DEPENDENCE OF THE PHASE COMPOSITION EFFECT OF SOME FERRUGINOUS QUARTZITES OF KRYVORIZHZHYA ON THE PARTICLE SIZE OF THEIR MAGNETIC AND NON-MAGNETIC FRACTIONS BY MOSSBAUER SPECTROSCOPY DATA
Abstract
Effect of mechanical fragmentation and magnetic separation on the phase composition and saturation magnetisation (Ms) of the samples of ferruginous quartzite from Kryvorizhzhya was studied by X-Ray diffraction, magnetometry and Mossbauer spectroscopy. It was shown, that each sample characterised by individual phase composition and averaged Ms value. Samples, enriched with ferrimagnetic material – magnetite – have the greatest Ms values. Dependence of saturation magnetisation from relative areas of mean ferrimagnetic material – magnetite – in integral spectra of the samples allows to estimate values of saturation magnetisation by magnetite content in the rock. Correlation hystogramms of iron-containing phases in studied samples, built by Mossbauer spectroscopy data, allow to control enrichment of rock concentrate by ferrimagnetic components. Obtained results are useful for improvement of iron ore processing and enrichment technologies, that ensure most full and complex processing of mineral feedstock.
References
Багин В.И. Температурные превращения минералов гидрогетит-сидеритового рядов в магнетизме осадочных пород. Автореф. дис. на соиск. уч. ст. доктора физ.-мат. наук. М.: 1979, 40 с.
Белоус А.Г., Пашкова Е.В., Елшанский В.А., Иваницкий В.П. Влияние условий осаждения гидроксидов железа (III, II) на фазовый состав, морфологию частиц и свойства осадков // Неорг. материалы. – 2000. – 36, № 4. – С. 431 – 439.
Бенкрофт Г., Меддок А., Барнс Р. Применение эффекта Мессбауэра к минералогии силикатов: I. Силикати железа с известной структурой. В сб.: Физика минералов. М.: Мир, 1971. – С. 179 – 204.
Быков А.Д., Овсянников Е.А. Ядерный гамма-резонанс применительно к ильмениту и продуктам его гипергенного изменения в рассыпных месторождениях // Журнал физ. химии. – 1983. – 57, № 4. – С. 1028 – 1030.
Вертхейм Г. Эффект Мессбауэра. Принципы и применения. М.: Мир, 1966. – 172 с.
Гольданский В.И., Доленко А.В., Егиазаров Б.Г. и др. Гамма-резонансные методы и приборы для фазового анализа минерального сырья. М.: Атомиздат, 1974. – 144 с.
Дулов Е.Н., Ивойлов Н.Г., Хрипунов Д.М. и др. Мессбауэровские исследования магнитного фазового состава монокристаллического рутила (TiO3), имплантированного ионами железа // Письма в ЖТФ. – 2009. – 35, вып. 11. – С. 1 – 9.
Иваницкий В.П., Брик А.Б., Дудченко Н.А. и др. Месссбауэровская спектроскопия искусственных магнитоупорядоченных частиц // Мінерал. журн. – 2012. – 34. № 1. – С. 35 – 47.
Іваницький В.П., Брик О.Б., Дудченко Н.О. та ін. Особливості кристалохімічного стану катіонів заліза в синтетичних магнітовпорядкованих наночастинках оксидів і гідроксидів заліза за даними мессбауерівської спектроскопії // Мінерал. журн. – 2011. – 33. № 3. – С. 5 – 12.
Иваницкий В.П., Иванов Б.Н., Ракович Ф.И. Магнетит-гематитовые реакции на контакте с урановыми минералами в натриевых метасоматитах-альбититах // Минерал. журнал. – 1992. – 14, № 3. – С. 40 – 48.
Иваницкий В.П., Матяш И.В., Коваль В.Б., Вознюк П.О. Влияние облучения на превращения гематита в гидротермальных растворах // Минерал. журнал. – 1984. – 6, № 4. – С. 32 – 36.
Калиниченко А.М., Литовченко А.С., Матяш И.В. и др. Особенности кристаллохимии слоистых алюмосиликатов по данным радиоспектроскопии. К.: Наук. думка, 1973. – 106 с.
Коваль В.Б., Иваницкий В.П., Матяш И.В., Вознюк П.О. Экспериментальное изучение взаимодействия гематита с карбонатными растворами // Геол. журн. – 1984. – 44, № 3. – С. 110 – 114.
Малышева Т.В. Эффект Мессбауэра в геохимии и космохимии. М.: Наука, 1975. – 166 с.
Матяш И.В., Калиниченко А.М., Литовченко А.С. и др. Радиоспектроскопия слюд и амфиболов. Киев: Наук. думка, 1980. – 188 с.
