¿Está madura la tecnología nacional de limpieza con dióxido de carbono? ¿Cuáles son sus perspectivas de aplicación en el mercado?
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La trituración de rocas, como su nombre indica, significa triturar rocas. Las piedras pequeñas se pueden romper en pedazos con un martillo. ¿Cómo se puede triturar eficientemente una montaña de piedras en tamaños adecuados para su procesamiento? ¿Cómo se puede utilizar un gas para lograr una trituración eficiente de rocas?
1. ¿Qué es la trituración de rocas?
La trituración de rocas consiste en utilizar una fuente de energía para proyectar y dispersar directamente las rocas fragmentadas, alejándolas de su posición original, o para cortar y dispersar la masa rocosa en pedazos.
En la minería antigua, el método de voladura con fuego era ampliamente utilizado. La historia de la minería antigua en mi país tiene una larga historia, que se remonta a la Edad de Piedra. También existen diversos métodos y tecnologías de minería, como la excavación y recuperación en la minería a cielo abierto, pozos verticales, pozos inclinados y túneles horizontales en la minería subterránea, etc. Antes del Período de Primavera y Otoño, China ya aplicaba el método de voladura con fuego en la minería. Este método de trituración de roca consiste en calentarla con fuego, templarla con agua, quebrarla y luego extraerla manualmente. No fue hasta mediados del siglo XIX que la voladura de roca se convirtió en el método de trituración de roca más utilizado en proyectos mineros tras la adopción de la maquinaria de perforación de roca y la tecnología de voladura con pólvora. Tras la Segunda Guerra Mundial, con el aumento de la demanda de mineral, se desarrollaron numerosos tipos nuevos de maquinaria de perforación de roca, equipos de voladura y maquinaria minera, como perforadoras rotativas, perforadoras de fondo, detonadores diferenciales, explosivos de nitrato de amonio, máquinas combinadas de minería y excavación, etc. Simultáneamente, se requirió reflejar con mayor precisión las leyes de la trituración de roca con base en la ciencia moderna. La importancia de la trituración de roca en los proyectos mineros ha sido gradualmente reconocida.
2. ¿Cuáles son las características de la tecnología tradicional de trituración de rocas? La tecnología tradicional de trituración de rocas se puede dividir en dos categorías según sus diferentes fuentes de energía: la explosiva, con pirotecnia como fuente de energía, y la no explosiva, con maquinaria o agentes de expansión.
1. Rotura explosiva de rocas
La rotura explosiva de rocas, también conocida como tecnología de voladura explosiva, se refiere al fenómeno en el que la onda expansiva y el gas explosivo generados por la explosión de explosivos en aire, agua, suelo y estructuras rocosas actúan sobre el medio circundante, provocando su compresión, deformación, destrucción, aflojamiento y proyección. Esta tecnología es económica y eficiente; sin embargo, presenta un alto riesgo de seguridad, por lo que es necesario estar alerta ante problemas como la explosión prematura, la negativa a explotar y la explosión parcial de explosivos. Se utiliza ampliamente en grandes minas, túneles, proyectos de conservación de agua y otros escenarios.
2. Rotura mecánica de rocas
La trituración mecánica de rocas consiste en utilizar maquinaria como fuente de energía para impactar o partir la masa rocosa y lograr su trituración. Actualmente, los principales métodos de trituración mecánica de rocas en China incluyen martillos hidráulicos, picos hidráulicos, picos neumáticos, divisores, etc. La ventaja de esta tecnología es que mantiene la integridad de la masa rocosa al máximo, sin generar gases nocivos y es respetuosa con el medio ambiente. Sin embargo, presenta problemas como su alto costo, baja eficiencia y fácil generación de ruidos. Se utiliza ampliamente en la trituración secundaria de rocas, la demolición de hormigón armado, la descascarillado de almejas, la eliminación de óxido, la rotura de hielo, la rotura de suelo congelado, la roca blanda, la vibración de moldes de arena y otros usos.
