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将弱磁性铁矿物焙烧成强磁性矿物

 弱磁性矿物的磁性特点

纯的弱磁性矿物磁性与强磁性矿物磁性不同,强磁性矿物的磁化系数是变数,而弱磁性矿物的磁化系数是常数,它与外磁场强度、粒度形状等无关,只与矿物组成有关,也没有剩磁与磁滞现象。弱磁性矿物的磁性弱,比磁化系数小,为研究方便把少数中磁性矿物,如假象赤铁矿、钛铁矿也归到弱磁性矿物,弱磁性矿物即使在较高的外磁场作用下,也不容易达到磁饱和。

弱磁性矿物可以通过焙烧的办法转变成强磁性矿物,习惯上称之为磁化焙烧。但由于焙烧矿物种类不同,在焙烧时所发生的化学反应也不同,所以焙烧的原理也不同。根据焙烧原理可以分为还原焙烧、中性焙烧和氧化焙烧。

如何把一些弱磁性的铁矿物转变成强磁性矿物?

(1)还原焙烧

还原焙烧适用于赤铁矿和褐铁矿,这种焙烧是在还原的气氛中进行的,常用还原剂有炭(C)、一氧化碳(CO)与氢气(H2)。赤铁矿的焙烧温度为550~600℃,赤铁矿还原成磁铁矿,其反应如下:

3Fe2O3+C→2Fe3O4+CO↑

3Fe2O3+CO→2 Fe3O4+CO2

3Fe2O3+H2→2 Fe3O4+H2O↑

褐铁矿在加热过程中,首先排除结晶水,变为不含水的赤铁矿,再按上述反应进行。

(2)中性焙烧

这种焙烧适用于菱铁矿,焙烧时在不通入空气或通入少量空气的情况下,加热到300~400℃时,菱铁矿则按下式反应:

不通入空气:3Fe2CO3 →Fe3O4+2CO2↑+CO↑

通入少量空气:2FeCO3+1/2O2 →Fe2O3+CO2

3Fe2O3+CO →2Fe3O4+CO2

(3)氧化焙烧

氧化焙烧适用黄铁矿。在氧化气氛(或通入大量空气)中短时间焙烧,被氧化成磁黄铁矿,其反应如下:

7FeS2 +6O2 →Fe7S8+6SO2

再延长焙烧时间,磁黄铁矿例按下式反应变为磁铁矿。

3Fe7S8+38O2 →7Fe3O4+24SO2

这种方法常用于从稀有金属精矿中用焙烧磁选分离出硫铁矿。

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