High velocity impact fragmentation and the energy efficiency of comminution
Notice bibliographique
Résumé
Comminution processes are essential stages in mining and mineral processing operations to reduce the size of ore and rock, and liberate the valuable mineral for beneficiation. Comminution is energy-intensive and responsible for the majority used during mineral recovery. Energy use is inherently inefficient with almost all being dissipated as heat instead of new surface area (energy). Typical grinding efficiencies in terms of new surface area created range from 1 to 2 percent with crushing efficiencies lying slightly higher at 3 to 4 percent. High-pressure rolls and roller crushers are reported to operate at levels as high as 7 to 8 percent, while blasting has the highest efficiency of all ranging from 13 to 20 percent. This thesis reports on studies conducted into the effect of high strain rate achieved through high velocity impacts to enhance energy efficiency and mineral liberation. The research is focused on understanding the fracture mechanics of comminution at ultra-high strain rates and quantifies the distribution of energy with respect to generating new surface area. In interpreting breakage phenomena, accurate measurement of surface roughness and surface area is essential. A novel approach to determine these parameters based on fractal analysis has been developed. Changes in surface roughness of broken specimens under variable loading rates were studied using a laser probe to generate 3D topographical maps of the fracture surfaces. The results indicate that surface roughness and hence, specific particle size decreases to ~1 micron. Below this limit, surface.roughness begins to diminish from, particle-particle attrition. The influences of particle shape, porosity, and size have been accounted for in this analysis. An apparatus to measure the quantitative parameters of high velocity impact on aggregated rock samples has been developed. Experiments have been carried out on three materials at projectile velocities up to 450 ms⁻¹ utilizing a compressed air gas gun. The results, suggest energy efficiency of rock breakage can be improved by as much as 2 to 3 times under high velocity impact for the same energy input level. The effect is subtle and sensitive to the impact zone dimension, the hardness and porosity of the material, and the constraining or not of the sample. Our research aims to develop better understanding of the fundamentals of fragmentation with the purpose to increase efficiency and find ways to reduce the energy required for comminution. surface area, increases with increasing loading rate by several orders of magnitude as
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».