ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет», Институт химии и химической технологии СО РАН:

Брагин В. И. — заведующий кафедрой, д-р техн. наук, профессор

ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»:

Бакшеева И. И. — аспирант, Irina_igorevna@mail.ru

Описан метод извлечения минералов, основанный на применении магнитных коллоидов для управления магнитными свойствами минеральных частиц, с последующим выделением концентрата магнитными методами обогащения. Приведены сведения, характеризующие особенности использования магнитных коллоидов в различных областях науки и технологии. Обоснованы принципы разработки предлагаемого метода обогащения, базирующиеся на методах самосборки и функционализации частиц, которые широко используются в нанотехнологии, в том числе для управления магнитными наночастицами в медицине, в технологии очистки вод и других областях. Предложено использовать магнитный коллоид в формах стабилизированной водной дисперсии и двойной дисперсии твердое—масло—вода. Для каждой формы коллоида обоснованы рациональные составы стабилизирующих и функционализирующих реагентов. Изучено взаимодействие функционализированных магнитных коллоидов с поверхностями различного состава на сканирующем электронном микроскопе Hitachi S5500. Установлено селективное закрепление коллоидов, функционализированных сульфгидрильным реагентом, на поверхности золота. Показано, что водный коллоид образует структурированное тонкое покрытие, а двойная дисперсия — более толстый и разрыхленный слой. Поставлены опыты магнитного обогащения с предварительной обработкой функционализированным магнитным коллоидом на руде золотоносной коры выветривания Самсоновского рудного поля, которые также продемонстрировали возможность селекции.

1. Розенцвейг Р. Е. Феррогидродинамика / пер. с англ.; под ред. В. В. Гогосова. М.: Мир, 1989. С. 120–240.

2. Такетоми С., Тикадзуми С. Магнитные жидкости / пер. с япон.; под ред. В. Е. Фертмана. М.: Мир, 1993. C. 69–94, 113–122, 125–137.

3. Орлов Д. В., Михалев Ю. О., Сизов А. П. Магнитные жидкости в машиностроении. М.: Машиностроение, 1993. C. 6–41, 166–242.

4. Фертман В. Е. Магнитные жидкости. Минск: Высш. школа, 1988. C. 9–44, 104–162.

5. Шлиомис М. И. // Успехи физических наук. 1974. № 112, вып. 3. С. 3–9.

6. Pankhurst Q. A., Connolly J., Jones S. K., Dobson J. Applications of magnetic nanoparticles in biomedicine. J. of Physics D: Applied Physics, 2003, 36, pp. R167–R181.

7. Arruebo M., Fernandez-Pacheco R., Irusta S. et al. Sustained release of doxorubicin from zeolite-magnetite nanocomposites prepared by mechanical activation. Nanotechnology, 2006, Vol. 17, pp. 4057–4064.

8. Widder K. J., Senyei A. E., Scarpelli D. G. Proc. of The Society for Experimental Biology and Medicine, 1978, No. 58, pp. 141–146.

9. Widder K. J., Senyei A. E., Czerlinski G. J. of Applied Physics, 1978, Vol. 49, No. 6, pp. 3578–3583.

10. Widder K. J., Morris R. M., Poore G. Proc. of the National Academy of Sciences USA, 1981, Vol. 78, No. 1, pp. 579–581.

11. Widder K. J., Morris R. M., Poore G. Eur. J. Cancer Clin. Oncol, 1983, Vol. 39, No. 1–2, pp. 135–139.

12. Yean S., Cong L., Yavuz C. T., Mayo J. T., Yu W. W., Kan A. T., Colvin V. L., Tomson M. B. Effect of magnetite particle size on adsorption and desorption of arsenite and arsenate. J. of Materials Research, 2005, 20 (12), pp. 3255–3264.

13. Pat. No. 2,232,294 U. S. Urbain, Stemen W. R., Feb. 18, 1941.

14. Bolto B. A., Dixon D. R., Eldridge R. J., Swinton E. A., Weiss D. E., Willis D., Battaerd H. A. J., Young P. H. J. of Polymer Science, Polymer Symp., 1975, No. 49, p. 211.

15. Bolto B. A., Dixon D. R., Eldridge R. J., Kolarik L. O., Priestley A. J., Raper W. G. C., Rowney J. E., Swinton E. A., Weiss D. E. The theory and practice of ion exchange. Soc. Chem. Ind. London, 1976, p. 271.

16. Kolarik L. O., Priestley A. J., Weiss D. E. Proc. 7^th Federal Convention of Australian Water and Wastewater Association, Canberra, 21–24 Sept. 1977.

17. Pat. No. 512,553 Aust., Pat. No. 1,583,881 U. K. Weiss D. E., Kolarik L. O., Priestley A. J.

18. Pat. No. 518,159 Aust., Pat. No. 4,279,756 and 4,363,749 U. S. Kolarik L. O., Anderson N. J., Weiss D. E., Priestley A. J.

19. Zborowski M., Chalmers J. J. Magnetic cell separation. Elsevier, 2008.

20. Pat. 4,430,239 USA, ISM H01F 10/10, Ferrofluid composition. Wyman J. E. (USA).

21. Ivanov M. R., Bednar H. R., Haes A. J. Investigations of the mechanism of gold nanoparticle stability and surface functionalization in capillary electrophoresis. ACS Nano, 2009, 3 (2), pp. 386–394.

22. Volkert A. A., Subramaniam V., Ivanov M. R., Goodman A. M., Haes A. J. Salt-mediated self assembly of thioctic acid on gold nanoparticles. ACS Nano, 2011, 5(6), pp. 4570–4580.

23. Oh E., Delehanty J. B., Sapsford K. E., Susumu K., Goswami R., Blanco-Canosa J. B., Dawson P. E., Granek J., Shoff M., Zhang Q., Goering P. L., Huston A., Medintz I. L. Cellular uptake and fate of PEGylated gold nanoparticles is dependent on both cell-penetration peptides and particle size. ACS Nano, 2011, 5(8), pp. 6434–6448.

24. Liebert T., Hussain M. A., Tahir M. N. Synthesis and characterization of cellulose α-lipoates: A novel material for adsorption onto gold. Th. Heinze Polymer Bulletin, 2006, 57, pp. 857–863.

25. Rooth M., Shaw A. M. Ph-controlled formation kinetics of self-assembled layers of thioctic acid on gold nanoparticles. J. of Physical Chemistry C, 2007, 111(42), pp. 15363–15369.

26. Elmore W. C. Phys. Rew., 1938, Vol. 54, p. 309.