Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України

Вивчення природи перетворення слабомагнітних оксидів/гідроксидів заліза в сильномагнітні оксиди під дією зовнішніх впливів для вдосконалення технологій переробки природної та техногенної мінеральної сировини

РЕФЕРАТ

Звіт про НДР: 1 кн., 55 с., 31 рис., 10 табл., 33 джерела

Об'єкт дослідження - колекція зразків залізних руд з Криворізького та Керченського залізорудних регіонів, а також синтетичні оксиди та гідроксиди заліза.

Мета роботи - теоретичне та експериментальне дослідження впливу різних зовнішніх факторів на структуру, кристалохімічні та фізичні властивості слабомагнітних залізистих оксидів та оксигідроксидів, що ведуть до їх перетворення на сильномагнітні оксиди, які легко піддаються збагаченню та концентруванню для промислових цілей.

Методи дослідження та апаратура - метод магнітометрії (магнітометр з датчиком Хола), метод дифракції рентгенівських променів (ДРОН-3М), ЯГР-спектроскопія, термомагнітні дослідження.

Результати та їх новизна. Створено колекції зразків залізних руд з Криворізького залізорудного регіону. Досліджено фазові перетворення гематитових та гетитових руд за температур до 650°C в пристуності біовідновлювальної сировини, а також за механічної активації. Показано, що за таких впливів слабомагнітні мінерали перетворюються на сильномагнітний магнетит. Показано, що ізоморфні домішки в структурі утвореного магнетиту знижують його температуру Кюрі. Досліджено фазові перетворення синтетичного лепідокрокіту за температурної обробки до 650°C в присутності відновника та показано, що за такої обробки лепідокрокіт перетворюється в магнетит. Досліджено кінетику перетворення структури оксидів та гідроксидів заліза в водному середовищі (в присутності солей заліза та лугу) за температури 100°C та сухому середовищі (за відновлення крохмалем). Показано, що за таких обробок гематит і гетит перетворюються в магнетит, а намагніченість насичення утворених зразків зростає в десятки разів (до 70 А*м2/кг). Запропоновано механізми перетворення слабомагнітних оксидів та оксигідроксидів заліза в сильномагнітні оксиди. Новизна отриманих результатів полягає в тому, що процедури фазових перетворень є енергозберігаючими та не потребують великих кількостей відновників.

Рекомендації щодо використання результатів роботи. Отримані результати можуть бути використані для вирішення проблем переробки залізних руд Кривого Рогу та Керченського регіону, а також для вирішення екологічних проблем, які пов'язані з утилізацією відвалів та хвостосховищ Кривого Рогу.

Автори:

Пономаренко Олександр Миколайович

Інші автори:

Брик О.Б.

Юшин О.О.

Дудченко Н.О.

Ключові слова:

кристалічна структура, магнітні властивості, фазові перетворення, оксиди й гідроксиди заліза, магнетит, гематит, гетит, лепідокрокіт

Керівник:

Пономаренко Олександр Миколайович

РК:

0114U002921

Роки виконання:

2014 - 2015