假如说磁铁，咱们必定不生疏。许多家用电器上面都有，而且从一些废旧的喇叭上拿下做玩具用。但谈到钕铁硼或磁性材料，咱们必定感觉一头雾水，不知所云。下面为咱们解读磁铁的宿世今缘，让你对磁铁有一个跟深入的了解。 中文称号：磁铁 首要成分：铁、钴、镍等 外文称号：Magnet 磁铁是能够招引鐡并于其外发作磁场的物体。狭义的磁铁指磁铁矿石的制品，广义的磁铁指的是用处为发作磁场的物体或设备。磁铁作为磁偶极子，能够招引铁磁性物质，例如铁、镍及钴等金属。磁极的断定是以细线悬挂一磁铁，指向北方的磁极称为指北极或N极，指向南边的磁极为指南极或S极。(假如将地球想成一大磁铁，则现在地球的地磁北极是S极，地磁南极则是N极。)磁铁异极则相吸，同极则排挤。指南极与指北极相吸，指南极与指南极相斥，指北极与指北极相斥。 磁铁分作永久磁铁与非永久磁铁。天然的永久磁铁又称为天然磁石，永久磁铁也能够由人工制造(最强的磁铁是钕磁铁)。非永久性磁铁只要在某些条件下会有磁性，一般是以电磁铁的方法发作，也就是运用电流来强化其磁场。 未磁化的磁石内部磁分子(分子磁铁学说)是无规矩摆放的，经过磁化的进程后磁分子会有规矩的摆放。此刻，磁分子的N极和S极会朝向相同方向使磁石具有磁性而成为磁铁。一同，同一磁铁上存在相反南北极且南北极之磁量持平。 磁铁的磁性 磁铁能够发作磁场，招引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属。将条形磁铁的中点用细线悬挂起来，中止的时 磁铁 候，它的两头会各指向地球南边和北方，指向北方的一端称为指北极或N极，指向南边的一端为指南极或S极。假如将地球想成一块大磁铁，则现在地球的地磁北极是指南极，地磁南极则是指北极。磁铁与磁铁之间，同极相排挤、异极相招引。所以，指南针与南极相排挤，指北针与北极相排挤，而指南针与指北针则相招引。 磁铁的分类 磁铁可分为“永久磁铁”(PermanentMagnets)与“非永久磁铁”。永久磁铁可所以天然产品，又称天然磁石，也能够由人工制造(最强的磁铁是钕铁硼磁铁)。非永久性磁铁，例如电磁铁，只要在某些条件下才会呈现磁性。 界说 磁铁，应该叫磁钢，英文：Magnet，磁钢现在首要分两大类，一类是软磁(Soft Magnets)，一类是硬磁(Hard Magnets)。 概念 软磁包含硅钢片和软磁铁芯;硬磁包含铝镍钴、钐钴、铁氧体和钕铁硼，这其间，最贵的是钐钴磁钢，最廉价的是铁氧体磁钢，功能最高的是钕铁硼磁钢，可是功能最安稳，温度系数最好的是铝镍钴磁钢，用户能够依据不同的需求挑选不同的硬磁产品。 咱们所说的磁铁，一般都是指永磁磁铁。 永磁磁铁又分二大分类。 榜首大类 金属合金磁铁包含钕铁硼磁铁Nd2Fe14B)、钐钴磁铁(SmCo)、铝镍钴磁铁(ALNiCO) 第二大类 铁氧体永磁材料(Ferrite Permanent Magnets) 1.钕铁硼磁铁　它是现在发现商品化功能最高的磁铁，被人们称为磁王，具有极高的磁功能其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。其自身的机械加工功能亦相当之好。作业温度最高可达200摄氏度。而且其质地坚固，功能安稳，有很好的性价比，故其运用极端广泛。但因为其化学活性很强，所以有必要对其表面凃层处理。(如镀Zn,Ni,电泳、钝化等)。 2.铁氧体磁铁　它首要原料包含BaFe12O19和SrFe12O19。经过陶瓷工艺法制造而成，质地比较硬，属脆性材料，因为铁氧体磁铁有很好的耐温性、报价低廉、功能适中，已成为运用最为广泛的永磁体。 3.铝镍钴磁铁　是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。铸造工艺能够加工出产成不同的尺度和形状，可加工性很好。铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数，作业温度可高达600摄氏度以上。铝镍钴永磁产品广泛运用于各种仪器外表和其他运用范畴。 4.钐钴(SmCo)　依据成份的不同分为SmCo5和Sm2Co17。因为其材料报价昂贵而使其开展遭到约束。钐钴(SmCo)作为稀土永磁铁，不光有着较高的磁能积(14-28MGOe)、牢靠的矫顽力和杰出的温度特性。与钕铁硼磁铁比较，钐钴磁铁更适合作业在高温环境中。 永久性磁铁(Permanent Magnets) 永久性磁铁可所以天然产品，又称天然磁石，也能够由人工制造(最强的磁铁是钕铁硼磁铁)。 非永久性磁铁 非永久性磁铁加热到必定的温度会俄然失掉磁性，这是因为组成磁铁的许多“元磁体”之摆放从有序到无序所引起的;失掉磁性的磁铁放入到磁场中，当磁化强度抵达某一数值，它又被磁化，“元磁体”之摆放又从无序到有序。 人工磁铁 人工磁铁：分为蹄形磁铁和条形磁铁，是咱们日子中最常见的，其间蹄形磁铁比较受欢迎。单面磁铁是指一面有磁性，另一面磁性较弱的磁铁，办法是用特殊处理的镀锌铁皮将双面磁铁的一面包裹，这样被包裹的一面磁性将被屏蔽，磁力被折射到另一面，另一面磁性将增强。如有的场合只需求一面有磁性，另一面如有磁性会构成损坏或搅扰;有的场合如包装盒上的磁铁则只需求一面有磁性，另一面可有可无，有磁性也没有用，这样运用单面磁会大大下降成本并节省磁性材料。　单面磁铁的磁力折射好像卫星锅对信号的折射或手电筒灯锅对光线的折射，其折射作用首要由以下三方面决议：1.材料：材料的挑选以及厚薄，以及磁铁与材料的距离有着亲近的联络。纯铁皮简单漏磁，经特殊处理后折射会增强，但100%屏蔽的材料还没研讨出，但不同 厂家做的材料作用也不同。 视点：依据折射原理，弧形材料作用最好，直角材料折射损耗较大。 空间：磁力线在空中好像手机信号，需求有空间才干折射出来。手电筒灯锅如彻底包裹在灯炮上，运用作用必定欠好，因为有许多的光线折射被损耗。 怎么能运用以上原理，将磁性增强的作用最好，是许多参数之间求最佳的问题，许多供应商也在重复的做试验，如西安国泰磁铁厂单面磁处理最理想成果为增强50%，这样在包装盒箱包等范畴将大大下降出产成本并节省磁性材料。 钕铁硼磁铁 钕铁硼磁铁(Neodymium magnet)也称为钕铁硼磁铁，其化学式为Nd2Fe14B，是一种人工的永久磁铁，现在为止具有最强磁力的永久磁铁。 被人们称为磁王，具有极高的磁功能其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。其自身的机械加工功能亦相当之好。作业温度最高可达200摄氏度。而且其质地坚固，功能安稳，有很好的性价比，故其运用极端广泛。但因为其化学活性很强，所以有必要对其表面凃层处理。(如镀Zn,Ni,电泳、钝化等)。 钕磁铁是住友特殊金属公司的佐川真人等人于1982年创造的，由其化学式可知其首要由钕、铁与硼等化学元素所构成。在许多范畴有或许替代传统的纯铁磁铁,铝镍钴合金和钐钴磁铁比如电动机, 仪器和外表，汽车工业, 石油化工工业和磁性医疗保健产品。能出产各种形状的：比如圆盘磁铁，圆环磁铁, 长方形磁铁,弧磁铁和其它形状的磁铁。 具有强力磁性的钕磁铁被广泛被运用在电子产品上，例如硬盘、手机、耳机等等。 首要成分 磁铁又叫吸铁石，是指在周围和自身内部存在磁场的物体或原料，分为天然和人工两大类。人工磁铁一般用金属合金制成，具有强磁性。又可分作“永久性磁铁”与“非永久性磁铁”，即“硬磁”与“软磁”。天然磁铁首要成分：四氧化三铁，化学式Fe3O4，常称“磁性氧化铁”。具有磁性的黑色晶体。能够看成是氧化亚铁和氧化铁组成的化合物。因在四氧化三铁的晶体里存在着两种不同价态的离子，其间三分之一是Fe2+，三分之二是Fe3+，是一种杂乱的化合物。它不溶于水，也不能与水反响。与酸反响，不溶于碱。首要用于制底漆和面漆，用于电子工业的磁性材料，也用于建筑工业的防锈剂。 磁力巨细摆放为 钕铁硼磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁。 功能 界说 首要有如下3个功能参数来断定磁铁的功能： 剩磁Br :永磁体经磁化至技能饱满，并去掉外磁场后，所保存的Br称为剩下磁感应强度。 矫顽力Hc:使磁化至技能饱满的永磁体的B下降到零，所需求加的反向磁场强度称为磁感矫顽力，简 称为矫顽力 磁能积BH:代表了磁铁在气隙空间(磁铁两磁极空间)所树立的磁能量密度，即气隙单位体积的静磁能量。因为这项能量等于磁铁的Bm和Hm的乘积，因而称为磁能积。 磁场:对磁极发作磁作用的空间为磁场。 表面磁场：永磁体表面某一指定方位的磁感应强度。 反磁性 抗磁性是一些类别的物质，当处在外加磁场中，会对磁场发作的弱小斥力的一种磁性现象。 顺磁性 顺磁性，是指一种材料的磁性状况。有些材料能够遭到外部磁场的影响，发作指同相向的磁化向量的特性。这样的物质具有正的磁化率。与顺磁性相反的现象被称为抗磁性。 铁磁性 铁磁性，是指一种材料的磁性状况，具有自发性的磁化现象。各材料中以铁最广为人知，故名之。 某些材料在外部磁场的作用下得而磁化后，即便外部磁场消失，仍然能坚持其磁化的状况而具有磁性，即所谓自发性的磁化现象。一切的永久磁铁均具有铁磁性或亚铁磁性。 基本上铁磁性这个概念包含任安在没有外部磁场时显现磁性的物质。至今仍然有人这样运用这个概念。可是经过对不同显现磁性物质及其磁性的更深入知道，学者们对这个概念做了更精确的界说。一个物质的原胞中一切的磁性离子均指向它的磁性方向时才被称为是铁磁性的。若只要部别离子的磁场指向其磁性方向，则称为亚铁磁性。若其磁性离子所指的方向正好彼此抵消(虽然一切的磁性离子只指向两个正好相反的方向)则被称为反铁磁性。 物质的磁性现象存在一个临界温度，在此温度下才会发作。关于铁磁性和亚铁磁性物质，此温度被称为居里温度; 关于反铁磁性物质，此温度被称为尼尔温度。 有人以为磁铁与铁磁性物质之间的招引作用是人类最早对磁性的知道。 挑选磁铁 在决议挑选哪一种磁铁之前应明确需求磁铁发挥何种作用? 吸铁石(磁铁) 首要的作用：移动物体，固定物体或抬升物体。 所需磁铁的形状：圆片形，圆环形，方块形，瓦片形或特殊形状。 所需磁铁的尺度：长，宽，高，直径及公役等等。 所需磁铁的吸力，希望报价及数量等等。 指南针就是依据磁铁的性质创造的。 作用 物理作用 1.指南北 2.招引轻小物体 3.电磁铁能够做电磁继电器 4.电动机 5.发电机 6.电声 7.磁疗 8.磁悬浮 9.核磁共振 食疗作用 磁石味咸，性平;归肝、经;质重镇降 具有平肝潜阳，聪耳明目，镇惊安神，纳气平喘的成效 主治肝阳晕厥，惊悸失眠，目昏翳障，耳鸣耳聋，虚喘逆。 磁铁的制造 有些物质能够被冲突成磁铁，材料不是铁，就是钢，但并不是一切的钢都能够被制成磁铁，因为它们内含其物质，不锈钢不能充任磁铁。 现在咱们来制造磁铁，磁铁与一根螺丝起子是你所需求的材料，拿磁铁来冲突螺丝起子的金属部分，从一端到另一端，他们重复冲突，就能够制造出一根具有磁性的螺丝起子。 取向方向 概念 大多数磁性材料能够沿同一方向充磁至饱满，这一方向叫做“磁化方向”(取向方向)。没有取向方向的磁铁(也叫做各向同性磁铁)比取向磁铁(也叫各向异性磁铁)的磁性要弱许多。 磁铁的南北极界说 磁铁 “北极”的界说是磁铁在随意旋转后它的北极指向地球的北极，简称“N”。相同，磁铁的南极也指向地球的南极，简称“S”。 安全的处理和寄存磁铁 要一直十分当心，因为磁铁会自己吸附到一同，或许会夹伤手指。磁铁彼此吸附时也有或许会因磕碰而损坏磁铁自身(碰掉边角或撞出裂纹)。 将磁铁远离易被磁化的物品，如软盘，，电脑显现器，手表，手机，医疗器械等。 磁铁应远离心脏起搏器。 磁铁 较大尺度的磁铁，每片之间应加塑料或硬纸垫片以确保能够轻易地将磁铁分隔。 磁铁应尽量寄存在枯燥，恒温的环境中。 隔磁 只要能吸附到磁铁上的材料才干起到间隔磁场的作用，而且材料越厚，隔磁的作用越好。 最强的磁铁 现在最高功能的磁铁是稀土类磁铁，而在稀土磁铁中钕铁硼是最强力的磁铁。但在200摄氏度以上的环境中，钐钴是最强力的磁铁。 怎样断定磁铁磁力的巨细 磁铁为什么有磁力，就是地球因为自转而它的磁场与电流就会不断地强力结合，最终整个地球就变成为一个很大的磁场。地球上的矿产如镍、钴、铁等物质因为地球自转而旋转，然后变成了天然的磁铁。 咱们都知道物质之间都存在一个引力场。跟磁场相似，是一种布满磁极周围空间的场。而磁场的巨细能够用设想的磁力线的数量来表明，其磁力线越密的当地就是磁场越强的当地，相反要是磁力线疏的当地磁场也就越弱。 运用 在传统工业中的运用 在叙述磁性材料的磁性来历、电磁感应、磁性器材时，咱们现已提到了有些磁性材料 电磁铁 的实践运用。实践上，磁性材料现已在传统工业的各个方面得到了广泛运用。 例如，假如没有磁性材料，电气化就成为不或许，因为发电要用到发电机、输电要用到变压器、电力机械要用到电动机、电话机、收音机和电视机中要用到扬声器。许多仪器外表都要用到磁钢线圈结构。这些都现已在叙述其它内容时说到了。 磁铁在医学的运用 信鸽爱好者都知道，假如把鸽子放飞到数百公里以外，它们还会主动归巢。鸽子为什么有这么好的认家身手呢?本来，鸽子对地球的磁场很灵敏，它们能够运用地球磁场的改变找到自己的家。假如在鸽子的头部绑上一块磁铁，鸽子就会迷航。假如鸽子飞过无线电发射塔，强壮的电磁波搅扰也会使它们迷失方向。磁铁 在医学上，运用核磁共振能够确诊人体反常安排，判别疾病，这就是咱们比较了解的核磁共振成像技能，其基本原理如下：原子核带有正电，并进行自旋运动。一般状况下，原子核自旋轴的摆放是无规律的，但将其置于外加磁场中时，核自旋空间取向从无序向有序过渡。自旋体系的磁化矢量由零逐步增加，当体系抵达平衡时，磁化强度抵达安稳值。假如此刻核自旋体系遭到外界作用，如必定频率的射频激起原子核即可引起共振效应。在射频脉冲中止后，自旋体系已激化的原子核，不能保持这种状况，将回复到磁场中本来的摆放状况，一同释放出弱小的能量，成为射电信号，把这许多信号检出，并使之时进行空间分辩，就得到运动中原子核散布图画。核磁共振的特色是活动液体不发作信号称为活动效应或活动空白效应。因而血管是灰白色管状结构，而血液为无信号的黑色。这样使血管很简单软安排分隔。正常脊髓周围有脑脊液围住，脑脊液为黑色的，并有白色的硬膜为脂肪所烘托，使脊髓显现为白色的强信号结构。核磁共振已运用于全身各体系的成像确诊。作用最佳的是颅脑，及其脊髓、心脏大血管、关节骨骼、软安排及盆腔等。对心血管疾病不光能够调查各腔室、大血管及瓣膜的解剖改变，而且可作心室分析，进行定性及半定量的确诊，可作多个切面图，空间分辩率高，显现心脏及病变全貌，及其与周围结构的联络，优于其他X线成像、二维超声、核素及CT查看。磁铁 磁不只能够确诊，而且能够协助医治疾病。磁石是陈旧中医的一味药材。现在，人们运用血液中不同成分的磁性不同来别离红细胞和白细胞。别的，磁场与人体经络的彼此作用能够完成磁疗，在医治多种疾病方面有独特的作用，现已有磁疗枕、磁疗腰带等运用。用磁铁作成的除铁器能够去除面粉等中或许存在的铁末，磁化水能够避免锅炉结垢，磁化种子能够在必定程度上使农作物增产。 地理等范畴的磁运用 咱们现已知道，地球是一块巨大的磁铁，它和地质状况有什么联络?国际中的磁场又是怎么的? 至少在图片上咱们都见过绚烂的北极光。我国自古代就有了北极光的记载。北极光实践上是太阳风中的粒子和地磁场彼此作用的成果。太阳风是由太阳宣布的高能带电粒子流。当它们抵达地球时，与地磁场发作彼此作用，就好象带电流的导线在磁场中受力相同，使得这些粒子向南北极运动和集合，而且和地球高空的淡薄气体相磕碰，成果使气体分子受激起，然后发光。 太阳黑子是太阳上磁场活动十分剧烈的区域。太阳黑子的迸发对咱们的日子会发作影响，例如使得无线电通信暂时中止等。因而，研讨太阳黑子对咱们有重要意义。 地磁的改变能够用来勘探矿床。因为一切物质均具有或强或弱的磁性，假如它们集合在一同，构成矿床，那么必定对邻近区域的地磁场发作搅扰，使得地磁场呈现反常状况。依据这一点，能够在陆地、海洋或许空中丈量大地的磁性，取得地磁图，对地磁图上磁场反常的区域进行分析和进一步勘探，往往能够发现不知道的矿产或许特殊的地质结构。 不同地质年代的岩石往往具有不同的磁性。因而，能够依据岩石的磁性辅佐判别地质年代的改变以及地壳改变。 许多矿产资源都是共生的，也就是说好几种矿产质混合的一同，它们具有不同的磁性。运用这个特色，人们开发了磁选机，运用不同成分矿产质的不同磁性以及磁性强弱的不同，用磁铁招引这些物质，那么它们所遭到的招引力就有所区别，成果能够将混在一同的不同磁性的矿产质分隔，完成了磁性选矿。 军事范畴的磁运用 磁性材料在军事范畴相同得到了广泛运用。例如，普通的或许只能在触摸方针时爆破，因而作用有限。而假如在或上设备磁性传感器，因为坦克或许军舰都是钢铁制造的，在它们挨近(无须触摸方针)时，传感器就能够探测到磁场的改变使或爆破，进步了伤力。 在现代战争中，制空权是夺得战争成功的要害之一。但飞机在飞翔进程中很简单被敌方的雷达侦测到，然后具有较大的危险性。为了逃避敌方雷达的监测，能够在飞机表面涂一层特殊的磁性材料-吸波材料，它能够吸收雷达发射的电磁波，使得雷达电磁波很少发作反射，因而敌方雷达无法探测到雷达回波，不能发现飞机，这就使飞机抵达了隐身的意图。这就是大名鼎鼎的“隐形飞机”。隐身技能是目宿国际军事科研范畴的一大热门。美国的F117隐形战斗机就是一个成功运用隐身技能的比如。 在美国的“星球大战”方案中，有一种新式兵器“电磁兵器”的开发研讨。传统的火炮都是运用弹药爆破时的瞬间胀大发作的推力将炮弹敏捷加快，推出炮膛。而电磁炮则是把炮弹放在螺线管中，给螺线管通电，那么螺线管发作的磁场对炮弹将发作巨大的推动力，将炮弹射出。这就是所谓的电磁炮。相似的还有电磁等。 制造工艺 工艺 钕铁硼磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁制造工艺也有所不同。从工艺讲，有烧结钕铁硼磁铁和粘接钕铁硼磁铁，咱们首要讲烧结钕铁硼磁铁。 工艺流程 配料 → 熔炼制锭→ 制粉 → 压型 → 烧结回火 → 磁性检测 → 磨加工 → 销切加工 →电镀→制品。其间配料是根底，烧结回火是要害钕铁硼磁铁出产东西：有熔炼炉、鄂破机、球磨机、气流磨、约束成型机、真空封装机、等静压机、烧结炉、热处理真空炉、磁功能测试仪、高斯计。 钕铁硼磁铁加工东西 有专用切片机、线切割机床、平磨机、双面机、打孔机、倒角机、电镀设备。 工业运用 磁悬浮列车运用 磁悬浮列车是一种选用无触摸的电磁悬浮、导向和驱动体系的磁悬浮高速列 磁悬浮列车 车体系。它的时速可抵达500公里以上，是当今国际最快的地上客运交通东西，有速度快、爬坡能力强、能耗低运行时噪音小、安全舒适、不燃油、污染少、报价廉价等长处。而且它选用选用高架方法，占用的犁地很少。磁悬浮列车意味着这些火车运用磁的基本原理悬浮在导轨上来替代旧的钢轮和轨迹列车。磁悬浮技能运用电磁力将整个列车车厢托起，摆脱了厌烦的冲突力和令人不快的锵锵声，完成与地上无触摸、无燃料的快速“飞翔”。 磁悬浮列车是自大约200年前斯蒂芬森的“火箭”号蒸气机车面世以来铁路技能最底子的打破。磁悬浮列车在今日看好像仍是一个新鲜事物，其实它的理论预备已有很长的前史。磁悬浮技能的研讨源于德国，早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。进入70年代今后，跟着国际工业化国家经济实力的不断加强，为进步交通运输能力以习惯其经济开展的需求，德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开端谋划进行磁悬浮运输体系的开发。 钕铁硼的运用 现在我国钕铁硼磁体运用状况如下，高技能产品范畴的运用占37%，如核磁共振成像仪(MRI)、手机振荡、硬盘驱动器音圈(VCM)、光盘(DVD、CD-ROM)驱动器主轴、电动东西、电动车、变频空调的发动机。传统中低档产品范畴的运用占63%，如音响器材、磁吸附器材、磁选器、磁化器。 电磁铁界说 内部带有铁芯的、运用通有电流的线圈使其像磁铁相同具有磁性的设备叫做电磁铁(electromagnet)。一般制成条形或蹄形。铁芯要用简单磁化，又简单消失磁性的软铁或硅钢来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性，断电后就随之消失。电磁铁在日常日子中有极端广泛的运用。电磁铁的创造也使发电机的功率得到了很大的进步。 运用 电磁铁在日常日子中有极端广泛的运用。电磁铁是电流磁效应(电生磁)的一个运用，与日子联络严密，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等。电磁铁能够分为直流电磁铁和沟通电磁铁两大类型。假如依照用处来区分电磁铁，首要可分红以下五种：(1)牵引电磁铁——首要用来牵引机械设备、敞开或封闭各种阀门，以履行主动操控使命。(2)起重电磁铁——用作起重设备来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料。(3)制动电磁铁——首要用于对电动机进行制动以抵达精确泊车的意图。(4)主动电器的电磁体系——如电磁继电器和触摸器的电磁体系、主动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等。(5)其他用处的电磁铁——如磨床的电磁吸盘以及电磁振荡器等。 原理   将螺线管通电后可发作如一磁铁棒的磁场。图中的圆圈为导线截面，点代表电流出萤幕，叉代表流入萤幕;附箭头的椭圆圆圈是磁力线。当直流电经过导体时会发作磁场，而经过作成螺线管(Solenoid)的导体时则会发作相似棒状磁铁的磁场。在螺线管的中心参加一磁性物质则此磁性物质会被磁化而抵达加强磁场的作用。一般来说，电磁铁所发作的磁场强度与直流电巨细、线圈圈数及中心的导磁物质有关，在规划电磁铁时会重视线圈的散布和导铁物质的挑选，并运用直流电的巨细来操控磁场强度。但是线圈的材料具有电阻而约束了电磁铁所能发作的磁场巨细，但随著超导体的发现与运用将有时机打破现有的约束。

