CN100575921C - 一种铁矿石气孔特征检测方法 - Google Patents

Abstract

一种铁矿石气孔特征检测方法，属于炼铁原料检测领域，特别适用于对铁矿石气孔特征的检测。其特征是基于气体吸附法，利用自动氮吸附仪来得到铁矿石样品的气孔分布状况及单位质量铁矿石样品中所含气孔的总体积(ml/g-铁矿石)，再结合铁矿石样品真体积计算，从而得到铁矿石样品的气孔率。本发明的有益效果是，能够准确地测量铁矿石样品所含气孔的总体积以及气孔分布状况，并且能直接得到铁矿石样品的气孔率。

Description

一种铁矿石气孔特征检测方法

技术领域

本发明属于炼铁原料检测领域，特别适用于对铁矿石(包括天然铁矿石和人造块矿)气孔特征的检测。

背景技术

众所周知，压汞法是测量固体物料气孔率的一种常用方法，特别是测量大孔分布的标准方法。其主要原因是该方法有3个明显的优点：原理简单，试验速度快以及可以直接测出样品的气孔率(％)。然而，压汞法也有其实际应用上的局限性，例如汞是一种剧毒物质，吸入汞蒸汽会中毒，对人体、环境都产生不利的影响，而且此方法在分析样品的气孔状况时，对中孔、微孔的分析不够准确。

发明内容

本发明的目的是为了得到一种既环保、又适合分析铁矿石内部气孔特征，且能直接得到铁矿石气孔率结果(％)的方法。

一种铁矿石气孔特征检测方法，其特征是基于气体吸附法，利用自动氮吸附仪来得到铁矿石样品的气孔分布状况及单位质量铁矿石样品中所含气孔的总体积(ml/g-铁矿石)，再结合铁矿石样品真体积计算，从而得到铁矿石样品的气孔率。具体的实施过程如下：

首先，试样要装入自动氮吸附仪中的脱气站进行脱气处理，100℃下，真空脱气1小时，除去试样的表面水分及附着物；而后升温到300℃，真空脱气12～16小时，进一步对试样杂质进行清理；然后将试样装入气孔分析站，对试样的气孔特征进行分析，试样检测是在恒定温度-195℃下，以氦气为载体充入氮气，在不同的压力下，由于吸附的氮气量不同，从而可得到试样所含气孔的总体积(ml/g-铁矿石)；接下来计算样品的真体积，如式1和式2所列：

$V_i=\frac{M_i}{{\mathrm{\ρ}}_i}$ 式1

式2

式中，

i：铁矿石中各化学组元，如FeO、Fe₂O₃、SiO₂等；

M_i：铁矿石中各化学组元的质量，g；

ρ_i：铁矿石中各化学组元的真密度，g/ml；

V_i：铁矿石中各化学组元的真体积，ml/g；

V_真：铁矿石中各化学组元的真体积累加和，ml/g；

最后计算样品的气孔率，如式3所列：

式3

式中，

ε：样品气孔率％；

V_气孔：自动氮吸附仪所检测出的气孔总体积，(ml/g)；

V_真：铁矿石中各化学组元的真体积累加和，(ml/g)。

本发明的有益效果是，能够准确地测量铁矿石样品所含气孔的总体积以及气孔分布状况，并且能直接得到铁矿石样品的气孔率。

实施例

采用本发明方法，我们测出了某种澳大利亚矿的气孔率及气孔分布状况，同时用压汞法检测了这个样品的气孔率及气孔分布状况。分析比较这两种方法的试验结果如表1、表2、表3所示。结果表明，在分析铁矿石的气孔特征时，压汞法所测得的中微孔体积比本发明方法要小很多，而两种方法所测量的大孔体积相差无几，说明压汞法在测量中微孔体积时是不准确的。因此，针对以中微孔居多的铁矿石而言，在分析其气孔特征时，本发明方法较压汞法更为准确。

表1两种测量方法检测结果的比较

表2两种方法下中微孔和大孔的孔容比较

表3两种方法下中微孔和大孔的气孔率比较

Claims (1)

1.一种铁矿石气孔特征检测方法，其特征是检测步骤如下：

首先，试样装入自动氮吸附仪中的脱气站进行脱气处理，100℃下，真空脱气1小时，除去试样的表面水分及附着物；而后升温到300℃，真空脱气12～16小时，进一步对试样杂质进行清理；然后将试样装入气孔分析站，对试样的气孔特征进行分析，试样检测是在恒定温度-195℃下，以氦气为载体充入氮气，在不同的压力下，由于吸附的氮气量不同，从而可得到试样所含气孔的总体积；接下来由式(1)和式(2)计算样品的真体积，

$V_i=\frac{M_i}{{\mathrm{\ρ}}_i}$ 式(1)

式(2)

式中，

i：铁矿石中各化学组元；

M_i：铁矿石中各化学组元的质量，g；

ρ_i：铁矿石中各化学组元的真密度，g/ml；

V_i：铁矿石中各化学组元的真体积，ml/g；

V_真：铁矿石中各化学组元的真体积累加和，ml/g；

最后计算样品的气孔率，如式(3)所列：

式(3)

式中，

ε：样品气孔率，％；

V_气孔：自动氮吸附仪所检测出的气孔总体积，ml/g；

V_真：铁矿石中各化学组元的真体积累加和，ml/g。