講解磁鐵礦的磁化過(guò)程和本質(zhì)

1、磁鐵礦的磁化過(guò)程

某礦山磁鐵礦的比磁化強(qiáng)度、比磁化率與磁場(chǎng)強(qiáng)度間的關(guān)系如圖所示。從磁化曲線J=f（H）看，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度H=0時(shí)，磁鐵礦的比磁化強(qiáng)度J=0。隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的提高，磁鐵礦的比磁化強(qiáng)度J開(kāi)始緩慢增加，隨后迅速增加，接著又緩慢增加，達(dá)到某一特定的值后不再變化，這一特定的點(diǎn)（3）稱為磁飽和點(diǎn)，用Jmax表示。再降低磁場(chǎng)強(qiáng)度H，比磁化強(qiáng)度J隨之減小，但并不是沿原來(lái)的曲線（0~1~2~3），而是沿高于原來(lái)的曲線（3~4）下降。當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度降為0時(shí)，比磁化強(qiáng)度J并沒(méi)有降到0，而是保留一定的數(shù)值，這一數(shù)值稱為剩磁，用Jr表示。這種現(xiàn)象稱為磁滯現(xiàn)象。如要消除剩磁Jr，需要對(duì)磁鐵礦施加一個(gè)反方向的退磁場(chǎng)。消除剩磁Jr所施加的退磁場(chǎng)強(qiáng)度稱為矯頑力，用Hc表示。

2、磁鐵礦的磁化本質(zhì)

磁鐵礦的磁化本質(zhì)，可以用磁疇理論解釋。從磁疇在磁化過(guò)程中的變化規(guī)律看，在磁化前期，以磁疇壁移動(dòng)為主，后期 以磁疇轉(zhuǎn)動(dòng)為主。磁疇壁移動(dòng)所需的能量較小，磁疇轉(zhuǎn)動(dòng)所需的能量較大。

3、顆粒性質(zhì)對(duì)磁性的影響

除了磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)礦物磁性的影響外，顆粒的形狀、顆粒的粒度、強(qiáng)磁性礦物的含量和礦物的氧化程度等對(duì)磁性也有影響。

A、顆粒形狀的影響

組成相同、含量相同而形狀不同的磁鐵礦的比磁化強(qiáng)度、比磁化率與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。不同形狀的礦粒，在相同的磁場(chǎng)中被磁化時(shí)顯示的磁性不同。

將一個(gè)形狀為橢圓形的磁鐵礦石放入磁場(chǎng)強(qiáng)度為H的均勻磁場(chǎng)中，則在磁鐵礦石兩端產(chǎn)生感應(yīng)磁極，這個(gè)感應(yīng)磁極與外加磁場(chǎng)方向相反，由于它的出現(xiàn)，便削弱了礦粒內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度。

稱這個(gè)感應(yīng)磁場(chǎng)為退磁場(chǎng)，退磁場(chǎng)強(qiáng)度以H退表示。因此，實(shí)際作用在礦粒上的有效磁場(chǎng)強(qiáng)度H有效為：

式中——N是和礦粒形狀有關(guān)的比例系數(shù)，稱為退磁因子或退磁系數(shù)。

尺寸比m=1/（S1/2）

隨尺寸比m增加，退磁因子逐漸減小。當(dāng)尺寸比很小時(shí)，物體形狀對(duì)退磁因子影響很大，而當(dāng)尺寸比大于10時(shí)，物體的幾何形狀對(duì)退磁因子的影響基本沒(méi)有。尺寸比小，導(dǎo)致礦粒內(nèi)的退磁場(chǎng)強(qiáng)度增大，使實(shí)際作用在礦粒內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度減小，客觀上造成了礦粒比磁化強(qiáng)度和比磁化率的減小。而尺寸比達(dá)10以上時(shí)，礦粒的退磁因子已很小，此時(shí)礦粒內(nèi)部的退磁場(chǎng)強(qiáng)度便可忽略不計(jì)，可近似認(rèn)為礦粒內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)就是外磁場(chǎng)的強(qiáng)度。

B、顆粒粒度的影響

磁鐵礦的比磁化率、矯頑力與其粒度的關(guān)系如圖所示。隨粒度的減小，礦粒的比磁化率也隨之變小，矯頑力隨之增大。

C、礦物氧化程度的影響

磁鐵礦在礦床中經(jīng)長(zhǎng)期氧化以后，局部或全部變成假象赤鐵礦。隨著磁鐵礦氧化程度的增加，磁性減弱，比磁化率顯著減小。

D、強(qiáng)磁性礦物含量的影響

磁鐵礦與脈石礦物的連生體，在生產(chǎn)過(guò)程中極容易混入磁性精礦中，影響精礦的質(zhì)量。連生體的磁性與連生體的結(jié)構(gòu)、磁疇強(qiáng)度和分選介質(zhì)有關(guān)。

4、弱磁性礦物的磁性及其影響因素與強(qiáng)磁性礦物相比，弱磁性礦物的磁性有明顯的不同：

①比磁化率?。?/p>

②比磁化率大小只與礦物組成有關(guān)，與磁場(chǎng)強(qiáng)度及礦物本身的形狀、粒度等因素?zé)o關(guān)；

③弱磁性礦物沒(méi)有磁飽和現(xiàn)象和磁滯現(xiàn)象，它的磁化強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度間為直線關(guān)系；

④若弱磁性礦物中混入強(qiáng)磁性礦物，即使量少也會(huì)對(duì)磁特性產(chǎn)生較大的影響。

由于弱磁性的礦物與非磁性礦物構(gòu)成的連生體，其比磁化率大致與弱磁性礦物的含量成正比，連生體的比磁化率等于各礦物比磁化率的加權(quán)平均值。對(duì)于弱磁性鐵礦物，可以通過(guò)磁化焙燒的方法人為地提高它們的磁性。