Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Реферат - История горного дела - файл 1.doc


Реферат - История горного дела
скачать (111.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc112kb.25.11.2011 12:59скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Содержание

Введение

Научно-технический прогресс в обогащении полезных ископаемых

И.Н. Плаксин - выдающийся учёный в области обогащения полезных ископаемых

Заключение

Список литературы

Введение

В данной работе рассматривается научно-технический прогресса в обогащении полезных ископаемых с точки зрения литературных трудов XV-начала XX вв., а также изучается вклад И.Н. Плаксина в развитие данной науки.

Обогащение руд как самостоятельная отрасль горно-металлургического произ­водства осуществляется методами механической обработки, не связанной с хими­ческими превращениями минералов. Химический состав минералов при этом остается неизменным; изменяются лишь количественные соотношения между содер­жаниями ценных минералов и пустой породы в исходном сырье и продуктах обо­гащения.

Принципиально к обогатительным процессам можно отнести также процессы первичной металлургической переработки рудного сырья, направленной на выде­ление из него ценного компонента в самостоятельный продукт методами химических воздействий.

Многочисленные способы механического обогащения основаны на использовании различия в физических свойствах минералов: плотности, крупности, формы, цвета и блеска, смачиваемости, магнитной восприимчивости и др.

^ Научно-технический прогресс в обогащении полезных ископаемых

Первые печатные источники по горному делу, в которые по традиции на протяжении ХVI-ХIХ вв. включалось и обогащение полезных ископаемых, появились в эпоху Возрождения и связаны с именами Ванноччо Бирннгуччо, Себастиана Мюнстера и Георгия Агриколы.

Создание трудов этих ученых именно в середине ХVI в. не было слу­чайным. Чтобы объяснить закономерный характер их появления, необходи­мо хотя бы в общих чертах обрисовать состояние науки, техники, произ­водства и рассмотреть задачи, которые стояли перед учеными в этот пе­риод времени.

Развитие техники первой половины ХVI в. характеризуется началом распространения мануфактур в Западной Европе. Этот процесс коснулся и горного дела. Цеховая организация ремесла, сыгравшая положительную роль в период развитого феодализма, стала тормозить дальнейшее разви­тие горного дела. Поэтому стали появляться мануфактурные предприятия, явившиеся одной из начальных форм капиталистического производства.

Характерной чертой развития техники в рассматриваемый период яви­лось широкое применение таких крупных изобретений как порох, бумага, книгопечатание, компас и т.д. Открытие пороха положило начало огне­стрельной артиллерии, которая вызвала подлинную революцию в военном деле и предъявила особые требования к горно-металлургической промыш­ленности, в том числе и к обогащению полезных ископаемых. Огромную роль в развитии науки, техники и культуры в целом сыграло книгопеча­тание.

На развитие горной промышленности Западной Европы оказали влияние и географические открытия. Например, введение в эксплуатацию богатых месторождений золота и серебра в Америке привело к некоторому упадку горного дела в Западной Европе, где разработка месторождений осущест­влялась на более глубоких горизонтах, что значительно затрудняло и удорожало ведение работ.

В связи с общим ростом потребления металлов исключительное разви­тие получило обогащение руд. В мануфактурный период стали широко при­меняться основные, известные еще с древних времен, операции обогаще­ния: обжиг, дробление, ручная сортировка, грохочение, измельчение, промывка и амальгамация. Получило развитие в качестве основного мето­да гравитационное обогащение.

К одному из деятелей эпохи Возрождения, чьи труды были посвящены горному делу и металлургии, относится Ванноччо Бирингуччо (1480-1539) - итальянский ученый и инженер. В течение долгого времени он изучал горнозаводское дело в Италии, Чехии, Германии и Австрии. В 1540 г. вшила его книга "Пиротехния", которая являлась своего рода техничес­кой энциклопедией того времени . Сообщаемые автором сведения осно­вывались на его собственных наблюдениях.

"Пиротехния" состоит из десяти книг (глав). Наибольший интерес для обогащения полезных ископаемых представляют первые три книги. В них автор рассматривает вопросы, связанные со свойствами золота, серебра, свинца, дает описание различных полезных ископаемых, касается опробования руд и их обработки.

Вслед за книгой Ванноччо Бирингуччо в 1544 г. появился обширный труд "Космография" немецкого ученого Себастиана Мюнстера (1489-1552).

"Космография" содержит описание известных в ХVI в. стран. Этот труд в течение ста лет выдержал более 45 изданий на немецком, латинском, французском, итальянском, английском и чешских языках. Среди прочих сведений автор приводит много данных по горному делу, в том числе и по обогащению полезных ископаемых.

