Термомагнитні дослідження перетворень гематиту на магнетит з використанням крохмалю

УДК (549.5.517.2 + 549.731.13) : 539.26

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

В.П. Пономар (1), О.Є. Гречанівський (2), О.Б. Брик (2), О.О. Юшин (2), В.П. Лютоєв (3),, Т.С. Савченко (2) (1) Київський національний університет імені Тараса Шевченка 03022, м. Київ, Україна, вул. Васильківська, 90 E-mail: vitaliyponomar.vp@gmail.com (2) Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України 03680, м. Київ-142, Україна, пр. Акад. Палладіна, 34 E-mail: abrik@voliacable.com (3) Федер. держ. бюджет. установа науки "Інститут геології Комі НЦ УрВ РАН" 167982, м. Сиктивкар, Росія, вул. Первомайська, 54 E-mail: vlutoev@geo.komisc.ru Мінералогічний журнал 2015, 37 (2): 37-45 Анотація: Досліджено закономірності перетворення гематиту на магнетит під час нагрівання залізної руди в присутності різної кількості крохмалю. Термомагнітні дослідження були проведені за допомогою лабораторної установки, яка дозволяє програмувати режими нагрівання та охолодження досліджуваної проби, а також автоматично реєструвати намагніченість зразка в залежності від його температури. Досліджено процеси відновлення гематиту до магнетиту за допомогою крохмалю в діапазоні температури 400—650 °С. Встановлено, що намагніченість насичення гематитової руди завдяки перетворенню гематиту на магнетит (тобто завдяки процесам омагнічування руди) збільшувалась приблизно в 20 разів и досягала значення Мs ≈ 20 А·м2/кг. Кількість крохмалю у виконаних експериментах змінювали в діапазоні 0,1—10 мас. % від кількості руди. Встановлено, що підвищення кількості крохмалю більше ніж на 2 % не призводило до помітного зростання намагніченості насичення руди. Описано можливі механізми перетворення гематиту на магнетит. Отримані результати можуть бути корисними для розробки оптимальних методів омагнічування слабомагнітних залізних руд у зв’язку з удосконаленням технології виробництва залізорудних концентратів. Ключові слова: гематит, магнетит, залізні руди, термомагнітні криві, магнітометрія. Література: 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.