便攜式磁吸儀在磁鐵礦磁性率測定中的應(yīng)用

涂盛華

(安徽馬鋼控股公司姑山礦業(yè)公司)

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便攜式磁吸儀在磁鐵礦磁性率測定中的應(yīng)用

涂盛華

(安徽馬鋼控股公司姑山礦業(yè)公司)

為了快速、簡便、準(zhǔn)確地測定磁鐵礦的磁性率，介紹了采用定量稱取式樣，利用自主研發(fā)的便攜式磁吸儀測定磁鐵礦磁性率的方法步驟及優(yōu)點(diǎn)等。利用便攜式磁吸儀測定磁鐵礦簡便、快速，且操作中磁鐵礦粉不會散落，非磁性礦粉也不會混雜其中，可有效確保測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，可大大節(jié)省化驗(yàn)時間與成本，經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益顯著。

便攜式磁吸儀 磁性率 占鐵率 快速測定

在20世紀(jì)50年代，中國按前蘇聯(lián)對鐵礦石的劃分，把磁性率定義為全鐵與氧化亞鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比值(TFe/FeO)。而后又把磁性率定義為鐵礦石中氧化亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和礦石中全鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比值。理論上純磁鐵礦的磁性率為42.92%(TFe/FeO=2.33)。一般將磁性率大于36%的鐵礦石劃為磁鐵礦石，磁性率為28%～36%的鐵礦石劃為假象赤鐵礦石，磁性率小于28%的鐵礦石劃為赤鐵礦石[1]。

實(shí)際上，自然界中的鐵礦石大多數(shù)以共生礦物的形式出現(xiàn)，影響磁性率指標(biāo)的因素十分復(fù)雜。對于含硅酸鐵、菱鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦及鏡鐵礦的礦石，用上述定義的磁性率不能正確地反映礦石的磁性。考慮到影響磁性率指標(biāo)的因素較多，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為了與選礦工藝流程一致，與磁選的金屬回收率保持一致，磁性率的計算是用所有磁性鐵礦樣的百分含量除以全鐵百分含量的百分?jǐn)?shù)，即磁性鐵礦石占鐵率(MFe/TFe)，可真實(shí)地反應(yīng)鐵礦石的實(shí)際生產(chǎn)(下述磁性率均指占鐵率)[2-3]。在磁鐵礦生產(chǎn)中，磁性率的測定對調(diào)整鐵礦石的選礦生產(chǎn)工藝流程，提高金屬回收率具有重要的指導(dǎo)作用。本文討論如何利用自主發(fā)明的便攜式磁吸儀[4]簡便、快速、準(zhǔn)確地測定磁鐵礦的磁性率，以達(dá)到節(jié)時降本的目的。

1 磁吸儀的應(yīng)用

以往礦石中磁鐵礦的含量用磁力儀測定，但磁力儀在使用過程中，一方面易受周圍環(huán)境的干擾而產(chǎn)生較大誤差；另一方面，也不能精確測定磁性鐵礦樣的百分含量。無論鐵礦石的成分性質(zhì)多么復(fù)雜，用酸溶解化驗(yàn)?zāi)苋鏈?zhǔn)確掌握鐵礦石中磁性鐵礦樣的含量。但是，鐵礦石生產(chǎn)單位沒有專門適用于酸溶解化驗(yàn)測定磁性率的工具。然而，在鐵礦石工業(yè)生產(chǎn)中需要了解掌握鐵礦石的磁性率，以便指導(dǎo)生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，提高金屬回收率。

在實(shí)際生產(chǎn)中，磁性率的測定過程一般是把磁塊放入燒杯中，吸到磁性礦粉后，再把磁塊從燒杯中取出，讓磁性礦粉脫離吸附狀態(tài)，然后再把磁塊放入燒杯中，再次吸附磁性礦粉，需反復(fù)3次，程序繁瑣。而且在操作過程中，稍有不慎，磁鐵礦粉就會散落到外面，使后期測定結(jié)果偏低。即使把稱量好的礦樣直接放入三角燒瓶，用磁鐵塊在燒瓶底部吸附，把沒有磁性的礦粉倒出，過程也十分繁瑣，在傾倒過程中，部分礦粉可能被黏附在燒瓶的內(nèi)壁，使測量結(jié)果偏高。

2 便攜式磁吸儀簡介

便攜式磁吸儀為一根一定圈數(shù)的繞線鐵棒，線圈與電池連接，外面套一個底部封閉的塑料管。當(dāng)接通電源時，可產(chǎn)生特定強(qiáng)度的磁場，吸出磁性礦粉[4]。