钐钴磁铁（SmCo）曼景技术 ； 稀土 永磁铁之一，目前主要有SmCo5和Sm2Co17两种成分；磁能积大、矫顽力可靠、耐高温。是钕铁硼磁钢第二代产品， 钐钴磁铁参数：最大磁能积：（Bhmax）；160-150 KJ/m3（15-35 MGoe）；最大工作温度(Temp. Tw) ；250-350 ；内禀矫顽力 (HcJ) ；KA/m ；磁感矫顽力 - Hcb ；650-870 (KA/m),4-12(Koe) ；剩磁- Br ；8-12(KGs),0.8-1.2(T) ；剩磁可逆温度系数 (Br) ；-0.04--- -0.01 ；钐钴磁铁（SmCo）防腐防锈耐高温能力强于钕铁硼磁钢，钐钴磁铁再通过合金化改性，将彻底改变世界的轨道交通模式。 钐钴磁铁将带人们进入磁力改造重力的新纪元。钴是一种化学元素，符号为Co，原子序数27，属过渡 金属 ，具有磁性。钴的英文名称“Cobalt”来自于德文的Kobold，意为“坏精灵”，因为钴矿有毒，矿工、冶炼者常在工作时染病，钴还会污染别的金属，这些不良效果过去都被看作精灵的恶作剧。 钴矿主要为砷化物、氧化物和硫化物。此外，放射性的钴-60可进行癌症治疗。钐钴中的钴化学元素：在常温下不和水作用，在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO，在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。1735年瑞典化学家布兰特（G.Brandt）制出金属钴。1780年瑞典化学家伯格曼（T. Bergman）确定钴为元素。长期以来钴的矿物或钴的化合物一直用作陶瓷、玻璃、珐琅的釉料。到20世纪，钴及其合金在电机、机械、化工、航空和航天等工业部门得到广泛的应用，并成为一种重要的战略金属，消费量逐年增加。中国于50年代开始从钴土矿、镍矿和含钴黄铁矿中提钴。钴的化合物：钴的拉丁文原意就是“地下恶魔”。数百年前，德国萨克森州有一个规模很大的银铜多金属矿床开采中心，矿工们发现一种外表似银的矿石，并试验炼出有价金属，结果十分糟糕，不但未能提炼出值钱的金属，而且使工人二氧化硫等毒气中毒。人们把这件事说成是“地下恶魔”作祟。在教堂里诵读祈祷文，为工人解脱“地下恶魔”迫害。这个“地下恶魔”其实是辉钴矿。 1753年，瑞典化学家格·波朗特（G.Brandt）从辉钴矿中分离出浅玫色的灰色金属，制出金属钴。1780年瑞典化学家伯格曼（T.Bergman）确定钴为元素。钐钴磁铁中的钴的性质：钴是具有光泽的钢灰色金属，熔点1493℃、比重8.9,比较硬而脆，钴是铁磁性的,在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力学性质、的电化学行为方面与铁和镍相类似。加热到1150℃时磁性消失。钴的化合价为2价和3价。在常温下不和水作用，在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO，在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。钐钴磁铁中钴在地壳中的平均含量为0.001%（质量），海洋中钴总量约23亿吨，自然界已知含钴矿物近百种，但没有单独的钴矿物，大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌、银、锰、等硫化物矿床中，且含钴量较低。 全世界已探明钴金属储量148万吨,中国已探明钴金属储量仅47万吨。分布于全国24个省（区），其中主要有甘肃、青海、山东、云南、湖北、青海、河北和山西。这七个省的合计储量占全国总保有储量的71%，其中以甘肃储量最多，占全国的28%。此外，安徽、四川、新疆等省（区）也有一定的储量。 世界钴产量1986年达到顶峰3万吨，以后不断下降，到1989年只有2.5万吨左右。扎伊尔和赞比亚是最大的钴生产国，其产量约占世界总产量的70%。钐钴磁铁中提取冶炼钴矿物的赋存状态复杂，矿石品位低，所以提取方法很多而且工艺复杂，回收率较低。钴矿的选矿对一般是将钴矿石通过手选、重选、泡沫浮选可提取到含钴15-25%的钴精矿。钴的冶炼一般先用火法将钴精矿、砷钴精矿、含钴硫化镍精矿、铜钴矿、钴硫精矿中的钴富集或转为可溶性状态，然后再用湿法冶炼方法制成氯化钴溶液或硫酸钴溶液,再用化学沉淀和萃取等方法进一步使钴富集和提纯，最后得到钴化合物或金属钴。本文为转载稿，仅代表作者本人的观点，与本网立场无关。上海有色网信息科技有限公司不对其中包含或引用的信息的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。对于任何因直接或间接采用、转载本文提供的信息造成的损失，上海有色网信息科技有限公司均不承担责任。媒体合作事宜， 敬请联系info@smm.cn 或 021-6183 1988 转 5009。

