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选煤用磁铁矿粉主要指标与介耗关系的探讨选煤用磁铁粉主要指标与介耗关系的探讨摘要：文章论述了选煤用磁铁粉（重介质）品质的主要指标与选煤介耗的关系，以确定磁铁粉品质的每个指标与选煤介耗的关系。以便在选用磁铁粉时确定其各指标数值，以达到降低介耗的目的。随着重介质选煤技术的突破，重介质选煤在我国得到了大规模的发展。磁铁矿粉作为易回收再利用的介质已成为95%以上的重介选煤厂所选定应用的介质，其消耗量的大小直接影响选煤厂的技术经济指标的利润。因此，分析研究磁铁矿粉品质的主要指标与选煤过程中介耗的关系，以便在选用磁铁粉（重介质）时确定每个指标数值，以达到降低介耗的目的。 1磁铁矿的基本性质及选煤方法 1.1磁铁矿的矿物特性各种含铁矿石按其矿物组成，可分为4大类：磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿。由于它们的化学成分、结晶构造以及生成的地质条件不同，因此各种铁矿石具有不同的外部形态和物理特性。重介选煤选用的重介质原料为精选的磁铁矿。磁铁矿主要含铁矿物为磁铁矿，其化学式为Fe3O4，其中FeO=31%，Fe2O3=69%，理论含铁量为72.4%。在自然界纯磁铁矿矿石很少遇到，是由于氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象或假象赤铁矿。磁铁矿具有强磁性，集合体常成致密的块状，颜色条痕为铁黑色，半金属光泽，相对密度4.9～5.2kg/cm3，硬度5.5～6，无解理，脉石主要是石英及硅酸盐。磁铁矿的磁性特点有：（1）磁铁矿的磁化强度、磁化率和磁场强度间具有曲线关系，磁化率不是常数，而是随磁场强度变化。其磁化强度除与矿石性质有关外，还与磁场强度变化历程有关。（2）磁铁矿存在磁滞现象，当它离开磁化场后，仍保留一定的剩磁。（3）磁铁矿的磁性与矿石的形状和粒度有关。1.2颗粒性质对磁性的影响除了磁场强度对矿物磁性的影响外，颗粒的形状，颗粒的粒度，强磁性矿物的含量和矿物的氧化程度等对磁性也有影响。由于重介质的粒度很细，-325目达到90%以上，所以这里不讨论颗粒形状的影响，只讨论粒度的影响。 1.2.1颗粒粒度的影响（1）矿粒粒度越小，则越不易磁化，磁化后又不易退磁，尤其是当粒度小于20～30μm时。（2）矿石粒度愈细，其磁性愈弱，磁选时就容易造成损失，所以磨矿时不能过磨。只要目的矿物单体解离了就行。（3）粒度细，使得细粒矿石较牢固地结成磁团或磁链，而磁链要比单个矿粒大得多，其整体磁性也变大，分选过程中，细粒损失相应减小。1.2.2矿物氧化程度的影响磁铁矿在矿床中经长期氧化以后，局部或全部变成假象赤铁矿（结晶外形为磁铁矿，而化学成分已变成赤铁矿了），随着磁铁矿氧化程度的增加，磁性减弱。 2011年第6期河北煤炭 1.2.3选矿方法我国铁矿由于贫矿多（占总储量的97.5%）和伴（共）生有其他组分的综合矿多（占总储量的1/3），所以在冶炼前绝大部分需要进行选矿处理。我国选矿厂一般采用初破和细破二段破碎铁矿石。初破多用鄂式破碎机；细破采用φ1.2mm以上，长度在15m以上球磨机，细破可一次选磨，也可多选磨以达到用户的品位与粒度要求。选煤用重介质原料也采用细破精选的铁精粉（磁铁粉）。 