Gọi khối lượng oxit sắt trong mỗi quặng là mFeO và khối lượng quặng là mQ.
Theo đề bài, oxit sắt chiếm 60% về khối lượng trong mỗi quặng, nên ta có:
mFeO = 0,6 x mQ
Để tính hàm lượng sắt trong mỗi quặng, ta cần biết tỉ lệ mol giữa sắt và oxit sắt trong từng loại quặng. Ta biết rằng trong Fe3O4, tỉ lệ mol giữa sắt và oxit sắt là 3:4, còn trong Fe2O3, tỉ lệ mol giữa sắt và oxit sắt là 2:3.
Gọi hàm lượng sắt trong mỗi quặng là xFe, ta có:
- Đối với quặng magnetit (Fe3O4):
Tỉ lệ khối lượng giữa sắt và oxit sắt là 3:4, hay mFe/mFeO = 3/4.
Từ đó, suy ra:
xFe = (56 x 3/4 x mFe)/(56 x 3/4 x mFe + 16 x 1/4 x mFe)
= 0,72 x mFe/(20 x mFe)
= 0,036
Vậy hàm lượng sắt trong quặng magnetit là 3,6%.
- Đối với quặng hematit (Fe2O3):
Tỉ lệ khối lượng giữa sắt và oxit sắt là 2:3, hay mFe/mFeO = 2/3.
Từ đó, suy ra:
xFe = (56 x 2/3 x mFe)/(56 x 2/3 x mFe + 16 x 1/3 x mFe)
= 0,56 x mFe/(16 x mFe)
= 0,035
Vậy hàm lượng sắt trong quặng hematit là 3,5%.