[发明专利]一种磁性参数可控的浸染状嵌布人工磁铁矿及其制作方法

说明书

本发明提供一种磁性参数可控的浸染状嵌布人工磁铁矿及其制作方法，通过调整精矿与填充材料的掺比及嵌布均匀性，调控该样本的总磁矩、单位体积磁矩、磁化率等磁性参数及TFe质量分数，并且在固化过程中辅助转动平台以保证精矿均匀弥散，还原磁铁矿在自然界中的嵌布特征。主要优点在于目的矿物嵌布均匀性好、可按需设计制作，ω（TFe）覆盖范围广、部分磁性参数可控，原理可靠，工艺简单，易于分析测试，成品可用于矿物加工实验、教学、测试磁选设备选矿参数及性能等。

技术领域

本发明涉及到一种利用填充材料掺加目的矿物、待其固化后形成人工矿石样本的方法，属于材料科学与矿物加工工程技术领域。

背景技术

矿石中有用矿物的嵌布粒度、嵌布均匀性、连生矿物的嵌布关系，统称为矿物的嵌布特征。针对后者的研究是矿石工艺矿物学性质的一项重要内容，直接影响选矿方法及其工艺流程选择。目前，用于实验研究、观察的原矿或样本主要取于采选现场或自然界，不易获得，且过程较繁琐。因此，人工制作符合研究需求的矿石样本尤为必要。

为了使人工制作的矿石样本在性质上尽量接近天然矿石，必须考虑有用矿物（下文中以磁铁矿为例）的含量、粒度范围、均匀性以及嵌布关系，后者包含浸染状嵌布、致密块状嵌布、条带状嵌布及脉状、网脉状嵌布。根据矿石样本的制作需求，可以提前确定矿物的含量（即本方法中精矿的掺入量）、粒度范围，均匀性及嵌布关系则取决于样本制作方法及工艺。已有的人工矿石制作方法为：将精矿粉末与树脂或其它填充剂（或粘合剂）混匀，待其干燥固化得到产品。这种方法未考虑填料与填充剂之间的巨大密度差异，产品中将出现目的矿物聚集沉淀的现象，无法得到均匀嵌布的人工矿石，因此不适用于制作存在连生关系时的矿石，产品无法用于选矿实验或其它科研教学活动。本制作方法在已有基础上充分考虑连生矿物嵌布关系、嵌布均匀性，成品可用于选矿实验、矿石研究以及评价分析磁选设备选别能力。

发明内容

针对人工制作选矿原矿时，矿物连生关系及嵌布均匀性难以解决的问题，本发明提供了一种利用填充材料掺加磁铁矿精矿、待其固化成型后形成磁性参数可控的人工矿石样本（浸染状嵌布）的方法，主要利用该材料常温下可由液态固化的特点，通过控制磁铁矿精矿的掺入量、粒度及嵌布均匀性、嵌布关系，辅助转动平台确保其在固化过程中均匀弥散，最终获得符合需求的人工磁铁矿矿石样本。该方法制作的样本中目的矿物嵌布均匀性好、ω（TFe）覆盖范围广、部分磁性参数可控，原理可靠，制作简单，能较大程度还原天然矿石基本性质，满足实验研究需求，主要通过下列技术方案实现。

一种磁性参数可控的人工磁铁矿矿石样本（浸染状嵌布）的制作方法，包括以下步骤：称取待掺入磁铁矿精矿；称（量）取所需填充材料，以容器盛装备用；将磁铁矿精矿加入盛有填充材料的容器，缓慢充分搅拌均匀；待搅拌完毕，将混合物转移至模具中；盖上模具盖子；辅助转动平台，使其均匀弥散固化样品约24h。

进一步地，所述磁铁矿精矿和填充材料质量比为1:0.62~99，制成含ω（TFe）=0.72%~44.70%的人工磁铁矿矿石样本。

进一步地，所述人工磁铁矿矿石样本（浸染状嵌布）产品磁矩包含范围0~1000emu。

进一步地，所述人工磁铁矿矿石样本（浸染状嵌布）产品单位体积磁矩包含范围0~100emu/cm³。

进一步地，所述人工磁铁矿矿石样本（浸染状嵌布）产品磁化率包含范围0~0.99。

进一步地，所述样本辅以竖直平面转动平台以保证精矿在固化过程中均匀弥散嵌布。

进一步地，所述填充材料包括树脂。

本发明的技术原理是：