強磁性礦物的磁性特點及其與外磁場的關(guān)系如何？

磁鐵礦是強磁性礦物的代表。下圖是鞍鋼弓長嶺鐵礦的磁化強度(J)（下圖a) ,比磁化系數(shù)（x）（下圖b)與外磁場強度的關(guān)系曲線。  圖中J= f (H)曲線OA為基本磁化曲線，它與鐵磁性物質(zhì)基本磁化曲線相似。大體上可以分為三個階段：oa——磁化過程初期，ab——磁化過程中期，bA——磁化過程末期。在磁化初期(oa段），隨著外磁場強度H的增大，比磁化強度J增加較緩慢；在磁化中期(ab段），J增加較快；在磁化末期(bA段），J的增加又變緩慢。至A點時，J達到最大值。A點以后，H繼續(xù)增大，J不再增加。因此A點稱為磁飽和點。此時的比磁化強度稱為飽和比磁化強度用J_最大表示（圖中J_最大＝108×10⁵安／米·千克）此時的磁化磁場強度稱為飽和磁化磁場強度。用H_飽表示（圖中H_飽=160千安／米）。
到達飽和點以后，使H減小，這時J也降低，值得注意的是J并不沿原來的磁化曲線AO下降，而是沿著高于AO的另一曲線AB下降，至H=0時，J并不等于零，而是保留一定的數(shù)值，此值稱為剩余磁化強度、簡稱剩磁。用J_剩表示（圖中J_剩=4×10⁵安／米·千克）。為了使剩磁消失，需要增加一個反方向的退磁場，當(dāng)磁場強度逐漸增大時，J沿著曲線BC繼續(xù)下降。退磁場強度增大到C時，J=O；此時的退磁場強度稱為矯頑力，用H_矯表示（圖中H矯＝1.7千安／米）。這種磁化強度J落后于外磁場強度H的變化的現(xiàn)象。稱為磁滯現(xiàn)象。
圖中比磁化系數(shù)曲線x=f(H)看出：磁鐵礦的一個重要特點是比磁化系數(shù)x值很大，而且不是一個常數(shù)，它隨著外磁場強度的變化而變化。開始時，隨著外磁場強度的增大，比磁化系數(shù)，迅速增大，并很快達到最大值x_最大。達到最大值以后，再增大H,x不僅不隨之增大，反而逐漸減小。不同的礦物，比磁化系數(shù)x不同，x達到最大值所需的外磁場強度H也不同。圖中x_最大約為2.5×10^-3米³／千克，此時H約為8千安／米。應(yīng)當(dāng)指出，即使是同一種礦物，例如都是磁鐵礦，化學(xué)組成都是Fe₃0₄,但由于它們生成的特性（如晶格構(gòu)造、晶格中有無缺陷）不同，它們的J, x,H_矯也不相同。
由上圖還可以看出，使磁鐵礦達到最大比磁化系數(shù)所需的外磁場強度是很低的。從理論上來說，磁選過程應(yīng)當(dāng)使礦粒處于最大比磁化系數(shù)狀態(tài)，這樣礦粒可以受到較大的磁力，有利于分選。從這點出發(fā)，磁選機的磁場強度應(yīng)取達到最大比磁化系數(shù)時所需的磁場強度。然而在實際生產(chǎn)中，選別磁鐵礦的磁選機為72~136千安／米。并非x最大值的磁場強度。這是因為比磁力的大小不僅取決于比磁化系數(shù)大小，還決定于磁場強度和磁場梯度的大小，比磁化系數(shù)雖然達到最大，但因磁場強度太小，結(jié)果使磁選機產(chǎn)生的磁場力不足于克服作用在磁鐵礦上所有的機械力。
上述可知：強磁性礦物的磁性有如下特點：
（1）比磁化系數(shù)很大，比弱磁性礦物大上百倍甚至上千倍；
（2）有磁飽和現(xiàn)象，而且在較低的外磁場作用下就可達到磁飽和；
（3）有磁滯現(xiàn)象，在交變磁場中反復(fù)磁化時具有磁滯回線；即磁鐵礦離開外場后仍保留一定的剩磁；
（4）比磁化系數(shù)不是一個常數(shù)，而是與外磁場強度的大小，本身的形狀、粒度、氧化程度等許多因素而變。關(guān)于這些問題在后面敘述。