Ярославль, Ярославская область, Россия
Ярославль, Ярославская область, Россия
Ярославль, Ярославская область, Россия
На основании анализа литературных данных определено, что в результате расширения направлений применения магнитной жидкости требуется все больше магнетита для её получения. Наиболее распространенный способ получения магнетита химической конденсацией делает магнитную жидкость весьма дорогостоящей: один литр из химически чистых компонентов реализуется по стоимости, превышающей сорок тысяч рублей. Для её удешевления предложены способы высокотемпературного восстановления железосодержащих отходов (ЖСО) до магнетита. В качестве ЖСО возможно использование металлургической пыли, уловленной электрофильтрами, а восстановителем могут служить отходы активированного угля и технического углерода (сажи), коды которых включены в Федеральный классификационный каталог отходов (ФККО) и отражают значительное количество их образования. После смешения железосодержащих отходов, отходов активированного угля и технического углерода они подвергаются постепенному нагреву до температуры 900 °С. Указанные условия создают возможность появления ионов двухвалентного железа, которые, занимая вакантные места в кристаллической решетке оксида железа (III), способствуют образованию магнетита. Он идентифицирован рентгенографически и оценен показателем намагниченности насыщения по сравнению с природным магнетитом, который оказался по этому показателю практически идентичен. Полученные магнетиты растворялись в соляной кислоте и переосаждались гидроксидом аммония. Повторные определения намагниченности насыщения по своему уровню не показали различия. В суспензию магнетита при нагреве и перемешивании вводился диспергатор в виде олеиновой кислоты и дисперсионная среда – керосин. Намагниченность насыщения и стабильность полученной магнитной жидкости удовлетворяли условиям её применения для очистки воды от разлива нефти и нефтепродуктов.
магнетит, металлургическая пыль, отход техуглерода, осадок станции обезжелезивания воды, магнитная жидкость
1. Морозов Н.А., Казаков Ю.Б. Нанодисперсные магнитные жидкости в технике и технологиях. Иваново: ИГЭУ, 2011. 264 с.
2. Gordeev B.A., Maslov G.V., Okhulkov S.N., Osmekhin A.N. On Developing a Magneto-rheological Transformer That Operates in Orthogonal Magnetic Fields. Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2014. V. 43. N 2. Р. 99–103. DOI:https://doi.org/10.3103/S105261881402006X
3. Беляев Е.С., Ермолаев А.И., Титов Е.Ю., Тумаков С.Ф. Магнитореологические жидкости: технологии создания и применение: монография. Под ред. А.С. Плехова. Нижний Новгород: Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева, 2017. 94 с.
4. Хоанг Ч.Т., Юрмазова Т.А., Вайтулевич Е.А. Магнетит с модифицированной поверхностью для водоочистки. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019. Т. 330. № 8. С. 163-172. DOI:https://doi.org/10.18799/24131830/2019/8/2222
5. Лебедев А.В., Лысенко С.Н., Гилеев В.Г. Магнитная жидкость, стабилизированная полиметилсилоксаном, остается жидкой без несущей среды. Коллоидный журнал. 2020. Т. 82. № 3. С. 339-345. DOI:https://doi.org/10.31857/S0023291220030064
6. Pshenichnikov A.F., Elfimova E.A., Ivanov A.O. Magnetophoresis, Sedimentation, and Diffusion of Particles in Concentrated Magnetic Fluids. Journal of Chemical Physics. 2011. V. 134. N 18. Р. 184508 DOI:https://doi.org/10.1063/1.3586806
7. Антоненко Т.С., Брик А.Б., Пономар В.П., Дудченко Н.А. Преобразование слабомагнитных минералов (гематит, гетит) в магнетит в водной среде солей железа (II). Мiнералогiчний журнал. 2018. Т. 40. № 2(196). С. 36-44. DOI:https://doi.org/10.15407/mineraljournal.40.02.036
8. Калаева С.З., Макаров В.М., Шипилин М.А., Бажанова А.Г., Захарова И.Н., Яманин И.А., Ершова А.Н. Синтез и применение магнитной жидкости. Сб. науч. трудов Всерос. науч. конф. «Физико-химические и прикладные проблемы магнитных дисперсных наносистем». 14-17 сентября 2009 г. Ставрополь: СГУ, 2009. С. 7-10.
9. Албагачиев А.Ю., Данилов В.Д. Магнитная жидкость в режиме гидродинамической смазки сферических поверхностей. Вестник Брянского государственного технического университета. 2016. № 3(51). С. 90-93. DOI:https://doi.org/10.12737/22017
10. Казаков Ю.Б., Страдомский Ю.И., Морозов Н.А., Перминов С.М. Герметизаторы на основе нанодисперсных магнитных жидкостей и их моделирование. Под общ. ред. Ю.Б. Казакова. Иваново: ИГЭУ, 2010. 180 с.
11. Морозов Н.А., Казаков Ю.Б. Нанодисперсные магнитные жидкости в технике и технологиях. Иваново: ИГЭУ, 2011. 264 с.
12. Пшеничников А.Ф., Лебедев А.В., Радионов А.В., Ефремов Д.В. Магнитная жидкость для работы в сильных градиентных полях. Коллоидный журнал. 2015. Т. 77. № 2. С. 207-213. DOI:https://doi.org/10.7868/S0023291215020159
13. Курбатов А.А., Морозов Н.А., Страдомский Ю.И., Щелыкалов Ю.Я. Моделирование процесса регенерации магнитной жидкости из омагниченных нефтепродуктов. Вестник ИГЭУ. 2003. Вып. 1. С. 26-30.
14. Соловьева О.Ю., Калаева С.З., Макаров В.М., Коротаева Т.А., Ершова А.Н. Утилизация омагниченных нефтепродуктов в резиновых смесях и резинах. Экология и промышленность России. 2010. № 12. С. 22-23.
15. Makarov V.M., Kalaeva S.Z., Markelova N.L., Tyukina L.A., Dubov A.Y. Production of nanodisperse magnetite for polymer compositions to be used for various purposes. Magnetohydrodynamics. 2018. V. 54. N 1-2. С. 141–145. DOI:https://doi.org/10.22364/mhd.54.1-2.25
16. Ершова А.Н., Калаева С.З., Макаров В.М., Захарова И.Н., Гущин А.Г., Шипилин М.А., Шипилин А.М. Получение магнитных жидкостей для медицинских технологий. Сб. науч. тр. 14-й Международ. Плесской конф. по нанодисперсным магнитным жидкостям. Плес, 7-10 сентября 2010 г. С. 270-273.
17. Калаева С.З., Ершова А.Н., Гущин А.Г., Макаров В.М. Новые способы получения магнитных жидкостей для инновационных медицинских технологий. Матер. XVI Международ. науч.-практ. конф. «Технологическое образование как фактор инновационного развития страны». 4-8 октября 2010 г. Ярославль: ЯГПУ им. К.Д. Ушинского, 2010. С. 276-277.
18. Makarov V.M., Kalaeva S.Z., Kruchina M.A., Markelova N.L., Zakharova I.N., Ezhov A.A., Shipilin A.M. Production of magnetite-containing composite based on iron hydroxide from underground waters to synthesize magnetic fluids. Magnetohydrodynamics. 2018. V. 54. N 1-2. P. 137–140. DOI:https://doi.org/10.22364/mhd.54.1-2.24
