Rautaoksidimagnetiittijauheen levitys

Magneettisen jauheen käyttö

Luonnollinen magnetiitti Fe3O4, jota käytetään öljynporausnesteisiin ja öljypohjaisiin liejuihin

Magnetiitin tyyppiä voidaan käyttää laajasti porausnesteisiin, mukaan lukien makean veden, meriveden ja öljypohjaisten liejujen. Sitä voidaan käyttää lisäämään

kaikkien poraus- ja viimeistelynesteiden tiheys arvoon 25 lb/gal (3.0 sg). sitä käytetään useimmiten korkeatiheyksisessä öljypohjaisessa mudassa.

Tällä magnetiitilla painotetut nesteet sisältävät tilavuudeltaan vähemmän kiintoaineita kuin bariitilla painotetut nesteet, mikä tekee mutapainoista suurempia

mahdollista. Se on erityisen hyödyllinen korkeatiheyksisten tappavien nesteiden yhteydessä.

rautaoksidimagnetiitti, jota käytetään öljynporauksessa sulfidien ja painotusaineen poistoon

Raakaöljyn porauksessa käytetään usein vesipohjaista mutaa porausnesteenä. Tyypillisesti valmistettuja yhdisteitä, kuten bariittia ja bentoniittisaveä hyvän voitelevuuden saavuttamiseksi, on tutkittu muita materiaaleja, jotka voivat olla hyödyllisiä ja/tai halvempia – mutta mikä tärkeintä, ne kestävät nykypäivän korkean paineen ja korkean lämpötilan porausprosesseja. Tyypillisesti tällaisissa sovelluksissa käytetään tiheämpää materiaalia; muta, jolla on suurempi ominaispaino. Bariitti voidaan korvata magnetiitilla suhteessa 1:1 ja se on tehokasta. Tutkimukset osoittivat, että tiheyttä voitaisiin lisätä 14.5:stä 14.9 ppg:iin (eli suurempi tiheys pienemmällä kiintoainemäärällä, mikä alentaa kustannuksia). Havaittiin tasainen reologia ja havaittiin ylivoimainen viskositeetti-elastisuusprofiili, mikä tarkoittaa porauslaitteiston reikien parempaa puhdistusta. Suodatusominaisuudet paranivat myös bariittiin verrattuna, ja suodoksen tilavuus oli lähes 30 % pienempi ja paino 16 % pienempi. Magnetiittia voidaan käyttää myös nanohiukkasmuodossa räätälöityihin porausnesteisiin, jolloin myötörajalla ja lämpötilalla on lineaarinen suhde. Lisäksi öljy- ja kaasuporauksessa magnetiitti voi auttaa sulfidien poistamisessa. Samalla tavalla kuin vesipohjaisen mudan tiheyttä lisääviä ominaisuuksia, magnetiittia voidaan käyttää vastaavasti painoaineena uuttokaivojen sementoinnissa.

rautaoksidi-Fe3O4-magnetiitti, jota käytetään ammoniakin ja hiilivetyjen katalyysissä

Magnetiittimustahiekan tunnetuin käyttökohde on ammoniakin teollinen synteesi Haber-Boschin (HB) prosessin avulla. HB-prosessi tuottaa ammoniakkia muuttamalla ilmakehän typpeä vedyksi korotetuissa lämpötiloissa ja paineissa käyttämällä heterogeenista rautakatalyyttiä. Magnetiitti on tämän ensisijainen lähdemateriaali. Maamagnetiitti pelkistyy osittain vapauttaen sen hapesta, jolloin jäljelle jää katalyytti, jossa on magnetiittiydin, jonka ulkokuori on rautaoksidia (FeO, würstite). Tämän katalyytin etuna on sen huokoisuus ja siten se on erittäin aktiivinen, suuren pinta-alan materiaali. Ammoniakki on tärkeä kemiallinen raaka-aine ja keskeinen komponentti lannoitteiden valmistuksessa, ja magnetiitin käyttö HB:ssä tarjoaa edullisen ja luotettavan katalyytin tälle maailmanlaajuisesti tärkeälle prosessille.

Fe3O4-magnetiittia käytetään vedenpuhdistukseen ja vedenkäsittelyyn

Magnetiitti on luonnossa esiintyvä rautaoksidimineraali, jota käytetään useilla teollisuudenaloilla. Yksi käyttötarkoitus on vedenpuhdistus: korkeagradientisessa magneettierotuksessa saastuneeseen veteen joutuneet magnetiittinanohiukkaset sitoutuvat suspendoituneisiin hiukkasiin (esim. kiintoaineisiin, bakteereihin tai planktoniin) ) ja laskeutuu nesteen pohjalle, jolloin epäpuhtaudet voidaan poistaa ja magnetiittihiukkaset voidaan kierrättää ja käyttää uudelleen.

