降低磁黄铁矿磁性有效性的判断方法及应用与流程

1.本发明涉及矿物测量技术领域，具体涉及一种降低磁黄铁矿磁性有效性的判断方法及应用。


背景技术：

2.强磁性的单斜磁黄铁矿在氧化过程中，会形成弱磁性的三氧化二铁等产物，在一定程度上降低整体颗粒的磁性。矿物加工过程中在需要分离单斜磁黄铁矿与其他强磁性矿物，比如磁铁矿矿石分离磁黄铁矿时，即可利用这一性质。通过添加氧化剂，使磁黄铁矿颗粒表面生成氧化物，造成磁黄铁矿和磁铁矿之间的磁性出现较大的差异，从而实现磁选分离。
3.氧化过程的条件控制对整个生产指标的好坏、流程的稳定性的等有着重要作用，如果磁黄铁矿的氧化程度不足，磁性差异不够，则仍然无法实现有效分离。氧化程度过度时，会把物料中的其他矿物也造成一定的氧化，则同时也改变了其他磁性矿物的磁性，磁黄铁矿便仍然无法与其他磁性矿物分离。
4.目前普遍存在的问题是虽然给出了相应的工艺流程方法，但由于缺少合适的表征技术手段，如何具体判断磁黄铁矿磁性降低达到了合适的程度，适合磁选分离，对磁选分离时机的判断始终依靠经验和试验摸索，很难有具体的量化标准。
5.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

6.本发明的目的之一在于提供一种降低磁黄铁矿磁性有效性的判断方法，解决了现有技术中缺少合适的表征技术手段和具体的量化标准来判断磁黄铁矿磁性降低有效性的技术问题。
7.本发明的目的之二在于提供一种降低磁黄铁矿磁性有效性的判断方法在磁选分离中的应用，为指导实际生产提供更准确的依据。
8.为解决上述技术问题，本发明特采用如下技术方案：本发明的第一方面提供了一种降低磁黄铁矿磁性调控有效性的判断方法，包括以下步骤：步骤a：在矿物中加入氧化剂进行反应得到氧化后的矿物；步骤b：在氧化后的矿物中取样制成环氧树脂光片；步骤c：在氧化后的矿物中其他强磁性矿物未出现氧化包覆边时，观测矿物中磁黄铁矿的氧化生成物的包覆情况，判断包覆有效或包覆无效；步骤d：重复步骤b使观测的磁黄铁矿颗粒达到n颗并记录面积s；步骤e：通过面积s计算有效率并判断有效性。
9.可选地，步骤e中，所述有效率γ=
其中，s
有效
为包覆有效的颗粒总面积，s
有效
为所有观测的颗粒总面积。
10.可选地，步骤c中，当包覆比例≥75%时，则包覆有效，当包覆比例＜75%时，则包覆无效。
11.可选地，步骤e中，当有效率≥85%时，则降低磁黄铁矿磁性的方法有效，当有效率＜85%时，则降低磁黄铁矿磁性的方法无效。
12.可选地，步骤d中，n≥200且n为整数。
13.可选地，步骤c中，在光学显微镜或扫描电镜中进行所述观测。
14.可选地，当降低磁黄铁矿磁性的方法无效时，重复步骤b-d直到降低磁黄铁矿磁性的方法有效。
15.可选地，所述氧化剂包括双氧水、高锰酸钾和过氧化钠中的至少一种。
16.本发明的第二方面提供了所述的降低磁黄铁矿磁性有效性的判断方法在磁选分离中的应用。
17.可选地，所述磁选分离包括磁黄铁矿与磁铁矿的磁选分离。
18.与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：本发明提供的降低磁黄铁矿磁性有效性的判断方法，解决了现有技术中没有合适的表征技术手段和具体的量化标准来判断磁黄铁矿磁性降低有效性的技术问题。该方法测量方便，易于识别磁黄铁矿氧化物的包覆情况，对磁黄铁矿磁性降低的测量结果更准确，更贴近实际生产。
