Магнітні властивості мінералів і гірських порід (рос. магнитные свойства минералов и горных пород, англ. magnetic properties of minerals and rocks, нім. Magnetismus m, magnetische Eigenschaften f pl von Mineralien und Gesteinen, magnetische Gesteinseigenschaften f pl) — сукупність властивостей, що характеризують здатність мінералів і гірських порід намагнічуватися у зовнішньому магнітному полі.
Класифікація мінералів і гірських порід за магнітними властивостями
Мінерали поділяються на
- діамагнетики (наприклад, кварц, кальцит, польові шпати, самородне срібло і золото, флюорит);
- парамагнетики (залізовмісні силікати, хлорит, слюда тощо);
- антиферомагнетики (гематит, ґетит тощо);
- феромагнетики (самородне залізо, нікель тощо);
- феримагнетики (магнетит, титаномагнетит, , хроміт тощо).
До слабкомагнітних належать діа- і парамагнітні мінерали, до сильномагнітних — феромагнітні і феримагнітні мінерали. До осн. характеристик М.в. належать магнітна сприйнятливість, намагніченість, точка Кюрі і точка Нееля та коерцитивна сила. У точці Кюрі відбувається перехід речовини з феромагнітного в парамагнітний стан, намагніченість практично зникає. Температура переходу речовини з антиферомагнітного в парамагнітний стан називається температурою Нееля.
За магнітною сприйнятливістю мінерали і руди поділяють на такі групи:
- 1. Сильномагнітні або феромагнітні, що мають питому магнітну сприйнятливість речовини χ>3,8·10−5 м3/кг (це ферити, магнетит, титаномагнетит, франклініт, , моноклінний піротин і ін.). Ці мінерали (магнетит, маггеміт, піротин, франклініт тощо) можуть вилучатися у магнітну фракцію на сепараторах з відносно слабким магнітним полем напруженістю (Н = 70 — 120 кА/м);
- 2. Слабкомагнітні або парамагнітні мінерали з питомою магнітною сприйнятливістю в сотні і тисячі раз меншою — від χ=7,5·10−6 до χ=1,26·10−7 м3/кг. До цієї групи відносять оксиди, гідроксиди і карбонати заліза і манґану, ільменіт, вольфраміт. Для вилучення цих мінералів у магнітну фракцію напруженість магнітного поля сепараторів мусить бути Н = 480—1600 кА/м;
- 3. Немагнітні і діамагнітні мінерали, що володіють магнітною сприйнятливістю χ<1,26·10−7 м3/кг або для діамагнітних мінералів χ<0. Ці мінерали не вилучаються в магнітну фракцію навіть у сепараторах з сильним магнітним полем.
З усіх елементів періодичної системи яскраво вираженим феромагнетизмом володіють тільки три метали: залізо, нікель і кобальт, 55 елементів мають парамагнітні властивості, причому 16 елементів є парамагнетиками в чистому вигляді, але в сполуках — діамагнетиками (оксиґен, натрій, магній, алюміній, цирконій, олово і ін.); 7 елементів виявляють властивість парамагнетиків, коли один або більше атомів знаходяться в сполуках (азот, калій, мідь, рубідій, золото, титан).
Вивчення М.в. дозволяє судити про умови утворення і перетворення мінералів і гірських порід, про природу магнітних аномалій Землі. На М.в. основані магнітна розвідка і археомагнетизм, методи магнітного збагачення корисних копалин.
Збагачення магнітних корисних копалин
Сильномагнітні руди збагачують на сепараторах зі слабким магнітним полем напруженістю до 120 кА/м (пряма магнітна сепарація); слабкомагнітні — сильним полем напруженістю 1000 кА/м і більше, а немагнітні — в сильному полі, заповненому феромагнітною рідиною або суспензією, тобто вилучення виштовхуванням (зворотна магнітна сепарація).
Чим більше , тим з більшою силою магнітне поле діє на мінеральне зерно. Мінеральні зерна, для яких магнітна сила більше суми протидійних механічних сил (ваги, інерції, опору середовища, відцентрової тощо), притягуються до полюсів магнітної системи і вилучаються у магнітний продукт. Мінеральні зерна з низькою магнітною сприйнятливістю практично не змінюють намагніченості, не взаємодіють із зовнішнім магнітним полем і рухаються у магнітному полі за траєкторіями, що залежать від дії тільки механічних сил. Ці мінеральні зерна вилучаються у немагнітний продукт.
На результати магнітної сепарації сильно впливає різниця між питомими магнітними сприйнятливостями χ1 і χ2 розділюваних зерен, однорідність поля сепаратора за величиною магнітної сили (HgradH) і крупність збагачуваного матеріалу. Відношення питомих магнітних сприйнятливостей розділюваних при збагаченні більш магнітних χ1 і менш магнітних зерен χ2 називається .
Див. також
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — .
