza usavršila je metodologiju za rafiniranje hematita od 2011. više od ostalih vrsta željezne rude, te stoga nudi najveći prinos u neto sadržaju željeza od bilo koje rude iskopane do sada. Naslage hematita diljem svijeta smatraju se najboljim dostupnim oblikom željezne rude, iako nije jasno kako su takva ležišta nastala. Naslage su prirodni resurs koji se smanjuje za koji se vjeruje da je nastao na Zemlji prije otprilike 1,800,000,000 do 1,600,000,000 godina.