RU2398298C2

RU2398298C2 - Method of preparing magnetic liquid

Info

Publication number: RU2398298C2
Application number: RU2008145858/02A
Authority: RU
Inventors: Юрий Павлович Грабовский (RU); Юрий Павлович Грабовский; Антон Валентинович Лисин (RU); Антон Валентинович Лисин
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2008-11-20
Publication date: 2010-08-27
Also published as: RU2008145858A

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: method involves partial oxidation of iron (II) from an aqueous iron sulphate solution, precipitation of fine magnetite particles with an alkaline solution, stabilisation of the obtained magnetite particles and their dispergation in a dispersion medium. Partial oxidation of iron (II) is carried out simultaneously with precipitation of magnetite particles using an alkaline solution containing CuSO₄, after which the mother solution is removed through decantation, and after stabilisation of magnetite particles and their dispergation in a dispersion medium, the obtained emulsion is mixed with the mother solution removed earlier and the magnetic liquid is separated. CaO is added to the obtained mother solution while stirring and the CaSO₄ precipitate formed is separated, after which the mother solution is mixed with iron sulphate solution to obtain an extra amount of magnetic liquid. CuSO₄ is added in such a way that 1 mole of Fe²⁺ is required for 1 mole of Cu²⁺.

EFFECT: method enables to obtain high-quality magnetic liquid, increase efficiency due to wasteless technology, and obtain an extra product without lowering stability of the magnetic liquid in an inhomogeneous magnetic field.

2 cl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области получения намагничивающихся жидкостей, чаще называемых магнитными (МЖ), которые представляют собой коллоидный раствор, содержащий высокодисперсные магнитные частицы, стабилизированные жирными кислотами. Магнитные жидкости нашли широкое применение в качестве уплотняющей жидкости в различного рода уплотнительных устройствах, в контрольно-измерительных приборах, в процессах сепарации немагнитных материалов по плотности и т.д.The invention relates to the field of production of magnetizable liquids, often called magnetic (MF), which are a colloidal solution containing highly dispersed magnetic particles stabilized by fatty acids. Magnetic fluids are widely used as a sealing fluid in various types of sealing devices, in instrumentation, in the processes of separation of non-magnetic materials by density, etc.

Как правило, магнитными частицами, входящими в состав МЖ, являются частицы магнетита, которые осаждают щелочью из водного раствора, содержащего хлориды двух- и трехвалентного железа. При отработке процесса получения МЖ в опытно-промышленном масштабе используют именно эти соли (J.Farkas. "A Pilot-Plant Process For Manufacturing Kerosene-Base Ferromagnetic Fluid", Separation Science and Technology, 18 (9), pp.787-802, 1983).As a rule, the magnetic particles that make up the MF are magnetite particles, which are alkali precipitated from an aqueous solution containing ferric and ferric chlorides. When practicing the production of MFs on an experimental industrial scale, it is these salts that are used (J.Farkas. "A Pilot-Plant Process For Manufacturing Kerosene-Base Ferromagnetic Fluid", Separation Science and Technology, 18 (9), pp. 787-802, 1983).

Известен способ получения МЖ (пат. США №3843540, МКИ H01F 1/28, 1974 г.), в котором для получения высокодисперсных частиц магнетита используют промышленные стоки, содержащие ионы Fe²⁺. Часть стока отделяют, окисляют ионы Fe²⁺ до Fe³⁺, а затем смешивают исходный поток с окисленным, поддерживая соотношение Fe²⁺/Fe³⁺ в полученной смеси равным 3/2. После смешения потоков к смеси добавляют в избытке NH₄OH, в результате чего образуется суспензия высокодисперсных частиц магнетита, к которой добавляют жирную кислоту с числом углеродных атомов 18, взаимодействующую с NH₄OH с образованием аммониевой соли. Аммониевая соль жирной кислоты адсорбируется на частицах магнетита. Смесь нагревают до температуры выше температуры разложения, или диссоциации, соли аммония (~95°С) для превращения ее в кислоту, а также для удаления аммиака. Частицы магнетита, покрытые слоем жирной кислоты, диспергируют в углеводородной среде (керосине).A known method of producing MF (US Pat. US No. 3843540, MKI H01F 1/28, 1974), in which industrial wastes containing Fe ²⁺ ions are used to produce finely divided magnetite particles. Part of the runoff is separated, Fe ²⁺ ions are oxidized to Fe ³⁺ , and then the initial stream is mixed with oxidized, maintaining the ratio of Fe ²⁺ / Fe ³⁺ in the resulting mixture equal to 3/2. After mixing the streams, an excess of NH ₄ OH is added to the mixture, resulting in a suspension of fine particles of magnetite, to which a fatty acid with a carbon number of 18 is added, reacting with NH ₄ OH to form an ammonium salt. The ammonium salt of a fatty acid is adsorbed on magnetite particles. The mixture is heated to a temperature above the decomposition temperature, or dissociation, of the ammonium salt (~ 95 ° C) to turn it into an acid, as well as to remove ammonia. Magnetite particles coated with a layer of fatty acid are dispersed in a hydrocarbon medium (kerosene).

