Зміст
Введення
Науково-технічний прогрес у збагаченні корисних копалин
І.М. Плаксін - видатний вчений в області збагачення корисних копалин
Висновок
Список літератури
У даній роботі розглядається науково-технічний прогресу в збагаченні корисних копалин з точки зору літературних праць XV-початку XX ст., А також вивчається внесок І.М. Плаксіна у розвиток даної науки.
Збагачення руд як самостійна галузь гірничо-металургійного виробництва здійснюється методами механічної обробки, не пов'язаної з хімічними перетвореннями мінералів. Хімічний склад мінералів при цьому залишається незмінним; змінюються лише кількісні співвідношення між вмістом цінних мінералів і порожньої породи у вихідній сировині і продуктах збагачення.
Принципово до збагачувальних процесів можна віднести також процеси первинної металургійної переробки рудної сировини, спрямованої на виділення з неї цінного компонента в самостійний продукт методами хімічних впливів.
Численні способи механічного збагачення засновані на використанні відмінності у фізичних властивостях мінералів: щільності, крупності, форми, кольору і блиску, змочуваності, магнітної сприйнятливості та ін
Створення праць цих вчених саме в середині ХVI ст. не було випадковим. Щоб пояснити закономірний характер їх появи, необхідно хоча б у загальних рисах окреслити стан науки, техніки, виробництва і розглянути завдання, які стояли перед вченими в цей період часу.
Розвиток техніки першої половини ХVI ст. характеризується початком поширення мануфактур в Західній Європі. Цей процес торкнувся і гірничої справи. Цехова організація ремесла, що зіграла позитивну роль в період розвиненого феодалізму, стала гальмувати подальший розвиток гірничої справи. Тому стали з'являтися мануфактурні підприємства, які з'явилися одній з початкових форм капіталістичного виробництва.
Характерною рисою розвитку техніки у розглянутий період стало широке застосування таких великих винаходів як порох, папір, книгодрукування, компас і т.д. Відкриття пороху поклало початок вогнепальної артилерії, яка викликала справжню революцію у військовій справі і пред'явила особливі вимоги до гірничо-металургійної промисловості, в тому числі і до збагачення корисних копалин. Величезну роль у розвитку науки, техніки і культури в цілому відіграло книгодрукування.
На розвиток гірської промисловості Західної Європи зробили вплив і географічні відкриття. Наприклад, введення в експлуатацію багатих родовищ золота і срібла в Америці призвело до деякого занепаду гірничої справи в Західній Європі, де розробка родовищ здійснювалася на більш глибоких горизонтах, що значно ускладнювало і здорожувало ведення робіт.
У зв'язку із загальним зростанням споживання металів виключне розвиток отримало збагачення руд. У мануфактурний період стали широко застосовуватися основні, відомі ще з давніх часів, операції збагачення: випалення, дроблення, ручне сортування, просівання, подрібнення, промивка і амальгамування. Отримало розвиток в якості основного методу гравітаційне збагачення.
До одного з діячів епохи Відродження, чиї праці були присвячені гірничої справи та металургії, відноситься Ванноччо Бірінгуччо (1480-1539) - італійський вчений і інженер. Протягом довгого часу він вивчав гірничозаводське справу в Італії, Чехії, Німеччини та Австрії. У 1540 р. вшили його книга "Піротехнія", яка була свого роду технічним енциклопедією того часу. Повідомляються автором відомості грунтувалися на його власних спостереженнях.
"Піротехнія" складається з десяти книг (глав). Найбільший інтерес для збагачення корисних копалин представляють перші три книги. У них автор розглядає питання, пов'язані з властивостями золота, срібла, свинцю, дає опис різних корисних копалин, стосується випробування руд та їх обробки.
Слідом за книгою Ванноччо Бірінгуччо в 1544 р. з'явився грунтовну працю "Космографія" німецького вченого Себастіана Мюнстера (1489-1552).
"Космографія" містить опис відомих у ХVI ст. країн. Ця праця протягом ста років витримав більше 45 видань німецькою, латинською, французькою, італійською, англійською та чеських мовами. Серед інших відомостей автор наводить багато даних з гірничої справи, в тому числі і зі збагачення корисних копалин.
Інтерес Мюнстера до питань гірничої справи і збагачення корисних копалин, правда, що займає в "космографії" порівняно незначне місце, не випадковий. Кінець ХV і перша половина XVI ст. - Це період зростання гірничої промисловості, що є однією з передових галузей промисловості Німеччини.
Не будучи сам фахівцем у галузі гірничої справи, Мюнстер спирався в основному на праці античних авторів і своїх сучасників, в тому числі на ранні твори Агріколи, пов'язані з 1530-1546 рр..
Однак крім праць Агріколи, Мюнстер використовував матеріали, навіть невідомі Агрікола, яка представляє інтерес як найбільш ранні відомості з гірничої справи і збагаченню.
