华北理工选矿学教案02磁电选矿-2磁选基本原理.docx

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1、课程名称：磁电选矿第2次讲摘要第一章磁选的基本原理授课题目（章、节）第五节矿物按磁性分类第六节强磁性矿物的磁性第七节影响强磁性矿物和矿石磁性的因素第八节弱磁性矿物的磁性第九节矿物磁性对磁选过程的影响本讲目的要求及重点难点：【目的要求】通过本讲课程的学习，了解物理学中物质按磁性的分类和磁选中矿物按磁性分类及其二者的关 系，重点掌握强磁性矿物的磁性（以磁铁矿为代表来讨论）和它的磁化过程、磁化本质和磁性特征。掌握影 响强磁性矿物和矿石磁性的因素主要有：颗粒形状、矿粒粒度、强磁性矿物含量、矿物氧化程度。掌握弱磁 性矿物的磁性特点，主要以赤铁矿，镒矿物为例进行介绍；掌握矿物磁性对磁选过程的影响。【主要内

2、容】1、矿物按磁性分类（按物理学、磁选中）2、强磁性矿物的磁性 3、影响强磁性矿物和矿石 磁性的因素【重 点】强磁性矿物磁化过程、磁化本质和磁性特征、矿粒粒度的影响、矿物氧化程度的影响；强磁性 矿物含量的影响【难 点】强磁性矿物磁化过程、磁化本质和磁性特征。内容1-5矿物的磁性矿物：地壳中具有固定化学组成和物理、化学性质的单质或化合物。矿石：由一种或几种矿物组成的岩石，具有经济价值时则可开采加工，此时岩石就变为矿石。一.物理学中物质按磁性的分类：磁性的起源：按现代物理学观点，磁起源于电荷的运动，而圆满地解释要借助量子力学抗磁质（dia-magnetic materials）在外加磁场作用下，物

3、质分子内的电子发生运动，从 而产生附加分子磁矩，这些附加分子磁矩的方向与外磁场方向相反，因而表现出抗磁性。顺磁性（para-m. m.）分子固有磁矩不为零，加外磁场后在一定程度上有序排列起来，总磁矩与外磁场方向相同，因而表现顺磁性。铁磁性（ferro-m. m.） 由于晶格节点上原子之间的交换作用，使相邻的原子磁矩趋向于 同向平行排列，在没有外加磁场中就自发地产生磁化小区域，称为磁畴（domain）（约为10 %， 含大约10拓个原子）磁畴的磁矩比单个原子磁矩大的多，加外磁场后磁畴的磁矩在一定程度上定 向排列起来，故表现出很强的磁性。除此之外，还有两种物质：亚铁磁质一一与铁磁质的结构相似，不同

4、点在于磁畴内相邻原子的磁矩是反方向平行排列的, 但因大小不等，它们的作用相互抵消一部分，故磁畴的磁矩比铁磁质小。此类物质的磁特性类似于铁磁质。反铁磁质一一亦具有与铁磁质相似的结构。不同的是：磁畴中相邻原子的磁矩反方向平行排 列且作用完全抵消，整个磁畴磁矩为零，外加的磁场对它几乎不起任何影响。2,涅耳温度一一磁畴结构在低于某一温度时才存在，超过此温度，磁畴结构即会破坏，物质就 会变成一般顺磁性物质，这个临界温度称为涅耳温度。各物质的涅耳温度各不相同，一般说来: 铁磁质约在摄氏几百度，亚铁磁质约在摄氏几百度，反铁磁质低于-200。故常温下反铁磁性 物质不存在，这类物质在常温下为顺磁性物质（如赤铁矿

5、）。二、磁选中矿物按磁性分类磁选中按比磁化率,分：1 .强磁性矿物（用弱磁场磁选机回收）力值SI制,3.8X10%3/kg； Gs制力3Xl（）3cm7g。2 .弱磁性矿物（用强磁场磁选机回收）力值SI制7.5X10-6i.26Xl（nn7kg； Gs制6义10一410X 10 6cm 3/go3 .非磁性矿物（磁选不能回收）力值：SI制/30), Nf。, ko=k, x0=x二.矿粒粒度的影响固定场强II改变d测 x=f (d)和 H=f (d)结论：d ! x I IL t在d0. 04mm时粒度影响不大，但d50%时，x迅速增大2 . 7连=/(口磁)的数学模型(经验公式)仍有力连=定

6、义，而与宜 左0a1导出左连=%)。2 (式中k。为纯磁铁矿粒的磁化率)再由 5连=伪a + &(l - a)=(伪一8) a + d2故力=一咽=血比 5&)0 + & (伪2)a + &代入Xo ,伪2的值则得P20公式(2-10)粒度很细时可形成磁链时，则用公式(2-11)磁场强度低时用公式(2-12)四.矿物氧化程度的影响磁铁矿氧化：Fe2O3FeO+O2Fe2O3, x降低，即Fe?变为Fe的过程可用磁性率、氧化率、磁铁率来衡量铁矿石磁性FeO1 .磁性率=X 100% (TOTAL)TFe如纯磁铁矿的磁性率=56 + 16xlOO% =42. 8%3x56磁性率37%为磁铁矿石28

7、237%为半假象赤铁矿28%为假象赤铁矿注意：磁性率适应于主要含磁、赤、褐铁矿的矿石，含FeSiOs和FeS3%否则不准。2 .氧化度：磁性率的倒数：磁铁矿的氧化率为2. 3因此氧化度3. 6氧化矿石3、当矿石FeSiOs和FeS含量高时，应当用磁铁率判断：mF。磁铁矿=xlOO%TFe85%为强磁性矿石85-15%为混和矿石15%为弱磁性矿石1-8弱磁性矿物的磁性赤铁矿，镒矿物等都是弱磁性矿物，其磁性特点：LX为一常数，与磁化物、本身形状、粒度等因素有关，只与组成结构有关2 .没有磁滞现象和磁饱和现象，因此撤掉磁场后无剩磁3 .J=f(H)为一直线但若此类矿石中混入强磁性矿物杂质，则x将显著提高。 1-9矿物磁性对磁选过程的影响一,粒度：单体解理时越粗越好，但有时因嵌布粒度细不得不磨细，细粒强磁性矿物磁化后形成 磁团和磁链，其影响是：1 .对回收细粒有好处，可提高 为达此目的可预先磁化。2 .夹杂物影响精矿质量，降低8 为防止此现象可脱磁3 .结构疏松，分机作业中易进入溢流，使溢流粒度变粗，不利二.连生体磁铁矿连生体易进入精矿，影响质量；措施再磨再选：浮选、细筛。三.氧化程度氧化程度高时单用磁选不能，需采用联合流程（磁一重磁一浮） 本讲思考题：1 .简述磁铁矿的磁性特点