Brevet FR3158518A1 — publié le 20250725

Titre : Procédé de traitement d’un minerai de fer L’invention concerne un procédé de traitement d’un minerai de fer pour augmenter sa concentration massique en composés magnétiques, le procédé comprenant en particulier une étape /E3/ de calcination d’un minerai de fer dans un calcinateur (5) pour obtenir un minerai de fer calciné contenant des oxydes de fer III, une étape /E4/ de réduction des oxydes de fer III présents dans le minerai de fer calciné, une étape /E5/ de refroidissement dudit minerai de fer réduit pour abaisser sa température en dessous d’une température seuil permettant d’éviter la réoxydation des oxydes de fer II et/ou des tétroxydes de trifer. Figure pour l'abrégé : Figure 1 Procédé de traitement d’un minerai de fer Le domaine technique de l’invention concerne les procédés de traitement d’un minerai de fer, plus particulièrement les procédés d’enrichissement d’un minerai de fer destinés à augmenter la concentration massique en composés magnétiques, dudit minerai de fer. On entend par composés magnétiques, par exemple, l’oxyde de fer (II,III) ou dit tétroxyde de trifer (Fe3O4), l’oxyde de fer II ou dit oxyde ferreux (FeO), ou encore le fer ou dit fer métal (Fe). Par minerai de fer, au sens de la présente invention, on entend tous minerais qui contiennent du fer sous différentes formes, comme des sulfures, des carbonates ou des oxydes, et qui elles-mêmes peuvent être hydratées. Les concentrations massiques en fer des différentes formes peuvent être comprises entre 20% à 75%, de préférence entre 30 à 70%, en poids par rapport au poids total du minerai. Contexte de l’invention Pour des raisons notamment écologiques et économiques, des procédés de traitement de tels minerais de fer existent afin d’obtenir des phases enrichies en atomes de fer et/ou en espèces minérales contenant des atomes de fer. Classiquement, les procédés d’obtention de phases enrichies en en atomes de fer et/ou en espèces minérales contenant des atomes de fer comprennent une étape de broyage puis une étape de séparation du minerai de fer broyé de sorte à y extraire un maximum d’éléments ne contenant pas de fer. Aujourd’hui, les procédés d’obtention de phases enrichies sont réalisés en grande partie en voie humide. Il en découle des inconvénients comme la génération de nombreux déchets minéraux, l’accroissement de risques environnementaux et humains, par exemple lors de coulées de boue en cas notamment de rupture de retenue de résidus miniers. Par ailleurs, les procédés actuellement mis en œuvre ne sont pas optimaux et peuvent encore être améliorés de sorte à élever la concentration en atomes de fer et/ou en espèces minérales contenant des atomes de fer des phases enrichies obtenues et de réduire les déchets. Il existe donc un besoin de pallier ces inconvénients. Afin de surmonter les problèmes techniques et limites rencontrés par les procédés de l’art antérieur, l’invention propose un procédé de traitement d’un minerai de fer pour augmenter sa concentration massique en composés magnétiques, le procédé comprenant les étapes suivantes : /E1/ fourniture d’un minerai de fer contenant des particules présentant une granulométrie inférieure à 2 mm, /E3/ calcination du minerai de fer dans un calcinateur pour obtenir un minerai de fer calciné contenant des oxydes de fer III, l’étape /E3/ de calcination étant réalisée dans des conditions stœchiométriques ou oxydantes, /E4/ réduction des oxydes de fer III présents dans le minerai de fer calciné, l’étape /E4/ de réduction étant réalisée par injection, dans un réacteur de réduction distinct du calcinateur, d’un gaz de réduction contenant des atomes d’hydrogène et mis en contact direct avec le minerai de fer calciné pour obtenir un minerai de fer réduit comprenant des oxydes de fer II et/ou des tétroxydes de trifer, /E5/ refroidissement, sous atmosphère réductrice ou neutre, dudit minerai de fer réduit pour abaisser sa température en dessous d’une température seuil permettant d’éviter la réoxydation des oxydes de fer II et/ou des tétroxydes de trifer. Par atmosphère réductrice ou neutre, au sens de la présente invention, on entend une atmosphère définie par une concentration volumique en dioxygène inférieure à 2%, et de préférence sensiblement égale à 0%. Un tel procédé permet d’obtenir du minerai de fer calciné, réduit et refroidi qui est concentré en composés magnétiques afin de faciliter la séparation magnétique ultérieure en voie sèche de sorte à obtenir une phase enrichie en atomes de fer et/ou en espèces minérales contenant des atomes de fer. En effet, le fait d’appliquer un tel procédé permet de rendre magnétique les oxydes de fer contenus dans le minerai de fer fourni et d’en faciliter alors sa sélection. En particulier, l’étape de réduction permet de transformer les oxydes de fer les plus répandus à l’état naturel, ceux qui se trouvent sous forme de Fe2O3, en Fe3O4 et FeO qui sont magnétiques. En outre, ce procédé permet avantageusement d’obtenir un minerai de fer défini par une concentration élevée en composés magnétiques en utilisant une faible quantité d’agent réducteur. Par ailleurs, ce procédé permet d’améliorer la réduction des oxydes de fer III car le contact du minerai de fer avec le gaz de réduction est maintenu de manière prolongée au cours d’un grand nombre des étapes du procédé. Il est à noter que la granulométrie des particules contenues dans le minerai de fer est telle que 90% en masse de particules ont un diamètre inférieur ou égal à 2 mm, de préférence inférieur à 1 mm. Avantageusement, l’invention comporte les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison : le minerai de fer fourni à l’étape /E1/ de fourniture