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選礦技術之弱磁性礦物的磁性

作者:本站 來源:本站 日期:2020/12/28 10:56:00 人氣:13

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弱磁性礦物的磁性比強磁性礦物的要弱得多。它們的比磁化系數只有(19-750 ) x 10^(-8)m3/kg。這是由它們的物質結構和磁化本質所決定的。弱磁性礦物絕大多數屬于順磁質,只有個別礦物,如赤鐵礦等屬于反鐵磁質。對于順磁性物質來說,它們的原子或分子都具有未被抵消的電子磁矩,因而使原子有一個總磁矩。在無外磁場時,原子磁矩的方向是無規則的,所以物體不顯示出宏觀磁性。只有在外部磁場作用下,部分原子磁矩轉向外磁場方向,因而對外顯示出磁性。但由于它的磁性來源是部分原子磁矩的轉動,而屬于亞鐵磁質的磁鐵礦的磁性是來源于磁疇運動,所以,弱磁性礦物的比磁化系數比強磁性礦物的低許多。由于原子磁矩的磁性主要由電子自旋所貢獻,而要使電子自旋方向完全一致需要極高的外磁場(大約為8.0x107A/m),這實際上是達不到的,所以弱磁性礦物沒有磁飽和現象。反鐵磁質與亞鐵磁質在結構上是一樣的,都是由磁疇組成,但磁疇內部的微觀結構不同。在亞鐵磁質中,磁疇磁矩不為零;而在反鐵磁質中,每個磁疇的磁矩都等于零,外磁場對它幾乎不產生什么影響。因此反鐵磁質的磁化率接近于零。與亞鐵磁質存在著居里點一樣,反鐵磁質也存在著使其轉化為順磁質的特定溫度,這個溫度稱為涅耳溫度。由于涅耳溫度極低,多數在絕對溫度幾十度,即一200℃左右,因此,在一般情況下(如室溫)反鐵磁質均表現為順磁質。

由于順磁質與亞鐵磁質在結構和磁化本質上的差別,致使純的弱磁性礦物,不具有強磁性礦物的磁性特點。弱磁性礦物的比磁化系數不僅數值小,而且與磁化磁場強度無關,是一個常數;礦物的磁化強度與磁化磁場強度成簡單的線性關系,弱磁性礦物沒有磁滯現象和剩磁現象。需要指出的是,弱磁性礦物之間在磁性上的差別還是很大的。即使是同一種礦物,由于礦床成因類型不同,礦石的形成條件不同,礦物內部結構上的某些差異,使得礦物的比磁化系數有較大的差別。例如,江西鐵坑鐵礦的高硅型蜂窩狀褐鐵礦的比磁化系數為0. 8 x 10^(-6) m3/kg;同一礦山的矽卡巖型褐鐵礦的比磁化系數為2.25 x 10^(-6)m’/kg.

另外,在弱磁性礦物中夾雜有強磁性礦物時,即使是極少最,也會對其比磁化系數產生較大的、甚至是很大的影響。假象赤鐵礦是弱磁性鐵礦物,其比磁化系數比赤鐵礦、褐鐵礦、鏡鐵礦、菱鐵礦的都高,其原因就在于假象赤鐵礦中往往會或多或少地夾帶一些強磁性的磁鐵礦。




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