Вплив розміру частинок на магнетизувальний випал гематитового кварциту в атмосфері монооксиду вуглецю

УДК 549.5 + 549.731.13 + 549.057 + 549.08
https://doi.org/10.15407/mineraljournal.39.02.019

В.П. Пономар, О.Б. Брик, Ю.І. Черевко, В.В. Овсієнко
Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
03680, м. Київ-142, Україна, пр-т Акад. Палладіна, 34
E-mail: vitaliyponomar.vp@gmail.com
Мова: українська
Мінералогічний журнал 2017, 39 (2): 19-28
Анотація: Визначено вплив розміру частинок окисненого залізистого кварциту на перетворення гематиту на магнетит у зв’язку з виготовленням залізорудних концентратів. Вихідний зразок представлений гематитовим кварцитом, який складається з гематиту і кварцу та має вміст Fe2O3 близько 57,6 мас. %. Гематитовий кварцит розділений на фракції: <0,05; 0,05—0,1; 0,1—0,16; 0,16—0,25; 0,25—0,4; 0,4—0,63; 0,63—1,0; 1,0—1,6; 1,6—2,5 та >2,5 мм. За допомогою методу магнітометрії показано, що намагніченість зразків після термічної обробки за 500 °с в атмосфері монооксиду вуглецю протягом 40 хв зростає з приблизно 1 до 35—60 а·м2/кг. Варіативність магнітних характеристик перетворених зразків залежить від ступеня перетворення гематиту на магнетит та загального вмісту Fe2O3 у вихідних зразках із різним розміром частинок. також показано, що для гематитового кварциту із розміром частинок 0,25—2,5 мм і більше перетворення гематиту на магнетит відбувається не повністю, що може бути пов’язано з неповним розкриттям мінералів та формуванням шару магнетиту на поверхні частинок гематиту, який може ускладнювати подальшу реакцію. У цих фракціях кількість утвореного магнетиту зменшується від 80 до 60 мас. % зі збільшенням розмірів частинок вихідного гематитового кварциту від 0,25 до 2,5 мм. Для гематитового кварциту з різним розміром частинок здійснено перетворення в часовому інтервалі 10—60 хв та показано, що намагніченість перетворених зразків значно зростає протягом перших 30 хв для менших частинок та 40 хв для більших частинок гематитового кварциту. Подальше продовження термообробки до 50—60 хв не призводить до зростання намагніченості перетворених зразків. константа швидкості процесу перетворення гематиту на магнетит для гематитового кварциту з меншим розміром частинок більше залежить від питомої поверхні, а для кварциту з більшим розміром частинок — від ступеня розкриття гематиту і кварцу та можливого гальмівного впливу магнетиту, який утворився на поверхні частинок гематиту. Отримані дані є важливими для визначення оптимальних режимів магнетизувального випалу гематитових кварцитів.
Ключові слова: гематит, магнетит, гематитові кварцити, магнетизувальний випал.
Література:
1. Богданова О.С., Ревнивцева В.И. Справочник по обогащению руд. специальные и вспомогательные процессы, испытания обогатимости, контроль и автоматика: 2е изд., перераб. и доп. — м. : недра, 1983. — 376 с.
2. Вест А. Химия твердого тела. теория и приложения: в 2х ч., Ч. 1 ; Пер. с англ. — м. : мир, 1988. — 547 c.
3. Гершойг Ю.Г., Турчина Л.П. Минералообразование в процессах окислительного и восстановительного обжига железных руд // Вещественный состав и обогатимость железных руд : сб. науч. тр. — 1965. — вып. 5. — с. 101—112.
4. Губин Г.В., Бушуев В.П., Жарко Л.И. Получение металлических концентратов из бедных железных руд в пересыпающемся рудноугольнофлюсовом слое // обогащение и окускование железных руд : сб. науч. тр. — 1967. — вып. 8. — с. 155—161.
5. Губин Г.В., Измалков А.З., Кучер В.Л., Гончаренко Ю.И., Лемберский В.А., Друзь Е.Л., Соха С.В., Литовка А.В., Баранов В.Г. Освоение обжигмагнитного обогащения окисленных железных руд на криворожском центральном горнообогатительном комбинате // Обогащение и окускование железных руд : сб. науч. тр. — 1967. — вып. 8. — с. 148—161.
6. Губин Г.В., Шковыра Г.Д., Иголинская З.А. Предварительная оценка восстановимости и обогатимости окисленных железистых кварцитов Цгока // Вещественный состав и обогатимость железных руд : сб. науч. тр. — 1965. — вып. 5. — с. 130—134.
7. Евтехов В.Д., Евтехов Е.В., Филенко В.В., Евтехова А.В., Тихливец С.В., Петрухин А.В., Георгиева Е.П. Прикладная минералогия гематитсодержащих отходов обогащения железных руд Желтореченского месторождения // Геол.мінерал. вісн. криворізьк. нац. унту. — 2013. — № 1—2 (29—30). — с. 22—33.
8. Кудрявцева Г.П. Ферримагнетизм природных оксидов. — м. : недра, 1988. — 232 с.
9. Олейник Т.А. Современные тенденции развития технологий обогащения гематитовых руд в Украине // Збагачення корисних копалин : наук.техн. зб. — 2014. — вип. 56 (97). — с. 18—28.
10. 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.
11. Пономар В.П., Гречановский А.Е., Брик А.Б., Юшин А.А., Лютоев В.П., Савченко Т.С. Термомагнитные исследования преобразования гематита в магнетит с использованием крахмала // Мінерал. журн. — 2015. — 37, № 2. — с. 37—45.
12. Юров П.П., Малый Б.М., Волочаева Н.Т. Получение обжигмагнитного концентрата с содержанием железа 65 % в полупромышленных условиях // обогащение руд черных металлов : тематич. отрасл. сб. — 1972. — № 1. — с. 40—45.
13. Khawam A., Flanagan D.R. Solidstate kinetic models: basics and mathematical fundamentals // J. Phys. chem. B. — 2006. — 110 (35). — P. 17315—17328.
14. Pang J., Guo P., Zhao P., Cao C., Zhang D. Influence of size of hematite powder on its reduction kinetics by h2 at low temperature // J. Iron Steel res. Int. — 2009. — l6 (5). — P. 07—11.
15. Shimokawabe M., Furuichi R., Ishii T. Influence of the preparation history of alphafe 2o3 on its reactivity for hydrogen reduction // thermochim. acta. — 1979. — 28. — P. 287—305.

Українська