1.本发明涉及钢渣化学分析领域，特别是涉及一种钢渣中金属铁含量的检测方法。
背景技术：
2.钢渣是冶炼过程形成的副产物之一，并且是冶炼行业的一种大数量的固体废弃物，它的占比约为钢产量的15％-20％。按现有钢产量的总量计算，平均每年要产生近2亿吨的钢渣量。一般钢渣中含有5-10％的金属铁，该部分金属铁须通过分级、破碎、磁选的方式有效回收利用。从钢渣中回收的磁性铁可用作转炉冶炼的原料、烧结工序的原料等，因此从钢渣中回收磁性铁不仅能回收资源、降低污染，还能为钢铁行业创造良好的经济价值，除此之外，检测钢渣中金属铁含量，准确去除钢渣中的磁性金属铁，可以提高尾渣的质量，以便尾渣后续的综合利用。
3.现有标准yb/t4188中金属铁含量检测方法为将待测样品按照粒径分为＞16mm、4.75-16mm、0.6-4.75mm、＜0.6mm四个等级，根据其与金属铁的密度差异计算出其中各粒径等级钢渣中金属铁的含量，分级区域宽泛，操作比较繁琐，计算公式数据较多。因此，如何寻求快速准确的检测方法，对高效回收金属资源和提高钢渣质量具有积极作用意义。
技术实现要素：
4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种准确、快速的测定钢渣中金属铁含量的方法，用于解决现有技术中的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过以下技术方案获得的。
6.本发明提供一种测定钢渣中金属铁含量的方法，包括如下步骤：
7.1)从待测钢渣中选取代表性钢渣样，将所述代表性钢渣样进行球磨处理，过筛获得能够通过0.08mm网筛的过筛物，磁选获得第一级磁选物；
8.2)对所述过筛物进一步通过磁铁吸取以分离形成第二级磁选物和尾渣；
9.3)测定所述尾渣的密度ρ
尾渣
；混合所述第一级磁选物和所述第二级磁选物形成总磁选物，并测定总磁选物的密度ρ
磁选物
；
10.4)根据ρ
尾渣
、ρ
磁选物
、铁的密度、代表性钢渣样的质量和所述总磁选物的质量获得代表性钢渣样中金属铁的含量百分含量。
11.优选地，所述代表性钢渣样中金属铁含量的计算公式为：
[0012][0013]
其中，ω为代表性钢渣样中金属铁的质量百分含量；ω0为代表性钢渣样中所述总磁选物的质量百分含量；ρ
尾渣
为尾渣的密度，单位为g/cm3；ρ
磁选物
为所述总磁选物的密度，单位为g/cm3；ρ
铁
为铁的密度，为7.85g/cm3。
[0014]
优选地，所述代表性钢渣样选自平炉钢渣和电炉钢渣中的一种或两种。
[0015]
优选地，在球磨前，干燥代表性钢渣样至恒重。
[0016]
优选地，代表性钢渣样在球磨前还可以进行破碎处理。
[0017]
优选地，所述磁铁的磁通量为0.050t～0.100t。如可以为0.050t～0.060t、0.060t～0.070t、0.070t～0.080t、0.080t～0.090t或0.090t～0.100t。
[0018]
优选地，步骤3)和4)中，ρ
尾渣
和ρ
磁选物
采用排水法测定。
[0019]
更优选地，ρ
尾渣
为采用尾渣的质量和体积计算获得，体积通过排水法测定。
[0020]
更优选地，ρ
磁选物
为采用总磁选物的质量和体积计算获得，体积通过排水法测定。
[0021]
优选地，计算公式中，为磁选物与金属铁的比重换算量。
[0022]
优选地，所述代表性钢渣样采用随机选取的方法从待测钢渣中选取。
[0023]
优选地，所述代表性钢渣样的质量为0.01～100kg。如可以为1kg、5kg、10kg、20kg、30kg、40kg、50kg、60kg、70kg、80kg或90kg。
[0024]
