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Aplicación de polvo de magnetita de óxido de hierro

Tiempo: 2024-09-09

Aplicación de polvo magnético

 

Magnetita natural Fe3O4 utilizada para fluidos de perforación petrolera y lodos a base de petróleo

El tipo de magnetita se puede utilizar ampliamente para fluidos de perforación, incluidos lodos a base de agua dulce, agua de mar y aceite. Se puede utilizar para aumentar

la densidad de todos los fluidos de perforación y terminación a 25 lb/gal (3.0 sg). Se utiliza con mayor frecuencia en lodos a base de aceite de alta densidad.

Los fluidos densificados con esta magnetita contienen menos sólidos por volumen que los densificados con barita, lo que produce pesos de lodo más altos.

Es posible. Es especialmente útil en fluidos de exterminio de alta densidad.

 

Magnetita de óxido de hierro utilizada para la extracción de petróleo, eliminación de sulfuros y agente de ponderación.

En la perforación de petróleo crudo, el lodo a base de agua se utiliza a menudo como fluido de perforación. Generalmente se fabrica utilizando compuestos como arcillas de barita y bentonita para proporcionar una buena lubricidad, pero la investigación ha buscado otros materiales que pueden ser beneficiosos y/o más económicos, pero fundamentalmente son más tolerantes a los procesos de perforación de alta presión y alta temperatura de la actualidad. Por lo general, para tales aplicaciones, se utiliza un material más denso; un lodo con mayor gravedad específica. La barita se puede reemplazar con magnetita en una proporción de 1:1 y es eficaz. La investigación mostró que la densidad se puede aumentar de 14.5 a 14.9 ppg (es decir, mayor densidad con una menor cantidad de sólidos, lo que reduce los costos). Se observó una reología plana y se notó un perfil de elasticidad-viscosidad superior, lo que significa una mejor limpieza de los orificios en el equipo de perforación. Las propiedades de filtración también se mejoraron en comparación con la barita, con un volumen de filtrado casi un 30% menor y un peso 16% menor. La magnetita también se puede utilizar en forma de nanopartículas para fluidos de perforación a medida, y la tensión de fluencia y la temperatura tienen una relación lineal. Además, en la perforación de pozos de petróleo y gas, la magnetita puede ayudar a eliminar sulfuros. De manera similar a las propiedades de aumento de densidad del lodo a base de agua, la magnetita se puede utilizar de manera análoga como agente densificante en la cementación de pozos de extracción.

Magnetita de óxido de hierro Fe3O4 utilizada para la catálisis de amoníaco e hidrocarburos.

La aplicación más conocida de la arena negra de magnetita es la síntesis a escala industrial de amoníaco mediante el proceso Haber-Bosch (HB). El proceso HB produce amoníaco mediante la conversión de nitrógeno atmosférico con hidrógeno a temperaturas y presiones elevadas, empleando un catalizador de hierro heterogéneo. La magnetita es el material de origen principal para esto. La magnetita molida se reduce parcialmente, liberándola de parte de su oxígeno, dejando un catalizador que lleva un núcleo de magnetita con una capa exterior de óxido ferroso (FeO, würstite). La ventaja de este catalizador radica en su porosidad, por lo que es un material altamente activo y de gran área superficial. El amoníaco es una materia prima química importante y es un componente clave en la fabricación de fertilizantes, y el uso de magnetita en HB proporciona un catalizador económico y confiable para este proceso de importancia mundial.

Magnetita Fe3O4 utilizada para la purificación y tratamiento de agua.

La magnetita es un mineral de óxido de hierro de origen natural que tiene aplicaciones en varias industrias. Uno de sus usos es la purificación del agua: en la separación magnética de alto gradiente, las nanopartículas de magnetita introducidas en el agua contaminada se unirán a las partículas suspendidas (sólidos, bacterias o plancton, por ejemplo) y se depositarán en el fondo del fluido, lo que permitirá eliminar los contaminantes y reciclar y reutilizar las partículas de magnetita.

