15. Направленное изменение свойств с использованием механического воздействия. (Часть 3,стр. 21 – 28).

Мех.воздействие оказываемое на минеральное вещество формируют неоднородное поле напряжений, которое связано с многокомпонентностью и анизотропией физических свойств.

Величина неоднородности оценивается по величине структурных напряжений рассматриваемых в кристаллографической системе координат.

Физическая система координат

Макронапряжение:

Неоднородность поля напряжений для любого мин.агрегата рассчитывается на основании значений тензоров упругости и податливсоти.

Расчеты показывают, что даже для самых симметрических кубических кристаллов при механическом воздействии поле напряжений неоднородно:

где структурные напряжения

средние напряжения

показывает во сколько раз структурные напряжения в минеральных зернах отличаются от средних.

Под действием возникающих структурных напряжений происходит преобразование дефектной структуры, об этом свидетельствует экспериментальные данные о росте плотности дислокаций в магнетите, что негативно сказывается на эффективности последующей магнитной сепарации.

16. Направленное изменение свойств с использованием теплового воздействия. (Часть 3,стр. 28 – 32).

Тепловое воздействие явл.одним из наиболее эффективных, но и энергоемких способов направленного изменения технических свойств. Часто он реализуется с использованием высокотемпературного обжига, в результате которого добиваются:

снижение прочности мин.агрегата и отделение мин.индивидов друг от друга

повышение контрастности свойств компонентов за счет инициирования процессов фазовых преобразований, связанных с диссоциаций, окислением, восстановлением и т.д.

Тепловое воздействие на мин.агрегат инициирует в его зернах появление тепловых структурных напряжений.

Тепловые структурные напряжения уравновешивают друг друга. Анализируя форму, указательности поверхности теплового расширения минерального агрегата – можно определить направления, в которых тепловые напряжения будут сжимающими или растягивающими.

Указательная поверхность теплового расширения минералов куб. сингонии представляет собой сферу (анизотропия отсутствует), поэтому тепловые структурные напряжения возникают в мономин-ом агрегате, в котором образующий минерал имеет симметрию кристалл.структуры ниже кубической.

Обычно в тех кристаллограф-их направлениях в которых минерал имеет максимальное значение теплового расширения, зерно испытывает действие напряжения сжатия, а в направлениях с минимальным эффектом теплового расширения – растягивается.

Помимо анизотропии тепл.структурные напряжения вызываются многокомпонентностью, возникающие при этом напряжения можно выразить следующим образом:

17. Направленное изменение свойств с использованием электромагнитного воздействия. (Часть 3,стр. 32 – 36).

Действие электромагнитного СВЧ – поля является одним из перспективных видов воздействий на горные породы. Оно позволяет избирательно влиять на элементы ее строения, что обеспечивает рост эффективности технологических процессов.

Действие высокочастотного электромагнитного поля, связанное с нагревом мономинерального агрегата, равносильно обычному равномерному нагреву, и возникающие при этом структурные напряжения аналогичны обычным тепловым. В этом случае достигается равномерность нагрева образцов, при этом структурные напряжения, появление которых вызывается макронапряжениями, связанные с температурным градиентом, отсутствуют. Фазовые переходы, протекающие при определенных РТ – условиях и вызывающие анизотропную деформацию минерала, также способны быть источниками структурных напряжений. Причем вполне очевидно, что в тех кристаллографических направлениях, в которых деформации наиболее отклоняются от средних значений, возникают структурные экстремальные напряжения.