洗煤用磁铁矿粉的选用

洗煤用磁铁矿粉的选用
王占山1
（抚顺隆基电磁科技有限公司，辽宁抚顺113122）
摘要：主要介绍了重介洗煤厂磁铁矿粉的选用，分析了磁铁矿粉如何进行各种检验测定。

一、关键词：重介选煤；磁铁矿粉；参数；测定；
二、重介质选煤厂用磁铁矿粉介绍
重介选煤用加重质是一种磁铁矿粉，按照矿物组成由磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿等；按化学成分、产地的不同，其物理性质也不同。

洗煤用磁铁矿粉与炼钢厂所用的磁铁矿粉截然不同；炼钢厂所用的磁铁矿粉对密度、粒度、磁性物的含量没有什么要求，对磁铁矿粉的品位有着重要的要求；而洗煤厂对磁铁矿粉的密度、粒度、磁性物含量有着较高的要求。

主要技术指标有：磁性物的含量应达到95%以上，磁铁矿粉的真密度应该达到4.5g/cm³。

重介质旋流器分选的磁铁矿粒度，小于0.045mm 的应当高于85%；用于斜轮（或立轮），重介质分选机选块煤的磁铁矿粉粒度，小于
0.075mm的含量应该达到90%以上。

三、磁铁矿粉参数
根据煤炭行业标准《选煤用磁铁矿》（MT/T-1017-2007）依据选煤的工艺要求,将磁铁矿粉分为特粗、粗、细、特细四的级别。

对各级的技术参数参照下表：
注：粒度组成、外在水份和硫份等技术要求，也可根据用户要求进行确定。

四、磁铁矿粉的测定
目前选煤厂所用的重介质基本上全用的是磁铁矿粉。

磁铁矿是天然的矿物，具有立方体的结晶结构，属于尖晶石类型，具有Fe2+Fe 3+2O4的化学式。

其中氧离子半径大约为（0.132nm），Fe2+居中（0.08nm），Fe 3+最小（0.067nm）。

因为Ti4+、Mg2+、和Mn2+等许多阳离子具有和铁离子相近的离子半径。

所以在有些磁铁矿中一些铁离子被这些离子所替代。

最终导致了磁铁矿粉的磁性降低。

直接导致了它配置悬浮液的性质以及生产过程中介质的消耗。

作为重介选煤的加重介质，磁铁矿粉在使用前应进行以下几个方面的检验；1、铁矿粉水分：水分测定试样一般大于100g；在烘箱内以105℃~110℃烘至恒重，便可以
测定试样中的水分。

设定水分为M（干燥前后的百分比标示水分）、烘干前试样加容器质量为m1、烘干后试样加容器质量为m2、容器质量为m容，其水分测量计算公式为:
M= (m1-m2/ m1-m容)×100
2、铁矿粉粒度：粒度的测定可以做全粒级分析或者只查<0.075μm和<0.045μm两个关键粒度的测量，看看是否适合上表中推荐的范围。

检验磁铁矿粉粒度时用沉降分析或其他超细粒分级法。

用沉降分析时注意磁铁矿粉在悬浮液中避免团聚。

磁铁矿粉的粒度组成主要影响悬浮液的稳定性，分选密度高时可以选择粒度较粗的磁铁矿粉。

由于煤泥的含量和性质对悬浮液稳定性有很大的影响，所以上表中磁铁矿粉选择范围仅供参考。

3、铁矿粉的磁性物含量：国内测定磁性物的方法有很多种，目前为止，普遍常用的是磁析管进行测定（如下图所示）。

励磁电流与磁场强度关系参数如下图：
励磁电流与磁场强度关系图
磁析管主要参数如下表：
磁性物含量测定仪（磁析管）主要参数表
磁析管是分选的选择性指标、磁性物回收率等。

