Труды КНЦ. Технические науки. – 2026. - № 1

высоковольтных разрядов на материалы, состоящие из компонентов с разными прочностными характеристиками. Данные работы [Andres et al., 2001] по разрушению сталеплавильных шлаков показывают большую степень высвобождения железистого компонента практически на всех крупностях продукта при электроимпульсной дезинтеграции, чем при механическом истирании с теми же энергозатратами. В отношении шлаков медно-никелевых производств были проведены исследования [Светлов и др., 2015] по улучшению показателей флотации путем их предварительной электроимпульсной обработки. В исследовании было установлено, что после ЭИД извлечение никеля в концентрат повысилось более чем на 20 %, а извлечение меди — более чем на 15 %. Однако проводящие свойства, химический состав и структура фаз такого многокомпонентного материала, как шлак, способны очень сильно воздействовать на характер протекания электрического разряда в нем, определяющий эффективность и селективность его электроимпульсной дезинтеграции. Поэтому целью данной работы являлась оценка целесообразности применения ЭИД к данному многокомпонентному сырью и определение значений энергоемкости разрушения шлаков плавления медно-никелевых руд и степени перевода продукта в обогатимую фракцию. Эксперим ентальная часть Л а б о р ат о р н а я э л е кт р о и м п у л ь с н а я у ст а н о в к а Электроимпульсное воздействие на медно-никелевые шлаки проводилось в лабораторной установке, состоящей из семиступенчатого генератора импульсных напряжений Аркадьева — Маркса с максимальными напряжением и энергией в импульсе 320 кВ и 1400 Дж соответственно (ГИН 320/0,028) и дробильно-измельчительной камеры (ДИК) с электродной системой «потенциальное остриё — заземленное чашеобразное сито». Схема генератора и конструкция камеры представлены в работе [Потокин и др., 2022]. В табл. 1 приведены рабочие параметры генератора, использованные в данном исследовании. Амплитуда импульсов в опытах была установлена на уровне 210 кВ исходя из максимальных размеров отдельных образцов шлаков. Длина рабочего искрового промежутка электродной системы настраивалась в пределах от 50 до 25 мм; нижняя граница диапазона была выбрана исходя из минимально необходимых размеров зоны разрушения под потенциальным электродом и соображений снижения эффективности электроимпульсного воздействия при уменьшении длины промежутка. В стадиальном разрушении объемных образцов шлаков применялись стальные сита с круглыми отверстиями диаметром 15, 5, 2 и 1 мм для вывода материала из зоны разрушения. Размер ячеек сит определял максимальную крупность продукта на данной стадии. Разделение процесса электроимпульсного дробления для шлаков на 4-й стадии должно было существенно уменьшить выход шламовых фракций и оптимизировать энергозатраты на разрушение. Объемы навесок образцов для фрагментации выбирались таким образом, чтобы рабочий промежуток всегда оставался заполненным; тем самым предотвращалось изменение характера воздействия на электрогидроимпульсное. Все эксперименты проводились в очищенной осмотическим методом воде с удельной проводимостью о < 10 мкСм/см. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2026. Т. 17, № 1. С. 94-104. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2026. Vol. 17, No. 1. P. 94-104. Таблица 1 Рабочие параметры ГИН 320/0,028 Operating parameters o f the PVG 320/0.028 Номинальное напряжение разряда, кВ Емкость в разряде, нФ Энергия в импульсе, Дж Длительность фронта импульса, мкс 210 28 630 0,17 О бра зцы ш л а к о в Для проведения экспериментов по импульсной обработке высоковольтными разрядами в жидкости были отобраны конвертерные шлаки трех комбинатов по производству меди и никеля. Конвертерные шлаки — продукт продувки кислорода, воздуха или их смеси через расплав сульфидов © Климов А. А., 2026 9 6