磁铁矿的化学成分为Fe3O4，晶体属等轴晶系的氧化物矿藏，晶体常呈八面体和菱形十二面体、集合体呈粒状或块状。无缺单晶形呈八面体或菱形十二面体，呈菱形十二面体时，菱形面上常有平行该晶面长对角线方向的条纹。集合体为细密块状或粒状。色彩为铁黑色，条痕呈黑色，金属光泽或半金属光泽，不透明，无解理，摩氏硬度5.5-6，比重4.8-5.3。由于它具有强磁性，我国古代又称为慈石、磁石、玄石。是矿藏中磁性最强的，能被永久磁铁招引，我国古代的指南针"司南"就是使用这一特性制成的。氧化后变为赤铁矿或褐铁矿。 　　磁铁矿散布广，有多种成因。生于蜕变矿床和内生矿床中，岩浆成因矿床以瑞典基鲁纳为典型;火山效果有关的矿浆直接构成的以智利拉克铁矿为典型;触摸蜕变构成的铁矿以我国大冶铁矿为典型;含铁堆积岩层经区域蜕变效果构成的铁矿，档次低规划大，俄罗斯、北美、巴西、澳大利亚和我国辽宁鞍山等地都有很多产出。磁铁矿是炼铁的首要矿藏质料，也是传统的中药材。 　　[晶体化学] 理论组成(wB%)：FeO 31.03，Fe2O3 68.96。其间Fe3 的类质同像代替有Al3 、Ti4 、Cr3 、V3等;代替Fe2 的有Mg2 、Mn2 、Zn2 、Ni2 、Co2 、Cu2 、Ge2 等。 　　当Ti4 代替Fe3 时，随同有Fe2 —Fe3 、Mg2 —Fe2 和V3 —Fe3;Ti亦能够钛铁矿或钛铁晶石的细微包裹体呈定向连生方式存在，系由固溶体出溶而成。在>600℃时，构成磁铁矿FeFe2O4—Fe2TiO4彻底固溶体，矿藏结构式：Fe3[Fe2 1-xFe3 1-2xTi4 x]O4(0≤x≤0.2);Fe3 1.2-xFe2 x-0.2[Fe2 1.2Fe3 0.8-xTi4x]O4(0.2≤x≤0.8);Fe3 2-2xFe2 2x-1[Fe2 2-xTi4x]O4(0.8≤x≤1);其间方括号中的阳离子为八面体配位。在>500℃时则构成FeFe2O4—FeTiO3彻底固溶体;随温度的下降，固溶体发生出溶。 　　当Ti4 代替Fe325%者称钛磁铁矿。含钒钛较多时，则称钒钛磁铁矿。含铬者称铬磁铁矿。钛磁铁矿与钒钛磁铁矿在高温时构成固溶体，温度下降时发生出溶，在光片中可看到钛铁矿在磁铁矿晶粒中生成的显微定向连生常沿磁铁矿的八面体裂开散布，叫钛铁磁铁矿。磁铁矿中的Fe2>25%时称含钛磁铁矿，TiO2 　　[结构与形状] 等轴晶系，a0=0.8396nm;Z=8。反尖晶石型结构。即1/2的Fe3 和悉数的Fe2 占有八面体方位，另1/2的Fe3占有四面体方位。晶格常数a0随Al3 、Cr3 、Mg2 代替量的增大而减小;随Ti4 、Mn2 的代替量增高而增大。 　　六八面体晶类，Oh-m3m(3L44L36L29PC)。晶体常呈八面体和菱形十二面体。在菱形十二面体的菱形晶面上常有平行于该面长对角线方向的条纹，为{111}和{110}的聚形纹(图4-4-3)。依{111}尖晶石律成双晶。集合体一般成细密粒状块体。 　　[物理性质]黑色。条痕黑色。半金属至金属光泽。不透明。无解理，有时可见∥{111}的裂开，往往为含钛磁铁矿中呈显微状的钛铁晶石、钛磁铁矿的包裹体在{111｝方向定向摆放所造成的。性脆。硬度5.5~6。相对密度4.9~5.2。具强磁性，居里点(Tc)578℃。居里点是磁性矿藏的一种热磁效应，为磁性或反磁性物质加热转变为顺磁性物质的临界温度值。 　　[产状与组合] 产于相对较复原的环境。首要成因类型有： 　　岩浆型;触摸交代型;高温热液型;区域蜕变型。 　　[判定特征] 八面体晶形，黑色，条痕黑色，无解理，强磁性。以此可与类似矿藏铬铁矿、黑钨矿、黑锰矿等差异。 　　[工业使用] 为最重要和最常见的铁矿石矿藏。钛磁铁矿、钒钛磁铁矿一起亦为钛、钒的重要矿石矿藏。富含Ti、V、Ni、Co等元素时可综合使用。 　　药用磁铁矿名磁石，别号玄石、慈石、灵磁石、吸铁石、吸针石。成效：潜阳安神;聪耳明目;纳气平喘。 　　磁铁矿散布广，有多种成因。瑞典基鲁纳是典型的岩浆矿床。智利的拉科铁矿是由与火山效果有关的矿浆直接构成的。触摸蜕变构成的铁矿能够我国大冶铁矿为例。由堆积的含铁岩层经区域蜕变效果构成的铁矿(如我国鞍山一带的铁矿)，以磁铁矿和赤铁矿为主，规划很大，但档次较低，是世界上最重要的铁矿来历。前苏联、北美、巴西、澳大利亚都有特大型的此种铁矿。磁铁矿因比严重，并有反抗风化的才能，所以在河槽或沿海砂中也能富集。遭受氧化后能转变为赤铁矿;若保存原有的外形,即称为假象赤铁矿

用于造球的含铁原料绝大部分是铁精矿，其中主要为磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿精矿，有时也使用二次含铁原料，如转炉污泥、硫酸渣分选后的精矿。     磁铁矿石是未风化和未氧化的变质沉积矿床中或岩浆地区交代矿床中的主要含铁矿物。这种矿石的含铁量变化很大，从铁英岩的20%~50%到岩浆矿床的65%不等。     磁铁矿的化学式是Fe3O4，常常也写成FeO·Fe2O3,其理论含铁量为72.4%，其中FeO为31%，Fe2O3为69%。在交代矿床中，可以观察到其二价铁被锰离子或钙离子取代，以及三价铁被 铝离子取代的现象。在成矿温度高的矿床中，发现含有TiO2，它主要以分离的钛铁矿夹于磁铁矿晶体之间。结合在磁铁矿晶格内的五氧化二钒，大部分都与钛共生的矿化的辉长岩块内。尖晶石型磁铁矿结晶成双重氧化物，其含铁以二价态(FeO)和三价态(Fe2O3)存在。     磁铁矿密度4.9~5.2g/cm3,硬度5.5~6.5，立方晶形，难还原和难破碎。它的外表颜色为钢灰色，有黑色条痕，具有磁性。     自然界中纯磁铁矿石很少见到，由于氧化作用，部分磁铁矿石被氧化成赤铁矿石，但仍保持磁铁矿的结晶形态，所以这种矿石叫做假象赤铁故石和半假象赤铁矿石。     为了衡量磁铁矿的氧化程度，通常以全铁(TFe)与氧化亚铁(FeO)的比值来区分。比值越大，说明铁矿石的氧化程度越高。     当w(TFe)/w(FeO)＜2.7,为原生磁铁矿石。     w(TFe)/w(FeO)=2.7~3.5,为混合矿石；     w(TFe)/w(FeO)＞3.5,为氧化矿石。     应当指出，这种划分只是对于矿物成分简单，铁矿石由较单一的磁铁矿和赤铁矿床才适用。如果矿石中含有硅酸铁、硫化铁和碳酸铁等，因其中的FeO不具有磁性，基计算时把它列入上式中的FeO内就会出现假象。     一般开采出来的磁铁矿石含铁量为30%~60%，当含铁量大于45%，粒度大开5或8mm时，可直接供炼铁使用，小于5mm或8mm的作烧结原料。当含铁低于45%，或有害杂质超过规定时，则不能直接利用，必须经过选矿处理。最常用的选矿方法是磁选法，有时还配合采用浮选法。所获得的精矿称磁选精矿，其含铁量大于60%，在矿物结构上与原矿是基本一致的。若磁-浮选联合分选，铁精矿品位可高达68%~69%，造球的原料基本上是经过选矿后的精矿。

铝镍钴磁铁铝镍钴磁铁也叫做磁钢磁钢最原始的定义即是铝镍钴合金(磁钢在英文中AlNiCo即铝镍钴的缩写)，磁钢是由几种硬的强 金属 ，如铁与铝、镍、钴等合成，有时是铜、铌、钽合成，用来制作超硬度永磁合金。磁钢最原始的定义即是铝镍钴合金(磁钢在英文中AlNiCo即铝镍钴的缩写)，磁钢是由几种硬的强 金属 ，如铁与铝、镍、钴等合成，有时是铜、铌、钽合成，用来制作超硬度永磁合金（Any of several hard, strong alloys of iron, aluminum, nickel, cobalt and sometimes copper, niobium, or tantalum, used to make strong permanent magnets.）。其 金属 成分的构成不同，磁性能不同，从而用途也不同，主要用于各种传感器、仪表、电子、机电、医疗、教学、汽车、航空、军事技术等领域。铝镍钴磁铁是最古老的一种磁钢, 被人们称为天然磁体, 虽然他最古老, 但他出色的对高温的适应性, 使其至今仍是最重要的磁钢之一.铝镍钴可以在500℃以上的高温下正常工作, 这是他最大的特点, 另外抗腐蚀性能也比其他的磁体强。铝镍钴磁铁的应用也越来越广泛，从高科技产品到最简单的包装磁，目前应用最为广泛的还是钕铁硼强磁和铁氧体磁铁。 而矫顽力的提高，主要得益于对其本质的认识和高磁晶各向异性化合物的发现，以及制备技术的进步。二十世纪初，人们主要使用碳钢、钨钢、铬钢和钴钢作永磁材料。二十世纪三十年代末，AlNiCo永磁材料开发成功，才使永磁材料的大规模应用成为可能。五十年代，钡铁氧体的出现，既降低了永磁体成本，又将永磁材料的应用范围拓宽到高频领域。到六十年代，稀土钴永磁的出现，则为永磁体的应用开辟了一个新时代。1967年，美国Dayton大学的Strnat等，用粉末粘结法成功地制成SmCo5永磁体，标志着稀土永磁时代的到来。迄今为止，稀十永磁已经历第一代SmCo5，第二代沉淀硬化型Sm2Co17，发展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。此外，在历史上被用作永磁材料的还有Cu-Ni-Fe、Fe-Co-Mo、Fe-Co-V、MnBi、A1MnC合金等。这些合金由于性能不高、成本不低，在大多数场合已很少采用。而AlNiCo、FeCrCo、PtCo等合金在一些特殊场合还得到应用。目前Ba、Sr铁氧体仍然是用量最大的永磁材料，但其许多应用正在逐渐被Nd-Fe-B类材料取代。并且，当前稀土类永磁材料的产值已大大超过铁氧体永磁材料，稀土永磁材料的生产已发展成一大 产业 。

磁铁分天然磁铁和人造磁铁。人造磁铁又分成两种：一种是永久磁铁；另一种是电磁铁。两者的区别在于永久磁铁是由磁性材料(如磁性合金、陶瓷磁铁等)做成的。而电磁铁是在铁芯外面绕上线圈，通入直流电产生磁性，断电后磁性即消失。目前常用的是永久磁铁。由永久磁铁做成的磁选机称为永磁磁选机，是目前黑色选矿厂普遍使用的选别设备，而电磁铁则常用于低场强的电磁设备，如磁筛、脉动电磁精选机。

FeFe2O4 【化学组成】常含Mg、Mn、Ti、V、Cr等元素。其中Mg2+、Mn2+类质同像置换磁铁矿成分中的Fe2+。磁铁矿中Ti的含量比较灵敏地反映磁铁矿的成因:岩浆成因的磁铁矿,Ti含量最高,常形成钛磁铁矿,其成分中TiO2可达12%～16%；接触交代成因和热液成因的磁铁矿,其成分中Ti的含量显着降低；沉积变质成因的磁铁矿,Ti的含量最低。V3+类质同像置换磁铁矿中Fe3+而形成钒磁铁矿Fe2+(Fe3+,V3+)2O4,其成分中V2O3含量可达88%。在磁铁矿铬铁矿类质同像系列中,铬铁矿成分中的Cr2O3可达12%。 【晶体结构】等轴晶系；a0=0.8396 nm；Z为反尖晶石型(即FeⅣ［Fe2+Fe3+］ⅥO4)。 【形态】单晶呈八面体{111}（图Y-25），较少呈菱形十二面体{110}。在菱形十二面体面上长对角线方向常现条纹。双晶依尖晶石律(111)成接触双晶。集合体常成致密块状和粒状。          图Y-25磁铁矿晶体集合体 【物理性质】铁黑色；条痕黑色；半金属光泽；不透明。无解理；有时具{111}裂开。硬度6。相对密度5.20。性脆。具强磁性。 【成因及产状】主要形成于内生作用和变质作用中。常作为岩浆岩的副矿物出现,此外，它是岩浆成因铁矿床、接触交代铁矿床、气化高温含稀土铁矿床、沉积变质铁矿床以及一系列与火山作用有关铁矿床中的主要铁矿物。因其稳定性好亦常见于砂矿中。我国磁铁矿的著名产地有：四川攀枝花(岩浆成因铁矿床)、辽宁鞍山(沉积变质铁矿床)、湖北大冶(接触交代铁矿床)等。 【鉴定特征】以其晶形,黑色条痕和强磁性可与其相似的矿物如赤铁矿、铬铁矿等相区别。 【主要用途】为最重要的炼铁矿物原料之一。所含的V、Ti、Cr等元素常可综合利用。

磁铁矿选矿技术 矿石中以磁铁矿形式存在的铁含最大于全铁含量的85%时，称磁铁矿石。磁铁矿的核心选矿技术是弱磁选，其他选矿技术包括：原矿预选抛尾、精矿反浮选脱硫、脱硅等[5_8]。磁铁矿石的典型选矿工艺流程图见图1。 该流程的特点是：在磁铁矿选厂粗碎或中碎后的粗 选作业，采用磁滑轮预先抛尾，选出部分废石，减少了入磨的矿量，降低了选矿成本;阶段磨矿一阶段选别，降低了磨矿能耗;精矿反浮选脱硫或脱硅，提高了铁精矿的品质 磁铁矿选矿技术比较成熟，广泛应用于各大磁铁矿 选矿厂。大石河铁矿选矿厂采用预先拋尾，阶段磨矿一 阶段磁选工艺流程，原矿铁品位26.23%,精矿铁品位达67. 15%,铁回收率为81. 08%。凹山铁矿选矿厂选用 干式预先抛尾，阶段磨矿-阶段分级工艺流程，原矿铁 品位23. 54% ,精矿铁品位64. 08%,铁回收率为 73.73%。程潮铁矿选矿厂的现行选矿工艺采用三段一闭 路破碎，两段闭路磨矿，干选抛尾、阶段磨矿、阶段选 别。原矿铁品位30.36%,精矿铁品位66. 51%,铁回收 率为 83. 26%。

通过不同产地矿物对比，钛磁铁矿的比磁化率普遍比磁铁矿的低，而其矫顽力比磁……通过不同产地矿物对比，钛磁铁矿的比磁化率普遍比磁铁矿的低，而其矫顽力比磁铁矿高。天然磁铁矿、焙烧磁铁矿和磁赤铁矿的比磁化率的差别不是特别明显，主要的差别是矫顽力，焙烧磁铁矿的矫顽力最大，而天然磁铁矿最小，磁赤铁矿介于中间。焙烧磁铁矿矫顽力大给磨矿分级回路前的矿浆脱磁带来一定的困难，且易在恒定磁场的磁选机的磁场中形成稳定的磁链，磁性产品中易夹杂些非磁性颗粒。