В примерах конкретного выполнения способа для приготовления исходного раствора, содержащего соли Fe²⁺ и Fe³⁺, используют хлориды, а стабилизатор вводят после нагрева суспензии до 95°С в виде раствора в керосине.In examples of a specific embodiment of the method, chlorides are used to prepare an initial solution containing Fe ²⁺ and Fe ³⁺ salts, and the stabilizer is introduced after heating the suspension to 95 ° C in the form of a solution in kerosene.

Общими признаками известного и предлагаемого способов являются:Common features of the known and proposed methods are:

- парциальное окисление двухвалентного железа из водного раствора сернокислого железа;- partial oxidation of ferrous iron from an aqueous solution of ferrous sulfate;

- осаждение высокодисперсных частиц магнетита щелочным раствором;- deposition of fine particles of magnetite with an alkaline solution;

- стабилизация полученных частиц магнетита.- stabilization of the obtained magnetite particles.

Недостатками известного способа получения МЖ является процесс приготовления исходного раствора для осаждения магнетита, а конкретно то, что при смешивании исходного потока, содержащего ионы Fe²⁺, с окисленным, содержащим ионы Fe³⁺, поддерживают соотношение Fе³⁺/Fе²⁺ в полученной смеси, равное 3/2. Это приведет к тому, что полученные частицы магнетита не будут обладать максимальными магнитными характеристиками и иметь широкое распределение частиц по размерам, что потребует после получения магнитной жидкости удаления из нее крупных частиц. Это заметно усложняет процесс получения качественной МЖ, особенно при организации промышленного производства.The disadvantages of the known method of producing MF is the process of preparing the initial solution for the precipitation of magnetite, and specifically, when mixing the initial stream containing Fe ^{2+ ions} with an oxidized stream containing Fe ³⁺ ions, the ratio Fe ³⁺ / Fe ²⁺ in the obtained a mixture of 3/2. This will lead to the fact that the obtained magnetite particles will not have maximum magnetic characteristics and have a wide distribution of particle sizes, which will require large particles to be removed from it after receiving the magnetic fluid. This significantly complicates the process of obtaining high-quality MF, especially when organizing industrial production.

Кроме того, использование хлоридов двух- и трехвалентного железа, как это продемонстрировано практически во всех примерах конкретного выполнения способа, потребует приобретения исходных реактивов за рубежом.In addition, the use of ferric and ferric chloride, as demonstrated in almost all examples of the specific implementation of the method, will require the purchase of the starting reagents abroad.

Наконец, в известном способе не затрагиваются вопросы утилизации сточных вод (маточного раствора), в которых содержатся значительные количества аммиака и соли аммония, содержание которых в сбросовых сточных водах строго регламентируется.Finally, the known method does not address the issues of disposal of wastewater (mother liquor), which contain significant amounts of ammonia and ammonium salt, the content of which in waste water is strictly regulated.