2重介选煤用磁铁粉的重要指标国际标准中没有给出选煤用重介质—磁铁矿的质量指标，在ISO8833中给出了重介质选煤用磁铁矿的测试方法，该标准的引言是：对选煤用重介质物料的基本要求是：惰性的、有较高相对密度并易于回收。磁铁矿粉（FeO.Fe2O3）已成为当前重介质选煤生产中使用量广泛的加重质。这不仅是因为它能满足上述全部要求，而且还由于它无论作为铁矿石或其它采冶工业副产品，其矿藏遍布世界各地和任何一种矿物一样，磁铁矿很少以纯净状态存在，其中夹杂的其它矿物会降低磁铁矿粉的真相对密度并影响其磁性。和尖晶石组中的其它矿物一样，磁铁矿还会被由铁和其它金属（Mg2+、Mn2+、Al3+、Cr3+、Mn3+）组成的二价铁或二价、三价铁化合物所替代，这些变化会严重影响磁铁矿粉的回收效率。当设计一座选煤厂时，将被采用磁铁矿粉产地通知磁选机制造厂并给予试验样品以进行磁铁矿粉性质的试验性质的试验是非常必要的。制定本标准的目的是为选煤厂用磁铁矿粉提供基本检验方法，它适用于磁铁矿粉订购合同的买方和卖方以及负责选煤厂设计和质量管理的工程技术人员。此标准确定的检验方法可以保证对选煤厂用磁铁矿粉应具备的各种特性作简单而又充分的检验。这些特性包括：①水分；②粒度组成；③磁性物含量；④真相对密度；⑤全铁含量；⑥II价铁含量。现各洗煤厂采购选煤重介质时主要考核四个指标，一是磁性物；二是粒度；三是密度；四是水分；以考核磁性为主。表1是河北煤炭科学研究院重介质厂所供各大集团公司所属洗煤厂的要求质量指标。现在各选煤厂主要对磁物含量-325目含量和水分进行日常检测，并且认为磁性物含量为主检测指标。当磁性物含量达到要求时，对指标考核就可放松1%～2%。 3煤厂采用磁铁粉品质与介耗的关系（1）磁性物含量：重介质磁性物含量是指在一定数量重介质内含有磁性重介质的量占总重介质量的百分比。从选矿工艺来看，磁矿石通过破碎—磁选—研磨—再磁选可知：选出的铁精粉其磁性物可达97%以上。河北煤科院重介质厂所选用的原料也为磁性物达到97%以上的铁精粉。将这种高磁性物铁精粉再分解，使-325目的含量达到选煤用的要求。高磁性物铁精粉在分解过程中其磁性物就会再次降低，需要重新再磁选后才能提高重介质的磁性物含量。重介质中的磁性含量是洗煤回收的重要指标，同样粒度的重介质其磁性物含量高时易回收。由于重介质粉的磁性强弱和衰减率的高低不同，造成重介质粉回收数量和次数不同。在试验室用磁选管测定的重介质磁性物含量数值相同的磁铁粉，因其磁性强弱和衰减率各不同，其介耗相差很大。（2）粒度：重介质的粒度是重介质的主要指标之一，选煤用重介质的粒度是指一定数量的重介质内含-325目量占重介质总重量的百分比。现在加工重介质的工艺主要有两种：一是干式；二是湿式。干式加工主要用雷蒙磨，T型磨等，湿式加工主是球磨、滚磨等。干式工艺其特点-325目含量高，重介质不易氧化，但产品磁性含量比湿式工艺加工重介质磁性含量低2%～4%，湿式工艺其特点是产品磁性高，表1重介质厂所供洗煤厂重介质质量指标使用单位质量指标磁性物含量/%河北金牛能源股份-325m含量/%密度/(kg.cm-3)水分 /%山西西山煤电集团指标一指标二汾西焦煤集团霍州煤电集团峰峰集团河南鹤煤集团 5但-325目粒度含量比干式工艺加工重介质粒度含量低5%～12%，重介质易氧化。经选煤厂使用经验与多次试验来看，在重介质磁性物含量相同的情况下，当-325目含量越高，介耗越小；反之越大。