铁矿石烧损量测定

技术概述

铁矿石烧损量（Loss on Ignition，简称LOI），又称灼烧减量，是指铁矿石在规定温度下灼烧至恒重时，试样质量减少的量与灼烧前试样质量之比，通常以质量分数（%）表示。烧损量测定是评价铁矿石品质的重要指标之一，其数值高低直接反映了矿石中结晶水、碳酸盐、挥发分以及可氧化或可分解组分的含量水平。

在高温灼烧过程中，铁矿石会发生一系列物理化学变化：褐铁矿等含结晶水矿物脱除结构水，碳酸钙、碳酸镁、菱铁矿等碳酸盐分解释放二氧化碳，硫化物氧化脱硫，同时磁铁矿、浮氏体等低价铁氧化物会被氧化为三氧化二铁而产生增重。因此，烧损量并非单一组分的量度，而是多种反应叠加的综合结果，某些情况下甚至可能出现负值（即灼烧后增重）。正因如此，烧损量测定的准确性对后续全铁含量的换算、烧结配矿计算以及贸易结算都具有重要影响。

通过科学规范的烧损量测定，可以为钢铁企业的原料采购、配料设计、烧结与球团生产工艺优化提供可靠的数据支撑，也可为矿山企业评价矿石资源品质、贸易双方进行价格协商提供客观依据，是铁矿石全产业链质量把控中不可或缺的基础检测项目。

检测样品

铁矿石烧损量测定适用于各类铁矿石原料及铁矿石加工产品，常见检测样品包括：

• 天然铁矿石：磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、镜铁矿等；
• 铁矿石产品：块矿、粉矿、精矿粉、铁精矿、球团矿、烧结矿等；
• 进口铁矿石：各类进口矿石及港口堆存、转运样品；
• 生产过程样品：烧结混合料、球团生球与成品球、返矿等；
• 地质勘探样品：勘查钻孔矿样、矿区品位评价样品等；
• 其他含铁原料：钢渣、含铁尘泥、氧化铁皮等二次含铁资源。

送检样品一般需经干燥、破碎、研磨、缩分等制备工序，制成粒度和代表性符合标准要求的分析试样，以确保测定结果的准确性与可重复性。对于易吸潮或成分特殊的样品，还应在送检时注明保存条件与注意事项。

检测项目

围绕铁矿石烧损量测定，可开展的主要检测项目包括：

• 烧损量（灼烧减量，LOI）测定：包括不同灼烧温度条件下的烧损量；
• 全铁含量（TFe）测定：用于烧损量与铁品位换算及结果校正；
• 亚铁（FeO）含量测定：评估低价铁氧化物氧化增重的影响；
• 化合水与吸附水测定：分析烧损量中水分的贡献比例；
• 碳酸盐二氧化碳含量测定：评估碳酸盐分解对烧损量的影响；
• 硫含量测定：判断硫化物氧化脱硫造成的质量变化；
• 主要脉石成分分析：二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁等；
• 有害元素分析：磷、砷、钾、钠、铅、锌、钛等。

上述项目可根据客户需求进行单项测定或组合分析，通过多指标联动评价，更全面地掌握铁矿石的品质特性及其在冶炼过程中的行为表现。

检测方法

铁矿石烧损量测定的经典方法为重量法（灼烧恒重法），其基本原理是：称取一定量的干燥试样置于已恒重的坩埚中，放入高温炉内于规定温度（通常为1000℃～1100℃，依据相应标准确定）下灼烧，取出后置于干燥器中冷却至室温并称量，反复灼烧至恒重，根据灼烧前后的质量变化计算烧损量。该方法操作规范、结果稳定，是目前广泛采用的常规检测手段。主要操作流程如下：

• 样品制备：将样品研磨至规定粒度，在105℃±2℃下干燥至恒重，置于干燥器中备用；
• 坩埚恒重：将空坩埚灼烧、冷却、称量，反复操作直至质量恒定；
• 称样灼烧：准确称取试样置于恒重坩埚中，放入高温炉于规定温度下灼烧一定时间；
• 冷却称量：将坩埚移入干燥器中冷却至室温后迅速称量，防止吸潮；
• 反复灼烧：重复灼烧、冷却、称量操作，直至连续两次称量之差符合标准规定；
• 结果计算：按公式计算烧损量，并进行平行样偏差校核与数据修约。

除常规重量法外，还可采用热重分析法（TG）进行测定。热重分析法可在程序控温条件下连续记录样品质量随温度的变化曲线，不仅能够获得总烧损量，还能依据不同温度区间的失重台阶，定性判别水分挥发、结晶水脱除、碳酸盐分解等不同反应阶段，为深入研究矿石组成特性提供丰富的信息。

检测过程中需严格控制灼烧温度、灼烧时间、冷却方式与称量时机等条件，避免试样吸潮、坩埚沾污或炉温波动带来的误差；对于氧化增重明显的试样（如磁铁矿、浮氏体含量较高的矿石），还应结合亚铁测定结果进行必要的分析与说明，确保数据解读科学合理。

检测仪器

铁矿石烧损量测定所涉及的主要仪器设备包括：

• 高温马弗炉：控温精度高，最高使用温度可达1200℃，配备温度校准与监控装置；
• 分析天平：感量0.1mg，定期进行校准与期间核查，保证称量准确；
• 坩埚：瓷坩埚、刚玉坩埚等耐高温器皿，使用前灼烧至恒重；
• 干燥器：内置变色硅胶等干燥剂，用于试样与坩埚冷却过程中的防潮；
• 电热鼓风干燥箱：用于样品的干燥与预处理；
• 热重分析仪（TG/同步热分析仪）：用于热重法测定与失重行为分析；
• 制样设备：颚式破碎机、密封式研磨机、标准筛、二分器等；
• 辅助器材：坩埚钳、耐热手套、温控仪表、标准物质等。