Наиболее близким к заявляемому является способ, описанный в патенте РФ №2016430, МПК⁶ H01F 1/28, опубл. 15.07.1994, включающий парциальное окисление кислородом воздуха соли двухвалентного железа, присутствующей в травильных растворах, осаждение высокодисперсных частиц магнетита раствором аммиака и стабилизацию полученных частиц магнетита асидолом с выделением концентрата магнитной жидкости.Closest to the claimed is the method described in the patent of the Russian Federation No. 20146430, IPC ⁶ H01F 1/28, publ. 07/15/1994, including the partial oxidation by oxygen of air of a salt of ferrous iron present in etching solutions, the deposition of fine particles of magnetite with an ammonia solution and the stabilization of the obtained particles of magnetite with asidole with the release of a magnetic fluid concentrate.

- пептизация частиц магнетита в дисперсионной среде.- peptization of magnetite particles in a dispersion medium.

Недостатками известного способа являются, во-первых, использование кислорода воздуха для парциального окисления ионов Fe²⁺. Эта реакция является «одним из классических примеров сложной, многостадийной реакции, в которой участвуют нейтральные молекулы, ионы и радикалы, к тому же осложненной комплексообразованием и гидролизом» (Н.И.Никишова. Авт. дисс. к.х.н., Ленинград, 1971 г.).The disadvantages of this method are, firstly, the use of atmospheric oxygen for the partial oxidation of Fe ^{2+ ions} . This reaction is “one of the classic examples of a complex, multi-stage reaction in which neutral molecules, ions and radicals participate, which are also complicated by complexation and hydrolysis” (N.I. Nikishova. Auth. Diss. Candidate of chemical sciences, Leningrad , 1971).

Скорость реакции окисления ионов Fe²⁺ кислородом воздуха невелика, а следовательно, процесс окисления будет очень долгим. При этом скорость окисления зависит от очень многих факторов. Поэтому трудно определить, какая часть ионов Fe²⁺ окислилась и как, в таком случае, выдержать требуемое соотношение Fe³⁺/Fe²⁺ перед введением осадителя, от которого зависят магнитные характеристики осадка (магнетита).The reaction rate of the oxidation of Fe ^{2+ ions} with atmospheric oxygen is low, and therefore, the oxidation process will be very long. Moreover, the oxidation rate depends on many factors. Therefore, it is difficult to determine how much of the Fe ^{2+ ions has} oxidized and how, in this case, to maintain the required ratio of Fe ³⁺ / Fe ²⁺ before introducing the precipitant, on which the magnetic characteristics of the precipitate (magnetite) depend.

Во-вторых, в сточных водах металлургических производств, кроме ионов Fe²⁺, содержится значительное количество свободной кислоты, т.е. H₂SO₄. Следовательно, при осаждении магнетита это приведет к заметному увеличению расхода NH₄OH.Secondly, in the wastewater of metallurgical plants, in addition to Fe ^{2+ ions} , a significant amount of free acid is contained, i.e. H ₂ SO ₄ . Therefore, during magnetite precipitation, this will lead to a noticeable increase in the consumption of NH ₄ OH.

Использование асидола в качестве стабилизатора допустимо, так как он содержит смесь нафтеновых кислот, хотя не все из них пригодны для использования в качестве стабилизатора. Но, главное, он содержит до 50% неомыляемых углеводородов различного строения, выделяемых из очищаемых фракций вместе с нафтеновыми кислотами (Химический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1983, с.56). Переходя в концентрат, а затем в МЖ, они могут влиять на их качество. Как правило, переход неомыляемых углеводородов в МЖ из концентрата нежелателен, а в ряде случаев недопустим.The use of asidol as a stabilizer is acceptable, since it contains a mixture of naphthenic acids, although not all of them are suitable for use as a stabilizer. But, most importantly, it contains up to 50% of unsaponifiable hydrocarbons of various structures released from purified fractions along with naphthenic acids (Chemical Encyclopedic Dictionary. M: Soviet Encyclopedia, 1983, p. 56). Passing to the concentrate, and then to the breast, they can affect their quality. As a rule, the transition of unsaponifiable hydrocarbons to MF from the concentrate is undesirable, and in some cases unacceptable.

В-третьих, хотя в известном способе и затрагиваются вопросы утилизации маточного раствора, однако они осложнены присутствием в них тяжелых металлов.Thirdly, although the known method deals with the disposal of the mother liquor, however, they are complicated by the presence of heavy metals in them.