Матеріали монографії Мюнстера знайомлять читача з наступними збагачувальними процесами: дробленням - ручним і за допомогою Пестов, що приводяться в рух від наливного колеса; ручної рудоразборкой; мокрим збагаченням (гравітаційним), здійснюваним промиванням руди в кориті і в поточній по похилій площині воді.
Значення роботи Мюнстера "Космографія" для розробки питань, пов'язаних із збагаченням корисних копалин, полягає в тому, що вона була однією з перших публікацій, в якій були висвітлені накопичилися до середини XVI ст. фактичні дані щодо розвитку цієї галузі.
Особливе місце серед літературних пам'яток з гірничої справи і збагачення корисних копалин займає фундаментальну працю "De re metaiiica, libre XII" ("Про гірництво і металургію в 12 книгах"), виданий у 1556. Автор його - німецький вчений Георг (Георгій) Агрікола (1494-1555).
Г. Агрікола народився в Саксонії в м. Глаухау, отримав освіту в університетах Лейпцига і Болоньї. Працював лікарем в м. Хемніце (Саксонія), але зацікавившись мінералогією переїхав до м. Яхимов (Чехія) - найбільший центр гірничорудної промисловості. Заняття гірським справою в країні, що була протягом багатьох століть центром гірничорудної промисловості Європи, дали багатий матеріал для його праць.
Перша робота Агріколи в області гірничої справи була надрукована в 1530 р. в Базелі і називалася "Берманіус чи діалог про металургії". У 1546 р. вийшла ціла серія його робіт; "Про походження і причини того, що знаходиться під землею", "Про природу того, що випливає з землі", "Про природу копалин" та "Про давніх і нових металах". Основний свою працю "Про гірництво і металургію в 12 книгах" Агрікола закінчив у 1550 р. (опублікований посмертно в 1556 г). Робота над цією книгою тривала близько 20 років.
Твір це носить енциклопедичний характер. Відмінною рисою епохи як раз і було створення подібних праць стосовно до різних галузей науки і техніки. Гірнича справа, збагачення корисних копалин, металургія того часу, коли працював Г. Агрікола, переживали період швидкого розвитку і настійно вимагали узагальнення накопиченого протягом багатьох століть досвіду, систематизації знань. Саме ці завдання вперше поставив і успішно дозволив Г. Агрікола, створивши таку енциклопедію гірничорудної справи, збагачення корисних копалин і металургії, якою користувалися протягом тривалого часу.
Праця Агріколи зіграв важливу, прогресивну роль не тільки як енциклопедія гірничо-металургійних знань, але і при боротьбі з супротивниками гірничої справи, яких було не мало в епоху Відродження. Незважаючи на те, що на початку ХVI ст. гірнича справа, збагачення корисних копалин і металургія знаходилися в Європі вже на досить високому рівні, погляди на необхідність їх розвитку, в значній мірі успадковані ще від феодалізму, містили зневажливе ставлення до металів, і, особливо, золоту. Представники таких поглядів доводили недоцільність і навіть шкідливість занять в цих областях. Агрікола само ревно відстоював думку, що гірське справу корисно і необхідно людству, тому що без застосування металів не обходиться жодна галузь людської діяльності.
Прогрес у гірничій справі, збагаченні корисних копалин і металургії викликав появу нових праць. До них відносяться твори: В.І. Геннін (1734 р), директори заводів Нижнього Гарца Шлютера (1738 р) і пізніше М.В. Лоюносова (1763 г) і І.А. Шлаттера (1760 р).
За період, що відокремлює енциклопедію Агріколи від книг І.А. Шлаттера і М.В. Ломоносова, у розвитку гірничої справи Росії відбулися серйозні зміни. Протягом ХVI-ХVII ст. було відкрито велику кількість мідних, срібних і залізних родовищ, розпочато їх систематична розробка. У другій половині ХVII ст. був створений металургійний центр в районі Тули, що забезпечував всю країну залізом. Накопичений вікової народний досвід узагальнювався і передавався в рукописних керівництві.
Для розширення видобутку і переробки корисних копалин для використання світового досвіду гірничої справи до Росії запрошувалися з інших країн відповідні фахівці. Особливо багато їх було запрошено за часів Петра Першого. У 1700 р. він заснував у Москві Наказ рудокопних справ, а в 1719 р. для керівництва всієї гірської промисловістю була організована Берг-колегія і проголошена Берг-привілей.
Очолював Берг-колегію великий вчений і державний діяч Я.В. Брюс (1670-1735). Його діяльність стимулювала прогрес у видобутку і переробці руд у країні. Під його керівництвом була створена прекрасна лабораторія для дослідження і випробування руд і металів.
Таким чином, в Росії створилися сприятливі умови для / розвитку гірничої справи та збагачення. У першій половині ХУШ ст. на території Росії широко велася розвідка корисних копалин. Були відкриті основні вугільні родовища в Донецькому, підмосковному і Кузнецькому басейнах, розпочато розробку залізних, мідних і інших руд на Уралі.