钒钛磁铁矿选矿设备可以由不锈钢或者其他耐磨塑料材料制成。分选筒也可以由其他不会阻碍磁力线的耐磨材料制成。 根据处理量的不同，分选筒可以制造成不同的尺寸。例如，分选筒的直径可以在0.5米至10米的范围内。分选筒的长度可以在3至15米的范围内。可以理解的是，根据所要选别的材料类型和转速，分选筒的尺寸可以根据具体的情况来确定，只要在分选筒的选别腔室内的矿料受到了足够大的磁场的作用，能够被吸附到分选筒的内壁上。 供料机构250布置在分选筒210的左侧的末端，出料机构260布置在分选筒210的另一末端。在图中所不的实施方式中，分选筒是两端开放的，分选筒在进料端的开口小于在出料端的开口。例如，分选筒可以在供料机构的一侧设置用于阻止矿料流出的减缩部。 可以理解的是，分选筒也可以是一端开放，另一端封闭的筒体。相应的，供料机构和出料机构布置在同一侧，也即布置在分选筒的开放的一侧，在此情况下，供料机构包括有将矿料输送至分选筒的另一侧(入料端)的管道。 在其他实施方式中，分选筒也可以设置成自入口端朝向出口端向下倾斜。也即，分选筒中心轴线在出口的一端低于位于进口的一端。 钒钛磁铁矿选矿设备式中，分选筒可以是截头圆锥形的筒状结构，该分选筒从入口端朝向出口端逐渐扩大，从而使得物料可以在重力的作用下自入口朝向出口缓慢运动。分选筒的锥度在2至15度的范围内。 在选矿过程中，分选筒的转速可以在5-20转/分钟，优选地在8至15转/分钟。可以理解的是，分选筒转速也可以是其他适宜的转速。 此外，还需要根据实际的情况选择适当的供料速度。在根据本发明的选矿设备中，进入分选筒内的矿料的供料速度例如可以是每小时20吨(T)。最大可以高达100-200T每小时。 磁场发生装置220围绕分选腔室215布置。磁场发生装置可以是布置在筒体圆周方向上的两组磁板，从而在分选筒的周向上产生磁场。其中每组磁板包括两个磁极相互对应的磁板，并且N极和S极间隔布置，所述磁板可以是由永磁体制成的磁板。在其他的实施方式中，在筒体上可以布置更多组的磁板，例如3至10组磁板(图1B中所示为4组)。可以理解的，根据筒体的尺寸，可以在初选机或者精选机上布置适宜数量的磁板，以便在选矿机的筒体的圆周上产生磁场。 磁场发生装置中的磁板也可以是电磁装置。 在分选筒的出料端设置挡料磁环(未示出)。具体而言，在分选筒的靠近出口的一端设置一个环向的强磁场，用于阻止具有磁性的物质、能够感应出磁性的物质，或者其他能受到磁场影响的物质流出分选筒。该环向强磁场的磁场强度优选地大于4000gs (高斯)，进一步该磁场的磁场强度大于5000gs。 在根据钒钛磁铁矿选矿设备的磁场发生装置中，不同磁板组的磁场强度可以是不同的，在选别腔室内产生用于选项矿物的变化磁场。构成磁场发生装置的磁板的磁场强度可以在大约3000gs (高斯)至6000gs之间。当用于对矿粉进行精细选别时，磁板的磁场强度可以在O至2000gs的范围内。不同强度的磁板可以交替分布或连续分布。

这是我国钛铁矿岩矿床的首要矿石类型。依据攀枝花矿山公司的选矿研讨和出产实践，其钛铁矿精矿的选矿是在对钒钛磁铁矿石经一段磨矿（-0.4mm），一粗、一精、一扫的磁选流程磁选出磁铁矿精矿（Fe51％～52％，TiO212.6％～13.4％，V2O50.5％～0.6％）之后的磁尾（矿）进行。图1   攀枝花钒钛铁矿选矿工艺　　钒钛磁铁矿石以Fe与Ti方式细密共生赋存在钛磁铁矿中的TiO2（约占攀西区域TiO2总储量的53％），因为赋存状况、粒度，以及在高炉冶炼绝大部分没有被复原而以TiO2方式进入炉渣的化学反应特性等要素，现在还难以用机械选矿办法收回使用。可是，跟着攀枝花钢铁研讨所和北京钢铁研讨总院对钛磁铁矿的铁、钛、钒归纳收回而对冶炼工艺和技能的改善与进步，现已基本上打通流程，取得了活跃的效果。此外，还展开了复原磨选制取铁粉和归纳收回钒钛的实验。其流程是：钒钛铁精矿——铁粉；燧道窑碳复原——V2O5；破碎磨矿——富钒钛料—湿法别离——重磁选别离-TiO2。 　　钛铁矿、金红石砂矿：  　　这是我国现在出产钛铁矿和金红石精矿的首要矿石类型。依据海南中兴精密陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜（铺前）、乌场（保定）4个国有钛（砂）矿的出产实践。采矿的回采率＞95％，贫化率＜5％，选矿的总收回率达80%～85％。  　　为了进步资源的使用率和经济效益，削减中矿、尾矿的积压和对环境的污染，广州有色金属研讨院曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”（第三届全国矿产资源归纳使用学术会议论文集，1990年）。  　　该研讨、实验标明：①钛元素首要赋存在以Ti4+与Fe2+呈类质同象置换而构成的钛-铁矿系列中；其间钛铁矿（含TiO252％～54％）和富铁钛铁矿（含TiO246％）所占的份额达66.2％，其次是富钛钛铁矿（含TiO256％～58％）占19.2％，钛赤铁矿（含TiO210.7％～19.5％）占14.6％。此外，钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿藏，矿藏粒度0.2～0.08mm（属可选粒度）；选用二介质作“沉浮”选矿，比重＜3.3的非有用矿藏的上浮扫除率达19.76％，比重＞3.3的有用重矿藏下沉产率达73.5％。③在下沉的重矿藏中，除主收钛铁矿外，可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石；其有用的选矿流程有二：其一是有用重矿藏经电磁选场强6000Oe分选出占钛铁矿矿藏份额88.1％的磁性产品（TiO243％），再经800℃、10min的氧化焙烧，最终经场强650Oe弱磁选，在磁选产品中可取得TiO250%～51％的钛铁矿精矿产品；其二是有用重矿藏（钛铁矿粗精矿，含TiO243%～46％）经电选（2.1kV，120r／min），在导体产品中可取得TiO251%～53％的钛铁矿精矿产品。④在经场强8000—12000Oe磁选的尾矿中，再选用浮选，可取得合格的独居石精矿；再对其经场强＞20000Oe磁选的非电磁性重矿藏尾矿中，选用电选，可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿，在导体性产品中取得合格的金红石精矿。 　　国内外钛矿资源的90％以上用于出产钛白，钛白的出产工艺流程，首要有先进的氯化法、法和传统的硫酸法。

钒钛磁铁矿：这是我国钛铁矿岩矿床的首要矿石类型。依据攀枝花矿山公司的选矿研讨和出产实践，其钛铁矿精矿的选矿是在对钒钛磁铁矿石经一段磨矿(-0.4mm)，一粗、一精、一扫的磁选流程磁选出磁铁矿精矿(Fe51%～52%，TiO212.6%～13.4%，V2O50.5%～0.6%)之后的磁尾(矿)进行。 　　钒钛磁铁矿石以Fe与Ti方式细密共生赋存在钛磁铁矿中的TiO2(约占攀西区域TiO2总储量的53%)，因为赋存状况、粒度，以及在高炉冶炼绝大部分没有被复原而以TiO2方式进入炉渣的化学反应特性等要素，现在还难以用机械选矿办法收回使用。可是，跟着攀枝花钢铁研讨所和北京钢铁研讨总院对钛磁铁矿的铁、钛、钒归纳收回而对冶炼工艺和技能的改善与进步，现已基本上打通流程，取得了活跃的效果。此外，还展开了复原磨选制取铁粉和归纳收回钒钛的实验。其流程是： 　　钒钛铁精矿——铁粉 　　燧道窑碳复原——V2O5 　　破碎磨矿——富钒钛料——湿法别离——重磁选别离——TiO2 　　钛铁矿、金红石砂矿：这是我国现在出产钛铁矿和金红石精矿的首要矿石类型。为了进步资源的使用率和经济效益，削减中矿、尾矿的积压和对环境的污染，广州有色金属研讨院曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”(第三届全国矿产资源归纳使用学术会议论文集，1990年)。该研讨、实验标明：①钛元素首要赋存在以Ti4+与Fe2+呈类质同象置换而构成的钛-铁矿系列中;其间钛铁矿(含TiO252%～54%)和富铁钛铁矿(含TiO246%)所占的份额达66.2%，其次是富钛钛铁矿(含TiO256%～58%)占19.2%，钛赤铁矿(含TiO210.7%～19.5%)占14.6%。此外，钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿藏，矿藏粒度0.2～0.08mm(属可选粒度);选用二介质作“沉浮”选矿，比重 3.3的有用重矿藏下沉产率达73.5%。③在下沉的重矿藏中，除主收钛铁矿外，可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石;其有用的选矿流程有二：其一是有用重矿藏经电磁选场强6000Oe分选出占钛铁矿矿藏份额88.1%的磁性产品(TiO243%)，再经800℃、10min的氧化焙烧，最终经场强650Oe弱磁选，在磁选产品中可取得TiO250%～51%的钛铁矿精矿产品;其二是有用重矿藏(钛铁矿粗精矿，含TiO243%～46%)经电选(2.1kV，120r/min)，在导体产品中可取得TiO251%～53%的钛铁矿精矿产品。④在经场强8000—12000Oe磁选的尾矿中，再选用浮选，可取得合格的独居石精矿;再对其经场强>20000Oe磁选的非电磁性重矿藏尾矿中，选用电选，可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿，在导体性产品中取得合格的金红石精矿。 　　国内外钛矿资源的90%以上用于出产钛白，钛白的出产工艺流程，首要有先进的氯化法、法和传统的硫酸法。

磁铁石英岩属于沉积变质矿床的矿石，目前国内外广泛采用磁选法分选这种类型矿石，该种类型矿石在我国被称为鞍山式贫磁铁矿石，在国外被称为铁燧岩、磁铁石英岩等，这类矿石在铁矿资源中占有重要地位，是目前磁选的主要对象。    磁铁石英岩选矿工艺的特点是采用阶段磁选阶段磨矿流程，这样可阶段排出单体脉石，减少下一阶段的磨矿量。    磁选设备多采用圆筒型磁选机，其底槽为逆流型和半逆流型。在国内和国外也有采用磁力脱水槽进行脱泥的实例。    下面以首都钢铁公司大石河铁矿选矿厂为例进行介绍。    大石河铁矿选矿厂是首都钢铁公司主要原料基地，位于河北省迁安县境内。大石河铁矿石属鞍山式贫磁铁矿，构成各矿体的岩层系属于前震旦纪麻岩并呈条带状和片麻状构造。在矿体之间和矿体内部广泛发育着各种类型的夹石，开采过程中混入15%左右的废石，矿石贫化严重，地质品位30.18%，入选矿石品位只有25%左右。    矿石中金属矿物主要为磁铁矿，其次有少量假象赤铁矿和赤铁矿；脉石矿物以石英为主，其次为辉石、角闪石等，有害杂质较少。    磁铁矿与脉石共生形态简单，容易解离。磁铁矿嵌布粒度较粗且均匀。结晶粒度为0.062～0.5mm的晶粒占60%～70% ,0.5～2mm占10%～20%,0.062mm以下含量占10%左右。赤铁矿粒度较细。脉石矿物结晶粒度亦较粗，在0.18～0.35mm之间。矿石磨至-200网目占75%～80%时，有用矿物与脉石基本达到单体解离。    矿石化学多项分析结果见表。   大石河铁矿石化学多项分析结果　FetFeOSiO2Al2O3CaOMgOPS1号矿样29.911.1847.20.751.242.190.0380.022号矿样30.7310.9947.920.730.581.910.0250.16     流程采用阶段磨矿—弱磁选流程，如下图所示。首先，用磁滑轮对球磨机入料进行预选，在磨矿前可丢弃产率8%、品位9%左右的废石，使入磨产品品位提高2%，磁性铁回收率为99%。对第一段磁选精矿进行二次分级、二次磨矿、二次磁选精矿经细筛后筛上物返回二段球磨机，由于三段磁选的入选粒度得到了严格控制，提高了矿物的单体解离度，可使精矿最终品位由64%～65%提高到67%～68.5%。该流程的主要技术指标为：原矿品位26.28%，精矿品位68.42%，尾矿品位6.41%，回收率82.64%。 大石河铁矿选矿厂生产流程

钒钛磁铁矿选矿技术：钒钛磁铁矿石以Fe与Ti形式致密共生赋存在钛磁铁矿中的TiO2(约占攀西地区TiO2总储量的53%)，由于赋存状态、粒度，以及在高炉冶炼绝大部分没有被还原而以TiO2形式进入炉渣的化学反应特性等因素，目前还难以用机械选矿方法回收利用。但是，随着攀枝花钢铁研究所和北京钢铁研究总院对钛磁铁矿的铁、钛、钒综合回收而对冶炼工艺和技术的改进与提高，现已基本上打通流程，取得了积极的成果。钒钛磁铁矿选矿技术此外，还开展了还原磨选制取铁粉和综合回收钒钛的试验。

钒钛磁铁矿石属于晚期岩浆分凝矿床的矿石。就其矿石粒度嵌布特征和矿物磁学性质而言，这种类型矿矿石是磁选较易处理的对象。目前在我国和国外已具有一定的生产规模，且有较广阔的发展远景。矿石中除含有磁铁矿外多伴生有钛铁矿和钒钴镍等有用元素。脉石矿物多为辉长岩。  我国攀枝花冶金矿山公司处理的就是钒钛磁铁矿。矿石的主要金属矿物有钛磁铁矿、钛铁矿、另有少量磁赤铁矿、褐铁矿、针铁矿、硫钴矿、硫镍钴矿、黄铜矿及墨铜矿等。脉石矿物主要以钛普通辉石、斜长石为主、其次为橄榄石、钛闪石，还有少量的绿泥石、蛇纹石等。  该公司采用一段闭路磨矿和二段磁选一段扫选的工艺流程分选磁性矿，见下图，同时结合其他方法回收钛矿物和钒钴镍矿物。磁选指标为：原矿品位30.81%，精矿品位51.59%，尾矿品位14.17%，回收率74.5%。   攀枝花钒钛磁铁矿磁选流程

由攀钢矿业公司承担的《攀枝花钒钛磁铁矿提质稳钛增能工程技术研究》，针对攀枝花钒钛磁铁矿矿石多金属共生、含铁品位低、硬度大、剩磁大、矫顽力高、矿石类型多、性质差异大的特点，在详细充分的矿石工艺矿物学研究的基础上，进行了高频振动细筛提高铁精矿品位工业试验、旋流器替代螺旋分级机提高分级效率的工业试验、模拟两段磨矿工业试验、16撑系列提质稳钛增能技术工业试验及工程化改造等一系列工业试验研究和工程化技术研究，其中，自主开发的湿式脱磁器与合作开发的18m2外滤式过滤机解决了生产中的脱磁和过滤难题，高频振动细筛提高铁精矿品位工业试验达到了提高铁精矿品位的目的，解决了普通筛板筛分攀枝花钒钛铁矿不耐磨的难题;旋流器替代螺旋分级机提高分级效率的工业试验解决了工程化改造场地不足的问题，突破了提质稳钛增能工程技术的瓶颈;采用“旋流器+高频细筛”组合分级，确保了二段分级作业分级效率，铁精矿品位的稳定和改造方案的实施，为系统工业试验提供了技术支撑。 该项目研究密切结合生产实际，实现了工程化，将攀枝花钒钛磁铁矿铁精矿品位提高到54%以上，铁精矿中TiO2含量控制在13%以下，使磨选系统原矿处理量和铁精矿产量得到显著提高，解决了原有一段磨矿磁选流程结构不能适应矿石性质变化和生产高品位铁精矿的需要，为低品位复杂共生矿得到高效利用提供了技术依据，可大幅度提高资源利用率，延长矿山开采年限。特别是对白马铁矿和其它钒钛磁铁矿开发利用的工艺技术和设备配置具有重要的推广应用价值，为实现攀钢(集团)公司“精料方针”、提高整体经济效益打下了坚实的基础。

