黑龙江省鹤矿集团职工大学154103
摘要:电磁破碎技术无论是对矿物的直接作业,还是该技术对磨矿工艺的间接影响,都起到了“节能减排”的作用。即在保证有用矿物质量的基础上减少了资源的浪费。电磁破碎技术对于降低选矿能耗以及提高矿物资源利用率具有重要意义,因而对研发更为高效且节能的电磁破碎技术提出了更为迫切的需求。本文对矿物加工中电磁破碎技术的原理及应用进行详细的探究。
关键词:矿物加工;电磁波碎技术;应用;探究
在矿物加工当中,电磁破碎技术被广泛应用,电磁破碎技术是电磁技术当中新衍生的技术种类,在矿物加工当中应用可以有效提高加工的效率,同时能够实现节约矿物质资源,对矿物质加工行业的发展来说是有很大的助益的。但是目前电磁破碎技术还有很大的提升空间,加大对电磁破碎技术研发力度,持续提升电磁破碎技术应用的效果,对于促进我国矿物加工水平提高有重要的作用和意义。
一、矿物加工的主要特点
矿物质加工就是对新开采出来的矿物质利用各项技术手段进行分离,在自然界当中开采的矿石种类较多,矿物质当中含有的成分结构也是比较复杂的,对于矿物进行加工是为了将矿物当中那些不需要的物质和结构进行清除,保留矿物当中品质佳的部分,用于矿物产品的制造。简单的来说,矿物加工就是为了矿物精加工做铺垫的前序工程,在矿物加工当中可以应用多种方法挑出品质低的矿物,包括磁选、浮现等,电磁破碎技术就是属于磁选技术当中的一种。
现阶段矿物的加工可以分为两种,一种是自然界中自然萃取的矿物质材料,一种是人造的矿物质材料。自然界当中的矿物材料就是带有矿物质元素,并有明显的矿物质性能,包括化学性质、物理性质等。人们通过研究自然界当中的矿物质的特点和结构组成,利用矿物质元素组建成新的矿物,如人造金刚石就是人们模仿自然界当中金刚石的结构原理而构造的新的金刚石矿物质材料,因而总体来说矿物就是有矿物质组成的一种矿物材料。
二、矿物加工中电磁破碎技术应用的原理
电磁破碎技术是电磁技术当中的一种新型的加工技术,主要就是在矿物加工当中应用,电磁破碎技术可以提高矿物加工的矿物质材料加工的有效性,能够准确的将矿物当中品质不佳的成分进行挑除,解决传统矿物加工中资源浪费和效率差的问题,而且电磁破碎技术应用的成本较低,是非常经济实用的矿物加工技术,下面对电磁破碎技术的原理进行分析。
1.电脉冲破碎原理
电脉冲破碎技术就是针对矿物当中物质介电常数与电导率的不同而采用一定的技术手段将矿物当中的物质进行分离。电脉冲破技术是先将矿物放在电介质环境当中,然后将电脉冲也放入矿物所处的电介质环境当中,这样一来,在电解质环境当中的电荷就会陆续的向矿物方向聚集,停留在矿物的表面上,而矿物质的介电常数是不相同的,当电荷不断的聚集过来,矿物之间就会产生不同强度的作用,从而在电介质环境中形成电场,再通过电脉冲的力量而形成放电的通道。
与此同时,电脉冲的力量是不断的加大的,逐渐的电介质环境当中形成的电磁放电结构的吸力就会随之而增加,矿物质内部的电子结构会产生巨大的改变,在矿物表面的电荷也会因此而产生运动趋势,电介质环境当中产生的一系列变化会使矿物当中的离子出现比较剧烈的震荡现象,在所有动作不断加剧的情况下,最终完成矿物的分离,也就完成了矿石的破碎加工。
2.磁脉冲破原理
