Закрытое акционерное общество «Урал-Омега»
+7 (499) 704-48-08
+7 (3519) 22-00-49
+7 (499) 704-48-08
+7 (3519) 22-00-49

Активация продуктов в результате ударного разрушения

Воробьев В.В., Иванов Е.Н. - УП «НПО «Центр», г. Минск

В НПО «Центр» разработаны новые виды центробежного оборудования, основанного на применении оригинальных опорных узлов вращения, позволяющих реализовать технологии ударного разрушения материала любой твердости и крепости.

Дробление

Предлагаемая технология дробления основана на применении ударно-центробежных дробилок, разработанных и выпускаемых в НПО «Центр».

Известные способы дробления с использованием традиционных дробилок позволяют получать щебень, в лучшем случае, третьей группы, с высокой степенью запыленности готового продукта. Применение такого щебня в строительстве существенно снижает качество изделий.

Щебень, получаемый ударом, имеет кубовидную форму, низкое содержание пылевидных фракций и значительную, по сравнению с традиционными способами дробления, свежевскрытую поверхность минеральных зерен. Это обуславливает его большую адгезионную активность при взаимодействии со связующими.

Исследования по изучению влияния активации частиц на содержание в щебне пылевидных и глинистых частиц показали, что при ударном дроблении на вновь образованной поверхности появляется электрический потенциал (для гранитоидных пород со знаком минус). В результате этого между частицами материала возникают силы отталкивания, что снижает количество пылевидных частиц закрепляющихся на поверхности щебня (см. табл. 1).

Таблица 1
Запыленность фракций щебня (исходное питание фракция щебня 20-40 мм)

Метод дробления Марка щебня,
мм СТБ 1311-2002
 Степень дробления (d исх ср/d кон ср)  Содержание пылевидных и глинистых частиц, %
Конусная дробилка  ЩКМ 12,5-17,5  2  1,2
Ударная дробилка
 ЩКМ 12,5-17,5  2  0,5
Конусная дробилка  ЩКМ 7,5-12,5  3  1,3
Ударная дробилка
 ЩКМ 7,5-12,5  3  0,3
Конусная дробилка  ЩКМ 5-7,5  4,4  1,5
Ударная дробилка
 ЩКМ 5-7,5  4,4  0,4
Конусная дробилка  ЩКМ 2,5-5  8  2
Ударная дробилка
 ЩКМ 2,5-5  8  0,5

 

Повышение содержания пылевидных и глинистых частиц в мелких фракциях щебня обусловлено значительным увеличением общей удельной поверхностью частиц. Необходимо учитывать, что поверхностная активность минеральных зерен со временем снижается.

Испытания, проведенные Минским НИИСМом, показали, что наиболее оптимальным является использования щебня непосредственно после дробления или в течение первых 1-2 часов после дробления, поскольку дальнейшее хранение щебня приводит к значительной потери им поверхностной активности (см. табл. 2).

Таблица 2
Динамика снижения поверхностной активности минеральных зерен

Время прошедшее после дробления Прочность бетона, МПа
1 час 29,1
2 часа 27,5
5 часов 20,1
24 часа 19,7

Измельчение

При измельчении материалов в ударно-центробежных мельницах также наблюдается процесс активации. Введение в состав силикатной смеси 30% механоактивированного кварцевого песка, после ударного измельчения, позволило увеличить прочность силикатного кирпича в 1,7-2 раза. При этом активность механоактивированного песка практически не снижается в первые 7 суток хранения, но при хранении 14 суток и более начинается заметный спад прочности, а после 28 суток хранения эффект активации исчезает.

Активность вяжущего (цемента) после его помола на ударно-центробежной мельнице, по сравнению с шаровым измельчением, увеличивается на 12-20%. Сроки схватывания и кинетика набора прочности бетона изготовленного с применением обычного и активированного портландцемента практически не отличаются и не влекут за собой изменения технологических режимов изготовления сборного железобетона. При соблюдении технологических параметров изготовления бетона и железобетона гарантировано увеличение прочности изделий на 12-20% или же экономия цемента до 10-12%.

Свежевскрытая поверхность минеральных зерен, обладающая повышенной активностью, значительно лучше вступает в реакцию с реагентами применяемыми при флотационном обогащении. Это можно подтвердить следующим примером. Совместно с МНТК «Механобр» были проведены исследования по флотационному обогащению медной руды Алмалыкского месторождения. В концентрате, полученном из руды, измельченной до крупности обеспечивающей 90 процентное раскрытие минеральных зерен, ударным способом, содержание меди составило 17,6%, при ее извлечении - 82,6%, а после шарового измельчения 14,5% и 76,1% соответственно.

Скачать статью () в PDF