从钒钛磁铁矿中提取钒的方法可概括为两种：火法是通过钒铁精矿或钒渣间接提钒，湿法则是用钒铁精矿直接提钒。目前我国以间接提钒法为主。 火法提钒工艺：将选矿产品钒铁精矿直接进入高炉或电炉中冶炼，使矿石中的钒大部分进入铁水，再将含钒铁水入转炉送氧吹炼，使钒富集于渣中，成为钒渣。钒渣经焙烧、浸出、过滤、即得五氧化二钒。这一方法的最大优点是钒回收率高，特别适用于低品位钒矿石的利用。缺点是矿石处理量大，而生产规模小，与大规模的钢铁工业生产不相适应 。 湿法提钒工艺：将钒铁精矿加芒硝制团，经焙烧、水浸、使钒酸钠进入溶液，再加硫酸使之转化为五氧化二钒。水浸后的球团再用于炼铁。湿法的优点是工艺流程短，钒的回收率高。 上图是钒钛磁铁矿提钒的生铁-钒渣工艺的流程。 近20年来我国积累了大量有关钒钛磁铁矿提钒工艺的经验，并首创高炉炼铁-雾化提钒法。目前攀枝花钢铁公司用此种方法大规模生产钒渣。高炉炼铁-雾化吹钒渣法的要旨是，将铁水在中间罐内撇渣和整流，在雾化器中雾化，雾化后的铁水进入雾化炉反应，提钒后的铁水(即“半钢”)流入半钢罐，使之在半钢罐面上形成钒渣层，将半钢分离即得钒渣(下图)。1978年攀枝花钢铁公司已建成两座120t雾化炉，其设计能力为年产8.31～8.9万t钒渣。

以钒钛磁铁矿为质料直接出产V2O5的工厂主要有南非、芬兰及澳大利亚等国的钒厂。钒钛磁铁矿中钒主要以类质同象替代尖晶石中的铁，但各地的钒钛磁铁矿仍有其成矿的差异。 一、芬兰 芬兰劳塔鲁基公司的奥坦马基矿含40%的磁铁矿，含V 0.25%～0.3%。钒存在于钛磁铁矿晶格中。矿石先磁选去掉脉石，然后细磨至0.1～0.2mm，湿式磁选得含钒磁铁矿精矿，成分如下： 成分     V       Fe     TiO2     SiO2 %     0.65     69.5     1.8      0.5 该流程的特色为用球团矿在竖炉中焙烧。加3%～6%的纯碱制成10～12mm的球团入炉，1200℃逗留约11h。冷却至600～700℃出炉。用水浸36h。钒浸取率大于95%。加Al2（SO4）3除硅，清液加硫酸铵沉淀出。浸取后的球团作为炼铁质料。 木斯塔瓦拉是该公司在1962年发现的新基地，1976年建成投产。矿石含Fe 17%、V 0.2%。其工艺流程基本上与奥坦马基类似。钒的总回收率为77%。沉钒率为99.8%，年产V2O5 3kt。制品成分如下：制品V2O5V2O4Fe2O3SiO2Na2OK2ONH3H2O钒酸铵/%900.60.020.10.10.15.63.2熔片/%926.00.050.150.10.1二、南非 南非德兰士瓦的布什维德火成岩有约20亿t钒钛磁铁矿。主矿层含V2O5 1.5%左右，54%～60%的Fe及12%～14%的TiO2。 （一）德兰士瓦的威特班克钒厂 其质料成分如下：成分FeV2O5TiO2Al2O3Cr2O3%50～60～2.58～201～9～1.0 其出产流程如图1。矿石经磨细至70%－200目，脱水，配加纯碱、食盐、芒硝，在反转窑内1200℃氧化焙烧。排出的HCl气体，先喷水冷却，然后用中和，通过循环吸收，NH4Cl到达150～180g/L，用作沉钒剂。焙烧料比严重、多孔，用水渗滤浸取。浸取液用NH4Cl沉钒得。在50℃下枯燥，为白色结晶，作为产品出售。进一步煅烧脱，得赤色氧化钒作催化剂用。进一步熔化，可制成熔片出售，成分如下：成分V2O5Na2OSiO2FeAsPS/%77.10.10.10.050.010.010.01红氧化钒熔片/%99.30.20.20.20.010.010.01图1  南非威特班克厂流程 从矿石至产品，钒的总收率约60%。沉钒后液经蒸腾、浓缩后可分出NaCl，与NH4Cl母液，均可回来运用。 （二）米德尔堡的瓦斯帕克洛夫厂 该厂于1974年投产。也用布什维德矿作质料。成分（%）如下：成分VFeTiO2SiO2%0.9255.612.72.2 矿石先碎至30mm，烘干，再磨细至70%－0.09mm，增加芒硝，用Na2SO4返液造粒，粒径10～12mm。先在链箅机上枯燥、预热至900℃，然后在反转窑1270℃焙烧60～110min，转化率大于92%。研讨以为，使用返液中的V5＋在焙烧中起催化作用，可促进矿石中的三价钒与芒硝反响转化为可溶性V2O5。矿石中的SiO2对钒的转浸率有显着影响。由2可见，SiO2大于2.5%才有显着的晦气影响，碱与硅酸的结合随温度升高及时刻延伸而增加。图2  氧化硅对钒浸出率的影响 1－增加7%Na2SO4；2－增加14%Na2SO4 焙烧后的球团在串联的大型浸取塔使用热水作逆流浸取，温度对浸取率有显着影响，如图3所示。进步温度至125℃可显着缩短浸取时刻。图3  浸出温度对钒浸出率的影响 所得浸取液含35～70g/L V，1g/L SiO2左右，悬浮物3～7g/L。除硅时参加Al2（SO4）3，用量每mol的SiO2为1.2mol。 沉钒时参加（NH4）2SO4用量每mol的V2O5为1.2mol，pH＝7.5～9，温度为25～35℃，得到的含Na2O小于0.1%，在反转窑内分化、熔化成V2O5熔片出售。 选用钒钛磁铁矿直接化焙烧后，浸取渣含钠高时，不宜再用作炼铁质料，或只能部分用作炼铁质料，是本法的严重缺陷。

磁铁矿石属于矽卡岩型矿石，其中主要铁矿物为磁铁矿，还含有少量的硫化矿物，并伴生有钴镍钒等有色金属，脉石为矽卡岩。矿石呈斑点状、角砾状、带状和块状。磁化系数与磁铁石英岩相似。根据粒度嵌布特性可分为粗粒、细粒、微细粒和极微细粒嵌布矿石。典型的这一类选矿厂有美国恩派尔选厂、格雷斯选厂、加拿大希尔顿选厂和澳大利亚怒江选厂。中国的多集中分布在鄂东、邯郸、山东、江苏和安徽等地有五家子铁矿和玉石洼铁矿等。依据磁铁矿石的物理性质，最有效的选矿方法是以磁选法回收磁性矿物，以浮选法回收伴生的硫化矿物。其分选工艺多是二至四段破碎，并在破碎流程中配有一至二段干式磁选，选别中碎或细碎产品。对进一步深选产品，经二至三段细磨，进行二至五次湿式磁选，获得最终铁精矿产品采用磁选——浮选或浮选——磁选等联合流程，在提高铁精矿品位的同时，还可回收伴生矿物成为相应的精矿产品，以及精矿的脱硫。磁铁矿石磨矿粒度较粗且泥化的粒子含量较少，一般用磁选机即可进行脱泥。选别磁铁矿石的选矿厂按照全循环供水流程操作，循环水利用率为75%～85%。

磁铁矿反浮选脱硅工艺：对于脉石为硅质的磁铁精矿进行提质。反浮选脱硅是很好的途径。尖山选矿厂铁精矿品位反浮选之前为65.15%。含Si0.28%。我们院针对该矿石采用一粗、一精、三扫的工艺流程进行阴离子反浮选提铁降硅，反浮选精矿铁品位68.18%、Si0.24%。弓长岭选矿厂磁选最终产品的TFe品位为65.5%，用阳离子反浮选法对磁选精矿进行再选，浮选精矿品位达到68.8%，Si023.90%，铁回收率98.50%e。鲁南矿业公司选矿厂采用阴离子反浮选后，磁铁精矿品位由原来64%提高到了67%。我们研制了新型耐低温阳离子捕收剂GE-601，克服了十二胺等起泡量大、泡沫发粘、难消泡，泡沫产品难处理的缺点。反浮选某磁选磁铁矿精矿，在温度22℃时获得的指标为：精矿铁品位69.31%、回收率97.90%;在12℃低温条件下，获得了与常温条件基本一致的良好指标：精矿Fe品位69.17%、回收率为97.87%。

钒钛磁铁矿选矿：钒钛磁铁矿：这是我国钛铁矿岩矿床的首要矿石类型。依据攀枝花矿山公司的选矿研讨和出产实践，其钛铁矿精矿的选矿是在对钒钛磁铁矿石经一段磨矿(-0.4mm)，一粗、一精、一扫的磁选流程磁选出磁铁矿精矿(Fe51%～52%，TiO212.6%～13.4%，V2O50.5%～0.6%)之后的磁尾(矿)进行。磁尾矿(含TiO27%～9%)中粒状和部分片晶状钛铁矿精矿的选矿办法 钒钛磁铁矿石以Fe与Ti方式细密共生赋存在钛磁铁矿中的TiO2(约占攀西区域TiO2总储量的53%)，因为赋存状况、粒度，以及在高炉冶炼绝大部分没有被复原而以TiO2方式进入炉渣的化学反应特性等要素，现在还难以用机械选矿办法收回使用。可是，跟着攀枝花钢铁研讨所和北京钢铁研讨总院对钛磁铁矿的铁、钛、钒归纳收回而对冶炼工艺和技能的改善与进步，现已基本上打通流程，取得了活跃的效果。此外，还展开了复原磨选制取铁粉和归纳收回钒钛的实验。其流程是： 钒钛铁精矿— 铁粉--道窑碳复原— V2O5--破碎磨矿— 富钒钛料—湿法别离---重磁选别离--TiO2 钛铁矿、金红石砂矿：这是我国现在出产钛铁矿和金红石精矿的首要矿石类型。依据海南中兴精密陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜(铺前)、乌场(保定)4个国有钛(砂)矿的出产实践，其钛铁矿、金红石、锆石、独居石砂矿的采矿、选矿工艺流程和各种精矿的技能指标如图3.5.10。采矿的回采率>95%，贫化率 为了进步资源的使用率和经济效益，削减中矿、尾矿的积压和对环境的污染，广州有色金属研讨院曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”(第三届全国矿产资源归纳使用学术会议论文集，1990年)。该研讨、实验标明：①钛元素首要赋存在以Ti4+与Fe2+呈类质同象置换而构成的钛-铁矿系列中;其间钛铁矿(含TiO252%～54%)和富铁钛铁矿(含TiO246%)所占的份额达66.2%，其次是富钛钛铁矿(含TiO256%～58%)占19.2%，钛赤铁矿(含TiO210.7%～19.5%)占14.6%。此外，钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿藏，矿藏粒度0.2～0.08mm(属可选粒度);选用二介质作“沉浮”选矿，比重 3.3的有用重矿藏下沉产率达73.5%。③在下沉的重矿藏中，除主收钛铁矿外，可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石;其有用的选矿流程有二：其一是有用重矿藏经电磁选场强6000Oe分选出占钛铁矿矿藏份额88.1%的磁性产品(TiO243%)，再经800℃、10min的氧化焙烧，最终经场强650Oe弱磁选，在磁选产品中可取得TiO250%～51%的钛铁矿精矿产品;其二是有用重矿藏(钛铁矿粗精矿，含TiO243%～46%)经电选(2.1kV，120r/min)，在导体产品中可取得TiO251%～53%的钛铁矿精矿产品。④在经场强8000—12000 Oe磁选的尾矿中，再选用浮选，可取得合格的独居石精矿;再对其经场强>20000Oe磁选的非电磁性重矿藏尾矿中，选用电选，可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿，在导体性产品中取得合格的金红石精矿。

[next]     从钒钛磁铁矿中提取钒的方法可概括为两种：火法是通过钒铁精矿或钒渣间接提钒，湿法则是用钒铁精矿直接提钒。目前我国以间接提钒法为主。    火法提钒工艺：将选矿产品钒铁精矿直接进入高炉或电炉中冶炼，使矿石中的钒大部分进入铁水，再将含钒铁水入转炉送氧吹炼，使钒富集于渣中，成为钒渣。钒渣经焙烧、浸出、过滤、即得五氧化二钒。这一方法的最大优点是钒回收率高，特别适用于低品位钒矿石的利用。缺点是矿石处理量大，而生产规模小，与大规模的钢铁工业生产不相适应。    湿法提钒工艺：将钒铁精矿加芒硝制团，经焙烧、水浸、使钒酸钠进入溶液，再加硫酸使之转化为五氧化二钒。水浸后的球团再用于炼铁。湿法的优点是工艺流程短，钒的回收率高。    上图是钒钛磁铁矿提钒的生铁-钒渣工艺的流程。    近20年来我国积累了大量有关钒钛磁铁矿提钒工艺的经验，并首创高炉炼铁-雾化提钒法。目前攀枝花钢铁公司用此种方法大规模生产钒渣。高炉炼铁-雾化吹钒渣法的要旨是，将铁水在中间罐内撇渣和整流，在雾化器中雾化，雾化后的铁水进入雾化炉反应，提钒后的铁水（即“半钢”）流入半钢罐，使之在半钢罐面上形成钒渣层，将半钢分离即得钒渣（下图）。1978年攀枝花钢铁公司已建成两座120t雾化炉，其设计能力为年产8.31～8.9万t钒渣。