est issu d’un broyage préalable réalisé dans un dispositif de broyage, et préférentiellement de séchage, au cours d’une étape /E0/ de broyage, et préférentiellement de séchage ; le procédé comprend en outre, entre l’étape /E1/ de fourniture et l’étape /E3/ de calcination, une étape /E2A/ de séchage du minerai de fer dans un dispositif de séchage au cours de laquelle le taux d’humidité du minerai de fer fourni est diminué jusqu’à un taux d’humidité inférieur à 5%, de préférence inférieur à 1% ; le procédé comprend en outre entre l’étape /E1/ de fourniture et l’étape /E3/ de calcination, une étape /E2B/ de préchauffage du minerai de fer dans un préchauffeur au cours de laquelle la température du minerai de fer est augmentée jusqu’à une température de préchauffage comprise entre 400°C et 700°C ; au cours de l’étape /E3/ de calcination, la température du minerai de fer introduit dans le calcinateur est augmentée jusqu’à une température de calcination égale à 950°C, de préférence comprise 700°C et 900°C ; le gaz de réduction comprend du dihydrogène et/ou du monoxyde de carbone ; le gaz de réduction contient du dihydrogène et du monoxyde de carbone, ou du dihydrogène ; la quantité de gaz de réduction injectée dans l’étape /E4/ de réduction correspond à une quantité comprise entre 0,33 et 3, de préférence 0,4 à 1, moles de réactifs par mole d’oxyde de fer III présente dans le minerai de fer calciné ; l’étape /E5/ de refroidissement dudit minerai de fer réduit, la température du minerai de fer réduit est abaissée en dessous d’une température seuil comprise entre 200°C et 600°C, de préférence entre 350°C et 500°C; le procédé comprend en outre, après l’étape /E5/ de refroidissement, une étape /E6/ de refroidissement final dans un dispositif de refroidissement à l’air au cours de laquelle la température du minerai de fer réduit est abaissée jusqu’à une température inférieure à 150°C, de préférence inférieure à 60°C ; le procédé comprend en outre, après l’étape /E5/ de refroidissement, une étape /E7/ de séparation magnétique du minerai de fer réduit dans un système de séparation magnétique pour retirer les molécules magnétiques contenant des atomes de fer ou les espèces minérales magnétiques contenant des atomes de fer du minerai de fer réduit et refroidi ; L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Brève description des figures D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : FIG. 1 la FIG. 1 est une représentation schématique d’une installation apte à mettre en œuvre un exemple de réalisation du procédé selon l’invention. FIG. 2 la FIG. 2 est une représentation schématique d’un réacteur de réduction connecté à un dispositif de refroidissement mis en œuvre pour la réalisation de l’étape /E5/ de refroidissement selon un mode de réalisation du procédé selon l’invention. FIG. 3 la FIG. 3 est une représentation schématique d’un réacteur de réduction connecté à un dispositif de refroidissement mis en œuvre pour la réalisation de l’étape /E5/ de refroidissement selon un mode de réalisation du procédé selon l’invention. FIG. 4 la FIG. 4 est une représentation schématique d’un réacteur de réduction connecté à un dispositif de refroidissement mis en œuvre pour la réalisation de l’étape /E5/ de refroidissement selon un mode de réalisation du procédé selon l’invention. Description détaillée Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. Sur la FIG. 1 est représentée une unité 1 de traitement d’un minerai de fer. Cette unité 1 de traitement a pour but d’augmenter la concentration massique en composés magnétiques du minerai de fer introduit dans l’unité 1 de traitement. L’unité 1 de traitement comprend : - un dispositif de broyage/séchage 2, - un préchauffeur 3, - un filtre 4, - un calcinateur 5, - un réacteur de réduction 6, - un dispositif de refroidissement 7, - un refroidisseur 8 final, - un système de séparation magnétique 9. Il est tout d’abord décrit le cheminement des gaz et du minerai de fer dans l’unité 1 de production représentée sur la FIG. 1 . Des gaz chauds 15 sont envoyés vers le calcinateur 5, puis le préchauffeur 3 et enfin vers le dispositif de broyage/séchage 2. Ces gaz chauds sont ensuite évacués en passant par le filtre 4. En parallèle le minerai de fer se déplace depuis le dispositif de broyage/séchage 2 vers le système de séparation magnétique 9 en passant respectivement par le préchauffeur 3, le calcinateur 5, puis le minerai de fer calciné 10 est envoyé dans le réacteur de réduction 6, puis circule dans le dispositif de refroidissement 7. Un gaz de réduction 11 est injecté dans le réacteur de réduction 6 pour réduire le minerai de fer, puis le minerai de fer réduit mélangé à du gaz de réduction, sous forme de préférence d’une suspension de minerai de fer réduit 12 dans le gaz de réduction, circule ensuite dans le dispositif de refroidissement 7. Dans ce dispositif de refroidissement 7 circule, entre autres, un flux de gaz de refroidissement, ainsi que le minerai de fer réduit. Une partie gazeuse 13 de ce flux de de gaz de refroidissement est extraite du dispositif de refroidissement 7 et est envoyée dans le calcinateur 5. Après être passé dans le dispositif de refroidissement 7, le minerai de fer réduit et refroidi 14 est extrait du dispositif de refroidissement 7 et est acheminé dans un refroidisseur final 8 avant d’être envoyé dans un séparateur magnétique 9. Dans ce qui suit, des exemples de procédé selon l’invention vont être décrits en référence aux figures. Sur la FIG. 1 , les traits pleins représentent le trajet du minerai de fer et les traits en pointillés indiquent le trajet des flux de gaz. Selon un exemple de réalisation, le procédé comporte alors tout d’abord, de