Труды КНЦ (Технические науки) 3/2022(13).

Введение Множество законодательных актов и нормативных документов Российской Федерации направлено на развитие программ по созданию экологически чистых и энергетически эффективных промышленных производств. Одним из основных направлений таких программ является переработка скапливающихся отходов промышленности и возврат пригодного для повторного применения сырья в производственный цикл. По различным оценкам [1], более 90 % от массы всех образующихся отходов промышленности составляют отходы производства (техногенные отходы). Одними из наиболее перспективных в плане полноты переработки и лёгкости вторичного использования можно считать отходы бетонных и железобетонных (ЖБИ) изделий и неликвиды абразивных изделий на твёрдой основе. Абразивная промышленность России, по данным РАПТЭ за 2013 г. [2], способна выпускать более 122 млн единиц абразивных кругов, 10 % из которых составляют изделия на твёрдой основе. Основными потребителями абразивного инструмента являются железнодорожная, судо- и автомобилестроительная промышленность, предприятия тяжёлого и энергетического машиностроения, деревообрабатывающая промышленность. Абразивные инструменты, не прошедшие проверку качества после изготовления, повреждённые в ходе эксплуатации или использованные до утраты потребительских свойств, складируются на специальных полигонах или применяются в подсобном строительстве. Отходы бетонных и ЖБИ-производств и строительный мусор от сноса зданий также утилизируются с помощью хранения на полигонах [3]. По данным Росстата и Мурманскстата, в год на территории Мурманской области в совокупности образуется около 6-7 тыс. т боя и лома бетонных, ЖБИ и абразивных изделий, и только около 12 % из них подвергается переработке [4]. Федеральный классификационный каталог отходов (ФККО) относит лом абразивов и бетона к практически неопасным отходам V класса, поэтому они могут быть почти полностью подвергнуты рециклингу. Современные технологические линии по переработке абразивных изделий чаще всего включают в себя их механическое сухое крупнокусковое дробление с помощью щёковых дробилок и последующее доизмельчение валковыми дробилками, что всегда связано с определёнными трудностями: высокой энергоёмкостью многостадийного процесса разрушения [5]; высоким износом измельчающего оборудования [6]; загрязнением конечного продукта материалом дробилок и, как следствие, введением в процесс переработки стадии магнитной сепарации; переизмельчением исходного сырья из-за высокой хрупкости абразивных кристаллов; снижением эксплуатационных характеристик продукта. Аналогичные сложности сопровождают переработку и разделение компонентов новых видов ЖБИ, например блоков высокопрочного бетона, армированного металлическим, стеклянным или синтетическим волокном. Такие конструкции всё в большем количестве применяются в арктических регионах с сильными температурными колебаниями из-за их повышенной прочности, пластичности и морозостойкости. Механическое дробление этих изделий затруднено и всегда сопровождается ухудшением свойств входящих в их состав компонентов. Также значительным недостатком сухого механического дробления является высокое пылеобразование, поскольку пыль абразивная и пыль бетонная, по ФККО, относятся уже к IV классу опасности и для них устанавливаются определённые технологические требования по улавливанию и обезвреживанию. Недостатки существующих технологических циклов переработки приведённых твёрдых техногенных отходов обуславливают необходимость поиска эффективных альтернатив для решения проблемы их накопления и утилизации. В последние годы наблюдается повышенный интерес исследователей к использованию электроимпульсных технологий в сфере переработки различных отходов промышленности, которые связаны с применением электрических разрядов с большими энергиями в газовых или жидких средах для измельчения материалов [7-9] естественного и искусственного происхождения. Метод ЭИД представляет собой способ контролируемого нарушения целостности композиционных материалов с разделением входящих в их состав компонентов. Данный эффект достигается за счёт формирования в толще материала канала разряда с помощью источников коротких импульсов высокого напряжения. Быстрое развитие канала приводит к появлению всесторонних деформаций Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 3. С. 79-86. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 3. P. 79-86. © Селиванов В. Н., Климов А. А., 2022 80