优选地，将所述代表性钢渣样先进行第一级球磨；过第一级网筛以获得第一级过筛物和第一级筛余物，第一级网筛的筛孔为0.6mm；对所述第一级筛余物进行第一级磁选以分离出第一级磁选物和第一级尾渣；所述第一级尾渣作为代表性钢渣样循环处理；所述第一级过筛物进行第二级球磨至其全部能够通过第二级网筛获得第二级过筛物，所述第二级网筛的筛孔为0.08mm；对所述第二级过筛物进行第二级磁选以分离出第二级磁选物和尾渣。
[0025]
优选地，所述第一级球磨的进料粒径为《25mm。
[0026]
优选地，所述第一级球磨的出料粒径≤0.6mm。
[0027]
优选地，所述第二级球磨的进料粒径为《13mm。
[0028]
优选地，所述第二级球磨的出料粒径≤0.075mm。
[0029]
优选地，所述第一级磁选和第二级磁选时采用磁铁的磁通量均为0.050t～0.100t。
[0030]
优选地，所述第一级球磨可以是多次，如可以为2次、3次、4次、5次、6次。
[0031]
本发明提供一种快速、简便、准确的测定钢渣中金属铁含量的方法。通过对代表性钢渣样进行分级磁选的方法，将其中的金属铁完全分离出，再结合比重换算获得代表性钢渣样中金属铁含量。本技术具有以下优点：
[0032]
(1)采用分级磁选的方法分离磁吸物，使得代表性钢渣样中金属铁被分离出，后续检测金属铁含量的过程更加简便、快捷，不需要采用滴定法测定；
[0033]
(2)采用简单的计算方式，快速得到转(电)炉钢渣中金属铁的含量；
[0034]
(3)为评定钢渣的回收利用价值和经济附加价值提供精确的判定依据。
具体实施方式
[0035]
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0036]
须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还
可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0037]
本技术中以下具体实施例中钢渣中金属铁含量的方法，具体包括如下步骤：
[0038]
1、球磨处理
[0039]
随机选取待测钢渣作为代表性钢渣样，放入球磨机中进行球磨，过0.6mm筛网获得第一级过筛物和第一级筛余物，所述第一级筛余物进行第一级磁选，分离出第一级磁选物和第一级尾渣；
[0040]
第一级尾渣作为代表性钢渣样循环处理，具体为：再次进行球磨，过0.6mm筛网获得第一级过筛物和第一级筛余物，所述第一级筛余物进行第一级磁选。
[0041]
最终全部形成第一级磁选物和第一级尾渣。即经多次球磨，至代表性钢渣样皆被磁铁吸取和通过0.6mm筛网。
[0042]
将第一级尾渣球磨至全部通过0.08mm筛网获得第二级过筛物，对所述第二级过筛物采用磁铁进行磁选分离获得尾渣和第二级磁选物。
[0043]
第一级球磨的进料粒径为《25mm；
[0044]
第一级球磨的出料粒径≤0.6mm；
[0045]
第二级球磨的进料粒径为《13mm；
[0046]
第二级球磨的出料粒径≤0.075mm；
[0047]
第一级磁选和第二级磁选时采用磁铁的磁通量均为0.050t～0.100t。
[0048]
本技术下述具体实施例中均是根据下列计算公式计算代表性钢渣样中金属铁的含量，且测定结果见表1。
[0049][0050]
其中，ω为代表性渣样中金属铁的含量，以质量分数表示(％)；ω0为代表性渣样中磁选物的含量，以质量百分数表示(％)；ρ
尾渣
为尾渣的密度，单位为g/cm3；ρ
磁选物
为总磁选物的密度，单位为g/cm3；ρ
铁
为铁的密度，为7.85g/cm3。
[0051]
实施例1
[0052]
在本实施例中，待测钢渣为电炉钢渣，随机选取5kg作为代表性钢渣样。
[0053]
本实施例中经两次球磨至代表性钢渣样皆被磁铁吸取和通过0.6mm筛网。
[0054]
第一级球磨的进料粒径为《25mm；
[0055]
第一级球磨的出料粒径≤0.6mm；
[0056]
第二级球磨的进料粒径为《13mm；
[0057]
第二级球磨的出料粒径≤0.075mm；
[0058]