（3）磁性衰减率：重介质磁性物含量和介耗的高低与重介质磁性衰减率有很大关系。重介质在强磁场下易被吸收，但在洗煤过程中有部分重介质距磁选机较远，若这部分重介质的磁性也不强，那么，这些介质就不易被磁选机吸收，会使这部分重介质损失掉。磁性造成介耗增大。有些重介质磁性较强，但在洗煤过程中回收两、三次后就失去了磁性，使介耗增大。而有些重介质磁性较强，可在洗煤过程中回收五、六次后才失去磁性，那么介耗就会降低。所以当重介质磁性强并在使用几次后，磁性衰减率又小，那么介耗肯定会小；反之增大。（4）密度：重介质的密度也是关键指标之一，从选煤工艺可知，密度高的重介质比密度低的重介质易操作。当重介质密度低于4kg/cm3时，洗煤密度液就最不易调整，将影响洗煤质量。在粒度相同的情况下，重介质密度越高（当然不可能无限量的高）其在单位数量内粒度的个数越少。那么，选产品所带走的介质量就小，回收也容易。其介耗就会降低。（5）水分：当重介质水分大时，介耗一定高，这个道理都知道，要讲一点是，当重介质水分大，还易造成重介质被氧化，而失去磁性这样介耗还有增加。 4结语通过上述对磁铁矿粉品质主要指标与介耗关系的分析，可知：（1）重介质的-325目含量不应小于90%，笔者走访过十几家重介洗煤厂，得到的实际情况是：当重介质-325目含量在85%以下时，其介耗比-325目含量大于或等于90%时介耗大的多。所以-325目含量越高介耗越低。（2）重介质的水分一定要小，一般不应大于2%。重介质水分越低介耗越低。（3）在-325目含量达到90%时，磁性物含量也要达到90%。（4）有条件时要选用磁性衰减率小，密度不低于4.5kg/cm3重介质。

选煤用磁铁矿粉主要指标与介耗关系的探讨

选煤用磁铁粉主要指标与介耗关系的探讨摘要：文章论述了选煤用磁铁粉（重介质）品质的主要指标与选煤介耗的关系，以确定磁铁粉品质的每个指标与选煤介耗的关系。以便在选用磁铁粉时确定其各指标数值，以达到降低介耗的目的。

随着重介质选煤技术的突破，重介质选煤在我国得到了大规模的发展。磁铁矿粉作为易回收再利用的介质已成为95%以上的重介选煤厂所选定应用的介质，其消耗量的大小直接影响选煤厂的技术经济指标的利润。因此，分析研究磁铁矿粉品质的主要指标与选煤过程中介耗的关系，以便在选用磁铁粉（重介质）时确定每个指标数值，以达到降低介耗的目的。 1磁铁矿的基本性质及选煤方法 1.1磁铁矿的矿物特性各种含铁矿石按其矿物组成，可分为4大类：磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿。由于它们的化学成分、结晶构造以及生成的地质条件不同，因此各种铁矿石具有不同的外部形态和物理特性。重介选煤选用的重介质原料为精选的磁铁矿。磁铁矿主要含铁矿物为磁铁矿，其化学式为Fe3O4，其中FeO=31%，Fe2O3=69%，理论含铁量为72.4%。在自然界纯磁铁矿矿石很少遇到，是由于氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象或假象赤铁矿。磁铁矿具有强磁性，集合体常成致密的块状，颜色条痕为铁黑色，半金属光泽，相对密度4.9～5.2kg/cm3，硬度5.5～6，无解理，脉石主要是石英及硅酸盐。