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

-фазові перетворення-


Перетворення магнітних властивостей нанорозмірних оксидів та гідроксидів заліза для оптимізації виробництва залізорудних концентратів


РЕФЕРАТ


Звіт про НДР: 1 книга, 85 сторінок, 45 ілюстрацій, 5 таблиць, 31 посилання.


Об’єкт дослідження – колекція проб залізних руд різного типу, зразки синтетичних оксидів та гідроксидів заліза .
 

Читати далі

Створення аналогів напівпромислових установок для виробництва високо кондиційних концентратів для металургійної промисловості з техногенної залізорудної сировини


РЕФЕРАТ


Звіт про НДР: 1 книга, 83 сторінки, 23 ілюстрації, 5 таблиць, 26 посилань.


Об’єкт дослідження – колекція проб залізних руд різного типу .
 

Читати далі

Закономірності синтезу магнетиту з гематиту або гетиту, локалізованих в залізних рудах, під впливом різних відновників


РЕФЕРАТ


Звіт по НДР:   64  стор.,  25  рис.,  10  табл.,  26  джерел


Об'єкти дослідження – перетворення слабомагнітних мінералів в сильно магнітний магнетит за допомогою різних енерго- та матеріалозберігаючих способів.
 

Читати далі

Вивчення природи перетворення слабомагнітних окисидів/оксигідроксидів заліза в сильномагнітні оксиди під дією зовнішніх впливів для удосконалення технологій переробки природної та техногенної мінеральної сировини


РЕФЕРАТ


Звіт про НДР: 1 книга, 55 сторінок, 31 ілюстрація, 10 таблиць, 33 посилання.


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

Читати далі

Закономірності перетворення структури і магнітних характеристик оксидів і оксігідроксидів заліза як основа для вирішення мінералогічних, матеріалознавчих і технологічних проблем


РЕФЕРАТ


Звіт про НДР: 1 книга, 48 сторінок, 46 ілюстрацій, 5 таблиць, 15 посилань.
 
Мета роботи: Метою проекту є експериментальне вивчення і теоретичний аналіз закономірностей і механізмів перетворення кристалічної структури і магнітних властивостей залізистих оксидів і оксигідроксидів під впливом зовнішніх факторів.

Читати далі

Розробка принципово нових способів перетворення слабомагнітних мінералів (гематит, гетит) у сильно магнітні мінерали (магнетит, маггеміт) для підвищення ефективності збагачення окислених кварцитів


РЕФЕРАТ


Звіт про НДР: 1 книга, 91 сторінка, 42 ілюстрації, 23 таблиці, 19 посилань.


Об’єкт дослідження– колекція зразків гетитових та гематитових руд з родовищ Криворізького гірничорудного регіону .

Читати далі

Створення лабораторних установок, що працюють на нових принципах, для виробництва високоякісних залізорудних концентратів з високодисперсної залізорудної сировини


РЕФЕРАТ

 

Звіт про НДР: 1 книга, 85 сторінок, 21 ілюстрація, 5 таблиць, 55 посилань.

Об’єкт дослідження – колекція проб високодисперсних залізних руд різного типу .

Мета роботи: створення діючого лабораторного обладнання, що працює на нових принципах, для виробництва високоякісних, конкурентноздатних залізорудних концентратів з високодисперсної залізорудної сировини, яка міститься у складі відходів гірничо-збагачувальних комбінатів, що буде сприяти розширенню мінерально-сировинної бази України.

Методи дослідження та апаратура: метод дифракції рентгенівських променів (ДРОН-4М), термомагнітні дослідження, метод магнітометрії (магнітометр з датчиком Хола), рентген-флуоресцентна спектроскопія (ARL Optim'X WD).

Результати та їх новизна: Описано основні типи залізних руд Криворізького залізорудного басейну, а також охарактеризовано основні традиційні способи їх збагачення. Створено діюче лабораторне обладнання для виробництва залізорудних концентратів з високодисперсної залізорудної сировини, а саме, лабораторні установки, що дозволяють здійснювати перетворення слабомагнітних мінералів на сильномагнітний магнетит з наступною сепарацією рудної та нерудної компоненти. Досліджено закономірності фазових перетворень високодисперсних залізних руд в газовому та водному середовищі (під дією НВЧ-випромінювання) та визначено оптимальні режими таких перетворень. Показано, що НВЧ-випромінювання стимулює процеси перетворень слабомагнітних мінералів (гематит, гетит) на сильномагнітний магнетит, при чому намагніченість отриманих зразків суттєво зростає. За допомогою створеного обладнання проведено магнітну сепарацію високодисперсної сировини та показано, що концентрація заліза в концентраті складає більше 69%. Новизна отриманих результатів полягає в тому, що розділення рудної і нерудної компоненти відбувається за допомогою різнополярних імпульсів магнітного поля, розділених інтервалами часу, за яких поле дорівнює нулю.

Рекомендації щодо використання результатів роботи: отримані результати можуть бути використані для вирішення проблем переробки високодисперсної залізорудної сировини.

Читати далі

Перетворення слабомагнітних мінералів (гематит, гетит) на магнетит у водному розчині солей заліза (ІІ)


Досліджено перетворення  гематиту  та  гетиту на магнетит шляхом обробки  водними розчинами  солей  заліза  і лугу  за  їх нагрівання. Процеси перетворення вивчено на прикладі  гетитової руди Керченського  залізорудного басейну, гетитової та гематитової руд Криворізького залізорудного басейну  і гематитового концентрату  із Кривого Рогу. До  вихідної подрібненої  сировини послідовно  додавали  розчин  солі  двовалентного  заліза  та  лугу  з подальшим нагрівом за температури 98 °С упродовж 30 хв. Фазовий склад вихідних  і перетворених зразків визначено за допомогою методу рентгенофазового аналізу. Магнітні характеристики до та після перетворення досліджено за допомогою магнітометра та показано, що після перетворення намагніченість насичення зростає. З застосуванням методу  термомагнітного  аналізу  визначено  температуру кюрі перетворених  зразків  і показано, що вона близька до температури кюрі магнетиту. Описані можливі механізми перетворення гематиту та гетиту на магнетит у водному середовищі. Результати роботи можуть бути використані для розробки технологій збагачення залізних руд.