préférence, une étape /E0/ de broyage, et avantageusement de séchage, dans laquelle du minerai de fer est broyé, et peut être séché, au moins en partie, dans le dispositif de broyage/séchage 2. De préférence, le minerai de fer broyé contient des particules présentant une granulométrie inférieure à 2 mm, c’est alors ce minerai de fer broyé qui est fourni, au cours d’une étape /E1/ de fourniture, au procédé sui va être décrit ci-après. De préférence, lorsque le minerai de fer n’a pas suffisamment été séché dans le dispositif de broyage/séchage 2 et que son taux d’humidité est supérieur à 5%, une étape /E2A/ de séchage du minerai de fer dans un dispositif de séchage est mise en œuvre. Au cours de cette étape de séchage, le taux d’humidité du minerai de fer fourni est diminué jusqu’à un taux d’humidité inférieur à 5%, de préférence inférieur à 1%. Par exemple, cette étape /E2A/ de séchage peut être mise en œuvre avec un moyen de séchage flash ou à l’aide de sécheur de type à tubes rotatifs. Ensuite, le minerai de fer broyé et séché est envoyé vers le préchauffeur 3, sauf la fraction la plus fine qui est emportée vers le filtre 4 par le flux de gaz chauds. Ainsi, au cours d’une étape /E2B/ de préchauffage, dans le préchauffeur 3, le minerai de fer broyé et séché est préchauffé par les gaz chauds provenant du calcinateur 5 jusqu’à une température de préchauffage comprise entre 400°C et 700°C. Le minerai de fer préchauffé est ensuite dirigé vers le calcinateur 5. Ainsi le procédé comporte une étape /E3/ calcination du minerai de fer dans le calcinateur 5 pour obtenir un minerai de fer calciné contenant des oxydes de fer III. De préférence, la température du minerai de fer introduit dans le calcinateur 5 est augmentée jusqu’à une température de calcination égale à 950°C, de préférence comprise 700°C et 900°C. La calcination est réalisée dans des conditions stœchiométriques ou oxydantes. Par exemple, les gaz chauds 15 envoyés dans le calcinateur 5 ont été générés par la combustion du mélange d’un comburant et d’un combustible dans des proportions stœchiométriques pour une combustion complète ou bien avec un excès de comburant pour une combustion oxydante. Le calcinateur 5 peut être de tout type, par exemple il peut être un calcinateur en lit fluidisé. De préférence, le calcinateur 5 est configuré pour mettre en œuvre une calcination en suspension dans laquelle le temps de séjour du minerai de fer est compris entre 0.1 et 10 secondes et soumis à une température de consigne comprise entre 800 et 1100 °C. Le procédé de calcination en suspension, ou calcination flash utilisée, peut être n'importe quel type de procédé de calcination en suspension connu de l'état de l'art. À titre d'exemple non limitatif, il est fait référence à la technologie décrite dans la demande de brevet EP498731. Le minerai de fer calciné 10 est ensuite introduit, par une entrée matière 61, dans le réacteur de réduction 6 qui est distinct du calcinateur 5, et dans lequel une étape /E4/ de réduction des oxydes de fer III présents dans le minerai de fer calciné est mise en œuvre. L’étape /E4/ de réduction est réalisée en injectant, dans le réacteur de réduction 6 par une entrée gaz 62, un gaz de réduction 11 contenant des atomes d’hydrogène. Ce gaz de réduction 11 est mis en contact direct avec le minerai de fer calciné. Le gaz de réduction 11 contenant des atomes d’hydrogène permet de réduire les oxydes de fer III selon les formules suivantes pour obtenir principalement des tétroxydes de trifer et éventuellement des oxydes de fer II FeO : et selon les formules suivantes, le monoxyde de carbone, lorsqu’il est présent, réagit avec les oxydes de fer III : L’utilisation d’un gaz contenant des atomes d’hydrogène plutôt que du gasoil ou tout autre combustible liquide comme agent réducteur permet de réduire significativement la quantité d’agent réducteur dans l’étape /E4/ de réduction. Le minerai de fer calciné et réduit est donc produit à un coût significativement inférieur. De plus l’impact sur l’environnement du traitement de minerai de fer est réduit. De préférence, le gaz de réduction 11 comprend du dihydrogène et/ou du monoxyde de carbone. De manière avantageuse, le gaz de réduction 11 contient, parmi les gaz précités, à la fois du dihydrogène et du monoxyde de carbone, ou uniquement du dihydrogène. Il convient de noter que ces gaz, peuvent être mélangés à d’autre gaz, principalement de l’azote et/ou du dioxyde de carbone. De préférence, la quantité de gaz de réduction injectée dans le réacteur de réduction 6, au cours de l’étape /E4/ de réduction, correspond à une quantité sensiblement comprise entre 0,33 et 3, de préférence 0,4 à 1, moles de réactifs par mole d’oxyde de fer III présente dans le minerai de fer calciné. En respectant ce dosage, on obtient un minerai de fer réduit en minimisant l’apport de gaz, ce qui permet de réduire les coûts de traitement du minerai de fer et son impact sur l’environnement. Selon un exemple de réalisation de l’invention, le gaz de réduction 11 contient un réactif du type dihydrogène. Ce gaz permet d’éviter la production d’oxydes de carbone au cours de l’étape /E4/ de réduction. Selon un autre exemple de réalisation de l’invention, le gaz de réduction 11 contient un mélange de réactifs du type dihydrogène et monoxyde de carbone. Ce gaz présente l’intérêt d’être facile à synthétiser in-situ dans un réacteur dédié, soit dans un « générateur d’endogaz », soit dans un « générateur d’exogaz ». Selon les exemples de réalisation illustrés aux figures 2 et 3, l’étape /E4/ de réduction est mise en œuvre dans un réacteur de réduction 6 qui est un réacteur de type réacteur statique, réacteur en lit fluidisé ou encore réacteur