3. Agente de expansión para la rotura de rocas.
La tecnología de trituración estática consiste en mezclar un agente de trituración estática con agua y cargarlo en pozos densos, aprovechando la fuerza de expansión generada por el agente durante el proceso de hidratación para triturar la masa rocosa. Esta tecnología ofrece las ventajas de no vibrar, no producir ruido y no proyecta piedras ni polvo; sin embargo, su fuerza de expansión es insuficiente, su velocidad es lenta, no es resistente a las heladas, el costo del material y de la perforación es elevado, y el plazo de construcción es largo. Se utiliza ampliamente en minería de piedra, trituración de hormigón, excavación de roca y reparación de taludes altos.
En resumen, las tecnologías tradicionales de trituración de rocas presentan ventajas en sus respectivos campos de aplicación, pero todas presentan limitaciones. La trituración explosiva de rocas es económica y eficiente, pero es difícil controlar los efectos nocivos de las voladuras. Existen limitaciones para operaciones en entornos complejos, que están estrictamente controlados; la trituración mecánica de rocas ofrece buena continuidad, pero se ve muy afectada por la dureza de la masa rocosa en operación, además de presentar problemas como su alto costo, baja eficiencia y fácil generación de ruidos. La trituración de rocas con agente de expansión disponible en el mercado es segura y no proyecta piedras ni polvo, pero aún debe superar los problemas de baja fuerza de trituración, bajo efecto, larga duración y pequeño volumen de trituración de roca a la vez.
3. Ventajas técnicas del dispositivo de fracturación de dióxido de carbono
Ante los problemas de baja fuerza de fracturación, bajo rendimiento, larga duración y pequeño volumen de fracturación de roca de los dispositivos de fracturación de dióxido de carbono disponibles en el mercado, Yantai Gaea Rock se dedica a la investigación y el desarrollo de tecnologías clave para la expansión del cambio de fase de dióxido de carbono y la innovación tecnológica. Ha desarrollado una serie de productos, como dispositivos de fracturación de diámetro 89x5x1200, dispositivos de fracturación de diámetro 76x1,5x1400 y activadores de diámetro 32x (350-1500), para resolver diversos problemas de fracturación de roca.
A diferencia de los explosivos tradicionales, los dispositivos de fracturación de dióxido de carbono de Yantai Gaea Rock no producen ondas de choque, llamas abiertas, fuentes de calor ni los diversos gases tóxicos y nocivos producidos por reacciones químicas. Sus aplicaciones han demostrado que los dispositivos de fracturación de dióxido de carbono, como dispositivos de fracturación física, no tienen efectos negativos y ofrecen un alto nivel de seguridad.
El proceso de reacción térmica se lleva a cabo en la cavidad interna del cuerpo del tubo cerrado, y se produce el craqueo a baja temperatura. El CO2 expulsado tiene un efecto antiexplosivo y retardante de llama, y no detona gases combustibles.
Puede ser tanto de control direccional como retardado, especialmente en entornos especiales (como zonas residenciales, túneles, metros, etc.). La vibración durante el proceso de implementación es mínima, sin vibraciones destructivas ni ondas de choque, ni efectos destructivos en el entorno circundante.
Ni la vibración ni el impacto pueden excitar el dispositivo de calentamiento, por lo que el llenado, el transporte y el almacenamiento son altamente seguros. La infusión de dióxido de carbono líquido solo toma de 1 a 3 minutos, y la ruptura total solo toma 4 milisegundos. No hay fallas durante el proceso de implementación y no requiere inspección.
No se requiere almacén pirotécnico, la gestión es sencilla, la operación es fácil de aprender, el número de operadores es pequeño y no se requiere personal profesional de servicio;
La capacidad de agrietamiento es controlable y el nivel de energía se establece de acuerdo con el entorno de uso y el objeto;
Durante la fracturación, no se produce polvo ni proyección de piedras, ni se generan gases tóxicos ni nocivos. La distancia para evitar la explosión es corta, lo que permite regresar rápidamente al frente de trabajo y trabajar de forma continua.
En la minería de piedra, la estructura de la textura no se destruye y la tasa de rendimiento y la eficiencia son altas.