Интерес Мюнстера к вопросам горного дела и обогащения полезных ис­копаемых, правда, занимающим в "Космографии" сравнительно незначитель­ное место, не случаен. Конец ХV и первая половина ХVI в. - это период роста горной промышленности, являющейся одной из передовых отраслей промышленности Германии.

Не являясь сам специалистом в области горного дела, Мюнстер опирал­ся в основном на труды античных авторов и своих современников, в том числе на ранние сочинения Агриколы, относящиеся к 1530-1546 гг.

Однако кроме трудов Агриколы, Мюнстер использовал материалы, даже неизвестные Агриколе и представляющие интерес как наиболее ранние све­дения по горному делу и обогащению.

Материалы монографии Мюнстера знакомят читателя со следующими обо­гатительными процессами: дроблением - ручным и при помощи пестов, при­водимых в движение от наливного колеса; ручной рудоразборкой; мокрым обогащением (гравитационным), осуществляемым промывкой руды в корыте и в текущей по наклонной плоскости воде.

Значение работы Мюнстера "Космография" для разработки вопросов, связанных с обогащением полезных ископаемых, состоит в том, что она являлась одной из первых публикаций, в которой были освещены накопив­шиеся к середине ХVI в. фактические данные по развитию этой области.

Особое место среди литературных памятников по горному делу и обога­щению полезных ископаемых занимает фундаментальный труд "De re metaiiica, libre XII" ("О горном деле и металлургии в 12 книгах"), изданный в 1556. Автор его - немецкий ученый Георг (Георгий) Агрикола (1494-1555).

Г.Агрикола родился в Саксонии в г.Глаухау, получил образование в университетах Лейпцига и Болоньи. Работал врачом в г.Хемнице (Саксо­ния), но заинтересовавшись минералогией переехал в г.Яхимов (Чехия) -крупнейший центр горнорудной промышленности. Занятия горным делом в стране, являвшейся на протяжении многих веков центром горнорудной про­мышленности Европы, дали богатейший материал для его трудов.

Первая работа Агриколы в области горного дела была напечатана в 1530 г. в Базеле и называлась "Берманиус или диалог о металлургии". В 1546 г. вышла целая серия его работ; "О происхождении и причинах того, что находится под землей", "О природе того, что вытекает из земли", "О природе ископаемых" и "О древних и новых металлах". Основной свой труд "О горном деле и металлургии в 12 книгах" Агрикола закончил в 1550 г. (опубликован был посмертно в 1556 г.). Работа над этой книгой продолжалась около 20 лет.

Сочинение это носит энциклопедический характер. Отличительной чер­той эпохи как раз и являлось создание подобных трудов применительно к различным областям науки и техники. Горное дело, обогащение полезных иско­паемых, металлургия того времени, когда работал Г.Агрикола, переживали период быстрого развития и настоятельно требовали обобщения накоплен­ного в течение многих веков опыта, систематизации знаний. Именно эти задачи впервые поставил и успешно разрешил Г.Агрикола, создав такую энциклопедию горнорудного дела, обогащения полезных ископаемых и метал­лургии, которой пользовались в течение длительного времени.

Труд Агриколы сыграл важную, прогрессивную роль не только как энциклопедия горно-металлургических знаний, но и при борьбе с противниками горного дела, которых было не мало в эпоху Возрождения. Несмотря на то, что в начале ХVI в. горное дело, обогащение полезных ископаемых и металлургия находились в Европе уже на достаточно высоком уровне, взгляды на необходимость их развития, в значительной степени унаследо­ванные еще от феодализма, содержали пренебрежительное отношение к ме­таллам, и, особенно, золоту. Представители таких воззрений доказывали нецелесообразность и даже вредность занятий в этих областях. Агрикола же ревностно отстаивал мысль, что горное дело полезно и необходимо че­ловечеству, так как без применения металлов не обходится ни одна об­ласть человеческой деятельности.

Прогресс в горном деле, обогащении полезных ископаемых и металлур­гии вызвал появление новых трудов. К ним относятся сочинения: В.И.Геннина (1734 г.), директора заводов Нижнего Гарца Шлютера (1738 г.) и позднее М.В.Лоюносова (1763 г.) и И.А.Шлаттера (1760 г.).

За период, отделяющий энциклопедию Агриколы от книг И.А.Шлаттера и М.В.Ломоносова, в развитии горного дела России произошли серьезные из­менения. В течение ХVI-ХVII вв. было открыто большое количество медных, серебряных и железных месторождений, начата их систематическая разработка. Во второй половине ХVII в. был создан металлургический центр в районе Тулы, снабжавший всю страну железом. Накопленный вековой народ­ный опыт обобщался и передавался в рукописных руководствах.

