Магнітні властивості мінералів і гірських порід (, , ) — 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, маґномагнетит, 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, іоцит, 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 мангану, 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 (кисень, 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 магнітних властивостей дозволяє судити про умови утворення і перетворення мінералів і гірських порід, про природу магнітних аномалій Землі. На магнітних властивостях 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 питома магнітна сприйнятливість, 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 коефіцієнтом селективності магнітного збагачення.

Див. також

Магнетизм Магнітні властивості мінералів Електричні властивості мінералів Магнітний аналіз корисних копалин Магнітна сприйнятливість гірських порід

Література

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