1. Цель и задачи исследования.
Цель работы: оценка возможности использования электрогидравлической технологии для отмывки и дробления янтаря.
Задачи работы.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
· подготовить исходный материал;
· подготовить опытную электрогидравлическую установку;
· спланировать эксперимент;
· провести опыты;
· произвести анализ результатов эксперимента.
2. Исходный материал
Исходным материалом является янтарь природного происхождения фракции -20+5.
Янтарь — окаменевшая ископаемая смола, затвердевшая живица древнейших хвойных деревьев верхнемелового и палеогенового периодов. Янтарь – это минерал органического происхождения, принадлежащий к типичным смолам.
Янтарь различается по форме, цвету и степени прозрачности.
Форма кусочка янтаря определялась тем, откуда истекала смола-живица. Это происходило или внутри, или на поверхности ствола поврежденного дерева. При обильном выделении смола стекала в виде капель, сосулек, натёков. В коллекции Калининградского музея янтаря самая большая капля имеет в диаметре чуть больше 5 см. Но известны и гораздо более крупные – размером с гусиное яйцо. Длина натёков в виде сосулек – 10-12 см.
Небольшие линзовидные и серповидные камушки рождались, видимо, в "смоляных карманах", которые образовывались в полостях между годичными кольцами деревьев. На застывших здесь янтариках часто видны следы древесной ткани.
Расположение смолы между стволом и корой приводило к образованию подкорковых форм. На них прекрасно видна фактура древесины или коры.
Куски, возникшие в больших подкорковых полостях, достигают веса двух килограммов.
Еще более крупные образцы янтаря рождались там, где была большая открытая рана на стволе дерева. Смола истекала длительное время и скапливалась в грунте. Самый большой из известных образцов сукцинита хранится в Берлине и весит 9 кг 750 г. Российский гигант из собрания Калининградского музея существенно меньше – 4 кг 280 г.
Применение янтаря
В составе янтаря уже выявлено более 40 соединений и сегодня из него получают один из витаминов – Д3 – янтарную кислоту, антисептическое средство иодоль, выделяют вещество, которое добавляют в зубную пасту и мазь от ревматизма и т.п.
Прибалтийский янтарь содержит от 3 до 8% янтарной кислоты, тогда как в янтаре из районов Сицилии, Италии и Испании количество этой кислоты не превышает 1%.
Современная медицина объясняет лечебные свойства янтаря тем фактом, что в нем содержится янтарная кислота, которая является неспецифическим биостимулятором.
Янтарь используется, в основном, для изготовления ювелирных и галантерейных изделий, бижутерии; в небольших количествах используется также в фармацевтике и парфюмерии, в пищевой, химической и электронной промышленности.
Порошок из янтаря используют в ароматных смесях, в церковных кадилах. Именно у этого камня впервые была открыта способность электризоваться.
Янтарь измельчают до муки тонкого помола (0,14 мм). Исходным материалом для такой муки являются кусочки янтаря величиной до 35 мм, свободные от посторонних включений и очищенные от окисленной корочки.
Прессуют янтарь в глухих пресс-формах при температуре 180-220°С и под давлением 400 атм. Для этого пресс-форма с янтарной мукой ставится в специальные электропечи, где прогревается в течение часа. После охлаждения она разбирается.
Режимы работы электрогидравлической установки определяются напряжением разряда, емкостью накопительного конденсатора, рабочим зазором в рабочем разряднике, временем обработки и скоростью восходящего потока рабочей жидкости.
Оптимальные значения этих параметров определяются экспериментально с помощью метода планирования эксперимента. Для этого нет ни времени, ни достаточного количества исходного материала.
В ходе экспериментальных исследований опыты проводятся в следующем порядке:
· взвешивание и рассеивание на фракции исходной пробы янтаря;
· загрузка исходной пробы в рабочую емкость;
· сборка рабочей емкости и подключение к электрической части и к гидросистеме;
· установка уровня напряжения разряда, емкости накопительного конденсатора, рабочего зазора и величины расхода вымывающего потока воды;
· установка чистого геотекстильного фильтра;
· проведение заданной серии разрядов;
· замена геотекстильного фильтра;
· проведение следующей серии разрядов. Последние три операции производятся до получения необходимого результата;
· разборка рабочей емкости и удаление из нее отмытого и раздробленного янтаря;
· взвешивание остатков на геотекстильных фильтрах и очищенной породы;
· полученные в ходе опыта образцы янтаря высушиваются, взвешиваются, рассеиваются и снова взвешиваются;
· анализируются результаты опыта и формулируются выводы.
Все условия и результаты опыта фиксируются в специальных формализованных документах.
Эксперимент по отмыванию и дроблению янтаря проводился на режимах, установленных исходя из опыта проведения подобных работ (табл. 1).
В связи с этим показатели, характеризующие эффективность работы установки, являются ориентировочными.