Для расширения добычи и переработки полезных ископаемых для исполь­зования мирового опыта горного дела в Россию приглашались из других стран соответствующие специалисты. Особенно много их было приглашено во времена Петра Первого. В 1700 г. он учредил в Москве Приказ рудокопных дел, а в 1719 г. для руководства всей горной промышленностью была орга­низована Берг-коллегия и провозглашена Берг-привилегия.

Возглавлял Берг-коллегию крупный ученый и государственный деятель Я.В.Брюс (1670-1735). Его деятельность стимулировала прогресс в добыче и переработке руд в стране. Под его руководством была создана прекрас­ная лаборатория для исследования и опробования руд и металлов.

Таким образом, в России создались благоприятные условия для /разви­тия горного дела и обогащения. В первой половине ХУШ в. на территории России широко велась разведка полезных ископаемых. Были открыты основ­ные угольные месторождения в Донецком, Подмосковном и Кузнецком бассей­нах, начата разработка железных, медных и других руд на Урале.

Все это способствовало быстрому совершенствованию приемов и методов горного дела и обогащения полезных ископаемых в России. С трудами Агриколы русские хорошо были знакомы. Однако их не только изучали, но и дальше развивали, решали те вопросы, которые Агриколой" были только по­ставлены, или совершенно не затронуты.

Первым печатным трудом явилась книга И.А.Шлаттера "Обстоятельное на­ставление рудному делу", опубликованная в 1760 г., представляющий первый печатный учебник, непосредственно посвященный горному делу и обогащению полезных ископаемых. Само его появление, учитывая что автор рассматривал горное дело без металлургии и геологии, свидетельствовало о начавшейся дифференциации горной науки.

В книге сосредоточен обширный комплекс сведений по горно-обогатительной технике, достигнутой к середине ХVIII в. во всех странах мира. Шлаттер собрал и систематизировал большое количество практических данных, благодаря его сочинению русские горные специалисты смогли познакомиться с зарубежными новинками в оборудовании. Именно здесь впервые на русском языке было приведено описание паровой машины, сыгравшей выдающуюся роль в развитии многих отраслей техники, в том числе и горно-обогатительной.

Несмотря на определенные достоинства, книга Шлаттера не содержала существенных обобщений и анализа новых теоретических воззрений, а также достаточно глубоких оценок описываемых производственных процессов.

Совершенно особое место в истории всей горной науки, в том числе и обогащения полезных ископаемых занимает труд великого русского ученого М.В.Ломоносова "Первые основания металлургии, или рудных дел" (1763 г.).

М.В.Ломоносов смотрел на обогащение руд не только с точки зрения повышения в них содержания металлов, но и с точки зрения улучшения качественных показателей дальнейшей металлургической переработки, напри­мер снижение потерь при плавке в результате удаления летучих компонентов.

Пятая часть труда посвящена отделению металлов и минералов из руд. В ней последовательно изложены способы дробления, рудоразборки, измель­чения, мокрого обогащения, преимущественно шлюзового, а также отмучивания в чанах. Исходя из их описания, можно составить схему обогащения.

Многие ценные положения были изложены М.В.Ломоносовым и в других его работах, относящихся к горному делу, геологии и написанных им в период I741-I763 гг. Исключительное значение для истории обогащения по­лезных ископаемых имеет второе прибавление к "Первым основаниям метал­лургии" - трактат "О слоях земных". В высказанных здесь суждениях Ломо­носов не отрывает одни явления природы от других, а рассматривает их как единое целое, связывая образование минералов и горных пород с геологи­ческими процессами. Такой подход ученого полностью отвечает современ­ным взглядам на эти вопросы.

На рубеже ХVIII-XIX вв. был опубликован трехтомный труд И.Ф.Германа "Сочинения о сибирских рудниках и заводах" (1797-1807 гг.). Он содер­жал описание и горнотехнические характеристики наиболее важных районов добычи и переработки золота, серебра, меди и других металлов, особенно в Сибири.

Обогащение сводилось к следующим операциям: дробление, измельчение, промывка на ручных и машинных вашгердах. В работе подробно рассказано о постройке и действии вашгердов, ведении промывки.

На протяжении нескольких десятилетий отечественная горно-техничес­кая литература не пополнилась сколько-нибудь значительными произведе­ниями. Для объяснения причин такого явления, необходимо хотя бы вкрат­це охарактеризовать социально-экономическое положение, которое сложи­лось в первой половине XIX в. и оценить его влияние на горно-металлур­гическое производство.

Начиная со второй четверти XIX в., в про­мышленности России стал все больше применяться вольно-наемный труд. Экономические потребности страны, строительство железных дорог, нако­нец, потребности в военных материалах вызывали настоятельную необходи­мость в качественном усовершенствовании добывающей и перерабатывающей промышленностях.