Читати далі

Зміна магнітних характеристик оксидів та гідроксидів заліза у водному середовищі


Досліджено процеси утворення оксидів і гідроксидів заліза та зміну їхніх магнітних характеристик під час хімічного  співосадження  дво-  та  тривалентного  заліза  в  лужному  середовищі.  для  дослідження  було  синтезовано сім зразків із різним співвідношенням x = Fe3+/Fe2+: 0 (зр. 1), 0,1 (зр. 2), 0,2 (зр. 3), 0,5 (зр. 4), 2 (зр. 5), 5 (зр. 6), 10 (зр. 7). Фазовий склад вихідних зразків визначено за допомогою методу рентгенофазового аналізу. магнітні характеристики до  та після перетворення досліджено методом магнітометрії. Показано, що розмір синтезованих частинок становить 9—30 нм, а намагніченість насичення змінюється від 19 до 65 а  · м2/кг. Показано, що в зразках після х > 2 кількість наномагнетиту майже не збільшується. решта зразка складається з гематиту або аморфної частини. встановлено, що зі збільшенням вмісту Fe3+ (0 < х < 5) зростає напівширина дифракційних рефлексів. Це вказує на те, що кількість частинок магнетиту збільшується і, відповідно, їхній розмір зменшується. Поява широких піків (особливо у випадку зр. 6) пов’язана також із утворенням аморфного зразка з деякою кількістю магнетиту. Значне зменшення напівширини рефлексів для зр. 7 (Fe3+/Fe2+ = 10) пов’язане з наявністю в ньому окремої фази гематиту. результати можуть бути використані для розробки ефективних технологій збагачення залізних руд.

Читати далі

Кінетика "старіння" синтетичних магнітовпорядкованих наночастинок окси- дів заліза за даними мессбауерівської спектроскопії


За допомогою методів мессбауерівської спектроскопії та магнітних вимірів вивчено кінетику "старіння" магнітовпорядкованих наночастинок, синтезованих нами методом гідротермічного осадження в атмосфері азоту, під час їх зберігання в умовах природного середовища протягом 1817 діб. Діагностовано фазовий склад синтезованого зразка і простежено його зміни протягом фіксованих термінів зберігання. Панівною фазою в складі синтезованих частинок, внесок поглинання якої в сумарний мессбауерівський спектр (МС) складає 89 %, є магнетит — феримагнетик і головний носій магнетизму. Внесок компонентів домішкових фаз у сумарний МС зразка складають: маггеміт — 4 %, гетит — 7 %. Значення намагніченості насичення вихідного зразка з наведеним вище співвідношенням фаз становить 55 А·м2/кг. Аналіз МС зразків, що зазнали впливу середовища впродовж 1817 діб, вказує на зменшення в них внеску магнетиту з 89 до 70 % та збільшення внесків маггеміту з 4 до 20 % і гетиту з 7 до 12 %. Тобто «старіння» наночастинок проявляється як процес фазових перетворень у часі, і супроводжується зменшенням концентрації магнетиту і збільшенням маггеміту та гетиту. Збільшення концентрації маггеміту пояснюється окисненням магнетиту. Джерелами окиснення магнетиту можуть слугувати окиснювачі середовища, надлишкові іони кисню, ОН-групи та хімічно зв’язана вода, присутність яких у наночастинках пов’язується з їх синтезом методом осадження. Вони ведуть до порушення стехіометрії іонної конфігурації частинок мінералу. Утворення гетиту в складі наночастинок, ймовірно, пов’язано з проміжними стадіями їх синтезу в присутності водних розчинів. Деяке збільшення концентрації гетиту в процесі зберігання наночастинок може бути пояснено трансформацією магнетиту чи маггеміту, які з ним співіснують. Можливості такої трансформації та схеми їх реалізації в деяких експериментальних умовах описано в цитованій літературі. Найбільш суттєві зміни концентрації складових фаз наночастинок відбуваються в інтервалі їх зберігання до 1360 діб, після чого процеси фазових перетворень наночастинок виходять "на насичення". Зміни у співвідношенні фаз вихідного і кінцевого, витриманого протягом 1817 діб, зразків спричиняють зменшення значення намагніченості насичення до 41 А м2/кг. Результати можуть бути використані для інтерпретації фазових перетворень і оцінки їх інтенсивності під час довгострокового зберігання дрібнодисперсних залізних руд, а також для удосконалення методів синтезу магнітовпорядкованих наночастинок оксидів та гідроксидів заліза, які є аналогами біогенного магнетиту.

Читати далі

Феригідрит: лабораторний синтез, структура та фазові перетворення


Феригідрит належить до метастабільних залізокисневих фаз, розповсюджених у природних системах. Він є перспективним матеріалом для практичного застосування в техніці, біології та медицині. До теперішнього часу залишаються дискусійними питання щодо його загальної формули, структуральної та поверхневої моделей, координації та валентності заліза, кількості модифікацій та ін. У роботі зроблено спробу проаналізувати літературні першоджерела, присвячені вивченню структури та фазових перетворень феригідриту.

Читати далі