УДК 622.75/.77
DOI: 10.18503/1995-2732-2020-18-2-47-55
Аннотация
Постановка задачи: применение магнитной жидкости для получения продуктов, пригодных для плавки на слиток сплава Доре, решает актуальную задачу для малых горных предприятий - производство ликвидной товарной продукции, так как обеспечивает повышение экономической эффективности работы предприятия. Цель работы: разработка технологии массового синтеза магнитной жидкости, устойчивой в сильных неоднородных магнитных полях на основе новых технологических подходов к двум проблемам - получения наноразмерных частиц магнетита и обеспечения агрегативной устойчивости неводных коллоидных растворов, полученных на их основе, в процессах извлечения золота методом магнитогравиметрической сепарации. Новизна: обоснована и выявлена эффективность массового получения наночастиц магнетита методом гетерогенной химической конденсации, отличающаяся тем, что сначала получают устойчивые центры конденсации надмолекулярного размера (затравки), а затем обеспечивают их рост до требуемого наноразмера. На основе положений теории полимолекулярной адсорбции доказана эффективность стабилизации, при которой на поверхности наночастиц магнетита создают химически и физически сорбированные слои стабилизатора, а затем второй слой переносят на незащищенную поверхность наночастиц магнетита. Результат: разработана технология массового синтеза магнитной жидкости, которая состоит в том, что наночастицы магнетита получают методом гетерогенной химической конденсации, а стабилизацию системы осуществляют смешением защищенных и незащищенных стабилизатором наночастиц магнетита. Качество магнитной жидкости, полученной с использованием данной технологии, отвечает требованиям магнитогравиметрической сепарации материалов по плотности. Практическая значимость: разработанная технология обеспечивает снижение капитальных затрат и эксплуатационных расходов при синтезе магнитной жидкости.
Ключевые слова
Наномагнетит, синтез, стабилизация, магнитная жидкость, сепарация, золото.
Для цитирования
Евдокимов С.И., Герасименко Т.Е. Теория и практика получения и применения магнитной жидкости // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2020. Т.18. №2. С. 47–55. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2020-18-2-47-55
1. Иванов Л.А., Муминова С.Р. Нанотехнологии и наноматериалы: обзор новых изобретений. Часть 1 // Нанотехнологии в строительстве. Научный интернет-журнал. 2017. № 1. Т. 9. С. 88–106.
2. Магнитные наночастицы: методы получения, строение и свойства / Губин С.П., Кокшаров Ю.А., Хомутов Г.Б., Юрков Г.Ю. // Успехи химии. 2005. Т. 74. № 6. С. 539–574.
3. Дыкман Л.А., Богатырев В.А. Наночастицы золота: получение, функционализация, использование в биохимии и иммунохимии // Успехи химии. 2007. Т. 76. № 2. С. 199–213.
4. Синтез и свойства наночастиц серебра: достижения и перспективы / Крутяков Ю.А., Кудринский А.А., Олешин А.Ю., Лисичкин Г.В. // Успехи химии. 2008. Т. 77. № 3. С. 242–269.
5. Lebedev A.V. Dipole interparticle interaction in magnetic fluids // Colloid Journal. 2014. Vol. 76. No. 3. P. 334–341.
6. Arefeva I.M., Lebedev A.V. Determination of maximum particle size in magnetic fluids // Colloid Journal. 2016. Vol. 78. No. 2. P. 269–272.
7. Erin K.V. On variations in size distributions of particles and aggregates upon dilution of magnetic fluids // Colloid Journal. 2017. Vol. 79. No. 1. P. 50–55.
8. Евдокимов С.И., Паньшин А.М., Канашвили М.Ж. Магнитная жидкость: новая технология // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2008. № 2. С. 15–19.
9. Евдокимов С.И., Паньшин А.М., Канашвили М.Ж. Получение магнитной жидкости для сепарации минерального сырья // Обогащение руд. 2007. № 4. С. 18–21.
10. Fleer G.J., Lyklema J. Polymer adsorption and its effect on the stability of hydrophobic colloids. II. The flocculation process as studied with the silver iodide polyvinyl alcohol system // Colloid Interface Sci. 1974. Vol. 46. P. 1–12.
11. Fleer G.J., Lyklema J. Polymer adsorption and its effect on the stability of hydrophobic colloids. III. Kinetics of the flocculation of silver iodide sols // Colloid Interface Sci. 1976. Vol. 55. P. 228–258.
12. Ликлема Й., Флеер Г.И., Схейтьенс И.И. Вклад адсорбционных слоев полимеров в устойчивости коллоидных систем // Коллоидный журнал. 1987. Т.49. № 2. С. 211–216.
13. Протодьяконов И.О., Люблинская И.Е., Рыжков А.Е. Гидродинамика и массообмен в дисперсных системах жидкость – твердое тело. Л.: Химия, 1987. 336 с.
14. Evdokimov S.I., Meshkov E.I., Gerasimenko T.E. Fusion technology nanopowder magnetic fluids. Scientific.net, Trans Tech Publications Electronic Journals, Switzerland, vol. 265, pp. 198–203, 2017, Published online: 25.09.2017. DOI: 10.4028/www.scientific.net/ssp.265.198.
15. Евдокимов С. И., Герасименко Т. Е., Троценко И.Г. Модульные комплексы для доводки золотосодержащих шлихов инновационными физико-техническими и физико-химическими технологиями // Горный информационно-аналитический бюллетень. Специальный выпуск 25. 2018. С. 72–85. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-6-25-72-85.
16. Троценко И.Г., Герасименко Т.Е., Евдокимов С.И. Совершенствование технологии доводки золотосодержащих шлихов // Цветные металлы. 2018. №7. С. 39–45. DOI: 10.17580/tsm.2018.07.06