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

Keywords: electric pulse disintegration, industrial electric pulse installation, pre-weakening rocks Acknowledgments: the work was carried out within the framework of the project “Creation of an industrial electric pulse installation to improve the efficiency of ore deposits development”underthe START-1 Program(Contract No. 3614GS1/60501 dated 07/20/2020 between LLC “TECHEDM” and the Federal State Budgetary Institution “Foundation for Assistance to Small Innovative Enterprises in Science and Technology" (Foundation for the Promotion of Innovation). Registration number of research and development work in the Unified State Accounting Information System of Research and Development Civil Activities АААА-А20-120082790055-5. For citation: Potokin A. S., Klimov A. A., Kolobov V. V. Research of rocks from mining plants of Murmansk region on a laboratory sample of electric pulse disintegration installation // Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 3. P. 97-110. doi:10.37614/2949-1215.2022.13.3.010 Введение В статье представлены результаты НИОКР «Исследование горных пород и лабораторного образца, разработка, изготовление и испытания прототипа электроимпульсной установки для оценки эффективности применения электроимпульсного способа на различных горных породах, обогащаемых на горно-обогатительных комбинатах», выполненной в рамках проекта по программе «СТАРТ-1» Федерального государственного бюджетного учреждения «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» (Фонд содействия инновациям). Целями работы являлись: 1) определение оптимального энергетического режима электроимпульсного воздействия на рудах, обогащаемых на ГОКах Мурманской области с использованием прототипа электроимпульсной установки; 2) исследование и оптимизация энергетических режимов лабораторного образца электроимпульсной установки для получения максимального выхода полезного компонента из горных пород ГОКов; 3) изучение результатов минералогического и химического анализов горных пород, руд, хвостов ГОКов до и после электроимпульсного воздействия. Для достижения указанных целей были поставлены следующие задачи: 1) определение минимально необходимых амплитуды напряжения и тока на нагрузке (горной породы, руды, шлака) для создания в объекте разрушения магистральных трещин для последующего высвобождения из них максимального количества полезного компонента; 2) выбор оптимальной крутизны фронта генерируемого импульса для эффективного внедрения разряда в объект воздействия и последующего разрушения (разупрочнения); 3) определение минимально необходимого количества энергии в импульсе для достижения эффекта разрушения (разупрочнения) объекта и отделения полезного компонента от пустой породы; 4) выполнение минералогического и химического анализов контрольных образцов горных пород и образцов после электроимпульсного воздействия для определения максимального / минимального размера фракции разрушаемого материала с сохранением эффекта высвобождения полезного компонента в электроимпульсном и электрогидроимпульсном режимах. Исследование горных пород ГОКов на лабораторном образце электроимпульсной дезинтеграционной установки Электроимпульсный (ЭИ) метод разрушения минерального сырья основан на создании канала электрического пробоя в разрушаемом материале за счёт приложения высокого напряжения к образцу и последующего быстрого расширения канала пробоя внутри образца [1]. При этом, в отличие от традиционных механических методов дробления, использующих деформации сжатия и сдвига, образец испытывает деформации растяжения в направлениях расширения канала. Электрический пробой минералов производится в диэлектрических жидкостях, из которых наиболее часто используемой является техническая вода. Внедрение разряда в образец происходит лишь в том случае, когда вольт- секундная характеристика (зависимость пробивного напряжения от длительности приложенного импульса — ВСХ) пробоя помещённого в жидкость минерала проходит ниже, чем ВСХ пробоя окружающей образец жидкости. Канал электрического пробоя в основном развивается по границам раздела фаз в неоднородных материалах, по газовым полостям и проводящим включениям в однородных твердых материалах, по дефектам решётки и границам кристаллографических плоскостей в материалах с кристаллической структурой. Условия для эффективного внедрения разряда в породу и её разрушения могут быть сформулированы следующим образом: для электрического пробоя минералов необходима достаточная амплитуда напряжения импульса, превышающая электрическую прочность минералов; Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 3. С. 97-110. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 3. P. 97-110. © Потокин А. С., Климов А. А., Колобов В. В., 2022 98