La magnetita se ha utilizado ampliamente en la purificación del agua y se ha formado en microesferas poliméricas junto con estireno y divinilbenceno para producir resinas de intercambio iónico magnético, mostrando una buena eficiencia en la eliminación de contaminantes tóxicos de cobalto y nitrato del agua. En una planta en Australia, se ha utilizado magnetita a escala micrométrica como reactivo en la purificación y clarificación del agua, produciendo un suministro potable a partir de agua subterránea y superficial de baja calidad. Los problemas relacionados con un reactivo "cargado" que es difícil de eliminar se resolvieron gracias a la naturaleza magnética de la magnetita. Los hidrocarburos clorados se pueden eliminar del agua a través de bacterias que se han adsorbido en la magnetita, que luego se puede eliminar utilizando un campo magnético.

En los procesos de filtración más avanzados para las aguas más contaminadas, la magnetita se suele utilizar junto con otros compuestos. Los residuos de carbono orgánico total se pueden reducir en casi dos tercios en aguas residuales ácidas en tan solo dos horas mediante la presencia de magnetita como cocatalizador junto con óxido de hierro convencional, a temperatura ambiente. Además, cuando se combina con el compuesto relacionado hematita, la magnetita puede lograr la eliminación del 75% de los residuos de carbono orgánico en las aguas residuales de las plantas de cosmética, con el beneficio adicional de eliminar casi por completo también las especies de nitrógeno disueltas.

Otros usos de la magnetita en aplicaciones de filtración incluyen la eliminación de uranio hexavalente del suelo cuando se acompaña de la bacteria reductora de metales Ochrobactrum, donde se ha demostrado que la presencia de magnetita ayuda a la inmovilización del uranio, con una remoción significativamente menor sin la presencia de magnetita. Se ha demostrado que la magnetita ayuda a la digestión anaeróbica de las aguas residuales de los productos lácteos.

Magnetita de óxido de hierro Fe3O4 utilizada para usos medicinales

La magnetita se ha utilizado ampliamente en el campo de la medicina. Se ha demostrado que el ADN se puede extraer de los granos de maíz mediante el uso de magnetita y compuestos de magnetita y sílice, ambos con un mejor rendimiento que los kits de extracción de ADN disponibles comercialmente. La extracción con óxido negro de magnetita tuvo un alto rendimiento y dio como resultado extractos que eran adecuados para su uso en la digestión enzimática y el proceso de reacción en cadena de la polimerasa. El polvo de magnetita a escala de 5 micrones se ha utilizado como colorante en gelatina teñida para el ensayo de la actividad proteolítica: la descomposición de las proteínas en polipéptidos más pequeños y/o aminoácidos.

Los agentes de contraste para imágenes por resonancia magnética (IRM) a menudo se consideran aplicaciones de alta eficacia para la magnetita debido a sus propiedades superparamagnéticas: se vuelven magnéticos dentro del fuerte campo magnético del instrumento de IRM, pero pierden este magnetismo cuando el campo ya no se aplica y son altamente detectables.

Magnetita de óxido de hierro Fe3O4 utilizada para usos energéticos.

Aunque la magnetita ha demostrado su capacidad para la extracción de combustibles fósiles, existen algunos ejemplos de su uso en la producción de energía utilizable de una manera más sostenible. En una pila de combustible microbiana, el combustible utilizable se produce cuando la electricidad pasa a través de un electrolito específico rico en bacterias, de forma similar a como se produce el hidrógeno mediante electrólisis. Se ha descubierto que la adición de magnetita a un sistema de este tipo ofrece un rendimiento excelente para los pasos de transporte de oxígeno, lo que conduce a una mayor eficiencia general del sistema. Además, la magnetita presente también es eficaz para eliminar lodos de depuradora, en caso de que el sistema utilice agua contaminada. Se ha demostrado que las lipasas inmovilizadas con magnetita son productoras eficaces de combustible biodiésel, al igual que otras lipasas. Sin embargo, las fuentes fúngicas y no probióticas de lipasas se asocian con subproductos nocivos, mientras que las lipasas probióticas no son conocidas por su estabilidad y, por lo tanto, su eficiencia en comparación con sus contrapartes fúngicas. La inmovilización de estas lipasas probióticas en magnetita produce un sistema de rendimiento superior.

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