磁铁矿的磁性特点有：（1）磁铁矿的磁化强度、磁化率和磁场强度间具有曲线关系，磁化率不是常数，而是随磁场强度变化。其磁化强度除与矿石性质有关外，还与磁场强度变化历程有关。（2）磁铁矿存在磁滞现象，当它离开磁化场后，仍保留一定的剩磁。（3）磁铁矿的磁性与矿石的形状和粒度有关。1.2颗粒性质对磁性的影响除了磁场强度对矿物磁性的影响外，颗粒的形状，颗粒的粒度，强磁性矿物的含量和矿物的氧化程度等对磁性也有影响。由于重介质的粒度很细，-325目达到90%以上，所以这里不讨论颗粒形状的影响，只讨论粒度的影响。 1.2.1颗粒粒度的影响（1）矿粒粒度越小，则越不易磁化，磁化后又不易退磁，尤其是当粒度小于20～30μm时。（2）矿石粒度愈细，其磁性愈弱，磁选时就容易造成损失，所以磨矿时不能过磨。只要目的矿物单体解离了就行。（3）粒度细，使得细粒矿石较牢固地结成磁团或磁链，而磁链要比单个矿粒大得多，其整体磁性也变大，分选过程中，细粒损失相应减小。1.2.2矿物氧化程度的影响磁铁矿在矿床中经长期氧化以后，局部或全部变成假象赤铁矿（结晶外形为磁铁矿，而化学成分已变成赤铁矿了），随着磁铁矿氧化程度的增加，磁性减弱。

2011年第6期河北煤炭 1.2.3选矿方法我国铁矿由于贫矿多（占总储量的97.5%）和伴（共）生有其他组分的综合矿多（占总储量的1/3），所以在冶炼前绝大部分需要进行选矿处理。我国选矿厂一般采用初破和细破二段破碎铁矿石。初破多用鄂式破碎机；细破采用φ1.2mm以上，长度在15m以上球磨机，细破可一次选磨，也可多选磨以达到用户的品位与粒度要求。选煤用重介质原料也采用细破精选的铁精粉（磁铁粉）。 2重介选煤用磁铁粉的重要指标国际标准中没有给出选煤用重介质—磁铁矿的质量指标，在ISO8833中给出了重介质选煤用磁铁矿的测试方法，该标准的引言是：对选煤用重介质物料的基本要求是：惰性的、有较高相对密度并易于回收。磁铁矿粉（FeO.Fe2O3）已成为当前重介质选煤生产中使用量广泛的加重质。这不仅是因为它能满足上述全部要求，而且还由于它无论作为铁矿石或其它采冶工业副产品，其矿藏遍布世界各地和任何一种矿物一样，磁铁矿很少以纯净状态存在，其中夹杂的其它矿物会降低磁铁矿粉的真相对密度并影响其磁性。和尖晶石组中的其它矿物一样，磁铁矿还会被由铁和其它金属（Mg2+、Mn2+、Al3+、Cr3+、Mn3+）组成的二价铁或二价、三价铁化合物所替代，这些变化会严重影响磁铁矿粉的回收效率。当设计一座选煤厂时，将被采用磁铁矿粉产地通知磁选机制造厂并给予试验样品以进行磁铁矿粉性质的试验性质的试验是非常必要的。制定本标准的目的是为选煤厂用磁铁矿粉提供基本检验方法，它适用于磁铁矿粉订购合同的买方和卖方以及负责选煤厂设计和质量管理的工程技术人员。此标准确定的检验方法可以保证对选煤厂用磁铁矿粉应具备的各种特性作简单而又充分的检验。这些特性包括：①水分；②粒度组成；③磁性物含量；④真相对密度；⑤全铁含量；⑥II价铁含量。现各洗煤厂采购选煤重介质时主要考核四个指标，一是磁性物；二是粒度；三是密度；四是水分；以考核磁性为主。表1是河北煤炭科学研究院重介质厂所供各大集团公司所属洗煤厂的要求质量指标。现在各选煤厂主要对磁物含量-325目含量和水分进行日常检测，并且认为磁性物含量为主检测指标。当磁性物含量达到要求时，对指标考核就可放松1%～2%。 