Техническая задача заключается в создании способа, обеспечивающего снижение затрат на получение МЖ, создание безотходной технологии и повышение эффективности за счет получения дополнительного продукта (гипса) без снижения устойчивости МЖ в неоднородном магнитном поле.The technical problem is to create a method that reduces the cost of obtaining MF, the creation of waste-free technology and increased efficiency by obtaining an additional product (gypsum) without reducing the stability of the MF in an inhomogeneous magnetic field.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения магнитной жидкости, включающем парциальное окисление двухвалентного железа из водного раствора сернокислого железа, осаждение высокодисперсных частиц магнетита щелочным раствором, стабилизацию полученных частиц магнетита и пептизацию их в дисперсионной среде, новым является то, что парциальное окисление двухвалентного железа проводят одновременно с осаждением частиц магнетита при использовании щелочного раствора, содержащего CuSO₄, после чего декантациией удаляют маточный раствор, а после стабилизации частиц магнетита и пептизации их в дисперсионной среде полученную эмульсию смешивают с ранее удаленным маточным раствором и отделяют магнитную жидкость, при этом в полученный маточный раствор при перемешивании добавляют СаО и отделяют образовавшийся осадок CaSO₄, после чего маточный раствор смешивают с раствором сернокислого железа для получения дополнительного количества магнитной жидкости.This goal is achieved in that in a method for producing magnetic fluid, including the partial oxidation of ferrous iron from an aqueous solution of iron sulfate, the deposition of highly dispersed particles of magnetite with an alkaline solution, the stabilization of the obtained particles of magnetite and peptization in a dispersion medium, it is new that the partial oxidation of ferrous iron carried out simultaneously with the precipitation of magnetite particles using an alkaline solution containing CuSO ₄ , after which the mother liquor is removed by decantation solution, and after the magnetite particles are stabilized and peptized in a dispersion medium, the emulsion obtained is mixed with the previously removed mother liquor and the magnetic fluid is separated, while CaO is added to the resulting mother liquor with stirring and the resulting CaSO ₄ precipitate is separated, after which the mother liquor is mixed with the solution iron sulfate to obtain an additional amount of magnetic fluid.

Кроме того, добавление раствора CuSO₄ проводят из расчета, что для окисления 1 моля Fe²⁺ требуется 1 моль Сu²⁺.Furthermore, addition of CuSO ₄ solution was carried out on the basis that for the oxidation of 1 mol of Fe ²⁺ requires 1 mole Cu ^2+.

Заявляемая совокупность признаков позволяет повысить эффективность процесса синтеза МЖ за счет многократного использования щелочи и окислителя (двухвалентной меди), который восстанавливает свои свойства при перемешивании маточного раствора воздухом при введении СаО.The inventive combination of features allows you to increase the efficiency of the synthesis of breast due to the repeated use of alkali and oxidizing agent (divalent copper), which restores its properties when the mother liquor is mixed with air when CaO is introduced.

Выделенный из маточного раствора гипс (CaSO₄) соответствует ГОСТу 125-70 и может быть реализован через предприятия розничной торговли.Gypsum (CaSO ₄ ) extracted from the mother liquor complies with GOST 125-70 and can be sold through retail outlets.

Исключение нагрева суспензии магнетита после осаждения дополнительно снижает энергетические затраты.The exclusion of heating a suspension of magnetite after deposition further reduces energy costs.

Предлагаемый способ получения МЖ не требует для своего осуществления импортного оборудования и реактивов при синтезе образцов, отвечающих высоким требованиям по устойчивости полученной жидкости в неоднородном магнитном поле.The proposed method for producing MF does not require imported equipment and reagents for the synthesis of samples that meet high requirements for the stability of the obtained fluid in an inhomogeneous magnetic field.

Наконец, предлагаемый способ получения магнитной жидкости является примером безотходной технологии получения целевого продукта.Finally, the proposed method for producing magnetic fluid is an example of non-waste technology for obtaining the target product.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.The proposed method is as follows.