Magnetiittia on käytetty laajasti veden puhdistuksessa ja siitä on muodostettu polymeerisiä mikropalloja styreenin ja divinyylibentseenin rinnalla magneettisten ioninvaihtohartsien tuottamiseksi, mikä osoittaa hyvää tehoa myrkyllisten koboltti- ja nitraattiepäpuhtauksien poistamisessa vedestä. Australiassa sijaitsevassa tehtaassa mikronikokoista magnetiittia on käytetty reagenssina veden puhdistuksessa ja selkeytyksessä, mikä tuottaa juomakelpoista lähdettä huonolaatuisesta pohja- ja pintavedestä. Magneettisen magnetiitin luonne ratkaisi ongelmat, jotka liittyvät "ladatun" reagenssin vaikeaan poistamiseen. Klooratut hiilivedyt voidaan poistaa vedestä magnetiittiin adsorboituneiden bakteerien kautta, joka voidaan sitten poistaa magneettikentän avulla.

Mitä tulee kaikkein edistyneimmissä suodatusprosesseissa kaikkein eniten saastuneelle vedelle, magnetiittia käytetään usein muiden yhdisteiden rinnalla. Orgaanisen hiilen kokonaisjäämiä voidaan vähentää lähes kahdella kolmasosalla happamassa jätevedessä vain kahdessa tunnissa käyttämällä magnetiittia kokatalyyttinä tavanomaisen rautaoksidin ohella ympäristön lämpötilassa. Lisäksi yhdistettynä samankaltaisen hematiitin kanssa magnetiitti voi poistaa 75 % orgaanisen hiilen jäämistä kosmeettisten kasvien jätevedestä, ja lisäetuna on se, että myös liuenneet typpilajit poistetaan lähes kokonaan.

Magnetiitin muita käyttötarkoituksia suodatussovelluksissa ovat kuusiarvoisen uraanin poistaminen maaperästä, kun siihen liittyy metallia pelkistäviä bakteereja Ochrobactrum, jossa magnetiitin on osoitettu auttavan uraanin immobilisoinnissa - ja huomattavasti vähemmän poistettavuutta ilman magnetiittia. Magnetiitin on osoitettu edistävän maitotuotteiden jäteveden anaerobista mädätystä.

rautaoksidi-Fe3O4-magnetiittia käytetään lääkinnällisiin tarkoituksiin

Magnetiitti on löytänyt laajan käytön lääkealalla. DNA:n on osoitettu uutetun maissin ytimistä käyttämällä magneti- ja magnetiitti-piidioksidikomposiitteja, jotka molemmat toimivat paremmin kuin kaupallisesti saatavilla olevat DNA:n uuttosarjat. Uutto magnetiittimustaoksidilla oli korkeasaantoinen ja tuloksena saatiin uutteita, jotka soveltuivat käytettäväksi entsyymihajotuksessa ja polymeraasiketjureaktioprosessissa. 5 mikronin mittakaavassa olevaa magnetiittijauhetta on käytetty väriaineena värjätyssä gelatiinissa proteolyyttisen aktiivisuuden määrityksessä - proteiinien hajoamisessa pienemmiksi polypeptideiksi ja/tai aminohapoiksi

Magneettiresonanssikuvauksen (MRI) varjoaineita on usein raportoitu tehokkaiksi sovelluksiksi magnetiitille niiden superparamagneettisten ominaisuuksien vuoksi - ne muuttuvat magneettisiksi MRI-laitteen voimakkaan magneettikentän sisällä, mutta menettävät tämän magnetismin, kun kenttää ei enää käytetä. erittäin havaittavissa.

rautaoksidi-Fe3O4-magnetiitti, jota käytetään energiakäyttöön

Vaikka magnetiitti on osoittanut kykynsä fossiilisten polttoaineiden louhinnassa, on joitakin esimerkkejä siitä, että sitä on löydetty käyttökelpoisen energian tuotannossa kestävämmällä tavalla. Mikrobipolttokennossa käyttökelpoista polttoainetta syntyy, kun sähköä johdetaan tietyn bakteeririkkaan elektrolyytin läpi, samalla tavalla kuin vetyä tuotetaan elektrolyysillä. On havaittu, että magnetiitin lisääminen tällaiseen järjestelmään tarjoaa erinomaisen suorituskyvyn hapen siirtovaiheissa, mikä johtaa yleisesti suurempaan järjestelmän tehokkuuteen. Lisäksi läsnä oleva magnetiitti on tehokas myös viemärilietteen poistamisessa - mikäli järjestelmässä käytetään saastunutta vettä. Magnetiittien immobilisoitujen lipaasien on osoitettu olevan tehokkaita biodieselpolttoaineen tuottajia, kuten muutkin lipaasit. Kriittistä on kuitenkin se, että sieni- ja ei-probioottiset lipaasilähteet liittyvät haitallisiin sivutuotteisiin, kun taas probioottilipaasit eivät ole tunnettuja stabiilisuudestaan ​​ja siten tehokkuudestaan ​​sieni-vastineisiinsa verrattuna. Näiden probioottisten lipaasien immobilisointi magnetiitille tekee erinomaisesta suorituskyvystä järjestelmän.