Произошли перемены и в технической реконструкции горно-обогатитель­ных предприятий. Одним из основных достижений явилось внедрение в 30-е гг. XIX в. Ефимом Черепановым паровых машин, построенных впервые на Урале на Нижне-Тагильском,а затем на Кыштымском заводах. Россия была богата талантливыми изооретателями, которые часто оыли простыми са­моучками. Однако применение новых изобретений, и вообще технический прогресс не находили должного развития в условиях крепостного хозяйст­ва.

Несмотря на неблагоприятные условия, горнозаводская техника все же добилась известных успехов. Русский металл высоко ценился за границей. Превосходство качества русского железа послужило, например, даже пово­дом к подделке иностранными заводчиками русского клейма. При покупке русскому железу, хотя оно и стоило дороже, отдавалось предпочтение.

Рост потребления металлов требовал развития горно-перерабатывающей промышленности. Для освоения и усовершенствования горной техники необходимы были специальные кадры, а также соответствующие учебники и кни­ги по горному делу.

В этих условиях в 1841 г. был опубликован трехтомный Горный сло­варь" Григория Ивановича Спасского (1783-1864).

Реформа 1861 г. способствовала развитию новых общественно-экономи­ческих отношений во всех областях русской промышленности, включая и горную. Во второй половине XIX в. по сравнению с первой, значительно возросла добыча золотых, железных руд и каменного угля. Сдвиги в горной промышленности, наблюдающиеся в России в конце XIX в. стимулировали развитие всей горной науки, в том числе и обогащения полезных ископае­мых. [1]

Перед обогащением руду, как правило, приводят в такое состояние, при котором содержащиеся в ней минералы будут как можно полнее освобождены от сростков друг с другом. Это достигается при дроблении и измельчении руды и сортировкой измельчен­ного материала по крупности грохочением или классификацией. В свою очередь полу­ченный концентрат необходимо подготовить к металлургической переработке путем его обезвоживания.

Таким образом, процесс обогащения слагается из подготовки руды к обогащению, собственно обогащения и первичной подготовки концентрата к металлургической пе­реработке.

Дробление и измельчение, сортировку по крупности и обезвоживание широко исполь­зуют также непосредственно и в металлургическом производстве в качестве подготови­тельных и вспомогательных операций.

Большинство операций обогатительной технологии проводят в водной среде. Ме­ханическая смесь твердых материалов с жидкостью, обладающая текучестью, называется пульпой. Содержание воды в пульпах может быть сколь угодно большим.

Предварительное обогащение рудного сырья значительно более дешевыми метода­ми по сравнению с металлургическими обеспечивает следующее:

1) повышает комплексность использования исходного сырья за счет выделения цен­ных компонентов в отдельные концентраты, пригодные для дальнейшей самостоятель­ной металлургической переработки;

2) удешевляет стоимость последующих металлургических операций и снижает се­бестоимость получаемых металлов в первую очередь за счет сокращения объема пере­рабатываемых материалов;

3) позволяет перерабатывать бедные руды, непригодные для прямой металлургичес­кой переработки.

[2]


^ И.Н. Плаксин - выдающийся учёный в области обогащения полезных ископаемых

Игорь Николаевич Плаксин родился 8 октября 1900 г. в семье интеллигентов в г. Уфе. В 1918 г. окончил Уфимское реальное училище и поступил в Омский политехнический институт на химический факультет. С самого детства Игорь интересовался многими вещами, но больше всего книгами - страстную любовь к ним он сохранил на всю жизнь.

В 1920 г. И.Н.Плаксин поступил на горнозаводское отделение Дальневосточного политехнического института (вскоре преобразованного в Дальневосточный государственный университет) в г. Владивостоке и в мае 1926 г. окончил его, получив звание горного инженера. Темы, выбранные Игорем Николаевичем для диплома, были связаны с обогащением полезных ископаемых и гидрометаллургией. Этой тематике он остался верен до конца своих дней.

Уже в годы студенчества у И.Н.Плаксина появилась тяга к научным исследованиям. Без отрыва от учебы он работал ответственным лаборантом-исследователем и аналитиком в химико-металлургической лаборатории. В 1923 г. И.Н.Плаксина избирают научным сотрудником по кафедре общей и неорганической химии. Кроме того, он ведет занятия по физической и технической химии. О возрастающем авторитете И.Н.Плаксина среди научной общественности университета свидетельствует и его избрание ученым секретарем Дальневосточного филиала русского физико-химического общества и Научно-технического общества при университете.