К водному раствору сернокислого железа при перемешивании добавляют аммиачный раствор, содержащий окислитель (CuSO₄). Окислитель вводят из расчета, что для окисления 1 моля Fe²⁺ требуется 1 моль Cu²⁺. Перемешивание продолжают еще несколько минут, после чего дают осесть образовавшимся частицам магнетита. Маточный раствор удаляют декантацией, а к оставшейся суспензии добавляют стабилизатор, в качестве которого можно использовать олеиновую кислоту, фракции жирных кислот С₁₀-С₁₆, нафтеновые кислоты. Стабилизированные частицы магнетита пептизируют в дисперсионной среде, например керосине. Полученную эмульсию смешивают с ранее отделенным маточным раствором и пропускают через магнитный сепаратор, который обеспечивает полноту улавливания МЖ из маточного раствора. Затем в маточный раствор добавляют СаО в количестве, достаточном для удаления из раствора анионов SO₄ ^2-. Перемешивание осуществляют продувкой воздуха через маточный раствор. Затем дают возможность осесть частицам CaSO₄ и отделяют осадок от маточного раствора. К маточному раствору вновь добавляют при перемешивании раствор сернокислого железа и все последующие операции проводят, как было описано выше.An ammonia solution containing an oxidizing agent (CuSO ₄ ) is added to an aqueous solution of iron sulfate with stirring. The oxidant is introduced at the rate of that for the oxidation of 1 mol of Fe ²⁺ requires 1 mole Cu ^2+. Stirring is continued for a few minutes, after which the magnetite particles formed settle. The mother liquor is removed by decantation, and a stabilizer is added to the remaining suspension, which can be used oleic acid, fractions of fatty acids C ₁₀ -C ₁₆ , naphthenic acids. Stabilized magnetite particles are peptized in a dispersion medium, such as kerosene. The resulting emulsion is mixed with the previously separated mother liquor and passed through a magnetic separator, which ensures complete capture of the MF from the mother liquor. Then CaO is added to the mother liquor in an amount sufficient to remove SO ₄ ^2- anions from the solution. Mixing is carried out by blowing air through the mother liquor. Then, CaSO ₄ particles are allowed to settle and the precipitate is separated from the mother liquor. An iron sulfate solution is again added to the mother liquor with stirring, and all subsequent operations are carried out as described above.

В качестве щелочи можно использовать NH₄OH, NaOH или КОН. При этом все операции по парциальному окислению двухвалентного железа, осаждению и стабилизации частиц магнетита можно проводить при комнатной температуре.As alkali, NH ₄ OH, NaOH or KOH can be used. Moreover, all operations on the partial oxidation of ferrous iron, the deposition and stabilization of magnetite particles can be carried out at room temperature.

Примеры конкретного выполнения способа приведены ниже.Examples of specific performance of the method are given below.

Пример 1. К 1,5 л раствора сернокислого железа, содержащего 172,1 г FeSO₄·7H₂O, добавляют при перемешивании 1,5 л раствора, содержащего 320 мл 25%-ного раствора аммиака и 106,9 г CuSO₄·5H₂O. Через пять минут перемешивание прекращают для осаждения образовавшихся частиц магнетита, после чего маточный раствор удаляют декантацией, а к оставшейся суспензии при перемешивании добавляют 10 мл олеиновой кислоты и только затем 80 мл керосина. После расслоения эмульсии ее пропускают вместе с ранее отделенным маточным раствором через магнитный сепаратор с градиентным магнитным полем. В маточный раствор при перемешивании воздухом добавляют постепенно 57,7 г СаО. Перемешивание завершают через 10 мин и образовавшийся осадок промывают водой и отделяют от маточного раствора. Получено 98 мл магнитной жидкости плотностью 1,21 г/см³ и 140,2 г СаSO₄.Example 1. To 1.5 l of a solution of iron sulfate containing 172.1 g of FeSO ₄ · 7H ₂ O, with stirring, 1.5 l of a solution containing 320 ml of a 25% solution of ammonia and 106.9 g of CuSO ₄ · 5H ₂ O. After five minutes, stirring is stopped to precipitate the formed magnetite particles, after which the mother liquor is removed by decantation, and 10 ml of oleic acid are added to the remaining suspension with stirring and only then 80 ml of kerosene. After separation of the emulsion, it is passed together with the previously separated mother liquor through a magnetic separator with a gradient magnetic field. 57.7 g of CaO are gradually added to the mother liquor with stirring with air. Stirring is completed after 10 minutes and the precipitate formed is washed with water and separated from the mother liquor. Received 98 ml of magnetic fluid with a density of 1.21 g / cm ³ and 140.2 g of CaSO ₄ .