磁铁矿选矿：磁铁矿在我国铁矿物的储量中占了很大的比例，达到了48.8%。找出合理的选矿工艺及选矿设备来处理磁铁矿物对于我们国家矿山的发展及整个钢铁业的发展都有着极为重要的意义。近年来我国的选矿工作者经过了不懈的努力使磁铁矿选矿工艺及设备有了很大的发展，铁精矿品位有了很大的提高。个别选矿厂已经达到了70%，全国平均提高了l%以上;而且杂质含量明显下降，有的选矿厂应用单一磁选法把二氧化硅含量降到了2%以下。给炼铁创造了有利的条件，同时也发展了矿山自己。 以下是存在问题，分述如下： 1、磨矿产品细度不尽合理我国磁铁矿物的嵌布粒度极不均匀，从几微米到几毫米都有，且在同一矿山同一矿体中存在同样的问题，给选矿作业带来了很大的困难。现在的工艺为了磁铁矿物的单体分离达到工艺要求，就必然会以最小的嵌布粒度作为标准进行磨矿，其结果造成部分矿物的过磨。当矿物产生过磨时，矿粒自身的键力大于其自身的惯性力时，使选矿工艺变得无计可施，其后果是精矿品位的降低及金属回收率的降低，之所以存在这种现象，主要有以下几方面因素。(1)磨矿设备单一。我国磨矿设备品种单一，且选矿厂只能在目前市场上仅有的几种类型中选择，不外乎自磨，球磨，棒磨。自磨以其选择性磨矿作用强而被选矿工作者看好，但其难磨粒子的存在又给推广应用造成了很大的障碍。这是因为处理难磨粒子的破碎系统对铁器的进入限制很严，非铁磁性金属的剔除很难做到，铁磁性金属又难与磁性矿物分开，所以顽石破碎系统很难运行，使自磨机的生产能力无法提高，满足不了选矿生产要求，这样就限制了自磨机在磁铁矿山的推广应用。精确的除铁装置，顽石破碎系统放宽对铁器的限制界限，是今后研究的方向。近年来国内的选矿工作者及设备制造厂进行了这方面的研究，而且收到了一些效果。例如柱磨机已在现场试验，获取了一些非常重要的数据，为今后的科研奠定了一定的基础。球磨机除规格之外其作用相同，其可选择的范围有限。国内对这方面的重视不够，投入的也很少，使选矿工作者没有选择的余地。其结果是只能用流程来适应设备，选矿工艺流程无法达到最优。近年选矿工作者对国外的辊磨机、艾沙磨、搅拌磨进行了一些研究，现在还停留在试验阶段，由于其造价高也给其推广应用带来一定的困难，真正进人选矿流程还没有先例。国内近几年研制的柱磨机为选矿工作者提供了新的磨矿设备，这类磨矿设备对矿物磨碎有其独到的作用，且造价低，磨矿成本低，为选矿工作者提供了新的思路，为磨矿开辟了新的道路。由于近些年才进入市场，而且磁铁矿还处于试验阶段，其设计质量，制造精度，耐磨材料，连续运转能力，可操控性还有待进一步提高。其处理能力还很小，不利于大规模生产的需要，今后应该在设备大型化工作间隙自适应方面进一部研究。减少手动调节次数。这样才能在磁铁矿厂推广应用。(2)磨矿作业的给矿粒级过宽。现在的磨矿工艺普遍是两段这在磨矿介质的选择上存在很大困难。针对性特别强的选择磨矿介质很难做到，针对性磨矿也无法实现，造成部分矿物被过磨，给选别作业带来很大困难。同时一味的追求短流程也是造成这种局面的一个重要因素。这也是一个误区，我们的研究方向应该是增加磨矿段数，使给矿粒级变窄，使磨矿介质的选择更有针对性，通过提高每段磨矿效率来提高整体磨矿效率，这样消耗并没有增加。(3)分级作业有待进一步完善。我国磁铁矿选矿厂现在应用的分级设备主要有螺旋分级机，水利螺旋器，高频细筛。螺旋分级机大部分选矿厂多年来一直在应用，由于近年来铁精矿价格市场对品位加价幅度的提高，促使人们对对提高铁精矿品位更加重视，螺旋分级机的分级效率低，反向富级的缺点也得到人们的格外重视，所以在一些选矿厂已经被一些其他设备所代替，最终会被淘汰掉。水力螺旋器正在被大量应用于选矿厂用于分级设备，同时也也存在一些问题：一是由于水利螺旋机是利用重力场进行分级，这就要求水利螺旋器内重力场是稳定的。这样矿物才能被精确分级，但是我们现在的自动控制水平很难做到使水利螺旋器内有由一个稳定的重力场，故精确分级无法实现;二是由于应用上的误区使水利螺旋器的给矿粒级过宽，势必造成小密度的大颗粒与大密度的小颗粒混在一起同样无法精确分级。这就限制了水利螺旋器的应用和发展。今后的研究方向应该放在自控上，使水利螺旋器内的重力场保持稳定。这样才能使水利螺旋器充分发挥其独特的功能，以达到精确分级的目的。近年来高频细筛在磁铁矿选矿厂正被广泛的应用，对提铁降杂起到了非常重要的作用。国外的高频细筛结构比较合理，筛分效率也比较高但造价要比国内高许多，在矿山应用比较少。近几年国内高频细筛制造厂作了大量的工作，也取得了很好的成绩。选矿厂应用国内设备比较多，近年来也受到了比较好的效果，但设备本身即应用上存在一些问题，使其优势没有得到很好的发挥。一是筛上合格粒级含量高，二是筛网磨损过快。造成上述问题出现有以下几方面原因第一，给矿量过大，使筛子超负荷运转，无法满足筛子的工况条件要求，导致筛上合格粒级含量过高，这主要是高频细筛生产厂对高频细筛生产能力的期望值过高，根据生产厂标定的生产能力或者超过其生产能力给矿使问题变得更为严重; 第二，给矿部位设计不尽合理，造成给矿部位磨损过快，降低了筛网使用寿命;第三，筛网的材质不过关。今后应该向提高质量保证精度方向努力。 2、选别作业存在的问题经过选矿厂工作者及生产厂家的努力，国内的磁选设备有了一定的发展，，但距磁铁矿工艺的要求还有很大的距离。筒型永磁磁选机作为传统磁选设备历史悠久，虽在选矿厂的应用比较广泛，但产品比较单一，人们只能在有限的品种中进行有限的选择，很难做到对不同的矿物有不同的针对性，且筒型磁选机对于以达到单体分离的矿物的分泌效果还比较理想，但对连声体显得无能为力。

一、概  述    钒钛磁铁矿是一种多金属元素的复合矿，是以含铁、钒、钛为主的共生的磁铁矿。攀枝花矿是经过磁选后的钒钛磁铁精矿，由于是一段磨矿工艺，粒度非常粗，精矿中粒度小于0.074mm者含量仅为35%～40%,从化学成分看，TiO2高达12%～13%,铁品位则只有51.5%左右,Al2O3也偏高，达4.5%左右，由于钒钛磁铁精矿的物化性能的特殊性，造成了钒钛磁铁精矿烧结的一些特殊之处。    二、钒钛磁铁精矿的特点    由一段磨矿磁选得到的钒钛磁铁精矿的主要特点有：    (1)精矿粒度粗。小于0.074mm的精矿占30%～40%,且颗粒表面平整、边缘光滑，其大小差异较小，成球性差，从而造成烧结料层透气性差、烧结利用系数低。强化普通精矿制粒的有效措施，用于强化攀枝花钒钛磁铁精矿制粒，其效果较差。    (2)精矿铁品位低。钒钛磁铁矿本身成矿的理论含铁量低，加之钛磁铁矿中的脉石矿物难以选别所致。这是造成钒钛烧结矿品位低，高炉冶炼渣量大的原因。    (3)磁铁精矿SiO2含量低，TiO2含量高。由于精矿中SiO2含量低，烧结时产生的液相量不足，烧结矿难以得到很好地粘结;TiO2含量高，不仅降低了烧结料的铁分，且烧结温度高，同时，因CaO•TiO2的形成不利于烧结矿的固结，致使钒钛烧结矿脆性大、强度差、返矿率高。这也是导致钒钛烧结矿烧结利用系数低的另一个重要原因。    (4)Al2O3含量高。这对烧结矿强度和高、低温还原性均有不利影响。    这些特点同矿石的矿物组成和选矿工艺有着密切的关系，从而决定了其烧结性能。    三、钒钛磁铁精矿烧结    钒钛磁铁精矿是烧结用主要含铁原料，在攀钢烧结生产中，占70%～80%,其余含铁原料为普通富矿粉。国产矿含铁品位都较低。   （一）钒钛磁铁精矿烧结生产的特点    1.钒钛磁铁精矿烧结的难点    钒钛磁铁精矿烧结的难点为：    (1)成球性不好，球粒热强度低，料层透气性差。精矿成球性与亲水性、粒度粗细、粗细粒级比例、颗粒表面粗糙度、孔隙率等因素有关。    攀枝花钒钛磁铁精矿润湿热值较大，表明其亲水性较好，但其粒度太粗，小于0.074mm精矿含量仅占35%左右，比表面积仅为491.1723cm2/g,孔隙率低，在不添加任何粘结剂的情况下，其成球性指数最小，表明其成球性最差。    另外，不添加任何粘结剂时，已制粒混合料中准颗粒强度极差。烧结过程中烧结矿带、燃烧带、预热带和过湿带的阻力损失依次为1176Pa、3332Pa、4312Pa、1960Pa,预热带最薄，但是阻力最大，这表明在受热和挤压时，准颗粒严重粉化，这必然影响整个料层的透气性。    (2)烧结矿强度差、成品率低。由于攀精矿TiO2和Al2O3含量较高，而TFe和SiO2含量较低，采用目前的熔融型烧结方法，生成的烧结矿中普通硅酸盐粘结相量仅有15%～20%,钙钛矿本身的抗压强度低，仅为复合铁酸盐(SFCA)的1/4,而且，钙钛矿的熔化温度高，表面张力小，在烧结过程中最先析出，充填于硅酸盐、钛磁铁矿和钛赤铁矿晶粒之间，使得烧结矿孔隙率高，各种矿物之间的粘结力减弱，因此，烧结矿的强度差，成品率低。[next]    2.钒钛磁铁精矿烧结生产的特点    钒钛磁铁精矿烧结生产的特点是利用系数和强度低，返矿和工序能耗高。    攀钢投产前用攀枝花和承德钒钛铁精矿做烧结试验，结果表明，在没有强化措施的条件下，系数仅达到1.0t/(m2•h).攀钢设计利用系数为1.08t/(m2•h),从投产到1982年，系数一直徘徊在1.0t/(m2•h)左右。后来采取了一系列强化措施，通过研究和应用，逐步地使利用系数提高到1.15h/(m2•h)左右，1999年已达到1.275t/(m2•h).同国内主要烧结厂相比，利用系数偏低。这表明钒钛磁铁精矿烧结的强化要比普通精矿难得多，其主要原因是混合料的透气性差。影响透气性的主要因素是精矿粒度粗。由于粒度粗、混合料成球性差，必然导致料层透气性不好。科研人员曾对大于3mm的混合料颗粒进行压试，结果表明，几乎不存在由精矿本身形成的大于3mm的小球。所有大于3mm的小球都是由返矿、富矿粉、石灰石粉、焦粉颗粒形成的。将大于3mm混合料进行水洗，把粘附的精矿粉洗除，然后把骨架颗粒烘干和分级，检测出的形成大于3mm的混合料骨架颗粒中，小于3mm的颗粒只有10%～15%,说明小于3mm的颗粒很难形成大于3mm的颗粒。混合料中大部分大于3mm颗粒来自返矿和粉矿。    由于烧结矿强度低，钒钛磁铁精矿实际上是处于高返矿量下进行烧结生产。为消除返矿的恶性循环，使返矿量在适宜水平下平衡，采取了诸如尽可能提高料层厚度，确保铺平烧透提高成品率，控制适宜FeO含量范围，定期更换筛板等措施，使冷返矿中大于5mm部分不大于15%,热返矿量不大于10%,返矿率已从1990年的50%降至1999年的30%.    钒钛磁铁精矿烧结的长期生产表明，混合料含碳低，一般为2.8%～3.0%,但工序能耗却比较高。从工序能耗结构上分析，固体燃料消耗占81.06%,煤气消耗占4.24%,电力占14.04%,其他为0.66%.固体燃料消耗高，其主要原因是成品率低，返矿量大，热量消耗在返矿循环上；另外因料层薄(料层1999年才达到450mm),料层自动蓄热作用不好，热利用差。    3.钒钛磁铁精矿烧结工艺    钒钛磁铁精矿烧结既有“低硅”难烧的特点，又因含TiO2(12%～13%)高形成与普通低硅烧结不同的特点。表现在操作上为混合料适宜水分和含碳量都较低，点火温度高，料层薄，实际生产操作可归纳为：大风、低水、低碳、较薄料层。    (1)大风。烧结过程必须有足够风量通过料层以满足燃料燃烧和进行物理化学反应的需要。钒钛磁铁精矿含FeO高(30%～31%),而烧结矿中FeO低，因此在烧结过程中，钛磁铁矿被氧化形成钛赤铁矿需要氧多。据理论计算，烧结每吨钒钛磁铁精矿，比普通精矿多耗39m3空气。若考虑空气过剩系数和漏风率，则单位耗用风量高150m3因此，根据钒钛磁铁精矿烧结实践，设计时必须考虑耗用风量高的特点。    (2)低水。钒钛磁铁精矿适宜水分比普通精矿低。主要是由于钒钛磁铁矿中，含钛矿物以钛磁铁矿为主，其结构致密，亲水性差而湿容小。据西昌烧结试验结果，在未预热的条件下混合料适宜水分为5.6%～6.5%,有蒸汽预热的条件下则为7.0%～8.0%.攀钢实际生产所控制的适宜水分为7.0%左右。根据钒钛磁铁矿烧结对水分敏感性强的特点，操作中加足一次水达7.0%,加少量二次水补充，以保持稳定的料层透气性。    (3)低碳。钒钛磁铁精矿烧结含碳量比普通精矿低。主要原因为烧结时生成液相量少，铁精矿含FeO高而烧结时氧化放热多，混合料水分蒸发和汽化耗热少等，因此混合料固定碳含量较低，一般为2.8%左右。    (4)料层较薄。钒钛磁铁精矿由于成球性差，烧结时料层较薄。尽管进行研究并采用了一系列提高料层厚度的措施，使料层由80年代的240mm左右提高到近年的450mm,但仍比国内普通矿500～550mm料层厚度低。    4.钒钛磁铁精矿烧结的强化    为强化钒钛磁铁精矿烧结，已采取了烧结普通精矿行之有效的措施，但烧结利用系数仅提高到1.275t/(m2•h).这表明钒钛磁铁精矿烧结的强化之难。强化措施如下：    (1)松料器的应用。1982年安装了双层潜管式松料器，后改进为三层潜管式松料器，再后又改为扁钢型松料器，使料层提高40～60mm,产量提高2%,固体燃料节省1.2kg/t.    (2)用生石灰强化烧结。普通精矿采用消石灰和生石灰强化烧结，国内从60年代初开始，是有效且至今已普及的措施。科研人员曾在位于承德、北京、西昌等地的有关工厂进行过钒钛磁铁精矿强化烧结试验，结果表明，生石灰或消石灰使用量占熔剂量的40%,增产的效果为10%～18%.在130m2烧结机进行加消石灰的工业试验，配加量为总熔剂量的50%，使料层提高30～40mm,产量提高13%～17%,烧结矿转鼓指数提高2%，固体燃料消耗降低10%.1998年生石灰投入使用，配比为4.5%～5.0%,增产6%～8%左右，固体燃耗下降5kg/(t矿)。生石灰主要起到以下作用：    1)改善了烧结混合料的原始透气性。生石灰消化后的消石灰胶体颗粒极细，平均比表面积达30m2/g,分散度高，粘结力强，大大改善了攀精矿的成球性、制粒，混合料中小于3mm者粒度含量下降了大约10%，从而使垂直烧结速度由19.58mm/min上升到20.3mm/min.    2)改善了准颗粒的热稳定性。由于细微分散的消石灰胶体颗粒的吸水保水性以及受热收缩性，在烧结过程中减轻过湿层的形成，从而减轻了准颗粒在过湿层的破碎,使用生石灰时，过湿层中小于0.8mm颗粒仅为37.29%,而使用石灰石时达到71.89%.另外，准颗粒受热时，由于其中消石灰胶体微粒收缩，使准颗粒中各组分相互靠近，强度不但不像普通准颗粒那样下降，反而有所提高。    3)改善了物料的烧结反应条件。使用生石灰时，CaO直接与其他各种矿物进行接触，促进了固液反应，减少了游离CaO,有利于各种矿物的结晶发育，从而提高了烧结矿的质量。[next]    (3)高负压烧结。为研究钒钛磁铁精矿烧结高负压强化效果，于1986年将抽烟机负压由11760Pa,提高到(14210±490)Pa,相应料层厚度由281mm提高到307mm,机速增加54mm/min,主管负压升高666Pa.实际台时产量升高6.09t,转鼓指数提高2.9%,固体燃料消耗(标煤)下降0.38kg/t.全厂已推广高负压烧结。    (4)实行煤焦分用。攀钢烧结用固体燃料为焦粉和无烟煤粉，当混破混用时，由于两者破碎性能差异大，难以使两者都达到合适的粒度。为防止无烟煤的过粉碎或焦粉粒度过粗以及因煤粉和焦粉的燃烧性的差异和混用时难以稳定两者的比例，引起烧结过程的波动和热量的利用得不到发挥。为此，采用煤、焦分破、分用。实践表明，分破分用利于烧结工艺稳定，节能效果显著，固体燃料消耗(标煤)下降5.4kg/t.    (5)燃料二次分加技术的应用。国内外研究证明燃料二次分加工艺可以改善燃料燃烧条件，具有明显的增产节能效果。钒钛磁铁精矿烧结采用这一技术，也同样达到了增产降耗效果。攀钢于1995年进行工业性试验，1997年正式在两台烧结机上推广应用，燃料分加比例为50:50,取得了增产6.17%,降耗(标煤)1.04kg/t的良好效果，且焦粉分加效果优于无烟煤。    (6)进一步提高混合料温度。钒钛磁铁精矿烧结由于料层透气性差、垂直烧结速度慢，为了进一步改善透气性，采用了矿槽内蒸汽预热混合料方法，使混合料温度达到70℃以上，减少了过湿层危害，料层透气性进一步提高。    (7)烧结矿喷洒卤化物。钒钛烧结矿由于含TiO2(高达8.9%～9.0%)、Al2O3,低温还原粉化率高达52.75%,严重影响高炉料柱透气性，鉴于此攀钢于1995年开始对成品烧结矿进行卤化物溶液喷洒，使烧结矿低温还原粉化率降至20%以下，高炉使用喷洒卤化物烧结矿增产4%～8%,节焦1.3～2.4kg/t的显著效果，炉况顺行，瓦斯灰吹出量明显减少。    (8)富氧点火。增加点火助燃空气含氧浓度提高点火燃气燃烧效率，强化烧结过程。钒钛矿烧结采用富氧点火后(富氧水平为24.4%),成品率、利用系数均有所上升。    (9)热风烧结。钒钛矿采用热风烧结热风温度140℃,热风面积为烧结面积1/4,表层烧结矿强度提高，成品率上升约1%.    (10)降低成品矿运输过程落差。钒钛烧结矿由于矿物结构TiO2•CaO的存在，导致烧结矿性脆，不耐摔打。而攀钢由于地处山区，烧结机、高炉布置不在一个平面上，运输距离长，落差大，例如:6号烧结机至4号高炉运输过程落差高达60m左右，因此成品矿在运输过程中经多次转运摔打，平均粒度大大降低。特别对于钒钛烧结矿而言，降落差意味着减少烧结矿摔打，意味着烧结矿成品率提高，产量上升。近10年，采用了许多方法改善工艺流程，降低烧结矿在运输过程中落差，减少落差20多米，烧结矿中大于20mm者粒度含量上升了5%左右。    (11)添加钢渣粉技术。攀钢钢渣成分其特点是：含1.5%左右的V2O5,其矿物组成主要有:1)硅酸三钙，约占体积的50%;2)钒钙钛氧化物[Ca(TiV)2O7],约占体积的30%;3)镁方铁矿，占体积的15%。攀钢烧结配加钢渣粉技术于1988 年投入工业应用。当每吨烧结矿配加80kg钢渣粉时，收到了增产2.97%,烧结矿贮存性能改善的效果，不配加钢渣的烧结矿贮存7天后小于5mm者粒度含量增加4.5%，而配加钢渣后仅增加1.74%.每台烧结机配用3%的钢渣粉时，石灰石粉单耗下降，工序能耗下降1.55kg/t,转鼓指数上升0.93%.取得上述效果的主要原因有:1)钢渣粉较粗，大于3mm的渣粉约占30%,平均粒度为2.14mm,配入烧结混合料中后改善了混合料的粒度组成后，大于3mm者粒度含量增加了5%左右，从而改善了料层透气性；2)钢渣粉中多为低熔点硅酸盐矿物，取代部分石灰石粉配入烧结混合料中后，可降低混合料的熔点，省去被取代石灰石粉的分解过程及所需热量，因而可以改善固、液相反应的条件，加快烧结速度，提高烧结强度。另外，配加钢渣后，减少了烧结矿中游离的CaO的数量，故可改善贮存性能。    (12)厚料层技术。提高料层厚度，可以发挥厚料层的自动蓄热作用，延长料层的高温保持时间，确保各种渣相的形成和各种结晶相的发育生长。另外，可减少配碳量，提高料层气氛的氧位，从而抑制钙钛矿的生长，发展铁酸盐优质粘结相。所以，厚料层烧结，是提高烧结矿质量的重要途径。    攀钢烧结自投产以来，在采取各种措施改善混合料透气性的前提下，不断提高料层的厚度，从投产初期的200mm左右提高到了1999年的440mm左右。