rotatif. Du minerai de fer réduit 12 contenant des oxydes de fer II et/ou des tétroxydes de trifer sort du réacteur de réduction 6. Dans ces conditions, le minerai de fer réduit 12 sort du réacteur de réduction 6 en deux parties. La partie du minerai de fer réduit 12 la plus grossière sort par une sortie matière 64 du réacteur de réduction 6 sous forme de particules 12’’, et la partie la plus fine sort par une sortie gaz 63 sous forme de poussières entrainées dans un flux gazeux de réduction à traiter 12’. Le minerai de fer calciné est, de préférence, maintenu dans le réacteur de réduction 6 pendant un temps de séjour supérieur à 10 secondes et pouvant aller jusqu’à 10 minutes, de préférence jusqu’à 5 minutes, ou encore jusqu’à 2 minutes, dans les conditions optimales de réduction. Le réacteur de réduction 6 comprend notamment une entrée gaz de réduction 62 par laquelle du gaz de réduction 11 est injecté. Selon l’exemple de réalisation illustré en FIG. 4 , l’étape /E4/ de réduction est initiée dans un réacteur de réduction 600 qui est un réacteur en suspension. Du minerai de fer réduit contenant des oxydes de fer II et/ou des tétroxydes de trifer en suspension dans un flux gazeux de réduction sort du réacteur de réduction 600 par la sortie 603. Le minerai de fer calciné est, de préférence, maintenu dans le réacteur de réduction 600 pendant un temps de séjour inférieur à 10 secondes, dans les conditions optimales de réduction. Le réacteur de réduction 600 comprend notamment une entrée gaz de réduction 601 par laquelle du gaz de réduction 11 est injecté et une entrée matière 602 par laquelle le minerai de fer calciné 10 entre. Ensuite, au cours d’une étape /E5/ refroidissement sous atmosphère réductrice ou neutre, le minerai de fer réduit 12 est refroidi à une température seuil comprise entre 200°C et 600°C, de préférence entre 350°C et 500°C. Cela permet d’éviter la réoxydation des oxydes de fer II et/ou des tétroxydes de trifer. A l’issue de l’étape /E5/ de refroidissement, on obtient alors du minerai de fer réduit et refroidi 14. En refroidissant le minerai de fer réduit dans une atmosphère réductrice ou neutre, il est possible d’améliorer l’efficacité énergétique de l’unité 1 de traitement. L’énergie calorifique du refroidissement est utilisée pour d’autres applications, dans le même procédé ou pour une autre utilisation. Ceci est rendu possible grâce à l’utilisation d’un gaz contenant des atomes d’hydrogène en tant qu’agent réducteur, qui permet une réduction des oxydes de fer III à des températures inférieures que dans un procédé utilisant un agent réducteur liquide notamment. De préférence, le procédé comprend en outre, après l’étape /E5/ de refroidissement qui a lieu de préférence dans le dispositif de refroidissement 7, une étape /E6/ de refroidissement final dans un dispositif de refroidissement à l’air 8 au cours de laquelle la température du minerai de fer réduit et refroidi est abaissée jusqu’à une température inférieure à 150°C, de préférence inférieure à 60°C. Atteindre une telle température facilite l’utilisation ultérieure du minerai de fer calciné, réduit et refroidi. Avantageusement, le procédé comprend en outre, après l’étape /E6/ de refroidissement final, une étape /E7/ de séparation magnétique du minerai de fer réduit dans un système de séparation magnétique 9. Une telle séparation magnétique est réalisée avec des moyens de séparation classiques de l’art antérieur. Une telle séparation a pour but de retirer les molécules magnétiques contenant des atomes de fer ou les espèces minérales magnétiques contenant des atomes de fer du minerai de fer réduit et refroidi 14 sortant du dispositif de refroidissement 7. Pour finir, le procédé d‘enrichissement peut être suivi d’une étape /E8/ de pelletisation, bien connue. En référence aux figures 2 et 3, des exemples de réalisation de dispositifs de refroidissement 7 vont être décrits, chacun de ces exemples de dispositifs de refroidissement 7 étant connecté à un réacteur de type réacteur statique, réacteur en lit fluidisé ou encore réacteur rotatif comme indiqué ci-avant. Selon ces exemples de réalisation, le minerai de fer réduit 12 est envoyé vers le dispositif de refroidissement 7. En particulier, chaque partie 12’ et 12’’ du minerai de fer réduit 12 est acheminée et introduite via une conduite fluidique dans un réacteur de refroidissement 77 dans lequel le minerai de fer réduit est mis en suspension dans un gaz de refroidissement qui est obtenu comme indiqué ci-après. Le minerai de fer réduit sort ensuite, sous forme d’une suspension dans un gaz de refroidissement, par une sortie 774 du réacteur de refroidissement 77 et est envoyée vers une entrée 712 d’un premier dispositif de séparation gaz/particules 71. Le minerai de fer réduit est alors refroidi. Ce premier dispositif de séparation gaz/particules 71, par exemple un séparateur de type cyclone, est configuré pour mettre en œuvre une opération /O1/ de séparation du gaz avec le minerai de fer réduit en suspension pour obtenir : un gaz séparé du minerai de fer réduit, et du minerai de fer réduit. Le minerai de fer réduit et refroidi sortant par la sortie matière 716 du premier dispositif de séparation gaz/particules 71 est récupéré et éventuellement stocké dans un moyen de stockage adapté. Avantageusement, le minerai de fer réduit récupéré est à une température comprise entre 200°C et 600°C, de préférence entre 350°C et 500°C. Après cette opération /O1/ est réalisée une opération /O2/ de refroidissement, dans un premier moyen de refroidissement 72, du gaz séparé du minerai de fer réduit pour obtenir un gaz refroidi. Pour ce faire, une entrée 722 du premier moyen de refroidissement 72 est reliée