В дальнейшем большую роль в формировании И.Н.Плаксина как ученого сыграл Институт химии АН СССР в Ленинграде, куда он был направлен для продолжения и завершения исследования по металлургии золота. В 1927 г. уже работал в лаборатории, возглавляемой директором института академиком Н.С.Курнаковым. Используя созданные Курнаковым методы физико-химического анализа, Плаксин впервые в гидрометаллургии детально изучил систему золото-ртуть, являющуюся теоретической основой амальгамации – одного из важных методов в те годы извлечения золота из руд. Результаты исследований он доложил на V Менделеевском съезде в 1928 г. В личном деле И.Н.Плаксина сохранился документ, подписанный академиком А.А.Скочинским, где дана весьма высокая оценка этих работ Плаксина.

В 1928 г. И.Н.Плаксина пригласили работать в Московскую горную академию. Именно здесь завершилось формирование Плаксина как крупного ученого и организатора. Он постепенно становится одним из ведущих ученых страны, умелым руководителем больших научных коллективов. В 1930 г. из состава Московской горной академии выделился ряд самостоятельных институтов, среди которых - Московский институт цветных металлов и золота. В этом институте была создана кафедра металлургии благородных металлов, которую возглавил 30-летний профессор И.Н.Плаксин.

Даже сейчас, в период быстрого роста научной молодежи, профессор в 30 лет - большая редкость. В 30-е годы такой молодой профессор, да еще руководитель кафедры - явление исключительное. Это подтверждает яркие способности И.Н.Плаксина как ученого и организатора науки. Поэтому неудивительно, что уже в 1932 г. Игорь Николаевич становится заместителем директора Московского института цветных металлов и золота по научной и учебной работе. В эти же годы он является научным руководителем НИС Золото и консультантом Гипрозолото. В 1937 г. И.Н.Плаксин защитил докторскую диссертацию по гидрометаллургии золота, которая затем вошла во все учебники и стала классической.

Суммируя вклад И.Н.Плаксина в гидрометаллургию, следует констатировать, что он разработал физико-химические основы амальгамации и выщелачивания, исследовал систему "золото-ртуть" детально изучил явление “утомляемости” цианистых растворов, кинетику растворения металлов и образование на их поверхности пассивирующих пленок, предложил методы интенсификации цианирования в автоклавах с применением кислорода и озона, новые растворители золота и др. За фундаментальный труд "Гидрометаллургия" (1951 г.) И.Н.Плаксин совместно с Д.М.Юхтановым были удостоены Государственной премии СССР. Книга впитала все наиболее существенное, что сделали в гидрометаллургии И.Н.Плаксин и представители его школы, особенно в области теоретических основ.

Как известно, гидрометаллургия и обогащение полезных ископаемых - области во многом смежные. Компетентность И.Н.Плаксина в вопросах обогащения полезных ископаемых сослужила большую службу нашей промышленности еще в годы Великой Отечественной войны. По заданию Наркома цветной металлургии И.Н.Плаксин совместно с К.Л.Пожарицким делал научно-технические экспертизы для уральских и сибирских заводов цветной металлургии.

Изучая научное наследие И.Н.Плаксина, невольно обращаешь внимание на его стремление к обобщениям и на его прозорливость. Эти черты ярко проявились уже в 30-е годы, когда были опубликованы такие известные работы И.Н.Плаксина как "Обработка золотых руд" (1932 г.), "Металлургия золота, серебра и платины", ч.1. Физико-химические основы" (1935 г.); Взаимодействие сплавов и самородного золота с ртутью и цианистыми растворами " (1937 г.) и, наконец, в 1937 г. - вторая часть учебника «Металлургия золота, серебра и платины». С выходом в свет этих работ отечественная металлургия получила самую передовую и совершенную теоретическую базу производства благородных металлов.

В своих работах независимо от того, носили ли они преимущественно теоретический или технологический характер, И.Н.Плаксин всегда выступал как ученый и инженер. Его теоретические исследования отличались практической целенаправленностью, а технологические - выполнялись на высоком теоретическом уровне. Этим и объясняется, что все работы И.Н.Плаксина - теоретически обоснованы и практически актуальны.

Неудивительно, что Плаксина всегда интересовала проблема интенсификации технологических процессов. К их числу относятся: электроамальгамация, активная амальгамация платины, цианирование под давлением воздуха, цианирование в атмосфере кислорода, цианирование с применением озона, осаждение золота из пульпы цинковой амальгамой. Игорь Николаевич впервые выдвинул вопрос о важности для гидрометаллургии и обогащения форм нахождения благородных металлов в рудах и продуктах их переработки; выполненные в этой области исследования имеют принципиальное значение.