完善的仪器配置与规范的量值溯源体系，是保障烧损量测定结果准确、可靠、可比的重要基础。

应用领域

铁矿石烧损量测定结果广泛应用于以下领域：

• 钢铁冶金行业：高炉配料计算、烧结与球团生产控制、入炉原料品质验收；
• 矿山开采与选矿：原矿品质评价、选矿流程考察、精矿产品出厂检验；
• 国际贸易与港口物流：进口铁矿石的检验鉴定、港口卸货品质核查、贸易结算技术依据；
• 第三方检测与科研教学：矿石特性研究、工艺试验开发、检测方法验证与标准研制；
• 资源综合利用：钢渣、含铁尘泥等二次资源的成分评价与利用价值评估；
• 质量争议处理：供需双方对矿石品质存在分歧时的技术仲裁与数据复核。

常见问题

问题一：铁矿石烧损量测定的检测周期是多久？

铁矿石烧损量测定的检测周期一般为7-15个工作日。具体周期会受到多种因素影响：一是检测项目数量，若仅测定烧损量单项，周期相对较短，若同时开展全铁、亚铁、硫等多项关联分析，所需时间会相应延长；二是样品数量，批量送检时需按顺序排样检测，整体交付时间会有所增加；三是方法复杂程度，常规重量法流程成熟，但灼烧恒重需多轮操作，若采用热重分析等仪器方法，还需进行条件设置与曲线解析；四是是否需要加急服务，客户如有紧急需求，可提前与实验室沟通安排优先排样，在保证质量的前提下缩短交付时间。

问题二：铁矿石烧损量测定的检测价格是多少？

铁矿石烧损量测定的检测价格受多方面因素影响，无法一概而论。主要影响因素包括：检测项目的种类与数量，单项测定与多项组合分析的费用构成不同；所采用的检测方法，常规重量法与热重分析等仪器法的成本存在差异；样品数量与制备难度，需要破碎、研磨、干燥等前处理环节时费用会有所增加；检测周期要求，加急服务通常会产生额外费用；此外，检测结果的用途不同，所需的数据复核与流程要求也不尽相同。建议您结合具体检测需求与我们联系咨询，获取针对性的报价方案。

问题三：铁矿石烧损量测定测试需要什么资质？

铁矿石烧损量测定应选择具备相应资质能力的检测机构。我们旗下拥有CMA和CNAS资质，能力范围覆盖铁矿石理化性能检测相关领域，烧损量测定属于成熟的常规能力项目。机构建立了完善的质量管理体系，检测流程规范、数据全程可溯源；同时配备的技术团队，工程师具有多年矿石检测经验，能够针对磁铁矿、褐铁矿、烧结矿等不同类型样品制定合理的检测方案；实验室配置高温马弗炉、万分之一分析天平、热重分析仪等设备，并定期开展仪器校准与期间核查，多方位保障检测结果的准确性与可靠性。

问题四：铁矿石烧损量会出现负值吗？造成负值的原因是什么？

会出现。烧损量是灼烧过程中失重与增重的综合结果。当铁矿石中低价铁氧化物（如磁铁矿、浮氏体）含量较高时，灼烧过程中二价铁氧化为三价铁会导致试样增重，若氧化增重量超过结晶水脱除、碳酸盐分解等造成的失重量，烧损量即表现为负值。因此，对于磁铁矿、烧结矿等亚铁含量较高的样品，应结合FeO测定结果综合分析，必要时在报告中说明氧化增重的影响，避免对矿石品质产生误判。

问题五：烧损量与水分含量有什么区别？

两者概念不同。水分通常指在105℃左右干燥时可去除的吸附水（游离水），主要表征矿石的物理含水状态；而烧损量是指在更高温度（通常1000℃以上）灼烧至恒重时的总质量变化，其构成不仅包括残留的吸附水，更重要的是化合水（结晶水、结构水）、碳酸盐分解释放的二氧化碳、硫化物分解脱除的硫以及有机物与挥发分等。简言之，水分反映的是物理吸附水含量，烧损量反映的是高温化学变化引起的综合质量变化，两者的测定条件、结果含义与工程用途均不相同，不能相互替代。

问题六：烧损量测定结果对钢铁生产有什么指导意义？

烧损量直接关系铁矿石有效品位的换算与入炉原料的物料平衡计算。烧损量高的矿石（如褐铁矿、菱铁矿）在烧结、球团及高炉冶炼过程中会因脱水和碳酸盐分解产生较大的质量损失，影响配料准确性与燃料消耗水平；碳酸盐分解吸热还会改变烧结热制度，结晶水急剧脱除也可能引起球团开裂等问题。通过准确测定烧损量，企业可以优化配矿结构、准确计算熔剂与燃料配比、稳定烧结与高炉操作，从而实现降本增效和质量稳定控制。

问题七：送检烧损量测定样品时有什么要求？

送检样品应具有良好的代表性，建议按照标准方法进行取样与缩分。一般要求：样品粒度研磨至相应标准规定的细度，或委托实验室代为制样；送样量一般不少于50g，若同时开展多项分析可适当增加；样品应密封包装，注明样品名称、编号、来源及检测需求，避免运输过程中吸潮、氧化或污染；对水分敏感的样品应尽快送检并说明保存条件。实验室收到样品后将进行核对登记与制备处理，全程记录流转信息，确保检测工作顺利开展。