19.本发明提供的降低磁黄铁矿磁性有效性的判断方法在磁选分离中的应用，为指导实际生产提供更准确的依据，适合大规模推广使用。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为磁黄铁矿氧化形成氧化包覆边的显微图像照片；图2为磁铁矿被氧化的显微图像照片；图3为磁黄铁矿氧化效果示意图；图4为实施例中磁黄铁矿氧化包覆边的包覆情况的显微图像照片；图5为验证例提供的高硫磁精矿脱硫工艺流程图；图6为验证例中第一次氧化后磁黄铁矿氧化包覆边的包覆情况显微图像照片；图7为验证例中第二次氧化后磁黄铁矿氧化包覆边的包覆情况显微图像照片。
具体实施方式
22.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明实施例的组件可以以各种不同的配制来布置和设计。
23.强磁性的单斜磁黄铁矿在氧化过程中，可在其表面形成弱磁性的三氧化二铁等产
物，如图1所示。如果氧化程度合适，能够在其表面形成明显的氧化面，降低磁黄铁矿颗粒的磁性。矿物分选中需要分离单斜磁黄铁矿与其他强磁性矿物，比如磁铁矿矿石分离磁黄铁矿进行脱硫时，可利用这一性质：通过添加氧化剂，促使磁黄铁矿颗粒表面生成氧化生成物，让磁黄铁矿和磁铁矿之间的磁性强度有较大差异，从而实现磁选分离。
24.磁黄铁矿的氧化程度不足，降低磁性程度不够，其与磁铁矿的磁性差异不够，则仍然无法实现有效分离；氧化程度过深，会把磁铁矿氧化，如图2所示，则磁铁矿的磁性也被改变，无法形成磁性差异就无法进行磁选分离。因此，对于雌黄铁矿磁性降低有效性的判断，对最终能实现氧化后磁黄铁矿的有效分离有着重要作用。
25.根据本发明的第一方面提供的一种降低磁黄铁矿磁性有效性的判断方法，包括以下步骤：步骤a：在矿物中加入氧化剂进行反应得到氧化后的矿物；步骤b：在氧化后的矿物中取样制成环氧树脂光片；步骤c：在氧化后的矿物中其他强磁性矿物未出现氧化包覆边时，观测矿物中磁黄铁矿的氧化生成物的包覆情况，判断包覆有效或包覆无效；步骤d：重复步骤b使观测的磁黄铁矿颗粒达到n颗并记录面积s；步骤e：通过面积s计算有效率并判断有效性。
26.本发明提供的降低磁黄铁矿磁性有效性的判断方法，解决了现有技术中没有合适的表征技术手段和具体的量化标准来判断磁黄铁矿磁性降低有效性的技术问题。该方法测量方便，易于识别磁黄铁矿氧化物的包覆情况，对磁黄铁矿磁性降低的测量结果更准确，更贴近实际生产。
27.需要说明的是，步骤c中其他强磁性矿物是指除了磁黄铁矿外其他具有强磁性的矿物。
28.其中步骤c中，在氧化后的矿物中磁铁矿未出现氧化包覆边时，再进行磁黄铁矿的氧化生成物的包覆有效性判断。
29.在本发明的一些实施方式中，磁铁矿颗粒出现氧化包覆边或溶蚀边，说明矿物已经过氧化，需要降低步骤a中氧化剂的添加量，或降低反应时间，也可以降低氧化反应的温度，防止磁铁矿的过氧化。
30.可选地，步骤e中，所述有效率γ=其中，s
有效
为包覆有效的颗粒总面积，s
有效
为所有观测的颗粒总面积。
31.可选地，步骤c中，当包覆比例≥75%时，则包覆有效，当包覆比例＜75%时，则包覆无效，判断的示意图如表3所示。
32.本发明所说的包覆比例是指在光学显微图像或者扫描电镜图片中，氧化包覆边的内侧周长占磁黄铁矿颗粒外侧周长的比例。
33.可选地，步骤e中，当有效率≥85%时，则降低磁黄铁矿磁性的方法有效，当有效率＜85%时，则降低磁黄铁矿磁性的方法无效。
34.可选地，步骤d中，n≥200且n为整数。
35.观测的颗粒应在200颗以上，当观测的颗粒数越大时，最终所获得的判定氧化程度是否足够的有效率的数据越趋于反应实际真实的情况。
36.可选地，步骤c中，在光学显微镜或扫描电镜中进行所述观测。
37.可选地，当降低磁黄铁矿磁性的方法无效时，重复步骤b-d直到降低磁黄铁矿磁性的方法有效。
38.在本发明的一些实施方式中，当降低磁黄铁矿磁性的方法判定为无效时，说明磁黄铁矿表面的包覆比例不够，氧化包覆边的周长不足，需要继续氧化，具体方式典型但不限于延长氧化反应时间、提高反应温度或添加氧化剂。
