Физические и химические свойства тонкодиспергированных минералов.

Рассмотрены изменения физических и химических свойств поверхности минералов, имеющих место при тонком и сверхтонком измельчении, что связано с возникновением активных центров на свежеобразованной поверхности, а также с дефектами кристаллической структуры измельчаемого вещества. Большое внимание уделено вопросам использования механохимических эффектов и активации минералов измельчением в практике переработки полезных ископаемых. Показаны пути интенсификации технологических процессов при переработке упорных руд и концентратов. Описаны аппаратура для сверхтонкого измельчения и активации минеральных веществ, а также средства и методы исследования тонкодиспергированных минералов. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников (обогатителей, металлургов, химиков и геологов). «… ПРЕДИСЛОВИЕ В последние годы значительно возрос интерес к изучению тонкого измельчения минеральных веществ с целью изыскания методов изменения их реакционной способности и интенсификации технологических процессов. Тонкое и сверхтонкое диспергирование не является простым процессом увеличения свободной поверхности твердого тела, а в большей или меньшей мере всегда сопровождается изменением физического состояния, химических свойств и состава измельчаемого вещества. Сверхтонким измельчением, в подобных процессах называют такую степень дисперсности, при достижении которой уже нельзя пренебрегать изменением физического и химического состояния вещества, а его реакционная способность становится отличной от активности исходного продукта. Сверхтонкое измельчение сопровождается изменением дефектности кристаллической структуры вплоть до полной аморфизацин вещества. Физико-химические изменения вещества, инициированные измельчением, выделились как новое направление в исследовании тонкодисперсных минеральных систем, подразделяющееся на механохимию и механическую активацию. Механохимия изучает физико-химические превращения вещества под действием механических сил; механическая активация изучает «эффекты последействия», обусловленные тем, что измельченное вещество обладает «избыточной» энергией, аккумулированной в процессе измельчения. Развитию научных основ механохимии способствовали фундаментальные работы академика П. А. Ребиндера, но физико-химическая механика развивалась главным образом как процесс управления механическими свойствами материалов. Исследования сверхтонкого измельчения минералов начаты сравнительно недавно и период систематических публикаций не превышает 15 — 20 лет. В предлагаемой книге объединены результаты исследований, основанных на синтезе двух направлений, развиваемых в СО АН СССР, — химия твердого тела и разработка аппаратов для сверхтонкого измельчения минералов. Изучение изменений физического состояния и химических свойств минералов, подвергнутых сверхтонкому измельчению, имеет большое методическое значение при комплексном исследовании минерального сырья современными методами. Практические аспекты механической активации состоят в возможности совершенствования многих известных технологических процессов, а также создании принципиально новых путей в технологии полезных ископаемых. Преобладающая часть экспериментальных данных, описанных в книге, получена из опытов, проведенных в лабораторных измельчителях небольшой производительности, но повышенной энергонапряженности. Подобный методический прием позволил выявить с наибольшей полнотой возможности механической активации и механохимических процессов в минеральных системах с тем, чтобы определить и в первом приближении оценить перспективы использования механических воздействий как метода инициирования физико-химических процессов. Примеры промышленного применения механической активации еще весьма немногочисленны, как и ограничены пока масштабы использования сверхтонкого измельчения в горнорудной промышленности, поэтому в работе не приведены показатели экономической эффективности механоактивации. Но при этом следует подчеркнуть, что механическая активация придает измельчаемым материалам новые качества, которые также должны учитываться при рассмотрении вопросов экономики и которые требуют боле широкого экономического обоснования. Настоящая работа не претендует па полноту изложения теоретических концепций механохимии и механоактивации, а преследует более скромную и конкретную цель — дать общее представление о механохимических явлениях и обобщить имеющийся в настоящее время фактический материал о физических и химических изменениях минералов и минерального сырья при сверхтонком измельчении, полагая при этом, что подобная работа будет способствовать определению путей использования механохимии в технолгических процессах. …» Книга приводится в открытом доступе впервые.