该种类型矿石中，主要有用矿物是磁铁矿，含少量赤铁矿；脉石矿物主要是石英，含少量角闪石、绿泥石、方解石、云母、绿帘石和磷灰石。矿石呈带状构造，由铁矿物层和脉石层的互层组成。铁矿条带厚度平均为0.5~08mm，非铁矿条带厚度平均为0.2~0.4mm。铁矿物呈细粒嵌布，嵌布粒度为0.1mm 左右。工艺流程见图。按照该流程所达到的选矿指标是：当原矿品位为30%Fe 时，精矿品位达68%回收率82%Fe左右。 鞍山式贫磁铁矿石磁选工艺流程

在苏联分选磁铁矿石基本上只采用磁选方法：干式和湿式磁选与磁力脱泥。只有奥列涅戈尔斯克采选公司采用联合(磁选--重选)流程。 磁铁石英岩用不同规格型号的圆筒磁选机进行二段、三段、四段或五段选别。带有逆流底槽和半逆流底槽的IIBM-90/250型和IIBM-120/300型圆筒磁选机以及近期以来IIBM-150/400型圆筒磁选机应用最广泛。 一段选别通常采用顺流底槽或逆流底槽磁选机，二段选别采用逆流底槽磁选机，而三、四和五段选别采用半逆流底槽磁选机。各段的磁场强度相同，圆筒表面磁场强度介千90～110千安/米。 磁铁矿石选矿工艺属同一类型，并采用阶段选别，将非金属矿部分逐次分离到尾矿中。这是磁铁矿石选矿工艺的特点，因为在分选大多效有用矿物时，可以随着矿物的解离而逐次将金属矿物分离到合格产品中。磁铁矿石的逆向选矿方法对干过程的合理性有所要求，而首先是对于决定各选矿阶段尾矿产率的阶段磨矿粒度有所要求。决定按非金属矿物含量计的磁性产品纯度的精选次数对干尾矿产率有重要影响。消除磁性产品为解离的非金属矿物所贫化，至今仍是提高精矿质量的最重要潜力之一。以不同磨矿方法的英占列茨采选公司磁铁石英岩及用球磨的矽卡岩型磁铁矿石、镁磁性矿石为例，被磨碎矿石磁力分选的结果不总是能令人满意的，在第一选矿阶段中分离的选择性特别低。在这些选矿段的磁性产品中含有17～25%解离的脉石。在以后各选矿段磁性产品中解离的脉石的含量有所降低，但是甚至在精矿中解离的脉石含量也达到2~6%。在一般情况下，对于各种结构的磁选机来说，磁性产品中解离的脉石回收率恒定的规律性已被一些选矿厂的生产实践所证实。应当指出，在精矿中目前尚未被清除的脉石乃是提高磁铁精矿质量的巨大潜力。因此，应当在各段中采用更完善的磁选流程和改迸磁选机结构，以显著提高共分离的选择性。 在一段和二段选矿中，尾矿中磁性部分的含量不超过1.5～5%，而在以后各段中不超过8%。其中的铁含量从25～30%到60-62%。在这些产品中磁铁矿主要存在于细粒嵌布的连生体中。从过程中分出这些连生体容易获得较高质量的精矿。将磁铁矿回收到精矿中的磁选效率相当高。磁选阶段精矿的磁性铁回收率为98～99%。尾矿中磁性铁含量不超过2%，只是在最后阶段分选极细的磨矿物料时分离出的尾矿数量很少时((2～5%)，磁性铁含量提高到5～7%。磁选机单位长度生产能力与人选物料的粒度有关。对于粗粒物料，生产能力为15～40吨/(米·时)；对于细磨物料，生产能力为6～10吨/(米·时)。采用研制的新结构的JIBM-1200/3000型磁选机，当选别-0.074毫米粒级含量达到60%和97%的物料时，单位长度生产能力分别增加到40～70吨/(米·时)和15～25吨/(米·时)。磁选段数代表磁选流程的特点。在所有的磁选厂，磁铁石英岩选矿流程均有至少三个湿式磁选段。随着金属矿物和非金属矿物嵌布粒度的降低和精矿铁品位的提高，磁选段数亦增加。例如，英吉列茨采选公司和米哈依洛夫采选公司最细粒嵌布的矿石采用五段流程进行分选。南部采选公司1号选矿厂和克里沃罗格中部采选公司选矿厂也按这种流程处理嵌布粒度较粗的矿石，并生产铁品位65%以上的精矿。由于在砾磨机溢流中存在大量粗粒顽石而无法对球磨机溢流进行二段和四段磁选，因此当进行无球磨矿时，选矿厂采用两段或三段磨护流程。 克里沃罗格中部采选公司在段闭路磨矿中采用磁选的生产经验是具有肯定意义的这样可以清除解离的部分粗粒脉石而避免过磨，从而使精矿铁品位提高0.1～0.2%。 矽卡岩型磁铁矿石、铁磁铁矿石和镁磁铁矿石的磁选工艺流程与磁铁石英岩选矿流程的差别很小。由于金属矿物和非金属矿物的解离性好，选别段数比较少，并较少对球磨机溢流进行磁选。应当指出，索科洛夫--萨尔拜依采选公司在磁选前对被分选产品进行于磁或脱磁预先处理取得了良好效果。磁处理可以使精矿铁品位提高和使尾矿品位降低0.2%。 磁力脱泥机广泛用于被磨碎矿石的磁选前作业，而在一些选矿厂，也用于脱水前浓缩作业，这种设备可将磨碎物料浓度提高1～4倍，并借此大大提高磁选机和过滤机的生产能力。此外，磁力脱泥机从过程中抛掉了最难排除的矿泥和极贫的细粒嵌布连生体。该作业可以明显提高精矿铁品位。可是，采用磁力脱泥机增加厂房建筑容积，需要增加生产占地面积，从而增加基建费用，因为这种设备非常笨重，单位生产能力低，在各选矿阶段它的单位生产能力为，吨/(米.时)：一段2.5～7.0；二段0.74～4.6；三段1.5～2.4；而在过滤前为2.9～4.8。磁力脱泥机从过程中消耗大部分工业用水，因为其溢流浓度为0.2～2.2%，而只是在一段迸行被磨碎原矿石的脱泥时，浓度提高到5～12%。 当进行磁力脱泥时，应当指出，北部采选公司(1号选矿厂)用磁力脱泥机对一段磨矿分级机溢流进行脱泥取得了良好效果。利用这种设备从过程中清除30%以上解离的脉石和细粒嵌布贫连生体，从而在最终磨矿粒度较粗的情况下，可以使精矿铁品位提高0.05%。 当分选矽卡岩型磁铁矿石、钛磁铁矿石和镁磁铁矿石时，由于磨矿粒度较粗，被处理的物料中泥质颗粒较少，所以物料脱泥了作业比选别磁铁石英岩时应用的少。在这些选矿厂一般用磁选机当作脱泥设备。对细粒磨矿的流程来说，脱泥时可以分离出0.7～1.2%左右，含铁18～19%的矿泥(索科洛失一萨尔采选公司)，同时浓度提高3～10%。

鞍山式贫磁铁矿石在我国铁矿石资源中占有重要地位，是目前磁选的主要对象。下面结合本钢南芬选矿厂对其所用选别流程加以介绍。 矿石性质 本钢南芬选矿广处理的矿石为典型的鞍山式贫磁铁矿石。矿石中铁矿物以磁铁矿为主，含少量赤铁矿；脉石矿物以石英为主，含少量角闪石、绿泥石、方解石、云母、绿帘石和磷灰石。矿石呈条带状构造，由铁矿物层和脉石层的互层组成。铁矿条带厚度平均为0.5～0.8mm，非铁矿条带厚度平均为0.2～0.4mm。铁矿物呈细粒嵌布，嵌布粒度为0.1mm左右。 矿石比重为3.3～3.5，矿石普氏硬度为8～12，磁性率为33%～36%左右。 选别流程 选矿厂采用阶段磨矿阶段选别流程。在这种流程中，首先把矿石粗磨到0.3mm，使脉石层和铁矿物基本解离。粗磨产品先用磁力脱泥槽进行一段选别，选出部分最终尾矿(单体分离的细粒脉石和矿泥)和需要再磨再选的粗精矿。粗矿经细磨磨到0.lmm左右，此时大部分铁矿物和脉石矿物达到单体分离，细磨后的粗精矿经过磁力脱泥槽和筒式磁选机的选别后，所得磁选精矿又进入击振细筛筛分，筛下产品进入最后一段磁力脱泥槽选别，获得最终精矿和尾矿。筛上产品自循环返回到细磨磨矿机中进行再磨。每段选别作业选出的尾矿汇合一起为最终尾矿。 流程比较简单，指标良好。原矿品位为30%时，选出的精矿品位可达68%，回收率为82%左右。 处理鞍山式贫磁铁矿石，无论国内和国外，一般都采用阶段磨矿、阶段选别流程。近几年来，都对现有磁选厂的工艺流程不断地进行强化和改进。为了获得高品位精矿，除增加选别次数(用4－10道磁选机进行选别)外，有的磁选厂增设了磁选精矿的反浮选作业，用捕收剂将连生体和夹杂的单体石英分离出来，效果良好。