par une conduite à une partie haute du premier dispositif de séparation gaz/particules 71. Il en sort alors par une sortie 724 du premier moyen de refroidissement 72 le gaz refroidi. Par exemple, le premier moyen de refroidissement 72 peut être une chaudière de récupération ou un aéroréfrigérant. De préférence, au cours de l’opération /O2/ de refroidissement du gaz séparé du minerai de fer réduit, la température du gaz est abaissée en dessous d’une température seuil comprise entre 100°C et 450°C. On parle ici d’un refroidissement indirect puisque le gaz séparé du minerai de fer réduit n’est pas en contact direct avec le fluide de refroidissement. Il est possible ainsi de connecter, à la sortie 724 du moyen de refroidissement 72, un dispositif de ventilation 73 sans que celui-ci ne soit détérioré par des flux gazeux trop chauds. Le dispositif de ventilation 73 favorise la circulation du flux gazeux dans les éléments précités de l’unité et également dans ceux qui seront décrits ci-après. Par ailleurs, dans la mesure où le gaz a été refroidi, on se laisse l’opportunité d’utiliser une grande gamme de dispositif de ventilation 73 qui serait alors adapté à de telles températures de flux gazeux. Par ailleurs, l’opération /O2/ de refroidissement du gaz séparé du minerai de fer réduit permet de favoriser la mise en œuvre de l’opération /O3/ ultérieure. Selon le mode de réalisation illustré en FIG. 2 , une opération /O5/ d’introduction du gaz refroidi dans le réacteur de refroidissement 77 est réalisée. Cela permet que le flux de gaz de refroidissement qui entre dans le réacteur de refroidissement 77 par l’entrée 772 soit au moins en partie, ou intégralement ( FIG. 1 ), constitué du gaz refroidi obtenu à l’opération /O2/ de refroidissement. Il est à noter que l’opération /O5/ d’introduction induit la création d’une boucle de refroidissement. Cependant, pour optimiser le refroidissement du minerai de fer calciné et réduit, en particulier pour améliorer l’efficacité énergétique de leur refroidissement, il convient de pratiquer un refroidissement en plusieurs étapes, par exemple en deux étapes à l’aide de deux moyens de refroidissement 72 et 75 distincts. Le fait de pratiquer un refroidissement en plusieurs étapes permet une optimisation énergétique de l’ensemble du procédé de réduction. C’est pourquoi, selon le mode de réalisation illustré en FIG. 3 , avant la mise en œuvre de l’opération /O5/ d’introduction du gaz refroidi dans le réacteur de refroidissement 77, le gaz refroidi sortant du premier moyen de refroidissement 72 est utilisé pour refroidir le minerai de fer réduit qui sort par la sortie matière 716 du premier dispositif de séparation gaz/particules 71. Avantageusement, une opération /O3/ de refroidissement du minerai de fer réduit qui sort par la sortie matière 716 du premier dispositif de séparation gaz/particules 71 est alors réalisée. Cette opération /O3/ de refroidissement est mise en œuvre en utilisant un deuxième moyen de refroidissement 75 configuré pour refroidir davantage le minerai de fer réduit et refroidi dans le réacteur de refroidissement 77. Cette opération /O3/ de refroidissement comporte une de mise en contact du minerai de fer réduit avec le gaz refroidi sortant du premier moyen de refroidissement 72. Ceci permet en outre de réduire davantage, de manière économique et écologique, la température du minerai de fer réduit afin d’éviter la réoxydation des oxydes de fer II et/ou des tétroxydes de trifer du minerai de fer réduit qui sort du réacteur de réduction 6 par sa sortie matière 64. Comme on peut le voir sur la FIG. 3 , le deuxième moyen de refroidissement 75 comprend une entrée gaz 752 par laquelle le gaz refroidi est introduit, cette entrée gaz 752 étant indirectement reliée à la sortie 724 du premier moyen de refroidissement 72, via le dispositif de ventilation 73, et une entrée matière 754, reliée à la sortie basse, ou sortie matière 716, du premier dispositif de séparation gaz/particules 71, par laquelle est introduit le minerai de fer réduit séparé au cours de l’opération /O1/ de séparation. Le deuxième moyen de refroidissement 75 comprend en outre une sortie 756 par laquelle sort une suspension gazeuse de minerai de fer réduit. Il est à noter qu’au cours de cette opération /O3/ de refroidissement, le gaz refroidi se réchauffe au contact du minerai de fer réduit qui est plus chaud que le gaz refroidi. De préférence, comme on peut le voir dans la FIG. 3 , le dispositif de ventilation 73 du gaz refroidi est disposé entre le premier moyen de refroidissement 72 et le deuxième moyen de refroidissement 75. De cette façon, la circulation des flux gazeux dans la boucle de refroidissement est aisément entretenue. Avantageusement, l’opération /O3/ de refroidissement est réalisée à l’aide d’une mise en contact direct du gaz refroidi avec le minerai de fer réduit dans la mesure où le gaz refroidi contient moins de 2% de dioxygène en volume dans la mesure où il est en grande majorité issu du gaz de réduction 11 injecté dans le réacteur de réduction 6. Avantageusement, au cours de l’opération /O3/ de refroidissement, la température du minerai de fer réduit est abaissée en dessous d’une température seuil comprise entre 200°C et 600°C, et de préférence entre 350°C et 500°C. Ceci permet de réduire, de manière économique et écologique, la température du minerai de fer réduit afin d’éviter la réoxydation des oxydes de fer II et/ou des tétroxydes de trifer du minerai de fer réduit qui sort du réacteur de réduction 6 par sa sortie 63, par exemple au cours du refroidissement final à l’air et des manutentions et stockages. Par exemple, cette mise en contact est réalisée à l’aide d’une mise en contact