Применение порошка магнетита оксида железа

Применение магнитного порошка

Природный магнетит Fe3O4 используется для буровых растворов на нефти и масляных эмульсий

Тип магнетита может широко использоваться в буровых растворах, включая пресную воду, морскую воду и масляные эмульсии. Он может быть использован для увеличения

плотности всех буровых и завершающих растворов до 25 фунтов/галлон (3.0 уд. вес). Он чаще всего используется в высокоплотных, масляных эмульсиях.

Жидкости, загущенные этим магнититом, содержат меньше твердых частиц по объему, чем те, что загущены баритом, что позволяет достигать более высоких плотностей бурового раствора

возможно. Он особенно полезен в высокоплотных растворах для ликвидации проблем.

оксид железа магнетит используется для бурения нефти, удаления сульфидов и в качестве weighting agent

При бурении нефти часто используется водная грязь в качестве бурового раствора. Обычно она изготавливается с использованием соединений, таких как барит и глина бентонита, чтобы обеспечить хорошее смазывание. Исследования рассматривали другие материалы, которые могут быть полезными и/или дешевле, но при этом более устойчивыми к высокому давлению и высоким температурам современных процессов бурения. Как правило, для таких применений используется более плотный материал; грязь с большей удельной массой. Барит можно заменить магнитным железом в соотношении 1:1, что эффективно. Исследования показали, что плотность может быть увеличена с 14,5 до 14,9 фунтов на галлон (то есть большая плотность при меньшем количестве твердых веществ, что снижает затраты). Была отмечена плоская реология и превосходный профиль вязкости-упругости, что означает лучшую очистку отверстий в буровом оборудовании. Свойства фильтрации также были улучшены по сравнению с баритом, с почти на 30% меньшим объемом фильтрата и на 16% меньшим весом. Магнитное железо также может использоваться в форме наночастиц для специальных буровых растворов, где предел текучести и температура имеют линейную зависимость. Кроме того, в бурении нефти и газа магнитное железо может способствовать удалению сульфидов. Аналогично свойствам повышения плотности в водных растворах, магнитное железо может использоваться аналогично в качестве weighting agent при цементировании скважин для добычи.

оксид железа Fe3O4 магнитит используется для катализа аммиака и углеводородов

самое известное применение магнитного черного песка — это синтез аммиака на промышленной основе через процесс Хабера-Боша (Х-Б). Процесс Х-Б производит аммиак, преобразуя атмосферный азот с водородом при повышенных температурах и давлениях, используя гетерогенный железный катализатор. Магнитит является основным материалом для этого. Измельченный магнитит частично восстанавливается, избавляясь от части своего кислорода, оставляя катализатор с ядром из магнитита и внешней оболочкой из оксида железа (II) (FeO, вюрстит). Преимущество этого катализатора заключается в его пористости, и поэтому это высокоактивный материал с большой площадью поверхности. Аммиак является важным химическим сырьем и ключевым компонентом в производстве удобрений, и использование магнитита в процессе Х-Б обеспечивает недорогой и надежный катализатор для этого глобально важного процесса.

Fe3O4 магнитит используется для очистки воды и водоочистки

Магнитный железняковый минерал встречается в природе и находит применение в нескольких отраслях. Одно из применений — это очистка воды: в методе высокоградиентной магнитной сепарации магнитные наночастицы, добавленные в загрязненную воду, связываются с взвешенными частицами (твердыми веществами, бактериями или планктоном, например) и оседают на дно жидкости, что позволяет удалить загрязнители и переработать магнитные частицы для повторного использования.

Магнитит широко используется в очистке воды и преобразуется в полимерные микросферы вместе со стиролом и дивинилбензолом для производства магнитных ионно-обменных смол, которые эффективно удаляют токсичные примеси кобальта и нитратов из воды. На заводе в Австралии микроскопический магнитит применяется как реагент для очистки и осветления воды, производя питьевой водоснабжение из низкокачественных грунтовых и поверхностных вод. Проблемы, связанные с трудностью удаления «загруженного» реагента, были решены благодаря магнитной природе магнитита. Хлорированные углеводороды можно удалить из воды с помощью бактерий, адсорбированных на магнитите, который затем можно удалить с помощью магнитного поля.

В терминах самых передовых процессов фильтрации для наиболее загрязненной воды часто используется магнетит вместе с другими соединениями. Общее органическое углеродное загрязнение может быть снижено почти на две трети в кислых сточных водах всего за два часа благодаря присутствию магнетита как ко-каталитика вместе с обычным оксидом железа при комнатной температуре. Кроме того, при сочетании с родственным соединением гематитом, магнетит может обеспечить удаление 75% органических углеродных остатков в сточных водах косметического производства, с дополнительной выгодой практически полного удаления растворенных азотистых соединений.

Дополнительные применения магнетита в фильтрационных процессах включают удаление шестивалентного урана из почвы при присутствии металлоуменьшающих бактерий Ochrobactrum, где было показано, что наличие магнетита способствует иммобилизации урана — при этом значительно меньшая способность к удалению отмечена при отсутствии магнетита. Магнетит также способствует анаэробному перевариванию молочных сточных вод.

оксид железа Fe3O4 магнитит используется в медицинских целях

Магнетит получил широкое применение в медицинской области. Было показано, что ДНК можно извлекать из зерен кукурузы с помощью магнита и композитов на основе магнетита и диоксида кремния, причем их эффективность выше, чем у коммерчески доступных наборов для извлечения ДНК. Извлечение с использованием черного оксида магнетита было высокоэффективным и приводило к получению экстрактов, пригодных для использования в процессах ферментативного расщепления и полимеразной цепной реакции. Порошок магнетита размером 5 микрон используется как краситель в окрашенном желатине для анализа протеолитической активности - расщепления белков на более мелкие пептиды и/или аминокислоты.

Контрастные агенты магнитно-резонансной томографии (МРТ) часто считаются высокоэффективными приложениями магнетита благодаря его суперпарамагнитным свойствам - он становится магнитным внутри сильного магнитного поля аппарата МРТ, но теряет эту магнитность, когда поле больше не применяется, и хорошо обнаруживается.

оксид железа Fe3O4 магнитит используется для энергетических целей

Хотя магнитит уже доказал свою способность применяться в добыче ископаемых видов топлива, существуют примеры его использования для производства более устойчивой энергии. В микробной топливной элементе получение пригодного топлива происходит, когда электричество проходит через определенный бактериальный электролит, аналогично тому, как водород производится электролизом. Было обнаружено, что добавление магнитита к такой системе обеспечивает превосходную производительность на этапах транспортировки кислорода, что приводит к большей эффективности всей системы. Кроме того, присутствующий магнитит также эффективно удаляет сточные воды — если система использует загрязненную воду. Неподвижные липазы, закрепленные на магнитите, показали себя как эффективные производители биодизельного топлива, подобно другим липазам. Однако важно отметить, что грибковые и непробиотические источники липаз связаны с вредными побочными продуктами, тогда как пробиотические липазы не отличаются стабильностью и, следовательно, эффективностью по сравнению со своими грибковыми аналогами. Закрепление этих пробиотических липаз на магнитите создает систему с лучшей производительностью.