Совместно с сотрудниками им изучены формы нахождения золота в кварцевых и сульфидных рудах, разработаны методы изучения тонкодисперсного золота, установлены формы потерь золота с хвостами амальгамации, цианирования и флотации. Обширные исследования были проведены по изучению форм нахождения некоторых цветных металлов в рудах Норильского месторождения. Найденные новые решения в области гидрометаллургии и обогащения полезных ископаемых выдвинули отечественную науку на передовые рубежи.

Проблемами обогащения полезных ископаемых И.Н.Плаксин заинтересовался еще при решении теоретических и практических задач в области гидрометаллургии. Уже тогда он ясно увидел технологическую близость этих двух процессов и высокую эффективность в ряде случаев их совместного применения для обеспечения достаточно высокого извлечения и комплексного использования минерального сырья.

Однако до Великой Отечественной войны ученый не проводил специальных исследований, посвященных изучению собственно обогатительных проблем. Начало было положено в 1943 г., когда И.Н.Плаксин стал научным руководителем крупного научно-исследовательского института по обогащению полезных ископаемых Механобра, эвакуированного из Ленинграда в Свердловск. Число работ, которые выполняет ученый в области обогащения, резко увеличивается.

В 1946 г. И.Н.Плаксин избирается членом-корреспондентом АН СССР и быстро становится признанным и наиболее авторитетным ученым в области обогащения полезных ископаемых. Созданный им в Институте горного дела АН СССР отдел обогащения полезных ископаемых охватывает по тематике работ все наиболее важные направления обогатительной науки и техники. В отделе выросли такие известные ученые как проф. Р.Ш.Шафеев, Л.П.Старчик, Ю.Б.Рубинштейн, Г.Д.Краснов, академик В.А.Чантурия. Исследованиям в области обогащения полезных ископаемых И.Н.Плаксин посвятил 25 лет своей жизни. За это время он внес в эту область поистине огромный вклад.

В 40-50-е годы основным направлением исследований И.Н.Плаксина явилось изучение взаимодействия кислорода с сульфидами, а затем и несульфидными минералами и влияние этого взаимодействия на последующую флотацию минералов.

И.Н.Плаксин был первым из ученых, кто указал на принципиально важное положение о том, что характер связи в кристаллической решетке влияет на условия образования поверхностных соединений при окислении минерала.

В 1949 г. в ДАН СССР И.Н.Плаксин публикует работу "О причинах возникновения естественной гидрофобности сульфидных минералов в условиях флотации", в которой был сделан первый шаг на пути к объяснению причин так называемой естественной флотации минералов. Обобщенные исследования, проведенные в этом направлении, ученый изложил в докладе "Роль реагентов и газов во флотационных взаимодействиях", доложенным на II Международном конгрессе по поверхностной активности в Лондоне в 1956 г.

Эффективность проведенных И.Н.Плаксиным работ объясняется глубокими знаниями в области фундаментальных наук и тем, что он умело привлекал методы исследований из различных областей к разрабатываемым проблемам обогащения полезных ископаемых. Этот подход стал характерным для всей Плаксинской школы.

Разработку или выбор метода ученый никогда не рассматривал как самоцель, он всегда стремился предугадать какие результаты и решение каких задач может обеспечить тот или иной метод. И.Н.Плаксин и сам был создателем многих новых прогрессивных методов исследования. Это особенно хорошо видно на примере использования методов меченых атомов (радиометрии и микроавторадиографии), инфракрасной спектроскопии и электрофизических методов. Данные методы оказались наиболее результативными при изучении взаимодействия минералов с реагентами в процессах флотации. И.Н.Плаксин с сотрудниками разработали несколько разновидностей микроавторадиографии.

Характерной чертой творчества Игоря Николаевича было стремление впитать все новое и прогрессивное и внедрить в свои работы. Особенно наглядно эта черта прослеживается на примере развития ядерно-физических методов исследования вещественного состава. Следует учесть, что им в соавторстве, главным образом, с его учеником доктором технических наук Л.П.Старчиком опубликовано по этим вопросам более 100 работ. В них полно и четко изложены основы более чем 20 разработанных им с сотрудниками методов ядерно-физического контроля.

Известный специалист в области радиометрического обогащения полезных ископаемых профессор В.А.Мокроусов в своих воспоминаниях об И.Н.Плаксине отмечал: "Из всех замечательных черт Игоря Николаевича на меня особенно большое впечатление производило исключительно развитое у него чувство нового. Игорь Николаевич был первым, кто в полной мере оценил, большие возможности использования в процессах рудоподготовки полезных ископаемых различных видов излучения. И это было в то время, когда большинство специалистов не видели здесь больших перспектив".