direct du gaz refroidi avec le minerai de fer réduit. Avantageusement, une opération /O4/ de séparation de la suspension gazeuse de minerai de fer réduit est réalisée. On obtient ainsi, un gaz séparé du minerai de fer réduit et refroidi, et le minerai de fer réduit et refroidi 14. Cette opération /O4/ de séparation est mise en œuvre à l’aide d’un deuxième dispositif de séparation gaz/particules 76 configuré pour séparer le minerai de fer réduit et refroidi de la suspension gazeuse. La suspension gazeuse de minerai de fer réduit est alors introduite dans le deuxième dispositif de séparation gaz/particules 76 via une entrée 762 reliée à la sortie 756 du deuxième moyen de refroidissement 75. Le deuxième dispositif de séparation gaz/particules 76 comprend en outre, d’une part, une sortie gaz 764 d’un gaz de refroidissement séparé du minerai de fer réduit et refroidi et, d’autre part, une sortie matière 766 de minerai de fer réduit et refroidi. Ce deuxième dispositif de séparation gaz/particules 76 peut par exemple être de même type que le premier dispositif de séparation gaz/particules 71. Le minera de fer réduit et refroidi sortant par la sortie matière 766 du deuxième dispositif de séparation gaz/particules 76 est acheminé dans un refroidisseur final 8 dans lequel est réalisée une étape de refroidissement finale, par exemple à l’air, pour obtenir du minerai de fer réduit et refroidi à une température comprise entre 100°C et 150°C. A cette température, le minerai de fer est aisément stocké et conditionné. Avantageusement, on réalise maintenant l’opération /O5/ d’introduction, dans le réacteur de refroidissement 77, du gaz de refroidissement, qui correspond au gaz séparé du minerai de fer réduit et refroidi, sortant du deuxième dispositif de séparation gaz/particules 76. Ainsi, le gaz de refroidissement dans lequel est mis en suspension le minerai de fer réduit dans le réacteur de refroidissement 77 est au moins en partie constitué de la suspension gazeuse de minerai de fer réduit. Il est à noter qu’on appelle flux gaz de refroidissement, le flux de gaz qui fait des boucles dans le dispositif de refroidissement 7 et qui est introduit par l’entrée 772 du réacteur de refroidissement 77. Il est avantageux de garantir un équilibre thermique et un équilibre de pression de sorte que la boucle de refroidissement qui circule dans le dispositif de refroidissement 7 soit pérenne. Ainsi, il est avantageux, une fois que la boucle de refroidissement est réalisée, c’est-à-dire après l’opération /O5/ d’introduction, de mettre en œuvre une opération /O6/ d’extraction du dispositif de refroidissement 7 d’une partie du gaz refroidi pour maintenir la pression dans le dispositif de refroidissement 7 à une valeur inférieure à la pression ambiante, c’est-à-dire maintenir une dépression dans le dispositif de refroidissement 7. La mise en œuvre d’une telle opération /O6/ d’extraction permet par ailleurs de compenser, par exemple, le volume de gaz 11 introduit dans le réacteur de réduction 6 et/ou le volume de gaz introduit dans le dispositif de refroidissement 7, sous forme d’airs faux, résultant d’éventuels défauts d’étanchéité dans les conduites ou équipements. Le débit d’extraction du dispositif de refroidissement 7 lors de l’opération /O6/ d’extraction est régulé via l’utilisation d’un organe de type vanne 74, de manière à maintenir une dépression constante dans la boucle de refroidissement. De préférence, cet organe de type vanne 74 est configuré pour extraire du gaz de réduction refroidi à la sortie du dispositif de ventilation 73, dans le sens de circulation des flux gazeux. De préférence, une opération /O7/ d’envoi dans le calcinateur 5 de la partie du gaz refroidi extraite 13 est de préférence réalisée. Ainsi, on récupère l’énergie libérée lors de la combustion des gaz comme le dihydrogène, le monoxyde de carbone ou encore les hydrocarbures gazeux contenus dans le flux de gaz de refroidissement. Il est, en outre, avantageux de mettre en œuvre une opération /O8/ d’apport d’énergie thermique et/ou de combustible dans la boucle de refroidissement des dispositifs de refroidissement 7 tels qu’illustrés dans les figures 2 et 3. Cet apport est un apport localisé dans la boucle de refroidissement et réalisé de manière ponctuelle. En procédant ainsi, on évite une augmentation en oxygène des flux gazeux circulant dans la boucle de refroidissement. Par ailleurs, une telle opération /O8/ d’apport permet de consommer de l’oxygène contenu dans le flux gazeux circulant dans la boucle de refroidissement et en majorité apporté par les airs faux. Avantageusement, comme on peut le voir dans les figures 2 et 3, la boucle de refroidissement comprend alors un moyen d’apport 78 d’énergie thermique et/ou de combustible dans la boucle de refroidissement disposé entre le premier dispositif de séparation gaz/particules 71 et le premier moyen de refroidissement 72. De préférence, la sortie 1204 du premier dispositif de séparation gaz/particules 71 est alors relié à l’entrée 782 du moyen d’apport 78 et la sortie 784 du moyen d’apport 78 est reliée à l’entrée 722 du premier moyen de refroidissement 72. Il est à noter que la quantité de combustible introduit dans le moyen d’apport 78 est plus élevé selon le mode de réalisation illustré dans la FIG. 2 que dans celui illustré en FIG. 3 . Par exemple, par une entrée spécifique 784 du moyen d’apport 78, on introduit dans le moyen d’apport 78 un apport thermique sous forme d’une flamme ou d’un chauffage électrique, ou éventuellement un apport complémentaire en combustible, de manière à élever la température du gaz de refroidissement, en vue de consommer l’oxygène présent dans les flux gazeux par réaction avec