第一级磁选和第二级磁选时采用磁铁的磁通量均为0.060t。
[0059]
经球磨处理后获得如下数据：
[0060]
合并第一级磁选物和第二级磁选物为总磁选物，测试其质量m1为117.50g；
[0061]
根据总磁选物的质量和代表性渣样的质量计算总磁选物在代表性渣样中的含量为2.35％；
[0062]
用排水法测定总磁选物的体积为19.2ml，根据总磁选物的质量和体积计算总磁选物的密度为6.12g/cm3；
[0063]
测试所述尾渣的质量为200g，并用排水法测定尾渣的体积为56.34ml，根据尾渣的质量和体积计算其密度为3.55g/cm3。
[0064]
实施例2
[0065]
本实施例中，待测钢渣为电炉钢渣，随机选取10kg作为代表性钢渣样。
[0066]
本实施例中经三次球磨至代表性钢渣样皆被磁铁吸取和通过0.6mm筛网。
[0067]
第一级球磨的进料粒径为《25mm；
[0068]
第一级球磨的出料粒径≤0.6mm；
[0069]
第二级球磨的进料粒径为《13mm；
[0070]
第二级球磨的出料粒径≤0.075mm；
[0071]
第一级磁选和第二级磁选时采用磁铁的磁通量均为0.080t。
[0072]
经球磨处理后，获得如下数据：
[0073]
合并第一级磁选物和第二级磁选物为总磁选物，测试其质量为302.16g；
[0074]
根据总磁选物的质量和代表性渣样的质量计算总磁选物在代表性渣样中的含量为3.02％；
[0075]
用排水法测定总磁选物的体积为47.43ml，根据总磁选物的质量和体积计算总磁选物的密度为6.37g/cm3；
[0076]
测试所述尾渣的质量为200g，并用排水法测定尾渣的体积为55.86ml，根据尾渣的质量和体积计算其密度为3.58g/cm3。
[0077]
实施例3
[0078]
本实施例中，待测钢渣为转炉钢渣，随机选取1kg作为代表性钢渣样。
[0079]
本实施例中经四次球磨至代表性钢渣样皆被磁铁吸取和通过0.6mm筛网。
[0080]
第一级球磨的进料粒径为《25mm；
[0081]
第一级球磨的出料粒径≤0.6mm；
[0082]
第二级球磨的进料粒径为《13mm；
[0083]
第二级球磨的出料粒径≤0.075mm；
[0084]
第一级磁选和第二级磁选时采用磁铁的磁通量均为0.090t。
[0085]
经球磨处理后，获得如下数据：
[0086]
合并第一级磁选物和第二级磁选物为总磁选物，测试其质量为71.36g；
[0087]
根据总磁选物的质量和代表性渣样的质量计算总磁选物在代表性渣样中的含量为7.13％；
[0088]
用排水法测定总磁选物的体积为11.34ml，根据总磁选物的质量和体积计算总磁选物的密度为6.29g/cm3；
[0089]
测试所述尾渣的质量为200g，并用排水法测定尾渣的体积为61.54ml，根据尾渣的质量和体积计算其密度为3.25g/cm3。
[0090]
作为参照，将实施例1～3的代表性钢渣样再分别采用yb/t4118中记载的钢渣中金属铁含量测定方法测定，结果见表1。
[0091]
表1
[0092]
序号本发明的方法yb/t4118实施例11.81wt％1.80wt％实施例22.45wt％2.48wt％实施例35.85wt％5.83wt％
[0093]
由上述测定结果可以看出，本技术的测定方法获得的金属铁含量与采用yb/t4118获得的金属铁含量相比，结果相近，误差非常小，由此可以证明本发明中提供的测定钢渣中金属铁含量的方法是合理且有效的。
[0094]
综上，可以看出，本技术的测定方法不仅简单、易操作、而且最终测试获得的金属铁含量的测定结果准确，可信度高，获得结果能够作为本领域技术人员用于有效地判断钢渣的磁选价值、磁性金属铁的回收率的依据。
[0095]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。