Проблема энергосбережения при измельчении твердых материалов природного и техногенного происхождения весьма актуальна, учитывая ежегодные более двадцати миллиардов тонн их переработки в мире при значительном энергопотреблении.
Существенный вклад в решение этой проблемы в прошлом веке был внесен академиком П.А. Ребиндером [1], открывшем явление адсорбционного понижения хрупкой прочности твердых тел при диспергировании. При этом упругая энергия, накопленная в материале за счет предшествующей деформации, минуя этап его пластифицирования, приводит к более интенсивному образованию новых поверхностей. При дальнейшем увеличении удельной поверхности наступает этап агрегации мельчайших частиц и адгезии их на поверхности мелющих тел, в чём академик Б.В. Дерягин преимущественную роль отдавал электростатическим силам. Механизм адсорбции также определяется силами электростатического взаимодействия и является антистатическим. Это предполагает использование не только реагентных, поверхностно-активных, но и аппаратных, электрофизических средств нейтрализации.
Данная книга является первой монографией, посвященной вопросам электризации твердого материала и его нейтрализации при сухом измельчении. Предложено выделить электростатическую составляющую сопротивления материала механическому воздействию и уменьшить препятствующую измельчению электризацию за счет оригинальной аппаратной нейтрализации. То есть предотвратить негативное действие электрической энергии при измельчении, приводящее к заживлению части трещин после ударов, преждевременной агрегации и налипанию на мелющие тела. При этом доля упругой энергии деформации, ранее переходившая в электрическую энергию, используется полезно для образования дополнительных поверхностей.
В монографии обобщены результаты экспериментального исследования электризации диэлектрического материала при диспергировании. Выявлена роль дислокационного «дебри-слоя» на поверхности мелющих тел и возможность его управляемого реструктурирования для обеспечения стекания излишнего положительного заряда на землю. Разработан активный нейтрализатор, используемый при измельчении для интенсификации образования новых поверхностей, что приводит к снижению удельного расхода электроэнергии при производстве продукта.
В монографии также представлены примеры использования технологии электронейтрализации на различных типах дробилок и мельниц. Исследована возможность интенсификации измельчения в производстве цемента, извести, спека глинозема, палладиевого катализатора, мела, гранулированной серы, непрокаленного кокса, доломита, магнезита, полифосфата аммония, керамической шихты, полистирола ПСН.
Разработаны методики повышения производительности мельницы со снижением её удельного энергопотребления, взаимосвязанного регулирования параметров в системах замкнутого цикла помола.
Приведены результаты электронейтрализации для систем предварительного измельчения, где невозможно использование реагентных интенсификаторов помола. Показаны преимущества совместного использования реагентных и аппаратных средств для максимальной интенсификации работы шаровых мельниц.
Проведя, начиная с 1995 года более 180 предпродажных испытаний в 42 странах мира, технология пережила попытки, как и всё не банальное, её опровергнуть – «не может быть, потому что не может быть никогда!» и уверенно находится на стадии «в этом что-то есть!». Хотелось бы, чтобы появление монографии помогло перейти ей на этап «так это всем известно!».