le monoxyde de carbone (CO) et le dihydrogène (H2) présents dans ce gaz de refroidissement. Ainsi, on consomme l’oxygène présent dans les flux gazeux circulant dans la boucle de refroidissement. On garantit ainsi le maintien de la concentration volumique en dioxygène du gaz de refroidissement à une valeur inférieure à 2%, et de préférence sensiblement égale à 0% pour obtenir une atmosphère neutre dans la boucle de refroidissement. Selon un autre exemple de réalisation tel qu’illustré dans la FIG. 4 , l’étape /E4/ de réduction est initiée dans un réacteur de réduction 600 qui est, de préférence, un réacteur de type réacteur en suspension dans lequel le minerai de fer calciné est maintenu en son sein pendant une durée inférieure à 10 secondes. Le réacteur de réduction 600 comprend notamment une entrée gaz de réduction 601 par laquelle du gaz de réduction est injecté. Après son passage dans le réacteur de réduction en suspension 600, on obtient, en sortie 603 du réacteur de réduction 600, du minerai de fer réduit contenant des oxydes de fer II et/ou des tétroxydes de trifer en suspension dans un flux gazeux de réduction. Le minerai de fer en suspension dans le flux gazeux de réduction entre ensuite dans le premier dispositif de séparation gaz/particules 71. Comme on peut le voir sur la FIG. 4 , avant la mise en œuvre de l’opération /O3/ de refroidissement du minerai de fer réduit qui sort par la sortie matière 716 du premier dispositif de séparation gaz/particules 71, le minerai de fer réduit séparé obtenu après l’opération /O1/ qui sort alors par la sortie matière 716 du premier dispositif de séparation gaz/particules 71 est envoyé dans un réacteur complémentaire de réduction 79. Le réacteur complémentaire de réduction 79 est configuré pour maintenir le minerai de fer réduit durant des temps de séjour supérieurs à 10 secondes et pouvant aller jusqu’à 10 minutes, de préférence jusqu’à 5 minutes ou encore jusqu’à 2 minutes, dans les conditions optimales de réduction. Par exemple, le réacteur complémentaire de réduction 79 peut être de type réacteur statique, un réacteur en lit fluidisé ou encore un réacteur rotatif. Le réacteur complémentaire de réduction 79 permet de traiter le minerai de fer définies par des teneurs en fer élevées ou travailler à plus basse température tout en réduisant la consommation de gaz de réduction. L’entrée 792 du réacteur complémentaire de réduction 79 est alors connecté à la sortie matière 716 du premier dispositif de séparation gaz/particules 71. Dans ce réacteur complémentaire de réduction 79 est alors mise en œuvre une opération de réduction complémentaire comprenant en outre une opération complémentaire de mise en contact du minerai de fer réduit avec un gaz de réduction complémentaire qui contient des atomes d’hydrogène. Cette opération de réduction complémentaire permet de compléter l’étape E4) de réduction de du minerai de fer. Le gaz de réduction complémentaire est injecté dans le réacteur complémentaire de réduction 79 par une entrée gaz 796. De préférence, le gaz de réduction complémentaire est identique au gaz de réduction injecté dans le réacteur de réduction 6. Dans un autre exemple de réalisation, le gaz de réduction et le gaz de réduction complémentaire sont différents mais sont configurés, tous deux, pour réduire le minerai de fer. Il est à noter qu’au cours de l’opération de réduction complémentaire, une partie du gaz de réduction complémentaire injecté dans le réacteur de réduction complémentaire 79 peut naturellement se diriger vers son entrée 792. Selon un exemple de réalisation, la partie du gaz qui se dirige vers son entrée 792 s’introduit ensuite dans le premier dispositif de séparation gaz/particules 71 via sa sortie matière 716 pour se mélanger dans le premier dispositif de séparation 71. Ainsi, du gaz de réduction complémentaire en provenance du réacteur de réduction complémentaire 79 peut alors se mélanger au gaz de réduction introduit dans le premier dispositif de séparation gaz/particules 71 par son entrée 712, ce mélange étant alors envoyé vers le premier moyen de refroidissement 72. Selon un autre exemple de réalisation, la partie du gaz qui se dirige vers son entrée 792 est envoyée en amont du premier dispositif de séparation gaz/particules 71 dans le flux gazeux de réduction sortant du réacteur de réduction 600. Selon encore un autre exemple de réalisation, la partie du gaz qui se dirige vers son entrée 792 est envoyée dans un dispositif de séparation gaz/particules complémentaire, de type cyclone, la partie séparée des particules qui en ressort est envoyée dans le flux gazeux de réduction séparé du minerai de fer réduit sortant du premier dispositif de séparation gaz/particules 71, alors que le minerai de fer réduit est quant à lui envoyé dans le deuxième moyen de refroidissement 75. Ensuite, selon le mode de réalisation illustré dans la FIG. 4 , le minerai de fer sortant du réacteur complémentaire 79 est introduit dans le deuxième moyen de refroidissement 75 par son entrée matière 754 de la même façon que dans les modes de réalisation décrits ci-avants. Comme on peut le voir dans le mode de réalisation illustré en FIG. 4 , le gaz sortant par la sortie gaz 764 du deuxième dispositif de séparation gaz/particules 76 passe dans un moyen de chauffe 78, en particulier qui le traverse depuis son entrée 782 vers sa sortie 784. Le moyen de chauffe 78 est configuré pour réchauffer le flux gazeux sortant du deuxième dispositif de séparation gaz/particules 76 avant de l’introduire dans le réacteur de réduction 600. Le moyen de chauffe 78 est, de préférence, disposé au niveau de la conduite fluidique qui relie la sortie gaz 764 du deuxième dispositif de séparation