Теоретические основы воздействия наносекундных электромагнитных импульсов на процессы дезинтеграции и вскрытия тонкодисперсных минеральных комплексов и извлечения благородных металлов из руд

• Автор: Бунин, Игорь Жанович
• Шифр специальности: 25.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 345 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Анализ современных проблем обогащения упорных руд благородных металлов и тенденций развития методов их селективной дезинтеграции
1.1. Упорные руды благородных металлов и проблемы их рационального использования
1.2. Нетрадиционные энергетические методы селективной дезинтеграции тонкодисперсных минеральных комплексов благородных металлов
1.2.1. Электрохимические методы интенсификации процесса вскрытия упорных золотосодержащих руд
1.2.2. Использование энергии ускоренных электронов в процессах обогащения полиметаллических руд
1.2.2.1. Механизмы дезинтеграции минеральных комплексов при воздействии высокоэнергетическими электронами и направленное изменение технологических свойств упорных руд и продуктов обогащения
1.2.2.2. Повышение контрастности физико-химических свойств сульфидных минералов
1.2.2.3. Влияние радиационно-термической обработки на магнитные свойства железосодержащих минералов
1.2.3. Применение СВЧ-энергетики в процессах переработки минерального сырья
1.2.3.1. Разупрочнение минеральных комплексов мощным электромагнитным СВЧ-полем
1.2.3.2. Применение микроволнового излучения в процессах вскрытия и извлечения тонковкрапленного золота при переработке сульфидных руд и промпродуктов
1.2.4. Резонансная дезинтеграция минеральных комплексов гиперударными волнами
1.2.5. Импульсные электротехнологии в процессах дезинтеграции минералов, горных пород и руд
1.2.5.1. Электроимпульсные способы разрушения прочных горных пород и руд
1.2.5.2. Электрогидравлические способы обработки упорных золотосодержащих материалов

1.2.5.3. Магнитно-импульсная обработка минерального сырья
1.2.5.3.1. Магнитно-импульсная технология разупрочнения железистых кварцитов
1.2.5.3.2. О перспективах применения магнитноимпульсного воздействия при переработке золотосодержащих руд и концентратов
1.2.5.4. Воздействие мощными наносекундными электромагнитными импульсами
1.3. Основные выводы, цель и задачи исследований
Глава 2. Теоретическое обоснование механизмов дезинтеграции тонкодисперсных минеральных комплексов при воздействии мощных наносекундных электромагнитных импульсов
2.1. Феноменологическая модель процесса воздействия мощных электромагнитных импульсов на тонкодисперсные минеральные среды
2.2. Математическое моделирование процессов дезинтеграции и вскрытия минеральных комплексов при воздействии мощных наносекундных электромагнитных импульсов
2.2.1. О моделях электрического пробоя твердых тел различной природы
2.2.2. Разрушение минеральных комплексов вследствие электрических пробоев
2.2.3. О пинч-эффекте в полупроводниковых сульфидных минералах при воздействии мощных наносекундных импульсов
2.2.4. Дезинтеграция минеральных комплексов из-за возникновения термомеханических напряжений при дифференциальном импульсном нагреве
2.2.5. Поглощение электромагнитной энергии СВЧ-излучения наноразмерными частицами благородных металлов (скин-эффект)
2.2.5.1. Минеральный комплекс типа «минерал-диэлектрик - частица благородного металла»
2.2.5.2. Минеральный комплекс типа «полупроводниковый минерал-хозяин - частица благородного металла»

2.3. Теоретическое изучение процесса развития электрических разрядов в тонкодисперсных минеральных средах в условиях воздействия наносекундных импульсов высокого напряжения
2.3.1. Условия протекания тока в минералах — полупроводниках
2.3.2. Концентрация энергии в электрических разрядах между частицами полупроводниковых сульфидных минералов при воздействии мощных наносекундных
мэми
2.3.2.1. Об автоэмиссионных свойствах сульфидных минералов
2.3.2.2. О развитии сквозных разрядов в слое частиц полупроводниковых минералов
Выводы по главе
Глава 3. Экспериментальное изучение влияния МЭМИ на состояние поверхности, электрофизические и механические свойства сульфидных минералов
3.1. Особенности процессов дефектообразования и разрушения минералов при воздействии МЭМИ
3.1.1. Объекты и методики исследований
3.1.2. Анализ результатов экспериментальных исследований
3.1.2.1. Полупроводниковые минералы
3.1.2.2. Минерал-диэлектрик, содержащий микрочастицы благородных металлов
3.2. О влиянии наносекундных электромагнитных импульсов на химический состав поверхности сульфидных минералов
3.2.1. Сульфиды железа (пирит)
3.2.2. Вкрапленные минеральные комплексы (халькопирит)
3.3. Влияние МЭМИ на электрофизические и механические свойства пирита, арсенопирита и некоторых минеральных продуктов
Выводы по главе

суспензии, усиливая эффект окисления [3,214]. Радиационное и радиационно-озонолитическое воздействие на сернистые соединения мышьяка вызывает количественное окисление Аз(Ш) и 8(11) с образованием Аэ(У) и 8(У) - ионов, которые в щелочной среде образуют соответствующие водорастворимые арсенаты и сульфаты [214]. При радиационной обработке системы «сульфгидрильное соединение - вода», происходит окисление сульфгидрильной группы с образованием соответствующего дисульфида, являющегося стабильным продуктом радиолиза. В то время как при радиационно-озонолитическом воздействии конечными продуктами являются растворимые сульфосоединения [214].
1.2.2.З. Влияние радиационно-термической обработки (РТО) на магнитные свойства железосодержащих минералов
При воздействии потоком ускоренных электронов на минеральное сырье выделяют два режима обработки [43]: 1) нетепловое воздействие малыми дозами излучения, не вызывающее заметных температурных эффектов - рекомендуется проводить непосредственно перед измельчением и флотацией труднообогатимого сырья и 2) воздействие большими дозами, когда температурная составляющая становится заметной и играет существенную роль — может быть использовано как для разупрочнения минеральных комплексов, так и для усиления магнитных свойств слабомагнитных минералов (например, некоторых типов железных руд), а также для ускорения процессов восстановления металлов.
Для объяснения происходящих изменений свойств руд и минералов в [45] предложено три механизма: - возникновение кулоновской силы отталкивания и связанных с ней механических напряжений; - тепловой пробой; - химическая или физико-химическая природа радиационного воздействия. Разрушение минерала под влиянием ускоренных электронов при учете действия только кулоновских сил отталкивания маловероятно [39,41,45].