- Смирнов В. О., Білецький В. С. Фізичні та хімічні основи виробництва. Навчальний посібник. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2005. — 148 с. ISBN 966-7804-90-9
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Magnitni vlastivosti mineraliv i girskih porid ros magnitnye svojstva mineralov i gornyh porod angl magnetic properties of minerals and rocks nim Magnetismus m magnetische Eigenschaften f pl von Mineralien und Gesteinen magnetische Gesteinseigenschaften f pl sukupnist vlastivostej sho harakterizuyut zdatnist mineraliv i girskih porid namagnichuvatisya u zovnishnomu magnitnomu poli Klasifikaciya mineraliv i girskih porid za magnitnimi vlastivostyamiMinerali podilyayutsya na diamagnetiki napriklad kvarc kalcit polovi shpati samorodne sriblo i zoloto flyuorit paramagnetiki zalizovmisni silikati hlorit slyuda tosho antiferomagnetiki gematit getit tosho feromagnetiki samorodne zalizo nikel tosho ferimagnetiki magnetit titanomagnetit hromit tosho Do slabkomagnitnih nalezhat dia i paramagnitni minerali do silnomagnitnih feromagnitni i ferimagnitni minerali Do osn harakteristik M v nalezhat magnitna sprijnyatlivist namagnichenist tochka Kyuri i tochka Neelya ta koercitivna sila U tochci Kyuri vidbuvayetsya perehid rechovini z feromagnitnogo v paramagnitnij stan namagnichenist praktichno znikaye Temperatura perehodu rechovini z antiferomagnitnogo v paramagnitnij stan nazivayetsya temperaturoyu Neelya Za magnitnoyu sprijnyatlivistyu minerali i rudi podilyayut na taki grupi 1 Silnomagnitni abo feromagnitni sho mayut pitomu magnitnu sprijnyatlivist rechovini x gt 3 8 10 5 m3 kg ce feriti magnetit titanomagnetit franklinit monoklinnij pirotin i in Ci minerali magnetit maggemit pirotin franklinit tosho mozhut viluchatisya u magnitnu frakciyu na separatorah z vidnosno slabkim magnitnim polem napruzhenistyu N 70 120 kA m 2 Slabkomagnitni abo paramagnitni minerali z pitomoyu magnitnoyu sprijnyatlivistyu v sotni i tisyachi raz menshoyu vid x 7 5 10 6 do x 1 26 10 7 m3 kg Do ciyeyi grupi vidnosyat oksidi gidroksidi i karbonati zaliza i manganu ilmenit volframit Dlya viluchennya cih mineraliv u magnitnu frakciyu napruzhenist magnitnogo polya separatoriv musit buti N 480 1600 kA m 3 Nemagnitni i diamagnitni minerali sho volodiyut magnitnoyu sprijnyatlivistyu x lt 1 26 10 7 m3 kg abo dlya diamagnitnih mineraliv x lt 0 Ci minerali ne viluchayutsya v magnitnu frakciyu navit u separatorah z silnim magnitnim polem Z usih elementiv periodichnoyi sistemi yaskravo virazhenim feromagnetizmom volodiyut tilki tri metali zalizo nikel i kobalt 55 elementiv mayut paramagnitni vlastivosti prichomu 16 elementiv ye paramagnetikami v chistomu viglyadi ale v spolukah diamagnetikami oksigen natrij magnij alyuminij cirkonij olovo i in 7 elementiv viyavlyayut vlastivist paramagnetikiv koli odin abo bilshe atomiv znahodyatsya v spolukah azot kalij mid rubidij zoloto titan Vivchennya M v dozvolyaye suditi pro umovi utvorennya i peretvorennya mineraliv i girskih porid pro prirodu magnitnih anomalij Zemli Na M v osnovani magnitna rozvidka i arheomagnetizm metodi magnitnogo zbagachennya korisnih kopalin Zbagachennya magnitnih korisnih kopalinSilnomagnitni rudi zbagachuyut na separatorah zi slabkim magnitnim polem napruzhenistyu do 120 kA m pryama magnitna separaciya slabkomagnitni silnim polem napruzhenistyu 1000 kA m i bilshe a nemagnitni v silnomu poli zapovnenomu feromagnitnoyu ridinoyu abo suspenziyeyu tobto viluchennya vishtovhuvannyam zvorotna magnitna separaciya Chim bilshe tim z bilshoyu siloyu magnitne pole diye na mineralne zerno Mineralni zerna dlya yakih magnitna sila bilshe sumi protidijnih mehanichnih sil vagi inerciyi oporu seredovisha vidcentrovoyi tosho prityaguyutsya do polyusiv magnitnoyi sistemi i viluchayutsya u magnitnij produkt Mineralni zerna z nizkoyu magnitnoyu sprijnyatlivistyu praktichno ne zminyuyut namagnichenosti ne vzayemodiyut iz zovnishnim magnitnim polem i ruhayutsya u magnitnomu poli za trayektoriyami sho zalezhat vid diyi tilki mehanichnih sil Ci mineralni zerna viluchayutsya u nemagnitnij produkt Na rezultati magnitnoyi separaciyi silno vplivaye riznicya mizh pitomimi magnitnimi sprijnyatlivostyami x1 i x2 rozdilyuvanih zeren odnoridnist polya separatora za velichinoyu magnitnoyi sili HgradH i krupnist zbagachuvanogo materialu Vidnoshennya pitomih magnitnih sprijnyatlivostej rozdilyuvanih pri zbagachenni bilsh magnitnih x1 i mensh magnitnih zeren x2 nazivayetsya Div takozhMagnetizm Magnitni vlastivosti mineraliv Elektrichni vlastivosti mineraliv Magnitnij analiz korisnih kopalin Magnitna sprijnyatlivist girskih poridLiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2007 T 2 L R 670 s ISBN 57740 0828 2 Smirnov V O Bileckij V S Fizichni ta himichni osnovi virobnictva Navchalnij posibnik Doneck Shidnij vidavnichij dim 2005 148 s ISBN 966 7804 90 9