gaz/particules 76 et l’entrée gaz 604 du réacteur de réduction 600. Par exemple, comme moyen de chauffe, on peut citer, sans être limité à cet exemple, un dispositif de chauffage électrique qui est apte à être disposé sur la périphérie de la conduite fluidique reliant le deuxième dispositif de séparation gaz/particules 76 au réacteur de réduction 600. Les unités et les procédés précédemment décrits permettent avantageusement d’obtenir un minerai de fer défini par une concentration élevée en composés magnétiques, notamment en tétroxyde de trifer, en utilisant une faible quantité de gaz de réduction car une partie ce gaz de réduction est recyclée. Par ailleurs, cette installation et ce procédé permettent d’améliorer la réduction des oxydes de fer III car le contact du minerai de fer calciné avec le gaz de réduction est maintenu de manière prolongée au cours de certaines étapes du procédé mises en œuvre dans l’unité précédemment décrite. De plus, ce procédé permet d’augmenter l’efficacité énergétique du procédé de réduction car l’étape de réduction est effectuée à des températures inférieures par rapport à celles d’un procédé utilisant des réactifs liquides. Par ailleurs, l’unité et le procédé précédemment décrits permettent d’optimiser des ressources naturelles en traitant tout type de minerais de fer à haute perte au feu. Ils permettent également de réduire des déchets en améliorant la séparation magnétique grâce à la réduction de l’hématite au profit de composés magnétiques, par exemple le tétroxyde de trifer, et d’améliorer la résistance des pellets en réduisant la porosité, cette réduction de porosité étant induite suite à la mise en œuvre de l’étape de calcination. Procédé de traitement d’un minerai de fer pour augmenter sa concentration massique en composés magnétiques, le procédé comprenant les étapes suivantes : /E1/ fourniture d’un minerai de fer contenant des particules présentant une granulométrie inférieure à 2 mm, /E3/ calcination du minerai de fer dans un calcinateur (5) pour obtenir un minerai de fer calciné contenant des oxydes de fer III, l’étape /E3/ de calcination étant réalisée dans des conditions stœchiométriques ou oxydantes, /E4/ réduction des oxydes de fer III présents dans le minerai de fer calciné, l’étape /E4/ de réduction étant réalisée par injection, dans un réacteur de réduction (6) distinct du calcinateur (5), d’un gaz de réduction (11) contenant des atomes d’hydrogène et mis en contact direct avec le minerai de fer calciné pour obtenir un minerai de fer réduit comprenant des oxydes de fer II et/ou des tétroxydes de trifer, /E5/ refroidissement, sous atmosphère réductrice ou neutre, dudit minerai de fer réduit pour abaisser sa température en dessous d’une température seuil permettant d’éviter la réoxydation des oxydes de fer II et/ou des tétroxydes de trifer. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le minerai de fer fourni à l’étape /E1/ de fourniture est issu d’un broyage préalable réalisé dans un dispositif de broyage (2), et préférentiellement de séchage, au cours d’une étape /E0/ de broyage, et préférentiellement de séchage. Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2, comprenant en outre, entre l’étape /E1/ de fourniture et l’étape /E3/ de calcination, une étape /E2A/ de séchage du minerai de fer dans un dispositif de séchage au cours de laquelle le taux d’humidité du minerai de fer fourni est diminué jusqu’à un taux d’humidité inférieur à 5%, de préférence inférieur à 1%. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, comprenant en outre, entre l’étape /E1/ de fourniture et l’étape /E3/ de calcination, une étape /E2B/ de préchauffage du minerai de fer dans un préchauffeur (3) au cours de laquelle la température du minerai de fer est augmentée jusqu’à une température de préchauffage comprise entre 400°C et 700°C. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel au cours de l’étape /E3/ de calcination, la température du minerai de fer introduit dans le calcinateur est augmentée jusqu’à une température de calcination égale à 950°C, de préférence comprise 700°C et 900°C. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le gaz de réduction (11) comprend du dihydrogène et/ou du monoxyde de carbone. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le gaz de réduction (11) contient : - du dihydrogène et du monoxyde de carbone, ou - du dihydrogène. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la quantité de gaz de réduction injectée dans l’étape /E4/ de réduction correspond à une quantité comprise entre 0,33 et 3, de préférence 0,4 à 1, moles de réactifs par mole d’oxyde de fer III présente dans le minerai de fer calciné. Procédé selon l’une des revendications 1 ou 8, dans lequel au cours de l’étape /E5/ de refroidissement dudit minerai de fer réduit, la température du minerai de fer réduit est abaissée en dessous d’une température seuil comprise entre 200°C et 600°C, de préférence entre 350°C et 500°C. Procédé selon l’une des revendications 1 à 9, comprenant en outre, après l’étape /E5/ de refroidissement, une étape /E6/ de refroidissement final dans un dispositif de refroidissement à l’air (8) au cours de laquelle la température du minerai de fer réduit est abaissée jusqu’à une température inférieure à 150°C, de préférence inférieure à 60°C. Procédé selon l’une des revendications 1 à 10, comprenant en outre, après l’étape /E5/ de refroidissement, une étape /E7/ de séparation magnétique du minerai de fer réduit dans un système de séparation magnétique (9) pour retirer les molécules magnétiques contenant des atomes de fer ou les espèces minérales magnétiques contenant des atomes de fer du minerai de fer réduit et refroidi (14).