Чувство нового помогало И.Н.Плаксину обосновывать и ставить крупные научные задачи, сочетающиеся с государственным подходом к их решению. Так, идея комплексного использования минерального сырья, привлекающая Игоря Николаевича еще в ранний период его творчества получила дальнейшее развитие. Он выпустил две монографии (в соавторстве), целиком посвященные данной проблеме, сыгравшие важную роль в ее решении: "Комплексное использование свинцово-цинкового сырья" (1963 г.); "Комплексное использование молибденовых руд" (1965 г.). По этой крупной проблеме Игорь Николаевич часто выступал. 3 июня 1966 г. ученый опубликовал в "Правде" статью "Комплексно использовать руды", вызвавшую многочисленные отклики.

Обобщенный анализ научных трудов И.Н.Плаксина в области обогащения полезных ископаемых, позволяет сделать вывод об огромном вкладе, который внес этот ученый в развитие ее научно-технических основ. Комплекс фундаментальных исследований проведенных И.Н.Плаксиным и созданной им школой с использованием ряда новых прецизионных методик, дал возможность впервые перейти от качественного описания механизма флотации к количественному. Всестороннее изучение процесса взаимодействия реагентов с сульфидными минералами, базирующееся на последних достижениях кристаллохимии и кристаллофизики, физикохимии и физики полупроводников, позволило открыть ряд принципиально новых положений в механизме сорбции ксантогената на сульфидных минералах и, как следствие, разработать и внедрить новые технологии при обогащении полиметаллических руд. Возникли новые направления повышения контрастности свойств минералов. Неоценима его заслуга в разработке теории и создании ряда комбинированных методов обогащения - флотоотсадки, флотогравитации на столах. За создание и внедрение последнего И.Н.Плаксин в 1952 г. был удостоен Государственной премии СССР.

Труды И.Н.Плаксина в области гидрометаллургии и обогащения полезных ископаемых получили всемирную известность. Однако есть и другая область знаний, в которую он внес большой вклад. Это - история науки и техники: ученый выполнил свыше 30 оригинальных работ в этой области. Среди них можно назвать "Зарождение основ благородных металлов" (1948 г.); "История развития пробирного анализа. К 250-летию учреждения пробирного надзора в России" (1950 г.); "О трудах Георгия Агриколы в области обогащения руд, металлургии и пробирного анализа" (1955 г.).

Большой заслугой Игоря Николаевича была организация при АН СССР Научного совета по физико-химическим проблемам обогащения полезных ископаемых, в состав которого вошли все ведущие ученые в области обогащения полезных ископаемых и крупные деятели промышленности. Под руководством И.Н. Плаксина Научный совет проделал большую работу по координации научных исследований по приоритетным направлениям в области обогащения полезных ископаемых и до настоящего времени - высокоавторитетный общественный орган обогатительной науки, содействующий высокому уровню развития обогащения полезных ископаемых в России.

Признание высокого научного авторитета И.Н. Плаксина за рубежом подтверждается многочисленными приглашениями, которые он получал для выступлений с лекциями в Колумбийском, Лондонском университетах, институтах Китая, Италии, США, Канады и других стран; его лекции, прочитанные им в 1957, 1958, 1965, 1966 гг., способствовали укреплению позиций советской науки за рубежом и пропаганде ее наиболее крупных достижений.

Советское Правительство высоко оценило заслуги Игоря Николаевича перед наукой и Родиной и наградило его орденом Ленина, орденом Трудового Красного Знамени и медалями. И.Н.Плаксин дважды удостоен Государственной премии СССР. Кроме того, И.Н. Плаксин был награжден значками «Отличник цветной металлургии» и «Отличник металлургической промышленности» (1940, 1950 гг.), знаком Шахтерская слава I степени (1958 г.) и II степени (1962 г.).

Глава советской научной школы в области первичной переработки минерального сырья И.Н. Плаксин внес наибольший вклад в развитие теории процесса флотации. Комплекс фундаментальных исследований, проведенный членом-корреспондентом АН СССР И.Н. Плаксиным и его школой с использованием ряда новых прецизионных методов, дал возможность впервые перейти от качественного описания механизма флотации сульфидов к количественному. Всестороннее изучение процесса взаимодействия сульфгидрильных реагентов с минералами, базирующееся на последних достижениях кристаллохимии и кристаллофизики, физикохимии, квантовой химии и физики полупроводников, применение прогрессивных математических и экспериментальных методов исследования процесса флотации на макро- и микро уровне - от термодинамического анализа ионно-молекулярного состава жидкой фазы до использования меченых атомов, микроавторадиографических, электрохимических и электрофизических методик исследования поверхностных физико-химических и флотационных свойств сульфидов, позволило ряд принципиально новых положений в механизме сорбции ксантогената на сульфидах.

