菱鎂礦是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源，組元礦物的有效解離是高效分選的前提，現(xiàn)有方法主要采用機(jī)械磨碎法，使組元礦物解離成粒徑符合分選要求的單體顆粒。在機(jī)械磨碎的過程中，存在粗粒欠磨、細(xì)粒過磨等問題，影響分選對(duì)目標(biāo)礦物的回收效率，同時(shí)還存在粉塵、噪聲等問題。

隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展和學(xué)科的交叉融合，脈沖等離子體技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用研究逐步引起重視。其中，液相高壓脈沖放電等離子體技術(shù)以其良好的應(yīng)用性而備受各國(guó)研究人員的青睞。液相（一般為水介質(zhì)）高壓脈沖放電是在液相施加高電壓，造成液相擊穿的一種放電形式，可以在液相中形成局部高溫?zé)狳c(diǎn)、沖擊波、紫外光、活性自由基等理化效應(yīng)，液相脈沖放電被用于巖石破碎、電爆炸、廢棄電路板處理等方向。

針對(duì)液相高壓脈沖放電強(qiáng)化礦石破碎解離的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開展了相關(guān)研究工作。Wang E等]利用高壓脈沖對(duì)硫化物和鉑金礦石進(jìn)行處理，得到粒徑小于300m的有用礦物顆粒。Andres U利用高壓脈沖放電從礦石中解離出鉆石、祖母綠等貴重礦物。Chernet T從原礦中解離出了金礦和銀金礦顆粒。左蔚然、Ito M、Wang E等針對(duì)煤炭礦石、黃銅礦石、石英礦石及花崗巖石進(jìn)行了高壓脈沖放電方式和機(jī)械方式解離效果的對(duì)比研究工作，結(jié)果表明水中高壓脈沖放電在提高解離效率和降低能耗等方面均有明顯優(yōu)勢(shì)。

菱鎂礦石中的有用礦物為菱鎂礦（MgCO3），主要脈石礦物為白云石（CaMg(CO3)2）和石英（SiO2）等其他硅酸鹽。組元礦物多以粒狀及其集晶狀體產(chǎn)出，菱鎂礦與雜質(zhì)礦物之間以非隱晶質(zhì)混合，屬于鹽類礦物，為液相高壓脈沖放電強(qiáng)化菱鎂礦組元礦物的破碎解離提供了有利條件。

本文采用水中高壓脈沖放電的方法，對(duì)菱鎂礦石進(jìn)行了破碎實(shí)驗(yàn)研究，利用顯微成像及掃描電鏡能譜等分析方法，分析不同初始粒徑和放電次數(shù)條件下菱鎂礦石破碎產(chǎn)物的粒度、形貌及元素成分變化。同時(shí)，根據(jù)高壓脈沖放電的電壓、電流波形及壓力測(cè)量結(jié)果，明確了高壓脈沖破碎菱鎂礦石的可行性。

圖1 菱鎂礦石實(shí)驗(yàn)樣品

圖3 反應(yīng)器及電極尺寸圖

圖5 菱鎂礦石高壓脈沖破碎結(jié)果實(shí)物圖

結(jié)論

本文在25kV條件下利用水中高壓脈沖放電的方法對(duì)菱鎂礦石進(jìn)行了破碎研究，結(jié)合單次放電的注入能量，得到礦石區(qū)域的沖擊波壓力范圍約為48.24～49.42MPa，大于菱鎂礦石4.05MPa的抗拉強(qiáng)度，致使其自身破碎。

在高壓脈沖放電作用下，菱鎂礦石的破碎形式主要為解離破碎和混合破碎，并且可得到菱鎂礦的單體解離顆粒。本文的研究可為菱鎂礦石的資源化利用提供參考。有關(guān)等離子體放電通道的沖擊波效能及其他條件下的破碎特性有待進(jìn)一步的深入研究。