3 便攜式磁吸儀的應(yīng)用及效果

3.1 便攜式磁吸儀的使用步驟

(1)把稱量好的待測礦樣放到表面皿上，加適量水，使礦粉能夠充分均勻分散。把磁吸儀放到表面皿液面上，接通磁吸儀電源，磁吸儀產(chǎn)生與選礦生產(chǎn)工藝相同強(qiáng)度的磁場，把表面皿上有磁性的礦粉吸附到磁吸儀的棒頭上。

(2)把吸附了礦粉的磁吸儀棒頭放到另一塊表面皿上，斷開磁吸儀電源，磁吸儀磁場消失。用洗瓶把磁吸儀棒頭的礦粉吹洗到干凈的表面皿上。

(3)重復(fù)上述利用磁吸儀接通電源吸附磁性礦粉和斷開電源脫附磁性礦粉的步驟3次，即可洗干凈磁鐵礦粉所吸附的非磁性礦粉，最后利用磁吸儀把洗凈的磁性礦粉轉(zhuǎn)移到三角燒瓶里，用酸溶解化驗(yàn)。

3.2 便攜式磁吸儀的優(yōu)點(diǎn)

(1)可快速化驗(yàn)，節(jié)約時間。用磁鐵塊吸附測定，無論是把礦樣放在表面皿還是直接放入三角燒瓶，平均每次2 min，洗3次6 min。利用便攜式磁吸儀，每次10 s，每測定1個樣品，至少可節(jié)省5 min。利用便攜式磁吸儀測定，磁性礦粉不會散落到外面，使結(jié)果偏低；非磁性礦粉也不會黏附在三角燒瓶的內(nèi)壁，使結(jié)果偏高。

把磁性鐵礦樣的化驗(yàn)結(jié)果除以全鐵的化驗(yàn)結(jié)果，即為測定的磁性率。其計算公式為

(1)

(2)對于測定磁性率大于60%的試樣，可大大節(jié)省化驗(yàn)藥劑及成本，減少因化學(xué)試劑排放對環(huán)境造成的污染，有利于環(huán)保。當(dāng)?shù)V樣磁性率大于60%時(當(dāng)用磁吸儀吸附時，大部分鐵礦樣被吸到棒頭上)，可把稱量好的待測礦樣直接放入三角燒瓶里，用水充分濕潤分散瓶內(nèi)的礦粉，然后把便攜式磁吸儀的棒頭放入到三角瓶內(nèi)，接通磁吸儀電源，吸出含磁性的礦粉，然后用洗瓶吹洗棒頭，把極少量被夾雜在磁性礦粉上的非磁性礦粉洗到三角瓶里；然后，直接酸溶化驗(yàn)三角瓶內(nèi)的非磁性礦粉，這樣不僅操作簡便、快速，而且所用化驗(yàn)試劑(例如二氯化錫、硫-磷混合酸、重鉻酸鉀等)的用量均大大減少。礦樣的磁性率越高，節(jié)省的幅度也越大。該操作的計算公式為:

磁性率=(1-非磁性鐵礦樣的百分含量/全鐵含量)×100% .

(2)

4 結(jié) 語

(1)利用便攜式磁吸儀測定鐵礦石的磁性率簡便、快速，規(guī)范，對于批量測定，可大大降低操作時間。

(2)當(dāng)測定礦樣的磁性率大于60%時，可以節(jié)省化驗(yàn)試劑的用量；而且磁性率越高，節(jié)省的試劑量越大，且有利于環(huán)保。

(3)測定中無論是把礦樣放在表面皿還是直接放入三角燒瓶，利用便攜式磁吸儀測定磁性礦粉既不會散落到測定器皿外使結(jié)果偏低，也不會使非磁性礦粉黏附在三角燒瓶的內(nèi)壁使結(jié)果偏高，可確保測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

[1] 翁漢源.關(guān)于磁性率(TFe/FeO)應(yīng)用的討論[J].武鋼技術(shù)，1974(1):1-5.

[2] 翁漢源.關(guān)于磁性鐵占鐵率代替?zhèn)鹘y(tǒng)磁性率劃分礦石類型的探討[J].武鋼技術(shù)，1976(4):76-80.

[3] 張允閣，金 淮.用磁性鐵礦占有率代替磁性率的商討[J].金屬礦山，1975(5):59-61.

[4] 涂盛華.便攜式磁吸儀：中國，201420401088[P].2014-12-17.

2016-10-10)

涂盛華(1966—)，男，工程師，243182 安徽省馬鞍山市當(dāng)涂縣太白鎮(zhèn)。