矿石水分(或称含水率)的检测是矿山、选矿厂、冶金、贸易结算等环节中的基础质量控制项目。准确测定矿石水分对计算干基品位、控制冶炼配比、防止运输结块及计价结算至关重要。
主要检测方法
1. 烘干失重法(标准方法)
权威、广泛应用的方法,适用于绝大多数矿石(铁矿、铜矿、锰矿、铝土矿等)。
原理
将矿石样品在规定温度下烘干至恒重,通过质量损失计算水分含量。
标准依据
GB/T 6709-2023《铁矿石 水分含量的测定 烘干法》
ISO 3087:2019 Iron ores — Determination of moisture content
GB/T 2011-2023《散装矿产品取样、制样通则 手工取样方法》(配套取样标准)
操作步骤
取样与制样
按标准采取代表性样品(通常 ≥500 g);
破碎至粒度 ≤10 mm(铁矿常要求 ≤6.3 mm)。
称量
准确称取试样 50–100 g(精确至 0.01 g 或 0.001 g,视精度要求)于已恒重的干燥盘中。
烘干
放入鼓风干燥箱,在 105 ± 2°C 下烘干;
铁矿石:通常烘 2 小时,然后冷却称重,再烘 30 分钟,直至恒重(两次质量差 ≤0.1%)。
计算
按上述公式计算水分含量。
优点
原理简单、结果准确、成本低;
被国际和国内贸易广泛认可。
局限
耗时较长(2–4 小时);
不适用于含易挥发物或高温分解矿物的样品(如某些粘土、褐煤共生矿)。
2. 微波干燥法(快速法)
原理
利用微波加热使水分迅速蒸发,通过质量变化测水分。
特点
速度快(5–15 分钟出结果);
适用于现场快速检测或过程控制;
需专用微波水分测定仪(如 Sartorius MA 系列、Mettler Toledo HG 系列)。
注意事项
微波可能引起局部过热,导致有机物分解或氧化,结果略高于烘干法;
需用标准烘干法校准仪器参数;
不适用于含金属颗粒多的矿石(微波反射强,加热不均)。
3. 卡尔·费休法(Karl Fischer Titration)
适用场景
仅用于微量水分(<1%)或有机溶剂中水分测定;
一般不用于常规矿石水分检测,因矿石中水分多为游离水,且 KF 法成本高、操作复杂。
4. 近红外(NIR)或在线水分仪
应用
安装在皮带输送机上,实时监测矿石水分;
需预先用烘干法建立校准模型;
适用于大型选厂自动化控制。
优点
非接触、连续、快速;
缺点
初始投资高,受粒度、颜色、成分波动影响大。
来源:网络
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