Развитие электрических разрядов в водных минеральных суспензиях (пирит) при воздействии мощных электромагнитных импульсов

Abstract

В докладе рассмотрена модель развития электрических разрядов между частицами полупроводниковых рудных минералов (например, пирита FeS2) под действием мощных (высоковольтных) наносекундных электромагнитных импульсов в жидкой (водной) среде. Показана возможность электрических пробоев водных промежутков между частицами, вероятность которых и выделяющаяся в разрядных каналах энергия существенно зависят от проводимости сульфида. В случае сухого порошкообразного образца разряды в промежутках между частицами являются электрическими разрядами в воздухе при атмосферном давлении; малая начальная плотность среды определяет сравнительно небольшое давление на фронте расширяющегося разрядного канала. Для получения разрядов в слоях воды необходимы большие напряжения на разрядных промежутках. Наличие водной среды приводит к большему энерговыделению в промежутках между частицами, что является следствием высокой диэлектрической проницаемости воды и, как следствие, большему давлению в канале разряда. Действие ударной волны от расширяющегося канала разряда является дополнительным разрушающим фактором (электрогидравлический удар), способствующим увеличению трещинообразования вокруг канала пробоя. Для повышения эффективности обработки водной минеральной суспензии с целью дезинтеграции минеральных комплексов, раскрытия сростков минералов и структурно-химического модифицирования поверхности сульфидов необходимо подбирать электрофизические параметры высоковольтных импульсов. Для дезинтеграции минеральных частиц с высокой проводимостью следует использовать более короткие импульсы с большей амплитудой напряжения и более коротким передним фронтом, в то время как для частиц с низкой проводимостью требуются импульсы с большей длительностью