磁脉冲破技术是对矿物施加磁脉冲力,而矿物质电磁性不同,在这样的作用之下,受到磁力的冲击后就会产生不同程度和情况的碎裂,从而完成矿物的加工。在矿物加工的环境中使用磁脉冲破技术,是将矿物按照性质的不同进行分类,主要分成两种,一种是具有强磁性的矿物质,一种是具有压电性的矿物质,无论哪种矿物质都可以通过对其施加磁脉冲力而产生一系列力的作用变化,最终使矿物破碎,完成分离。首先,对于具有强磁性的矿物,磁脉冲破技术应用的原理比较简单,对强磁性矿物施加磁脉冲力,矿物本身的磁性与其产生反应,形成比较大的交变磁力,而磁力的方向均是不相同的,在力作用不断加大的情况下,最终出现矿物裂缝,然后矿物本身具有机械性,机械力的作用会使不同的力作用加剧,最终使矿物破碎。
其次,对于具有压电性的矿物,同样是对矿物施加磁脉冲力,矿物内部的电压性就会与磁力产生反应,矿物质的内部就会形成涡旋电场,电场当中就带有力的作用,在矿物的内部就会有不同牵引力,在牵引力的作用下就会导致矿物出现裂缝,这是矿物当中的机械性就会因此产生变化,使矿物表面呈现带电的状态,这样电力又与磁力反应,加剧牵引力的力度,最终实现矿物的破碎和分离。总结来说,磁脉冲破技术就是通过磁力施加使矿物内部产生不同的力的作用,从而完成矿物分离的加工。
三、矿物加工中电磁破碎技术的具体应用
1.电脉冲破碎技术的应用
电脉冲破碎技术是经过多年的研发而形成的矿物加工技术,如今在矿物加工当中应用是非常广泛的。有很多的学者进行电脉冲破碎技术与传统的矿物加工技术进行对比试验,都表明电脉冲破碎技术的应用所产生的矿物分离的效果是优于传统的矿物加工技术的,电脉冲破碎技术可以准确的将矿物当中品质佳、性能好的矿物质分离并吸收出来,而且吸取的矿物品质佳的物质数量远远多于传统的加工技术,这样一来,矿物当中有用的物质可以充分的被采集出来,提高了矿物资源的利用率。
在自然界当中矿物质元素较多,但是也并不是取之不竭,用之不尽的,提高矿物的利用率可以有效的实现节能环保的发展目标。因而国家和相关专业的学者、专家对电脉冲破碎技术的研究非常重视,电脉冲破碎技术初始是由国外的专业进行试验研究的,成熟后在矿物加工当中应用,我国研究学者对电脉冲破碎技术进一步的研究与改良,强化了电脉冲破碎技术应用使用的液态电介质环境的性能,并实现在空气中直接释放磁场来完成矿物的破碎加工。
2.磁脉冲破碎技术的应用
磁脉冲破碎技术能够得到广泛的应用,也是经过无数次的实验改良而形成的相对成熟的磁脉冲破碎技术,当然技术的研究与改良是没有绝对的上线的,无论是磁脉冲破碎技术还是电脉冲破碎技术,都还有很大的发展上升空间。对于磁脉冲破碎技术的实验研究比较著名的是俄国的一名地质学家,利用磁脉冲破碎技术将地质当中的金元素进行分离出来,同样是进行对比试验,利用磁脉冲技术进行金元素的分离,另一组实验是没有用任何的技术手段进行沉浸分离金元素,实验结果差异较为明显,磁脉冲技术所得的金元素较多。
磁脉冲破碎技术主要是在矿物研磨加工之前进行应用的,利用磁脉冲破碎技术先将矿物进行破碎分离,然后利用研磨技术提取矿物当中的精华成分,利用磁脉冲破技术后,研磨技术所能得到的矿物精华元素量会明显增多,提高了矿物加工的精品数量,降低了矿物加工的资源消耗,使矿物研磨加工更加的便捷化和高效化。目前相关的专家学者并没有停止对磁脉冲破碎技术的研究脚步,还在不断对磁脉冲技术进行优化,也取得了一定的成效,加大了磁脉冲磁力冲击的频率,进一步提高了矿物加工精品所得量。
结语:电磁破碎技术的应用前景十分广阔,但在运用中要强化电磁破碎技术的性质、控制机理及机制理论的研究,这样才会推进电磁破碎技术的成熟运用。在运用电磁破碎技术的时候,要严格控制过程,按照相应的规章制度进行操作,对工作人员自身的健康负责,也对整体生态环境进行充分的保护。
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