39.可选地，所述氧化剂包括双氧水、高锰酸钾和过氧化钠中的至少一种。
40.氧化剂选择的标准为不与其他矿物发生氧化反应，或相比于磁黄铁矿，与其他矿物发生氧化的速率更慢。
41.根据本发明的第二方面提供了所述的降低磁黄铁矿磁性有效性的判断方法在磁选分离中的应用。
42.可选地，所述磁选分离包括磁黄铁矿与磁铁矿的磁选分离。
43.本发明提供的降低磁黄铁矿磁性有效性的判断方法在磁选分离中的应用，为指导实际生产提供更准确的依据，适合大规模推广使用。
44.下面结合实施例和对比例对本发明做进一步详细的说明。
45.实施例本实施例对某高硫磁精矿中磁黄铁矿的磁性降低有效性进行判断，该高硫磁精矿中主要矿物为磁铁矿和磁黄铁矿，具体包括如下步骤：（1）该高硫磁精矿中强磁性的矿物为磁铁矿和磁黄铁矿，对于磁铁矿由于其为氧化物矿物，较为稳定，不存在被氧化剂氧化的问题因此选择强氧化剂双氧水为氧化剂。
46.（2）将高硫磁精矿与氧化剂混合，氧化剂浓度为30%，在室温下搅拌（温度25℃），搅拌10min。
47.（3）取少量样品制备成可用于光学显微镜观察的环氧树脂光片。
48.（4）通过光学显微镜观测样品中磁铁矿颗粒被氧化生成物包覆的情况，发现磁铁矿颗粒的表面无任何被氧化的情况，可进行包覆有效性的判断。
49.（5）通过光学显微镜观测样品中磁黄铁矿颗粒被氧化生成物的包覆情况，显微图像如图4所示。
50.（6）分有效和无效，记录每个磁黄铁矿颗粒的面积s信息记录入下表1。
51.表1 磁黄铁矿颗粒划分表
（7）以颗粒的面积作为权重，计算有效部分的比例。有效率y===71.98%。
52.（8）有效率低于85%，重复步骤（2），再加入浓度30%的双氧水，搅拌5min，搅拌时温度增加到60℃。
53.（9）重复步骤（4）将再次氧化后的样品制样，并在光学显微镜下观测样品中磁铁矿颗粒被氧化生成物包覆的情况，磁铁矿颗粒的表面无氧化，进行包覆有效性判断。
54.（10）重复步骤（5）-（7）通过光学显微镜观测样品中磁黄铁矿颗粒被氧化生成物包覆的情况，记为有效和无效，记录每个磁黄铁矿颗粒的面积s信息记录入下表2。
55.表2 磁黄铁矿颗粒划分表
（7）以颗粒的面积作为权重，计算有效部分的比例。有效率y===97.27%。则此时的样品认为已经实现了有效的降低磁性，可采用磁选方式，将磁黄铁矿与磁铁矿分离。
56.验证例对实施例中的同样的高硫磁精矿进行了磁黄铁矿的氧化调控磁性，使用调控后的磁精矿进行脱硫工艺（即将磁铁矿与磁黄铁矿分离），工艺流程图如图5所示。
57.原矿中硫的含量为2.85%，铁含量为69.47%。
58.第一次氧化后，对所获得的磁精矿进行品位铁、硫的品位分析，结果见下表3：表3 第一次氧化后获得的磁精矿铁、硫品位与原高硫磁精矿成分对比由表3可知，磁精矿中的含硫量仍然较高，未达到脱硫的效果。通过对磁精矿中磁黄铁矿的显微镜下检查，发现磁精矿中的磁黄铁矿多为未生成氧化包覆边的颗粒，如图6所示，由此说明由于磁黄铁矿的氧化程度仍然不够，所以导致磁精矿的脱硫效果不够。
59.第二次氧化后，获得的磁精矿的指标见下表4。
60.表4 高硫磁精矿氧化调控后磁选脱硫结果由表4可以看出，所获得的磁精矿中的硫含量明显降低，即磁黄铁矿被氧化后，不
再进入磁精矿，达到磁精矿脱硫的目的。通过对尾矿中磁黄铁矿的颗粒显微镜检查，发现此时磁黄铁矿颗粒都形成了明显的氧化包覆边，如图7所示。
61.从实施例和验证例可以看出，本发明的判断方法对磁黄铁矿磁性降低的有效性提供了更为准确的判断，使其与生产结果相符合，可以更好的指导实际生产，适合大规模推广使用。
62.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。