ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАСТВОРОВ ДВУХВАЛЕНТНОГО ЖЕЛЕЗА С РУДАМИ ГЕТИТОВОГО И ГЕМАТИТОВОГО ТИПА

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.41.01.049
УДК (549.5.517.2 + 549.521.51 + 549.731.13)
Т.С. Антоненко, А.Б. Брик, Н.А. Дудченко
Институт геохимии, минералогии и рудообразования им. Н.П. Семененко НАН Украины. 03142, г. Киев, Украина, пр-т Акад. Палладина, 34
E-mail: tetyana_savchenko@ukr.net
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАСТВОРОВ ДВУХВАЛЕНТНОГО ЖЕЛЕЗА С РУДАМИ ГЕТИТОВОГО И ГЕМАТИТОВОГО ТИПА
Язык: украинский
Минералогический журнал 2019, 41 (1): 49-59

Аннотация: Явление сорбции двухвалентного железа на поверхности гетита и гематита исследовано в процессе преобразования гетитовой руды Керченского железорудного бассейна и образцов гетитовых и гематитовых руд Криворожского железорудного бассейна. Для исследования концентрации сорбированного двухвалентного железа на поверхности исходных образцов железных руд использован метод спектрофотометрии, с помощью которого определяли уменьшение концентрации железа в растворе. К исходному измельченному сырью последовательно добавляли раствор соли двухвалентного железа и щелочи с последующим нагревом при температуре 98 °С в течение 30 мин. Концентрацию двухвалентного железа измеряли после добавления каждого реагента. Установлено, что наибольшая сорбционная способность свойственна образцу гематитового концентрата Кривого Рога. Фазовый состав исходных и преобразованных образцов определен с помощью метода рентгенофазового анализа. Магнитные характеристики до и после преобразования исследованы методом магнитометрии и показано, что после преобразования намагниченность насыщения увеличивается. Исследовано поведение железных руд с изменением рН среды. Поведение железных руд в растворах двух- и трехвалентного железа существенно отличается: в растворе двухвалентного железа стремительный рост рН начинается при добавлении 2 мл гидроксида аммония, а в растворе трехвалентного железа — 16 мл гидроксида аммония. Описаны возможные механизмы преобразования гетита и гематита в магнетит в водной среде. Результаты могут быть использованы для решения фундаментальных задач, связанных с механизмами преобразования оксидов и гидроксидов железа в водной среде.

Ключевые слова: гетит, гематит, железные руды, фазовые превращения, магнетит, сорбция, магнитометрия, рН среды.

Литература:

  1. Большаніна С.Б., Івченко В.Д., Аблєєва І.Ю. Дослідження ефективності абсорбційного вилучення іонів феруму з розчинів з різною кислотністю. Вісн. Вінницьк. політехн. ін-ту. 2014. № 2. С. 21—24.
  2. Марченко З. Фотометрическое определение элементов / Под ред. Ю.А. Золотова. М.: Мир, 1971. 502 с.
  3. Пат. UA 94163 U. Пристрій для експресного вимірювання намагніченості руд та магнітних матеріалів / О.М. Пономаренко, О.Б. Брик, Н.О. Дудченко, В.В. Янишпольський, Ю.О. Алєксейцев. Опубл. 27.10.2014. Бюл. № 20.
  4. Пат. UA 82529U. Спосіб низькоенергетичного омагнічування слабомагнітних, окислених залізних руд для магнітної сепарації / О.М. Пономаренко, О.Б. Брик, Н.О. Дудченко, В.В. Янишпольський, О.О. Юшин. Опубл. 12.08.2013. Бюл. № 15.
  5. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка. Уч. пособие для вузов. М.: Изд-во МГУ, 1996. 680 с.
  6. Deb P. Jaisi, Chongxuan Liu, Hailiang Dong, Ruth E. Blake, Jeremy B. Fein. Fe2+ sorption onto nontronite (NAu-2). Geochim. et Cosmochim. acta. 2008. 72. P. 5361—5371.
  7. Usman M., Abdelmoula M., Faure P., Ruby C., Hanna K. Transformation of various kinds of goethite into magnetite: effect of chemical and surface properties. Geoderma. 2013. 197—198. Р. 9—16. doi: 10.1016/j.geoderma.2012.12.015
  8. Taebin Ahn, Jong Hun Kim, Hee-Man Yang, Jeong Woo Lee, Jong-Duk Kim. Formation pathway of magnetite nanoparticles by coprecipitation method. J. Phys. Chem. C. 2012. 116. Р. 6069—6075.
  9. Yutaka Tamaura, Kazuo Ito, Takashi Katsura. Transformation of γ-FeO (OH) to Fe3O4 by adsorption of iron (II) ion on γ-FeO(OH). J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1983. Iss. 2. P. 189—194. doi: 10.1039/DT9830000189
Русский