Термомагнитные исследования преобразования гематита в магнетит с использованием крахмала

УДК (549.5.517.2 + 549.731.13) : 539.26

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.37.02.037

В.П. Пономар (1), А.Е. Гречановский (2), А.Б. Брик (2), А.А. Юшин (2), В.П. Лютоев (3), Т.С. Савченко (2) (1) Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко 03022, г. Киев, Украина, ул. Васильковская, 90 E-mail: vitaliyponomar.vp@gmail.com (2) Институт геохимии, минералогии и рудообразования им. Н.П. Семененко НАН Украины 03680, г. Киев-142, Украина, пр. Акад. Палладина, 34 E-mail: abrik@voliacable.com (3) Федер. гос. бюджет. учреждение науки "Институт геологии Коми НЦ УрО РАН" 167982, г. Сыктывкар, Россия, ул. Первомайская, 54 E-mail: vlutoev@geo.komisc.ru Минералогический журнал 2015, 37 (2): 37-45 Аннотация: Исследованы закономерности превращения гематита в магнетит при нагревании железной руды в присутствии разного количества крахмала. Термомагнитные исследования были проведены с помощью лабораторной установки, которая позволяет программировать режимы нагревания и охлаждения исследуемой пробы, а также автоматически регистрировать намагниченность образца в зависимости от его температуры. Исследованы процессы восстановления гематита до магнетита с помощью крахмала в диапазоне температуры 400—650 °С. Установлено, что намагниченность насыщения гематитовой руды в процессе омагничивания увеличивалась приблизительно в 20 раз и достигала значения Мs ≈ 20 А·м2/кг. Количество крахмала в выполненных экспериментах изменялось в диапазоне 0,1—10 вес. % от количества руды. Установлено, что повышение количества крахмала более чем на 2 % не приводит к заметному росту намагниченности насыщения руды. Описаны возможные механизмы превращения гематита в магнетит. Полученные результаты могут быть полезными при разработке методов омагничивания слабомагнитных железных руд в связи с усовершенствованием технологий производства железорудных концентратов. Ключевые слова: гематит, магнетит, железные руды, термомагнитные кривые, магнитометрия. Литература: 1. Бондаренко Б.И. Восстановление оксидов металлов в сложных газовых системах. — Киев : Наук. думка, 1980. — 386 с. 2. Евтехов В.Д., Перегудов В.В., Евтехов Е.В., Дударь Л.Т., Филенко В.В., Смирнов А.Я., Биленко А.Е., Николаенко Е.М. Геологическая оценка результатов поиска оптимальной схемы обогащения гемати товых кварцитов железисто-кремнистой фомации докембрия // Геол.-мінерал. вісн. Криворіз. нац. ун-ту. — 2013. — № 1—2 (29—30). — С. 87—97. 3. Лютоев В.П., Силаев В.И., Пономаренко А.Н., Брик А.Б., Дудченко Н.А., Юшин А.А., Лысюк А.Ю., Шев чук С.С. Преобразование структуры природных оксидов/оксигидроксидов железа в результате воздействия внешних факторов // Вестн. Ин-та геологии РАН. — 2013. — № 1. — С. 20—25. 4. Пономаренко О.М. Довідник "Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України. Інноваційні розробки". — К. : Друк. ЦП "КОМПРИНТ", 2012. — 82 с. 5. Пономаренко А.Н., Брик А.Б., Дудченко Н.А., Юшин А.А. Новые энерго- и материалосберегающие технологии создания железорудных концентратов из окис ленных и дисперсных железных руд // Матеріали 2-ї Міжнар. наук.-техн. конф. "Геомеханічні аспекти та екологічні наслідки відпрацювання рудних покладів". — Кривий Ріг : Вид. центр Криворіз. нац. ун-ту, 2012. — С. 197—198. 6. Пономаренко О.М., Брик О.Б., Дудченко Н.О., Юшин О.О. Спосіб перетворення слабомагнітних мінералів (гематит, гетит) у сильномагнітний мінерал (магнетит) для підвищення ефективності технологій збагачення окиснених залізних руд // Наука та інновації. — 2015. — 11 (2). — С. 33—36. 7. Силаев В.И., Лютоев В.П., Брик А.Б., Дудченко Н.А., Лысюк А.Ю. Джеспилиты Ингулецкого месторождения и продукты их гипергенного изменения в связи с проблемой усовершенствования технологии переработки труднообагатимых руд // Вестн. Перм. ун-та. Геология. — 2014. — Вып. 1 (22). — С. 60—77. 8. Пат. UA 82527 U. Спосіб омагнічування слабомагнітних окислених залізних руд і залізорудних відходів для магнітної сепарації з використанням відновлювальних джерел сировини / О.М. Пономаренко, О.Б. Брик, Н.О. Дудченко, В.В. Яни шпольський, О.О. Юшин. — Опубл. 12.05.2013, Бюл. № 15. 9. Пат. UA 94795 U. Пристрій для реєстрації намагніченості магнітних матеріалів та руд в залежності від температури при їх хімічному перетворенні при окисно-відновних умовах / В.В. Янишпольський, Ю.О. Алєксейцев, Н.О. Дудченко, О.М. Пономаренко, О.Б. Брик. — Опубл. 25.11.2014, Бюл. № 22. 10. Ellid M.S., Murayed Y.S., Zoto M.S., Music S., Popovie S. Chemical reduction of hematite with starch // J. Radioanal. and Nucl. Chem. — 2003. — 258. — P. 299—305. 11. Liu X., Wang Y., Yu L., Tong Z., Chen L., Liu H. Thermal degradation and stability of starch under different processing conditions // Starch/Starke. — 2013. — 65. — P. 48—60. 12. Liu X., Yu L., Xie F., Li M., Chen L., Li X. Kinetics and mechanisms of thermal decomposition of cornstarches with different amylose/amylopection rations // Starch/Starke. — 2010. — 62. — P. 139—146. 13. Yanishpolskii V.V., Alekseytcev Yu.O., Dudchenko N.O., Brik A.B. Thermomagnetic analysis of iron ores by magnetic microbalance // Book of abstr. "34th Intern. conf. on vacuum microbalance and thermoanalytical techniques". — Kyiv, 2014. — P. 69.