Впервые была обоснована стадиальность процесса сорбции кислорода, изучены ее кинетические особенности, выявлены ряд электрохимической активности сульфидов и ее роль в неоднородности закрепления собирателя на минералах, количество и формы закрепления ксантогената в зависимости от типа проводимости и соотношения концентрации носителей электронного и дырочного типа. Последующие наши и зарубежные исследования подтвердили данную закономерность для всех минералов, обладающих полупроводниковыми свойствами.

Выводы И.Н. Плаксина и его школы о механизме взаимодействия сульфгидрильных собирателей с сульфидами, послужили основой для обоснования новых приоритетных направлений в области фундаментальных исследований процесса флотации и разработки прогрессивных методов интенсификации и разделения минеральных компонентов.

Начиная с 70-х годов школой И.Н.Плаксина были проведены комплексные исследования по изучению фазового состава сульфидов, кинетики протекания электрохимических реакций, сорбционных и флотационных свойств минералов в процессе электрохимической поляризации минеральных суспензий, что позволило вскрыть механизм адсорбционно-десорбционных процессов, протекающих на сульфидах, и научно обосновать режимы электрохимической обработки пульп для различных видов минерального сырья, обеспечивающих повышение контрастности технологических свойств минералов. Реализация новой технологии на ряде горно-обогатительных комбинатов позволила повысить производительность процесса в 1,2 — 1,3 раза, извлечение металлов и качество концентратов на 2% - 5%.

Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена эффективность электрохимического метода водоподготовки за счет регулирования ионно-молекулярного состава, физико-химических и окислительно-восстановительных свойств жидкой фазы. Экологически безопасный метод апробирован при флотационном обогащении полиметаллических, шеелитовых, апатит-фосфоритовых руд и реализован на предприятиях АК «АЛРОСА» при обогащении алмазосодержащих кимберлитов.

Научно и экспериментально подтверждена высокая эффективность энергетических методов воздействия на минеральные комплексы (энергия ускоренных электронов, мощные электромагнитные импульсы), позволяющих направленно регулировать соотношение концентрации носителей электрического заряда, создание дополнительных дефектов, микротрещин и каналов пробоя в кристаллической структуре минералов, сорбционные и технологические свойства минералов, что позволяет не только снизить расход электроэнергии на процессы дезинтеграции и вскрытия минеральных комплексов, но и повысить технологические показатели извлечения ценных компонентов из руд.

Таким образом, на основе теоретических и экспериментальных исследований выполненных членом-корреспондентом АН СССР И.Н. Плаксиным и его школой, была создана стройная, единая теория процесса флотации, которая послужила фундаментом принципиально новых направлений, как в теории, так и технологии флотационного процесса.

[3]

Заключение

В работе рассмотрены основные труды в области развития обогащения полезных ископаемых в XV-XX вв, а так же основы обогатительных методов, применяемы в настоящее время, исследован вклад И.Н.Плаксина в становление науки обогащения.

Имя Игоря Николаевича Плаксина по праву занимает одно из самых почетных мест в истории развития не только отечественной, но и мировой науки и техники.

Игорь Николаевич Плаксин - один из основоположников современной теории гидрометаллургии благородных металлов и обогащения полезных ископаемых. Его деятельность очень многогранна. Она плодотворно развивалась в научном, инженерном, педагогическом и общественном направлениях, при этом результаты исследований внедрялись на предприятиях и приносили технический и экономический эффект.

Важнейшие исследования провел И.Н. Плаксин в области теории и технологии флотационного обогащения руд и углей, имеющего очень большое промышленное значение. Десятки миллионов тонн руд цветных и редких металлов, горнохимического сырья и углей перерабатываются этим способом.

И.Н. Плаксин не ограничивался исследованиями только в области флотации и гидрометаллургии. Им проведен ряд весьма существенных работ по теории гравитационных и других методов обогащения полезных ископаемых. Его перу принадлежит более тридцати работ по истории металлургии и обогащения полезных ископаемых.

В мировой истории горного дела И.Н. Плаксин значится как «обогатитель номер один».

Ежегодно проводятся «Плаксинские чтения», посвященные состоянию горной науки и техники.

Список литературы

  1. Возникновение и развитие гравитационных методов обогащения полез­ных ископаемых/ Г.В.Глембоцкая - М.: Наука, 1991. - 256 с.

  2. Производство цветных металлов. Н.И. Уткин. — М.: "Интермет Инжиниринг". 2000. — 442 с.

  3. В.А.Чантурия, Т.В. Глембоцкая. Творческий портрет ученого (к 100-летию со дня рождения члена-корреспондента И.Н.Плаксина) // Вестник ОГГГГН РАН, № 4(14) 2000 // http://www.scgis.ru/russian/cp1251/h_dgggms/4-2000/plaksin-100.htm#begin



Скачать файл (111.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru