便携式磁吸仪在磁铁矿磁性率测定中的应用

涂盛华

(安徽马钢控股公司姑山矿业公司)



便携式磁吸仪在磁铁矿磁性率测定中的应用

涂盛华

(安徽马钢控股公司姑山矿业公司)

为了快速、简便、准确地测定磁铁矿的磁性率，介绍了采用定量称取式样，利用自主研发的便携式磁吸仪测定磁铁矿磁性率的方法步骤及优点等。利用便携式磁吸仪测定磁铁矿简便、快速，且操作中磁铁矿粉不会散落，非磁性矿粉也不会混杂其中，可有效确保测定结果的准确性，可大大节省化验时间与成本，经济效益、环保效益显著。

便携式磁吸仪 磁性率 占铁率 快速测定

在20世纪50年代，中国按前苏联对铁矿石的划分，把磁性率定义为全铁与氧化亚铁质量分数的比值(TFe/FeO)。而后又把磁性率定义为铁矿石中氧化亚铁的质量分数和矿石中全铁质量分数的比值。理论上纯磁铁矿的磁性率为42.92%(TFe/FeO=2.33)。一般将磁性率大于36%的铁矿石划为磁铁矿石，磁性率为28%～36%的铁矿石划为假象赤铁矿石，磁性率小于28%的铁矿石划为赤铁矿石[1]。

实际上，自然界中的铁矿石大多数以共生矿物的形式出现，影响磁性率指标的因素十分复杂。对于含硅酸铁、菱铁矿、黄铁矿、褐铁矿及镜铁矿的矿石，用上述定义的磁性率不能正确地反映矿石的磁性。考虑到影响磁性率指标的因素较多，在实际生产过程中，为了与选矿工艺流程一致，与磁选的金属回收率保持一致，磁性率的计算是用所有磁性铁矿样的百分含量除以全铁百分含量的百分数，即磁性铁矿石占铁率(MFe/TFe)，可真实地反应铁矿石的实际生产(下述磁性率均指占铁率)[2-3]。在磁铁矿生产中，磁性率的测定对调整铁矿石的选矿生产工艺流程，提高金属回收率具有重要的指导作用。本文讨论如何利用自主发明的便携式磁吸仪[4]简便、快速、准确地测定磁铁矿的磁性率，以达到节时降本的目的。

1 磁吸仪的应用

以往矿石中磁铁矿的含量用磁力仪测定，但磁力仪在使用过程中，一方面易受周围环境的干扰而产生较大误差；另一方面，也不能精确测定磁性铁矿样的百分含量。无论铁矿石的成分性质多么复杂，用酸溶解化验能全面准确掌握铁矿石中磁性铁矿样的含量。但是，铁矿石生产单位没有专门适用于酸溶解化验测定磁性率的工具。然而，在铁矿石工业生产中需要了解掌握铁矿石的磁性率，以便指导生产，提高生产效率，提高金属回收率。

在实际生产中，磁性率的测定过程一般是把磁块放入烧杯中，吸到磁性矿粉后，再把磁块从烧杯中取出，让磁性矿粉脱离吸附状态，然后再把磁块放入烧杯中，再次吸附磁性矿粉，需反复3次，程序繁琐。而且在操作过程中，稍有不慎，磁铁矿粉就会散落到外面，使后期测定结果偏低。即使把称量好的矿样直接放入三角烧瓶，用磁铁块在烧瓶底部吸附，把没有磁性的矿粉倒出，过程也十分繁琐，在倾倒过程中，部分矿粉可能被黏附在烧瓶的内壁，使测量结果偏高。

2 便携式磁吸仪简介

便携式磁吸仪为一根一定圈数的绕线铁棒，线圈与电池连接，外面套一个底部封闭的塑料管。当接通电源时，可产生特定强度的磁场，吸出磁性矿粉[4]。

3 便携式磁吸仪的应用及效果

3.1 便携式磁吸仪的使用步骤

(1)把称量好的待测矿样放到表面皿上，加适量水，使矿粉能够充分均匀分散。把磁吸仪放到表面皿液面上，接通磁吸仪电源，磁吸仪产生与选矿生产工艺相同强度的磁场，把表面皿上有磁性的矿粉吸附到磁吸仪的棒头上。

(2)把吸附了矿粉的磁吸仪棒头放到另一块表面皿上，断开磁吸仪电源，磁吸仪磁场消失。用洗瓶把磁吸仪棒头的矿粉吹洗到干净的表面皿上。

(3)重复上述利用磁吸仪接通电源吸附磁性矿粉和断开电源脱附磁性矿粉的步骤3次，即可洗干净磁铁矿粉所吸附的非磁性矿粉，最后利用磁吸仪把洗净的磁性矿粉转移到三角烧瓶里，用酸溶解化验。

3.2 便携式磁吸仪的优点

(1)可快速化验，节约时间。用磁铁块吸附测定，无论是把矿样放在表面皿还是直接放入三角烧瓶，平均每次2 min，洗3次6 min。利用便携式磁吸仪，每次10 s，每测定1个样品，至少可节省5 min。利用便携式磁吸仪测定，磁性矿粉不会散落到外面，使结果偏低；非磁性矿粉也不会黏附在三角烧瓶的内壁，使结果偏高。

把磁性铁矿样的化验结果除以全铁的化验结果，即为测定的磁性率。其计算公式为

(1)

(2)对于测定磁性率大于60%的试样，可大大节省化验药剂及成本，减少因化学试剂排放对环境造成的污染，有利于环保。当矿样磁性率大于60%时(当用磁吸仪吸附时，大部分铁矿样被吸到棒头上)，可把称量好的待测矿样直接放入三角烧瓶里，用水充分湿润分散瓶内的矿粉，然后把便携式磁吸仪的棒头放入到三角瓶内，接通磁吸仪电源，吸出含磁性的矿粉，然后用洗瓶吹洗棒头，把极少量被夹杂在磁性矿粉上的非磁性矿粉洗到三角瓶里；然后，直接酸溶化验三角瓶内的非磁性矿粉，这样不仅操作简便、快速，而且所用化验试剂(例如二氯化锡、硫-磷混合酸、重铬酸钾等)的用量均大大减少。矿样的磁性率越高，节省的幅度也越大。该操作的计算公式为:

磁性率=(1-非磁性铁矿样的百分含量/全铁含量)×100% .

(2)

4 结 语

(1)利用便携式磁吸仪测定铁矿石的磁性率简便、快速，规范，对于批量测定，可大大降低操作时间。

(2)当测定矿样的磁性率大于60%时，可以节省化验试剂的用量；而且磁性率越高，节省的试剂量越大，且有利于环保。

(3)测定中无论是把矿样放在表面皿还是直接放入三角烧瓶，利用便携式磁吸仪测定磁性矿粉既不会散落到测定器皿外使结果偏低，也不会使非磁性矿粉黏附在三角烧瓶的内壁使结果偏高，可确保测定结果的准确性。

[1] 翁汉源.关于磁性率(TFe/FeO)应用的讨论[J].武钢技术，1974(1):1-5.

[2] 翁汉源.关于磁性铁占铁率代替传统磁性率划分矿石类型的探讨[J].武钢技术，1976(4):76-80.

[3] 张允阁，金 淮.用磁性铁矿占有率代替磁性率的商讨[J].金属矿山，1975(5):59-61.

[4] 涂盛华.便携式磁吸仪：中国，201420401088[P].2014-12-17.

2016-10-10)

涂盛华(1966—)，男，工程师，243182 安徽省马鞍山市当涂县太白镇。