3煤厂采用磁铁粉品质与介耗的关系（1）磁性物含量：重介质磁性物含量是指在一定数量重介质内含有磁性重介质的量占总重介质量的百分比。从选矿工艺来看，磁矿石通过破碎—磁选—研磨—再磁选可知：选出的铁精粉其磁性物可达97%以上。河北煤科院重介质厂所选用的原料也为磁性物达到97%以上的铁精粉。将这种高磁性物铁精粉再分解，使-325目的含量达到选煤用的要求。高磁性物铁精粉在分解过程中其磁性物就会再次降低，需要重新再磁选后才能提高重介质的磁性物含量。重介质中的磁性含量是洗煤回收的重要指标，同样粒度的重介质其磁性物含量高时易回收。由于重介质粉的磁性强弱和衰减率的高低不同，造成重介质粉回收数量和次数不同。在试验室用磁选管测定的重介质磁性物含量数值相同的磁铁粉，因其磁性强弱和衰减率各不同，其介耗相差很大。（2）粒度：重介质的粒度是重介质的主要指标之一，选煤用重介质的粒度是指一定数量的重介质内含-325目量占重介质总重量的百分比。现在加工重介质的工艺主要有两种：一是干式；二是湿式。干式加工主要用雷蒙磨，T型磨等，湿式加工主是球磨、滚磨等。干式工艺其特点-325目含量高，重介质不易氧化，但产品磁性含量比湿式工艺加工重介质磁性含量低2%～4%，湿式工艺其特点是产品磁性高，表1重介质厂所供洗煤厂重介质质量指标使用单位

质量指标磁性物含量/%河北金牛能源股份-325m含量/%密度/(kg.cm-3)水分

/%山西西山煤电集团指标一指标二汾西焦煤集团霍州煤电集团峰峰集团河南鹤煤集团

5但-325目粒度含量比干式工艺加工重介质粒度含量低5%～12%，重介质易氧化。经选煤厂使用经验与多次试验来看，在重介质磁性物含量相同的情况下，当-325目含量越高，介耗越小；反之越大。（3）磁性衰减率：重介质磁性物含量和介耗的高低与重介质磁性衰减率有很大关系。重介质在强磁场下易被吸收，但在洗煤过程中有部分重介质距磁选机较远，若这部分重介质的磁性也不强，那么，这些介质就不易被磁选机吸收，会使这部分重介质损失掉。磁性造成介耗增大。有些重介质磁性较强，但在洗煤过程中回收两、三次后就失去了磁性，使介耗增大。而有些重介质磁性较强，可在洗煤过程中回收五、六次后才失去磁性，那么介耗就会降低。所以当重介质磁性强并在使用几次后，磁性衰减率又小，那么介耗肯定会小；反之增大。（4）密度：重介质的密度也是关键指标之一，从选煤工艺可知，密度高的重介质比密度低的重介质易操作。当重介质密度低于4kg/cm3时，洗煤密度液就最不易调整，将影响洗煤质量。在粒度相同的情况下，重介质密度越高（当然不可能无限量的高）其在单位数量内粒度的个数越少。那么，选产品所带走的介质量就小，回收也容易。其介耗就会降低。（5）水分：当重介质水分大时，介耗一定高，这个道理都知道，要讲一点是，当重介质水分大，还易造成重介质被氧化，而失去磁性这样介耗还有增加。 4结语通过上述对磁铁矿粉品质主要指标与介耗关系的分析，可知：（1）重介质的-325目含量不应小于90%，笔者走访过十几家重介洗煤厂，得到的实际情况是：当重介质-325目含量在85%以下时，其介耗比-325目含量大于或等于90%时介耗大的多。所以-325目含量越高介耗越低。（2）重介质的水分一定要小，一般不应大于2%。重介质水分越低介耗越低。（3）在-325目含量达到90%时，磁性物含量也要达到90%。（4）有条件时要选用磁性衰减率小，密度不低于4.5kg/cm3重介质。