钒钛磁铁矿石中的磁铁矿与钛矿物连晶，颗粒粗大。脉石为辉长岩橄榄岩和绿泥石，颗粒分布不均且难细磨。矿石可磨性系数约为磁铁石英岩的1/2，属于易选、难磨和矿物纯度低的矿石，伴有工业品位的钛和钒钴镍等有用元素。 钒钛磁铁矿石主要集中在中国攀西地区和前苏联的乌拉尔地区。攀枝花冶金矿山公司对破碎产品直接进行细磨，采用了一段闭路磨矿和二段磁选一段扫选的工艺流程，选矿厂采用循环水供应系统，对于此类矿石除了回收铁精矿外，同时还回收钛矿物和硫镍矿物产品。-褐铁矿石的选矿褐铁矿石主要呈鲕状、粉状和致密块状结构，鲕粒大小不一。除主要矿物为褐铁矿外，还含有少量赤铁矿菱铁矿。脉石主要为石英、碌泥石、方解石、泥质物和黏土等矿物，还含有锰磷坤等杂质。

磁铁矿在我国铁矿物的储量中占了很大的比例，达到了48.8%。找出合理的磁铁矿选矿工艺及机械来处理磁铁矿物对于我们国家矿山的发展及整个钢铁业的发展都有着极为重要的意义。近年来我国的选矿工作者经过了不懈的努力使磁铁矿选矿工艺及设备有了很大的发展，铁精矿品位有了很大的提高。个别选矿厂已经达到了70%，全国平均提高了l%以上;而且杂质含量明显下降，有的选矿厂应用单一磁选法把二氧化硅含量降到了2%以下。给炼铁创造了有利的条件，同时也发展了矿山自己。 尽管这样，但还存在着一些发展中的问题，分述如下： 1、磨矿产品细度不尽合理：我国磁铁矿物的嵌布粒度极不均匀，从几微米到几毫米都有，且在同一矿山同一矿体中存在同样的问题，给选矿作业带来了很大的困难。现在的工艺为了磁铁矿物的单体分离达到工艺要求，就必然会以最小的嵌布粒度作为标准进行磨矿，其结果造成部分矿物的过磨。 当矿物产生过磨时，矿粒自身的键力大于其自身的惯性力时，使选矿工艺变得无计可施，其后果是精矿品位的降低及金属回收率的降低，之所以存在这种现象，主要有以下几方面因素。 (1)磨矿机械设备单一。我国磨矿机械设备品种单一，且选矿厂只能在目前市场上仅有的几种类型中选择，不外乎自磨，球磨，棒磨。自磨以其选择性磨矿作用强而被选矿工作者看好，但其难磨粒子的存在又给推广应用造成了很大的障碍。这是因为处理难磨粒子的破碎系统对铁器的进入限制很严，非铁磁性金属的剔除很难做到，铁磁性金属又难与磁性矿物分开，所以顽石破碎系统很难运行，使自磨机的生产能力无法提高，满足不了选矿生产要求，这样就限制了自磨机在磁铁矿山的推广应用。精确的除铁装置，顽石破碎系统放宽对铁器的限制界限，是今后研究的方向。 近年来国内的选矿工作者及设备制造厂进行了这方面的研究，而且收到了一些效果。例如柱磨机已在现场试验，获取了一些非常重要的数据，为今后的科研奠定了一定的基础。球磨机除规格之外其作用相同，其可选择的范围有限。国内对这方面的重视不够，投入的也很少，使选矿工作者没有选择的余地。其结果是只能用流程来适应设备，选矿工艺流程无法达到最优。 近几年选矿工作者对国外的辊磨机、艾沙磨、搅拌磨进行了一些研究，现在还停留在试验阶段，由于其造价高也给其推广应用带来一定的困难，真正进人选矿流程还没有先例。国内近几年研制的柱磨机、广义为选矿工作者提供了新的磨矿设备，这类磨矿设备对矿物磨碎有其独到的作用，且造价低，磨矿成本低，为选矿工作者提供了新的思路，为磨矿开辟了新的道路。由于近些年才进入市场，而且磁铁矿还处于试验阶段，其设计质量，制造精度，耐磨材料，连续运转能力，可操控性还有待进一步提高。其处理能力还很小，不利于大规模生产的需要，今后应该在设备大型化工作间隙自适应方面进一部研究。减少手动调节次数。这样才能在磁铁矿厂推广应用。 (2)磨矿作业的给矿粒级过宽。现在的选矿磨矿工艺普遍是两段这在磨矿介质的选择上存在很大困难。针对性特别强的选择磨矿介质很难做到，针对性磨矿也无法实现，造成部分矿物被过磨，给选别作业带来很大困难。同时一味的追求短流程也是造成这种局面的一个重要因素。这也是一个误区，我们的研究方向应该是增加磨矿段数，使给矿粒级变窄，使磨矿介质的选择更有针对性，通过提高每段磨矿效率来提高整体磨矿效率，这样消耗并没有增加。 (3)分级作业有待进一步完善。我国磁铁矿选矿厂现在应用的分级设备主要有螺旋分级机，水力旋流器，高频细筛。螺旋分级机大部分选矿厂多年来一直在应用，由于近年来铁精矿价格市场对品位加价幅度的提高，促使人们对对提高铁精矿品位更加重视，螺旋分级机的分级效率低，反向富级的缺点也得到人们的格外重视，所以在一些选矿厂已经被一些其他设备所代替，最终会被淘汰掉。 水力旋流器正在被大量应用于选矿厂用于分级设备，同时也也存在一些问题：一是由于水力旋流器是利用重力场进行分级，这就要求水力旋流器内重力场是稳定的。这样矿物才能被精确分级，但是我们现在的自动控制水平很难做到使水力旋流器内有由一个稳定的重力场，故精确分级无法实现;二是由于应用上的误区使水力旋流器的给矿粒级过宽，势必造成小密度的大颗粒与大密度的小颗粒混在一起同样无法精确分级。这就限制了水力旋流器的应用和发展。今后的研究方向应该放在自控上，使水力旋流器内的重力场保持稳定。这样才能使水力旋流器充分发挥其独特的功能，以达到精确分级的目的。近年来高频细筛在磁铁矿选矿厂正被广泛的应用，对提铁降杂起到了非常重要的作用。国外的高频细筛结构比较合理，筛分下驴也比较高但造价要比国内高许多，在矿山应用比较少。近几年国内高频细筛制造厂作了大量的工作，也取得了很好的成绩。选矿厂应用国内设备比较多，近年来也受到了比较好的效果，但设备本身即应用上存在一些问题，使其优势没有得到很好的发挥。一是筛上合格粒级含量高，二是筛网磨损过快，造成上述问题出现有以下几方面原因，第一，给矿量过大，使筛子超负荷运转，无法满足筛子的工况条件要求，导致筛上合格粒级含量过高，这主要是高频细筛生产厂对高频细筛生产能力的期望值过高，根据生产厂标定的生产能力或者超过其生产能力给矿使问题变得更为严重;第二，给矿部位设计不尽合理，造成给矿部位磨损过快，降低了筛网使用寿命;第三，筛网的材质不过关。今后应该向提高质量保证精度方向努力。 2、选别作业存在的问题：经过选矿厂工作者及生产厂家的努力，国内的磁选设备有了一定的发展，，但距磁铁矿工艺的要求还有很大的距离。筒型永磁磁选机作为传统磁选设备历史悠久，虽在选矿厂的应用比较广泛，但产品比较单一，人们只能在有限的品种中进行有限的选择，很难做到对不同的矿物有不同的针对性，且筒型磁选机对于以达到单体分离的矿物的分泌效果还比较理想，但对连声体显得无能为力。 近几年对磁的研究比较重视，对槽体的研究比较少，而槽体在选别中起着非常重要的作用，是不应该被忽视的。筒型磁选机今后发展的方向应是针对性要强，要根据不同的矿浆类型设计不同的磁系和槽体结构，突出针对性，弱化通用性。磁聚机、磁选柱的产生使选矿工艺的能力有了提高，对于细粒级贫连生体矿物的。 磁铁矿选矿设备流程图如下：

王红梅 （山东金岭铁矿 选矿厂，山东 淄博 255080 ）摘　要：内蒙古磁铁矿矿石性质较复杂，含铁36.22%，含硫1.197%，磁铁矿嵌布粒度细，有害元素硫不易脱除，研究确定了先浮后磁的选矿工艺流程。采用反浮选脱硫，并通过试验确定了磨矿粒度-0.074mm90%、异戊黄药用量150g/t、2#油用量60g/t、矿浆pH值为5.5、硫酸铜用量400g/t的最佳选矿条件，验证试验表明，铁精矿品位可达64.81%，铁回收率72.82%，铁精矿含硫仅为0.415%。关键词：选矿工艺；磁铁矿；磨矿粒度；浮—磁联合流程中图分类号：TD951　　 文献标识码：B　　 文章编号：1004-4620（2004）05-0051-02　　内蒙古磁铁矿为矽卡岩型矿石，主要有用矿物为磁铁矿，伴生矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等。脉石矿物主要是石英、方解石等.磁铁矿嵌布粒度细,有害杂质主要是硫。研究要求铁精矿含铁品位不低于64%，精矿含硫低于0.5%，同时探讨铜、钴回收价值。1 试样的制备及原矿化验指标　　试验所用矿样最大矿石粒度150mm。将矿样破碎至2mm以下，用堆锥法混匀，用割环法缩分装袋，每袋1kg备用，原矿化验指标见表1。由表1可见，原矿中铜、钴品位均较低，目前尚无回收价值。表1  原矿化验指标 % FeSCuCoSiO236.221.1970.0420.009516.842 磨矿粒度试验　　磨矿粒度试验采用φ240mm×200mm锥型球磨机，磨矿浓度68%，每次磨矿1kg。试验指标见图1。磨矿试验表明，该矿石硬度大，难磨。图1  磨矿粒度和时间的关系曲线 [next] 3 选矿方法探讨　　首先采用最简单的磁选法进行试验。选定磁场强度为119×103A/m，选矿指标见表2。 表2  单一磁选法试验指标 % -0.074mm含量636873788896铁精矿品位57.6458.2158.4759.2161.4763.55精矿含硫0.8340.8410.8440.8370.8340.835     由表2可知，采用单一磁选法，脱硫效果极差，同时铁精矿品位也无法满足要求。为将铁精矿中的硫降到0.5%以下，最有效的方法是采用反浮选方法脱硫。决定采用先浮后磁联合流程，使用2#油作起泡剂，硫酸铜作活化剂，矿浆酸碱性及捕收剂种类通过试验确定。浮选试验采用3L浮选机，浮选流程为一粗一扫，粗扫选时间各为8min。除调整剂外，其它三种药剂分别在粗选和扫选作业中按2：1的比例添加， 浮选试验流程见图2。以下的浮选条件试验均采用此流程。图2  选矿试验工艺流程  3.1 确定捕收剂种类及矿浆酸碱性　　采用黄药类药剂作捕收剂，分别用硫酸和石灰将矿浆调成酸性和碱性，固定黄药用量150g/t，2#油90g/t，硫酸铜600g/t，磨矿粒度90%，进行浮—磁选对比试验，指标见表3。 表3  不同捕收剂及pH值试验指标项目乙基黄药乙基黄药丁基黄药丁基黄药异戊黄药异戊黄药pH值6.08.56.08.56.08.5铁精品位/%63.1862.9164.4164.2564.3264.69精矿含硫/%0.650.750.550.720.490.71[next]     由表3可知，应在酸性条件下浮选即采用硫酸作调整剂，异戊黄药作捕收剂。3.2 确定最佳选矿条件　　影响选矿指标的因素主要有：磨矿粒度、黄药用量、2#油用量、矿浆pH值及硫酸铜用量。3.2.1 磨矿粒度试验  固定黄药用量120g/t，2#油用量75g/t，pH值为6.0，硫酸铜用量600g/t，磨矿粒度试验指标见表4。 表4  磨矿粒度试验指标 % -0.074mm含量铁精产率铁精品位铁回收率FeS7543.1162.510.51574.408542.2863.540.50574.179041.2164.550.49873.449540.2164.520.49871.74     由表4可知，磨矿粒度选为-0.074mm含量90%最为适宜。 3.2.2 异戊基黄药用量试验 固定磨矿粒度90%，2#油用量75g/t，pH值为6.0，硫酸铜用量600g/t，异戊基黄药用量试验指标见表5。 表5  异戊基黄药用量试验指标 % 黄药用量/g.t-1铁精产率铁精品位铁回收率FeS9041.8864.050.52574.0612041.2264.400.50273.3815041.0964.450.48773.1118040.6164.440.48972.25     试验结果表明，异戊基黄药用量选用150g/t最合适。[next]3.2.3 2#油用量试验 固定磨矿粒度90%，异戊基黄药用量150g/t，pH值为6，硫酸铜用量600g/t，2#油用量试验指标见表6。 表6  2#油用量试验指标 % 2#油用量/g.t-1铁精产率铁精品位铁回收率FeS4542.1863.880.51874.396041.0964.510.46873.187540.5164.510.48872.159040.1164.520.48571.45 　　试验表明，2#油用量选用60g/t最合适。3.2.4 矿浆pH值试验 固定磨矿粒度90%，异戊基黄药用量150g/t，2#油用量60g/t，硫酸铜用量600g/t，矿浆pH值试验指标见表7。 表7 矿浆PH值试验指标 pH值铁精产率/%铁精品位/ %铁回收率/%FeS6.541.8864.100.51574.125.540.8764.590.46572.884.540.7764.430.47572.523.540.8964.350.48772.65     试验表明，矿浆pH值选用5.5最合适。3.2.5 硫酸铜用量试验 固定磨矿粒度90%，异戊基黄药用量150g/t，2#油用量60g/t，矿浆pH值为5.5，硫酸铜用量试验指标见表8。[next] 表8  硫酸铜用量试验指标 % 硫酸铜用量/g.t-1铁精产率铁精品位铁回收率FeS20041.8664.110.51074.0940040.6964.780.42572.7760041.2164.560.46873.4580040.2164.550.48271.66     试验表明，硫酸铜用量选用400g/t最合适。3.3 验证试验　　根据试验确定的最优方案，即磨矿粒度90%，异戊黄药用量150g/t，2#油用量60g/t，pH值5.5，硫酸铜用量400g/t，进行验证试验，结果见表9。　　验证试验中，铁精矿品位达到了64.81%，铁精矿中含硫降到了0.415%，铁回收率为72.82%。 表9  验证试验指标 % 名称产率品位回收率FeSFeS原矿10036.221.197100100铁精矿40.7064.810.41572.8214.11尾矿59.3016.601.73427.1885.89 4 结  论4.1 内蒙古磁铁矿选矿应采用浮—磁联合流程，首先进行反浮选脱硫，然后对浮选尾矿进行磁选。4.2 最佳选矿条件为磨矿粒度-0.074mm90%，异戊黄药用量150g/t，2#油用量60g/t，矿浆pH值5.5，硫酸铜用量400g/t。此条件下铁精矿品位可以达64.81%，铁精矿中硫含量可降为0.415%，铁回收率可达72.82%。4.3 内蒙古磁铁矿中铜、钴品位均较低，目前无回收价值。