弱磁性礦物的磁性特點
純的弱磁性礦物磁性與強磁性礦物磁性不同,強磁性礦物的磁化系數是變數,而弱磁性礦物的磁化系數是常數,它與外磁場強度、粒度形狀等無關,只與礦物組成有關,也沒有剩磁與磁滯現象。弱磁性礦物的磁性弱,比磁化系數小,為研究方便把少數中磁性礦物,如假象赤鐵礦、鈦鐵礦也歸到弱磁性礦物,弱磁性礦物即使在較高的外磁場作用下,也不容易達到磁飽和。
弱磁性礦物可以通過焙燒的辦法轉變成強磁性礦物,習慣上稱之為磁化焙燒。但由于焙燒礦物種類不同,在焙燒時所發生的化學反應也不同,所以焙燒的原理也不同。根據焙燒原理可以分為還原焙燒、中性焙燒和氧化焙燒。
如何把一些弱磁性的鐵礦物轉變成強磁性礦物?
(1)還原焙燒
還原焙燒適用于赤鐵礦和褐鐵礦,這種焙燒是在還原的氣氛中進行的,常用還原劑有炭(C)、一氧化碳(CO)與氫氣(H2)。赤鐵礦的焙燒溫度為550~600℃,赤鐵礦還原成磁鐵礦,其反應如下:
3Fe2O3+C→2Fe3O4+CO↑
3Fe2O3+CO→2 Fe3O4+CO2↑
3Fe2O3+H2→2 Fe3O4+H2O↑
褐鐵礦在加熱過程中,首先排除結晶水,變為不含水的赤鐵礦,再按上述反應進行。
(2)中性焙燒
這種焙燒適用于菱鐵礦,焙燒時在不通入空氣或通入少量空氣的情況下,加熱到300~400℃時,菱鐵礦則按下式反應:
不通入空氣:3Fe2CO3 →Fe3O4+2CO2↑+CO↑
通入少量空氣:2FeCO3+1/2O2 →Fe2O3+CO2↑
3Fe2O3+CO →2Fe3O4+CO2↑
(3)氧化焙燒
氧化焙燒適用黃鐵礦。在氧化氣氛(或通入大量空氣)中短時間焙燒,被氧化成磁黃鐵礦,其反應如下:
7FeS2 +6O2 →Fe7S8+6SO2↑
再延長焙燒時間,磁黃鐵礦例按下式反應變為磁鐵礦。
3Fe7S8+38O2 →7Fe3O4+24SO2↑
這種方法常用于從稀有金屬精礦中用焙燒磁選分離出硫鐵礦。