Введение к работе
Актуальность темы. Разрушение и измельчение минералов предст»вля»т собой обязательный процесс » технологии обогащения и практичоскогонспользоеания твердых полезных ископаемых. Свойства измельченных минералов ив особенности сильно диспергированных фаз- обломочных малых частиц - существенно отличаются от свойств минералов в массивном состоянии. Исследования физико-химических особенностей их поведения проводятся в резных аспектах, но закономерность изменчивости свойств, которая позволила бы прогнозировать технологические процессы переработки мінеральної иихты, пока не наПдєна. В связи ^ этим гоиск и установление причинно-следственных связей изменчивости свойств минералов, претерпевших механические и другие воздействия, вплоть до превращения массисного минерала в систему, облошчных малых частиц, представляют ваянуо ноучнув и практическую проблему.
Интенсивное механическое воздействие сильно искаяает структуру кристаллов. Отсутствие учета структурных и размерных параметров диспергировенных минералов означает незнание их вторичных метастабильных свойств, созданных за счет предельной концентрации структурных дефектов. Поэтому разработке методики проведения структурно-размерного анализа представляется актуальней и важной задачей технологически Я минералогии.
Современный этап развития этого козогэ раздела минералогической науки, и отличие от Геологического ее этапа, раз ви- " веется на стыке технологии и кристаллофизики, включая физику твердого тела, поскольку достижения этих направлений имеют прямое отношение к объектам и системам металлургических переделов.
Задача создания новых технологий переработки трудно-обогатимьк руд привела к усилению разрушающих механических воздействий, что довело измельчение минералов до очень тонких классов. Результаты, полученные применением механической ак- ' Швеции, создали представление о возможности успешмор переработки токковкраплешшк-руд, рькее на полде.чжмхея традиционным
_ 3 -.
схемам обогащения. Однако оказалось, что сильно диспергированные! минералы, наряду с положительными результатами перзработки обнаружили во многих случаях невозможность обогащения и извлечения полезнья компонентов. Перед технологической.чикералоги-ей встала повоя задача - создать теоретические основы изменчивости физико-химических свойств сильно диспергированных мине-, ;р*лов, .выявить причины аномальности и нестабильности их технологических свойств.
Тої.'&тика проведенных исследование явилась составной, частью нескольких программ научно-исследовательских работ, металлургического факультета Санкт-Петербургского государственного горного института.им.Г.В.Ллехакоза.
Ц«ль1 работы состояла в решении научной проблемы создании тзерии обломочных малых частих.(СИЧ) минералов, изменчивости-и нестабильности, их физико-химических свойстз, установления г.акокзмзрностей и причинно-следственных связей их технологического поведения, в создании методики структурно-ркзмэрнс го онэдкзе как необходимого этапа, в плане общего минералогического : исследования при разработке новых технологий сырья.
'.' Ночная новизна диссертаций заключается в обосновании выделения фкэк СМЧ как разновидности агрегатного состояния вэ-щзства, свойства которых во многом отличаются от свойств минерале б маярообъеме; в установлении роли структурных дефектов разных типов, насыяа«чих кристаллическую структуру минералов б результате механических и других воздействий до предельных концентраций» б установлении инверсна свойств.СМЧ в результате
:Лр5*!(фз дефектов из малых объемов обломочных частиц; и определении граничных условий аномальности их езойстэ; применении новых структурных, размерных и временных параметров, предназначенных для количественной оценки концентрвдие дефектов в яр*
: сїадавх минералов. Установление'взаимосвязи структурных и раэ-
иерннх параметров позволяет определять степень реакционной аюсобности аиспергированних минералов.
Практическое значение работы состоит и теоретической и экспериментальной разработке новых представлений о реальной структуре минералов, испытавших механические и другие зоздеп-;твия в процессах вихтоподготовкк и переработки: о. влияний .структурно-размерных параметров диспергированных фаз на юг технологическое поведение; о временных параметрах релаксгции дефектов,, іриволетєй к-инверсии фаз ОМЧ от крайне активных до пассивных.
Положения диссертации составляют основу новых способов . * определения-структурных дефектов, реакционной способности минерального сырья, оптимизации-его гранулометрического состава, лолученные результаты позволяют прогнозировать технологическое' іозеление широкого набора минералов и промежуточных продуктов зри создании принципиально новых ресурсосберегающих экологически чистых технологий химии и металлургии..
Применение измельченного известняка заданного гранулометрического состава в процессах обескрешивания аломинатнкх растворов на Пиналевсхом глиноземном заводе позволило получать высокий ежегодный экономический эффект. Использование активных яобавок СМЧ-фаз в процессах фильтрации'также позволяет улучшить экономические'показатели, сокращающие энергоемкие операции извлечения глинозема. Разработанные, методики и способы оценки структурных дефектов.'внедрены в практику проведения НИР в Проблемной лаборатории легких и редких металлов СПГҐИ, Кеханобра, ГЕОХИ, Объединенного института ядерных исследований.
Апробация работы. Материалы диссертации, представлялись на Международных (Венгрия, 1989 г., Китай, 1990 г.) и Всесоюзных- конференциях: по технологической минералогии (г.Санкт-Петербург, 1987 г. и І9ББ г.), Комплексному использование природных ресурсов (Апатиты, 1989 г.), на Федоровских научных сессиях ВМО (Санкт-Петербург, I969-1990 гг.), научно-технических конфэренциях по физика твердого тела и дефектоскопии (Черноголовка, 1981, 1984 гг.; Красноярск, 1985 г.; Донецк, Ї987 г.; Санкт-Петербург, 1987 г.)', научные семинарах в лаборатории ядер-
' . _ 5 - ' '
них реакций Объединенного института ядерных исследований (г.Дубна, I975-I99I гг.) и Физико-технического института РАН (1980.1990 гг.).
По теме.диссертации опубликованы: монография, 36 наименований статей и тезисов докладов, получено ? авторских свидетельств на изобретения.
Структура и объем работы. .Диссертация состоит из введения, 8 глав и заключения, содержит 363 страниц машинописного текста, 43 рисунков, 29 таблиц, список литературы из 229 найма новаций.
