CC BY
23
ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПА СНОСТЬ
УДК 537.611.4:537.622.4
A.Г. Бажанова, (4852) 44-68-13 (Россия, Ярославль, ЯГТУ),
С.З. Калаева, (4852) 44-68-13 (Россия, Ярославль, ЯГТУ),
B.М. Макаров, (4852) 44-68-13 (Россия, Ярославль, ЯГТУ),
М.А. Шипилин, (4852) 44-68-13 (Россия, Ярославль, ЯГТУ),
В.Ф. Лузев, (4852) 44-68-13 (Россия, Ярославль, ЯГТУ),
И.Н. Захарова, (4852) 44-68-13 (Россия, Ярославль, ЯГТУ),
А.М. Шипилин, (4852) 44-68-13 (Россия, Ярославль, ЯГТУ)
ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ АКТИВАЦИИ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ ФЕРРОФАЗЫ, ПОЛУЧЕННОЙ ИЗ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ХИМИЧЕСКОЙ КОНДЕНСАЦИЕЙ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ СПОСОБОМ
В результате исследований показана возможность увеличения намагниченности насыщения и выхода магнетита, полученного из железосодержащих отходов, за счет обработки его в электромагнитном поле.
Ключевые слова: магнетит, железосодержащие отходы, электромагнитное
поле.
В процессе синтеза магнитной жидкости с целью обеспечения более высокого выхода магнетита и возможностью достижения более высоких значений намагниченности насыщения была произведена его обработка переменным магнитным полем. Исследовано влияние электромагнитных полей на магнитные свойства магнетита, полученного электрохимическим способом с использованием ЖСО [1, 2]. Параллельно приведены данные по воздействию электромагнитного поля на феррофазу, полученную химическим способом. Причем, как показали исследования [3], эта феррофаза, не являясь магнетитом, представляет собой магнитомягкий материал. В исследованиях использовались следующие электромагнитные аппараты: аппарат «Кольцо», установка «Магнит», установка «Контур», «СВЧ печь». Параметры электромагнитных аппаратов представлены в таблице.
Параметры электромагнитных аппаратов
Установка Напряжение, Частота, Магнитная
В Гц индукция, Тл
«Кольцо» 37 50 0,053
«Магнит» 21,5 50 0,032
«Контур» 75 50 0,11
«СВЧ-печь» 220 2,45-109 4-12-10-6
При сравнении приведенных зависимостей видно, что намагниченность насыщения магнитных наночастиц магнетита, полученных электрохимическим способом, выше, чем у магнитных наночастиц, полученных химическим способом. Для достижения максимума намагниченности насыщения феррофазы на установке «Контур» по сравнению с другими установками требуется самое малое время равное 1 минуте, что связано с самым высоким значением магнитной индукции.
На установке «СВЧ-печь» несмотря на наименьшее значение магнитной индукции, но частоте, превышающей на 5 порядков частоту всех остальных установок, повышение намагниченности насыщения магнетита достигается за 2 минуты.
В обоих случаях это можно объяснить сильным влиянием электромагнитного поля на уменьшение размера частиц магнетита с последующим достаточно резким падением намагниченности насыщения. Это связано с известной зависимостью чрезмерного уменьшения величины частиц магнитномягких материалов и симбатного уменьшения намагниченности насыщения [4]. Это явление также отмечается и при воздействии ЭМП других установок, особенно на магнетит, полученный химической конденсацией, но за значительно большее время. Активация магнитной фазы на аппарате «Кольцо» по-разному влияет на значение намагниченности насыщения магнетита, полученного различными способами:
1) для магнитной фазы, полученной электрохимическим способом, наилучшим временем активации является 50 мин,
2) для магнитной фазы, полученной методом химической конденсации, наилучшим временем активации является 30 мин.
Результаты исследований представлены на рисунке.
а
б
в
г
Зависимости намагниченности насыщения магнитной фазы, полученной электрохимическим способом с использованием отходов Ст3, магнитной фазы, полученной химическим способом с использованием отхода металлургического производства «Северсталь» и технического сульфата железа II (кривые 1), от времени активации в ЭМП с различными параметрами: а — на установке «Кольцо»; б — на установке «Контур»; в — на установке «Магнит»; г — на установке «СВЧ-печь»
Намагниченность насыщения магнитной фазы от времени ее активации на установке «Магнит» увеличивается за 20 мин.
В результате проведенных исследований установлено, что за счет обработки феррофазы в электромагнитном поле можно повысить намагниченность насыщения.
Список литературы
1. Электрохимический способ получения наночастиц магнетита из железосодержащих отходов для синтеза магнитных жидкостей / С.З. Калаева [и др.] // Сб. научных трудов 13-й Международной Плесской конференции по нанодисперсным магнитным жидкостям. 2008. С. 50-54.
2. Переработка железосодержащих отходов с получением наночастиц для изготовления магнитной жидкости / В.М. Макаров [и др.] // Нанотехника. Ноябрь. 2007. С.66-69.
3. Мессбауэровские исследования магнитных жидкостей / М.А. Шипилин [и др.] // Сб. научных трудов 13-й Международной Плесской конференции по нанодисперсным магнитным жидкостям. 2008. С. 57-61
4. Логвиненко Д.Д., Шеляков О.П. Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем. Киев: Техника, 1976. 144 с.
A. Baganova, S. Kalaeva, V. Makarov, M. Shipilin,
V. Luzev, I. Zaharova, A. Shipilin
Researching activation kinetics in electromagnetic field of ferromagnetic received from iron-containing wastes by chemical condensation and electrical-chemical method
Possibility of increasing saturation magnetization and producing magnetite received from iron-containing wastes by means of processing in electromagnetic field was shown.
Key words: magnetite, iron-containing wastes, electromagnetic field.
Получено 17.03.2010