К маточному раствору вновь добавляют при перемешивании 1,5 л раствора, содержащего 172,1 г FeSO₄·7Н₂О, и все последующие операции проводят, как было описано выше, но количество добавляемой СаО сокращают до 34,7 г. Получено дополнительно 96 мл МЖ плотностью 1,22 г/см³ и 84,1 г CaSO₄.1.5 l of a solution containing 172.1 g of FeSO ₄ · 7H ₂ O is again added to the mother liquor with stirring, and all subsequent operations are carried out as described above, but the amount of CaO added is reduced to 34.7 g. An additional 96 is obtained ml of breast with a density of 1.22 g / cm ³ and 84.1 g of CaSO ₄ .

Все операции по получению МЖ повторяют снова и получают дополнительно 100 мл МЖ плотностью 1,20 г/см³ и 84,1 г CaSO₄. Все три образца МЖ сливают вместе, промывают два раза дистиллированной водой, остатки которой удаляют при нагревании МЖ до 120°С. Общий объем полученной МЖ составил 290 мл при плотности 1,21 г/см³.All operations to obtain MF are repeated again and receive an additional 100 ml of MF with a density of 1.20 g / cm ³ and 84.1 g of CaSO ₄ . All three breast samples are poured together, washed twice with distilled water, the residues of which are removed by heating the breast to 120 ° C. The total volume of the obtained MF was 290 ml at a density of 1.21 g / cm ³ .

Полученный образец МЖ в полном объеме заливают в МГ-сепаратор и после выдерживания в нем в течение 1 ч, отбирают пробу МЖ, находившуюся в зоне с минимальной индукцией магнитного поля, и определяют ее плотность. Изменение плотности отобранной пробы и исходной МЖ определить не удалось, что свидетельствует о высокой устойчивости МЖ в градиентном магнитном поле и пригодности полученного образца к использованию в процессе сепарации.The obtained MF sample is poured in full into the MH separator and after keeping it for 1 h, a MF sample located in the zone with minimal magnetic field induction is taken and its density is determined. It was not possible to determine the change in the density of the sample taken and the initial MF, which indicates a high stability of the MF in a gradient magnetic field and the suitability of the obtained sample for use in the separation process.

Общее количество гипса, полученного в опыте после промывки и сушки, составило 308,4 г.The total amount of gypsum obtained in the experiment after washing and drying was 308.4 g.

Пример 2. К 3 л раствора, содержащего 344,3 г FeSO₄·7Н₂O, добавляют при интенсивном перемешивании 2,0 л раствора, содержащего 203,8 г сернокислой меди (CuSO₄·5H₂O). После смешения растворов к нему добавляют щелочной раствор, содержащий 630 мл 25% раствора аммиака. Перемешивание продолжают еще 3 минуты. Маточный раствор после осаждения частиц магнетита удаляют декантацией, а к суспензии магнетита добавляют при перемешивании 20 мл фракции нафтеновых кислот, выкипающих в интервале 150-250°С при 5 мм рт.ст. Через 7 минут к суспензии приливают 160 мл керосина. После расслоения образовавшейся эмульсии ее вместе с ранее удаленным маточным раствором пропускают через МГ-сепаратор, где полученная МЖ отделяется от водной фазы, и после промывки дистиллированной водой нагревают для удаления остатков воды. Получено 190 мл магнитной жидкости плотностью 1,22 г/см³.Example 2. To 3 l of a solution containing 344.3 g of FeSO ₄ · 7H ₂ O, with vigorous stirring, add 2.0 l of a solution containing 203.8 g of copper sulfate (CuSO ₄ · 5H ₂ O). After mixing the solutions, an alkaline solution containing 630 ml of a 25% ammonia solution is added to it. Stirring is continued for another 3 minutes. The mother liquor after sedimentation of magnetite particles is removed by decantation, and 20 ml of a fraction of naphthenic acids boiling over in the range of 150-250 ° C at 5 mm Hg are added to the magnetite suspension. After 7 minutes, 160 ml of kerosene are poured into the suspension. After separation of the emulsion formed, it, together with the previously removed mother liquor, is passed through a MG separator, where the obtained MF is separated from the aqueous phase, and after washing with distilled water, it is heated to remove residual water. Received 190 ml of magnetic fluid with a density of 1.22 g / cm ³ .

