磁铁矿铁磁性能解析及应用

磁铁矿铁磁性能解析及应用

吴新琦

陕西大西沟矿业有限公司   陕西商洛   711405 

摘要:在探讨磁铁矿的物理化学特性时，应当充分地研究单线圈阻抗的检测方法，使用这种方法可以实现选矿过程中的在线监测，从而解析磁铁矿的性能，并且更好地实际应用。随着科技的不断发展和进步，很大程度地提高了检测效率，这对于磁铁的应用和发展，起到了积极的推动作用。

关键词：磁铁；矿铁；磁性能；解析；应用

目前在中国境内的铁矿主要是贫矿和伴生矿，而铁矿是社会和积极发展的支柱，近年来在进行铁矿选矿时是比较粗放式的，这很大程度地促进了经济发展，与此同时钢铁业也实现了跨越式发展，不仅带来了巨大的效益也突破了瓶颈，如果在铁矿选矿时不能自动监测，那么铁矿石的供应就会受制于人，而进口的铁矿石价格就会暴涨。为了促使经济能够持续健康地发展，必须要转变思想才能实现科技创新，进而达到节能减排目标。在未来的发展过程中，铁矿和钢铁行业必将向着高产量、高质量、低成本、低污染方向发展。纵观铁矿的发展历程，可以发现铁矿成分具有一定的复杂性，由于矿石的成因具有多样性特点，所以在选矿时环境都比较苛刻性，目前在行业内还没有成熟的理论，也没有非常有效的方法。因此，要想更好地解析磁铁矿的理化特性，就会要充分地研究品位指标，以及实时监测和控制方法，这样能够促进铁矿自动化发展，并且能够及时地调整选矿工艺，有效地减少尾矿流失情况，避免对环境产生污染，全面地提升产品质量。

1材料分析

铁在自然界当中不是以纯金属形式存在的，一般都是形成了氧化物和硫化物，以及一些其他的化合物，其中以氧化铁形式存在的较多。从理论上讲凡是含有铁元素，或者是铁化合物的矿石都叫做铁矿石。但从工业和商业的角度上讲，铁矿石当中不仅要含铁，也要有一定的利用价值，在当前的技术条件下，具有工业价值是磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿、菱铁矿等，其中的褐铁矿和菱铁矿，还有赤铁矿等一些弱磁性的含铁矿石比较难选，而磁铁矿等强磁性的铁矿石，具有重要的使用价值。

1.1结构和理化性质

磁铁矿的成因是岩浆，由于铁矿床通过接触可以交代成为热液铁矿床等与火山作用的主要矿物，同时在砂矿床中的铁矿砂也比较常见．磁铁矿的主要成分是Fe3O4，可以用化学式Fe2+Fe23+O4来表示。也就是每个Fe3O4分子当中就会由两个+3价铁原子，还有一个+2价铁原子，其中的氧原子是－2价，Fe质量分数大概是72.3597945571%。其中的磁铁矿物理性质是铁黑色的固体，而且条痕也是黑色的，具有半金属光泽，并且是不透明状态的，比重是4.9-5.2之间，硬度在5.5-6.5之间，磁铁矿的硬度情况，会因为矿床成因和矿物元素Mg、Ti、AL含量的增加而发生变化。磁铁矿由于结构比较细密，所以还原性比较差，经过长期的风化作用以后，磁铁矿在氧化后就可以变成赤铁矿，但还能保持原来晶形，并且具有很强的磁性，在选矿时可以使用磁选法，这样处理会比较方便。由于磁铁矿当会一定数量的Ti4+，并能够代替Fe3+，还伴随有一些Mg2+和V3+等。在自然界当中的磁铁矿，可能会和其他矿物替换成不同的固溶体，因此这些理化特征具有重要作用。

1.2矿样选择和处理

一般情况选择磁铁矿，应当选择矿石结构比较致密的，由于原矿的成分比较简单。磁铁矿大多都以磁铁矿和石英为主，同时还含有少量的角闪石、透闪石、绿泥石、黑云母等，在实际操作中原矿经过破碎、混匀制备以后，就会得到原矿矿样。将原矿的矿样进行选矿后，就可以得到实验用的矿样。实验用的原矿石经过了选矿处理工艺以后，要经破碎机进行初步破碎和混匀得到原矿矿样，经过相应处理以后就会形成精矿，然后送入到球磨机进行粉碎和研磨，之后进行分级处理。同时要对矿石的混合物进行洗净、分级、过滤、磁选，由于磁化系数不同，在具体操作过程中应当进行铁品味信息采集，并将采集后的信息输入到控制系统当中，从而对数据和信息进行自动监测、显示、存储，控制、处理、分析。当矿样制备完成以后，可以直接在化验室内进行分析。

1.3铁磁的特性解析

磁铁矿是属于强磁性的物质，为了更好地确定铁磁特性，可以将振动样品在常温下进行测量，仪器参数设定成为5.0×10－6emu，最大的磁场强度是2.88T。通过测量可以知道，磁铁矿的磁化矢量与外加磁场方向是一致的，在磁场较弱的情况下，磁化强度会随着磁场强度增大而上升，二者间的关系是近似直线的关系，这时磁导率的恒定值。但是随着磁场强度增加，磁化强度的增长速率也会变得缓慢，而磁化速率会减慢，当磁场强度达到了一定程度时，磁化强度就不会再发生改变了。磁铁矿会在外加磁场的作用下出现磁饱和现象，这时的饱和磁化强度是261.62kA/m，剩余磁化强度应当是42．85kA/m，矫顽力是8.34kA/m，外磁场强度是37kA/m。磁铁矿的这些特性主要是立方体结晶结构的，并且在磁矩大多是相同的，两个三价铁离子的磁矩能够相互抵消，净磁矩主要是来源于二价铁离子。在磁铁矿当中的亚铁离子磁导率，一般会比电导率比大，这属于既导电又导磁的情况，在交变磁场的作用下，不仅可以产生磁效应，也会出现涡流效应。通过相关的研究，能够实现选矿处理过程中的自动在线监控。

2相关测试方法分析

2.1全铁品位的测试方法

根据磁铁矿的强磁特性，可以使用交流激磁线圈和磁铁矿铁芯进行动态测试，运用单片机来实际自动控制，并对全铁品位信息进行实时监测。在矿石当中的亚铁磁性具有一些磁性离子，而且还有较高的介电常数和磁化率，因此在外磁场激磁作用之下就会表现为强磁化，从而发生电磁效应，导致幅度和相位发生改变，通过阻抗和感应电动势可以获取全铁品位的相关信息。在进行动态测量过程中，由于铁矿物料的动态传送，被测的全铁品位情况，就会在一定范围内进行波动，系统在数据时要取最大值、最小值、平均值进行存储和显示。

2.2实际应用

首先，进行信息采集。在信息采集的过程中，要注意温度和水分的信息采集，并且要研究产生的具体影响。其次，是信号调理和控制。在实际使用过程中，要充分地考虑信号控制功能，在进行控制过程中，应当根据实际情况和环境要求。调用和执行相关程序时，也应当完成特定操作，才能更好地进行控制。

结束语：

随着相关技术的发展，提高了物相分析效率，同时还可以采用多种手段进行分析和测试，这样可以更好地解析磁铁矿的磁学性能，由于材料物化分析和选矿处理，以及测试和计量具有一定的难度，因此应当进行深入地研究，才能更好地实际应用。

参考文献：

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