13. Причины и закономерности изменения структурного состояния минерального агрегата горной породы при действии физических полей. (Часть 3,стр. 4 – 14).
Одним из эффективных приемов расширения спектра вовлекаемого в переработку минерального сырья является целенаправленное изменение его технологических свойств. Осуществить процесс можно при помощи воздействия на горные породы физических полей. Физическое воздействие на горную породу как многокомпонентную среду сложного строения инициирует протекание в ней целого комплекса процессов, которые вызывают изменения генетического структурного состояния, а иногда и состава. Именно в результате этого происходит изменение технологических свойств.
Для более подробного рассмотрения природы и закономерностей этого процесса представим горную породу как полиминеральный агрегат хаотически ориентированных в пространстве и жестко соединенных между собой минеральных зерен, физические свойства которых обладают различием и анизотропией (соответствующей симметрии их кристаллической структуры).
Изменение структурного состояния минерального агрегата при действии физических полей является результатом последовательного протекания комплекса процессов, начальным из которых является формирование неоднородного поля напряжений, зависящего от интенсивности и длительности воздействия. В тех структурных элементах, в которых будут наблюдаться максимальные значения структурных напряжений, инициируются процессы неупругой деформации, всегда сопровождаемые изменением дефектной структуры и, в конечном счете, появлением нарушений сплошности агрегата. Описать этот сложный процесс с использованием физического подхода сложно, поэтому часто используют вероятностно-статистический подход, который позволяет учесть основные его особенности, а именно многостадийность и разномасштабность, а также специфику генетического состояния.
Случайные
значения структурных напряжений в
полиминеральном агрегате вызванной
анизотропией и различием описываются
с использованием функции распределения
,
характеризующий относительное содержание
элементов строения минерального
агрегата в которых наблюдается данные
.
,
где
то
число зерен, где наблюдается
;
общее
число зерен.
дисперсия
В
тех минеральных зернах, в которых
значения структурных напряжений
начинают превышать критическое значение
характерные
для данного минерала происходит
инициирование механизмов неупругой
деформации, если принять нормальный
закон распределения
,
то вероятность инициирования какого-либо
механизма неупругости выражается в
следующем виде:
описывает
процесс смещения распределения.
14. Использование предварительного физического воздействия для обеспечения селективной дезинтеграции. (Часть 3,стр. 14 – 21).
Понятие селективные дезинтеграции руд возникло тогда, когда стало ясно , что при подготовке их к обогащению гранулометрией является единственным критерием последующего процесса разделения.
Чрезвычайно важным обстоятельством при подготовке руд к обогащению является контрастность физ.свойств минеральных частиц . Максимальная контрастность может быть достигнута только в случае их «мономинеральности».
Мономинеральные частицы могут образовываться только при межзеренном характере разрушений, поэтому под селективной дезинтеграцией понимают такой процесс разукрупнения, при котором нарушение сплошности трещин внутри зерен, за счет этого образуются минеральные сростки (частицы, содержащие полезные и неполезные компоненты).
Полиминеральный агрегат обладает способностью реализовывать большое количество различных механизмов неупругости . Наибольшим характерным из них на уровне мин.зерен является движение размножения и взаимодействие дислокаций.
В отличие от металлов скольжение в минералах тормозится различными препятствиями в результате чего около них возникают скопления дислокаций, которые приводят к высоким локальным напряжениям.
В результате способны образовываться нарушения сплошности. Разрушение полиминерального агрегата рассм-ют , как многостадийный процесс:
1) формирование неоднородного поля упругих напряжений;
2) образование локальных нарушений сплошности в отдельных зернах;
3) рост образовавшихся напряжений всплошности до размера зерна;
4) множественное формирование трещин в других минеральных компонентах;
5) Объединение появившихся сплошности в крупные магистральные трещины;
-
сидерит
↓обжиг
реакция окисления
магнетит