Выделенную в МГ-сепараторе водную фазу захолаживают до +15°С, после чего при перемешивании в нее добавляют постепенно 115,1 г окиси кальция. Выпавший осадок отделяют, промывают дистиллированной водой и высушивают. Получено 279,6 г CaSO₄. Устойчивость полученной МЖ подтверждена по известной методике, приведенной в примере 1.The aqueous phase isolated in the MG separator is chilled to + 15 ° C, after which 115.1 g of calcium oxide are gradually added to it with stirring. The precipitate formed is separated, washed with distilled water and dried. Received 279.6 g of CaSO ₄ . The stability of the obtained MF is confirmed by the known method described in example 1.

Пример 3. Используемые реактивы взяты в тех же количествах, что и в примере 2. Измерения в методике проведения опыта касаются только порядка смешения исходного раствора двухвалентного железа со щелочью и окислителем. Получено 185 мл МЖ плотностью 1,21 г/см³, показавшей высокую устойчивость ее в градиентном магнитном поле и пригодность для использования в процессах сепарации. Кроме того, получено 279,4 г гипса. После выделения CaSO₄ маточный раствор, содержащий щелочь и окислитель, готов к повторному применению.Example 3. The reagents used were taken in the same quantities as in example 2. The measurements in the experimental procedure relate only to the mixing order of the initial solution of ferrous iron with alkali and an oxidizing agent. Received 185 ml of MF with a density of 1.21 g / cm ³ , which showed its high stability in a gradient magnetic field and suitability for use in separation processes. In addition, 279.4 g of gypsum was obtained. After CaSO _{4 is} isolated, the mother liquor containing alkali and oxidizing agent is ready for reuse.

Таким образом, предлагаемый способ, обеспечивая получение высококачественной МЖ, позволяет снизить затраты на ее получение. Это достигается многократным использованием щелочного раствора, содержащего окислитель, для осаждения высокодисперсных частиц магнетита. Растворы FeSO₄ являются слабокоррозионными, что позволяет использовать обычные марки стали для изготовления аппаратов для синтеза МЖ.Thus, the proposed method, providing high-quality MF, allows to reduce the cost of obtaining it. This is achieved by the repeated use of an alkaline solution containing an oxidizing agent to deposit fine particles of magnetite. FeSO ₄ solutions are slightly corrosive, which allows the use of conventional steel grades for the manufacture of apparatus for the synthesis of MF.

Наконец, предлагаемый способ решает полностью проблемы, связанные с утилизацией маточного раствора.Finally, the proposed method completely solves the problems associated with the disposal of the mother liquor.

Claims

1. A method of producing a magnetic fluid, including the partial oxidation of ferrous iron from an aqueous solution of ferrous sulfate, precipitation of finely dispersed magnetite particles with an alkaline solution, stabilization of the obtained magnetite particles and their peptization in a dispersion medium, characterized in that the partial oxidation of ferrous iron is carried out simultaneously with deposition particles of magnetite when using an alkaline solution containing CuSO ₄ , after which the mother liquor is removed by decantation, and after the particles are stabilized, etite and their peptization in a dispersion medium, the resulting emulsion is mixed with the previously removed mother liquor and the magnetic fluid is separated, while CaO is added to the resulting mother liquor with stirring and the resulting CaSO ₄ precipitate is separated, after which the mother liquor is mixed with sulfuric acid iron solution to obtain additional amount of magnetic fluid.

2. A method according to claim 1, characterized in that the addition of CuSO ₄ solution was carried out on the basis that for the oxidation of 1 mol of Fe ²⁺ requires 1 mole Cu ^2+.