Мухамедгалиева А.Ф., Иваницкий В.П., Экономова Л.Н. Изменение валентного состояния железа и намагниченности железистого кварцита, облученного светом лазера на СО2 // Химия высоких энергий. – 1994. – 28, № 4. – С. 373 – 375.
Николаева Э.П., Спирина И.С., Коровушкин В.В. и др. Минералы железа в комплексных окисленных рудах // ЗВМО. – 1986. – ч. 115, вып. 4. – P. 478 – 489.
Пашкова Е.В., Иваницкий В.П., Белоус А.Г. и др. Влияние условий получения гидроксидов железа (II) на фазовый состав осадков и форму их микрочастиц // Укр. хим. журн. – 1995. – 61, № 5. – С. 7 – 10.
Ткачева Т.В., Умнова Е.Г. Об особенностях синтетических и природных алюмосодержащих гетитов и гематитов // Новые данные о минералах. Вып. 30. М.: Наука, 1982. – С. 200 – 205.
ASTM. Diffraction data cards and alphabetical and grouped numerical index of X-ray diffraction data. Philadelphia, 1946-1969.
Barry N. Warner, Peter N. Shive, Jaines L. Allen, Colin Terry. A Study of the Hematite-Ilmenite Series by the Mossbauer Effect // J. Geomag. Geoelectr. – 1972. –24. – P. 353 – 367.
Bauminger R., Cohen S.G., Marinov A., Ofer S. Study of the internal fields acting on iron nuclei in iron garnet, using the recoil-free absorption in Fe57 of the 14,4 keV gamma radiation from Fe57m // Phys. Rev. – 1961. – 122, № 3. – P. 743 – 748.
Brik A.B. Anomalous signals registered by EPR spectrometer in nanoscale particles of organic and mineral components of biominerals // Mineralogical Journal. – 2002. –24, № 5/6. – P. 29 – 39.
Dudchenko N.O., Ivanitskyy V.P., Brik A.B. Saturation magnetization and phase composition of synthesized magnetic nanoparticles // 1 – th international conference. Nanomaterials: Applications & Properties (NAP-2011). Proceedings. V. 2, part 1. Alushta, Crimea, Ukraine. Sept. 27 – 30, 2011. Sumy, Sumy State University, 2011. – P. 176 – 180.
Dzyaloshinsky A.A thermodynamic theory of „weak” ferromagnetism of antiferromagnetics // J. Phys. Chem. Solids. – 1958. – 4, № 4. – P. 241 – 255.
Evans B.J., Haffner S.S. Fe57 Hyperfine Fields in magnetite (Fe3O4) // J. Appl. Phys. – 1969. – 40, № 3. – P. 1411 – 1413.
Fujino Kijoshi. Cation distribution and local variation of site symmetry in solid solution series, Fe3O4-FeTiO4 // Miner. J. – 1974. –7, № 5 – P. 472– 488.
Janot C., Gibert H. Les constituants du fer dans cortaines bauxites naturelles etudies par effect Mossbauer // Bull. Sos. Er. Miner., Cristallog. – 1970. – 93, № 2. – P. 213 – 223.
Kistner O.C., Sunyar A.W. Evidence for quadrupole interaction of Fe57m and influence of chemical binding on nuclear gamma-ray energy // Phys. Rev. Lett. – 1960. – 4, № 8. – P. 412 – 415.
Kundig W., Bommel H., Constabaris G., Lindquist R.H. Some properties of supported small α- Fe2O3 particles determined with the Mossbauer effect // Phys. Rev. – 1966. – 142, № 4. – P. 327 – 333.
Ruby S.L., Shirane G. Magnetic Anomaly in Fe TiO3 – α-Fe2O3 Sistem by Mossbauer Effect // Phys. Rev. – 1961. –123, № 4. – P. 1239 – 1240. 32. Shpak A.P., Brik A.B., Dudchenko N.O. at al. Properties of nanoscale magnetically ordered particles of iron oxides and hidroxides, synthesizedby different technologies ,// Mineral. Journ. – 2010. – 32, № 1. – P. 5 – 13.
Smith J., Wijn H.P.J. Ferrites. New York: Wiley, 1959. – 369 p.
Быков А.Д., Овсянников Е.А. Ядерный гамма-резонанс применительно к ильмениту и продуктам его гипергенного изменения в рассыпных месторождениях // Журнал физ. химии. – 1983. – 57, № 4. – С. 1028 – 1030.
Дулов Е.Н., Ивойлов Н.Г., Хрипунов Д.М. и др. Мессбауэровские исследования магнитного фазового состава монокристаллического рутила (TiO3), имплантированного ионами железа // Письма в ЖТФ. – 2009. – 35, вып. 11. – С. 1 – 9.