在重介质选煤中，磁析管是检测磁铁矿粉的磁性物含量以及在选煤过程中磁选机尾矿的介耗量。

因此可以推算重介选煤厂在选煤过
程中损失的磁铁矿粉。

磁析管的结构由两个带尖端磁极的圆形电磁铁中间，倾斜安装45°安放一个外径约为50mm，壁厚约为1mm、长度约为800mm的玻璃管。

玻璃管应可靠的放在一个支架上，驱动器可以使玻璃管相对于磁极尖端做往复上下和左右翻转运动。

电磁铁的磁极强度应设定在45~85mT。

玻璃管先注满水，开动电磁铁电源，开动玻璃管的驱动器，使它在两磁极之间连续往复翻转和上下移动。

将已知质量（＞20g）的磁铁矿粉放入烧杯，加入数滴酒精充分的润湿铁矿粉，在加入适量的清水，用玻璃棒搅匀，然后缓慢的由上端漏斗注入到磁析管里。

固体颗粒沉降经过磁极时磁性矿物被吸住，非磁性物则继续下滑，由于玻璃管往复运动的同时用水冲洗，将磁性物附带的杂质冲走。

磁极吸附磁性铁矿粉清晰干净后，停止驱动，关掉电源冲出磁性物，烘干后可得出磁性物的重量。

试验后和试验前的比值以百分比表示磁性物的含量。

4、磁铁矿粉的密度：磁铁矿粉的密度主要影响悬浮液的密度，而悬浮液的密度影响洗煤工艺系统洗出煤的质量。

因此应注重选用磁铁矿粉的密度。

通常是用密度瓶来测量磁铁矿粉密度、密度瓶是一个球形玻璃瓶带有磨口毛细管塞，容量为50ml。

测定方法是，将已知质量的磁铁矿粉(约为20g)放进密度瓶，测出样品排开水的体积，以此求出磁铁矿的密度。

5、磁铁矿粉全铁和二价铁：全铁的分析是在盐酸溶液中进行测定，将磁铁矿粉的试样在盐酸溶液完全溶解，用氯化亚锡将三价铁还原二价铁，最后用重铬酸钾标准溶液滴定全铁含量。

二价铁的测定主要是为了测定磁铁矿的氧化状态以及在磁选中的性能。

6、磁铁矿粉的基本磁性；由于重介选煤厂的条件约束，不需要每批磁铁矿粉都进行检测。

如果必须要进行检测时，可以委托专业机构或者大专院校进行检测。

重介选煤必须注意的是，磁铁矿粉的基本磁性和磁铁矿的回收和退磁有着紧密的联系，会直接的影响着磁选机的回收率。

对于新的磁铁矿粉或者其它材料中提取的磁铁矿最好进行元素分析；对于经常使用的磁铁矿粉一般的进行上述1~4步检测。

另外磁铁矿粉杂物的含量也是影响选煤介耗的重要因素。

所以，选煤厂应该注重磁铁矿粉的检验，加以确定磁铁矿粉是否使达到分选工艺以及分选设备的要求，如磁铁矿粉粒度过大，可以增加磨矿设备。

磁铁矿粉中的磁性物含量占得百分比越高，重介质的回收的效果越好，介耗随之减少，减少选煤成本，增加选煤厂经济效益。

总体来讲，磁铁矿粉在重介质选煤中起到了决定性的作用。

重介质选煤应注重选择加重质的质量。

从经济和环境的角度来看，使加重质可以循环使用，且消耗量非常的少，费用低廉对于选煤厂有着更为重要的意义。

作者简介：王占山（1984-），男，辽宁抚顺市人，助理工程师，2007年毕业于沈阳理工大学机械设计制造及其自动化专业，现就职于抚顺隆基电磁科技有限公司，从事矿山产品设计工作。

参考文献：
【1】欧泽深、张文军《重介质选煤技术》中国矿业大学出版社2006.1
【2】戴少康《选煤工艺设计实用技术手册》煤炭工业出版社2010
【3】谢光元《选矿学》中国矿业大学出版社2005.1
【4】选煤用磁铁矿粉试验方法（GB/T18711-2002）国家标准。