Все це сприяло швидкому вдосконалення прийомів і методів гірничої справи і збагачення корисних копалин в Росії. З працями Агріколи російські добре були знайомі. Однак їх не тільки вивчали, але й далі розвивали, вирішували ті питання, які Агріколой "були тільки поставлені, або зовсім не зачеплені.
Першим друкованою працею стала книга І.О. Шлаттера "Грунтовне повчання рудному справі", опублікована в 1760 р., представляє перший друкований підручник, безпосередньо присвячений гірничої справи і збагачення корисних копалин. Сама його поява, враховуючи що автор розглядав гірнича справа без металургії та геології, свідчило про початок диференціації гірничої науки.
У книзі зосереджений великий комплекс відомостей по гірничо-збагачувальної техніки, досягнутої до середини ХVIII ст. у всіх країнах світу. Шлаттер зібрав і систематизував велику кількість практичних даних, завдяки його твору російські гірські фахівці змогли познайомитися з зарубіжними новинками в обладнанні. Саме тут вперше російською мовою було наведено опис парової машини, що зіграла визначну роль у розвитку багатьох галузей техніки, в тому числі і гірничо-збагачувальної.
Незважаючи на певні переваги, книга Шлаттера не містила суттєвих узагальнень та аналізу нових теоретичних поглядів, а також досить глибоких оцінок описуваних виробничих процесів.
Зовсім особливе місце в історії всієї гірничої науки, в тому числі і збагачення корисних копалин займає праця великого російського вченого М.В. Ломоносова "Перші підстави металургії, або рудних справ" (1763 р).
М.В. Ломоносов дивився на збагачення руд не тільки з точки зору підвищення в них вмісту металів, але і з точки зору поліпшення якісних показників подальшої металургійної переробки, наприклад, зниження втрат при плавці в результаті видалення летких компонентів.
П'ята частина праці присвячена відділенню металів і мінералів з руд. У ній послідовно викладені способи дроблення, рудоразборкі, подрібнення, мокрого збагачення, переважно шлюзового, а також відмулювання в чанах. Виходячи з їх опису, можна скласти схему збагачення.
Багато цінних положення були викладені М.В. Ломоносовим і в інших його роботах, що відносяться до гірничої справи, геології і написаних ним у період I741-I763 рр.. Виключне значення для історії збагачення корисних копалин має друге додаток до "Першим підставах металургії" - трактат "Про шари земних". У висловлених тут судженнях Ломоносов не відриває одні явища природи від інших, а розглядає їх як єдине ціле, пов'язуючи освіта мінералів та гірських порід з геологічними процесами. Такий підхід вченого повністю відповідає сучасним поглядам на ці питання.
На рубежі ХVIII-XIX ст. був опублікований тритомна праця І.Ф. Германа "Твори про сибірських рудниках і заводах" (1797-1807 рр.).. Він містив опис і гірничотехнічні характеристики найбільш важливих районів видобутку і переробки золота, срібла, міді та інших металів, особливо в Сибіру.
Збагачення зводилося до наступних операцій: дроблення, подрібнення, промивка на ручних і машинних вашгердах. У роботі докладно розказано про будівництво і дії вашгердов, веденні промивки.
Протягом кількох десятиліть вітчизняна гірничо-технічна література не поповнилася скільки-небудь значними творами. Для пояснення причин такого явища, необхідно хоча б коротко охарактеризувати соціально-економічне становище, яке склалося в першій половині XIX ст. і оцінити його вплив на гірничо-металургійне виробництво.
Починаючи з другої чверті XIX ст., У промисловості Росії став все більше застосовуватися вільно-найману працю. Економічні потреби країни, будівництво залізниць, нарешті, потреби у військових матеріалах викликали нагальну необхідність в якісному удосконаленні добувної та переробної промисловості.
Сталися зміни і в технічній реконструкції гірничо-збагачувальних підприємств. Одним з основних досягнень стало впровадження в 30-і рр.. XIX ст. Юхимом Черепановим парових машин, побудованих вперше на Уралі на Нижньо-Тагільський, а потім на Киштимському заводах. Росія була багата талановитими винахідниками, які часто були простими самоучками. Однак застосування нових винаходів, і взагалі технічний прогрес не знаходили належного розвитку в умовах кріпосного господарства.
Незважаючи на несприятливі умови, гірничозаводська техніка все ж домоглася певних успіхів. Російський метал високо цінувався за кордоном. Перевага якості російського заліза послужило, наприклад, навіть приводом до підробки іноземними заводчиками російського клейма. При покупці російського залозу, хоча воно і коштувало дорожче, віддавалася перевага.
Зростання споживання металів вимагав розвитку гірничо-переробної промисловості. Для освоєння і удосконалення гірничої техніки необхідні були спеціальні кадри, а також відповідні підручники і книги з гірничої справи.
У цих умовах в 1841 р. був опублікований тритомний Гірський словник "Григорія Івановича Спаського (1783-1864).
Реформа 1861 р. сприяла розвитку нових суспільно-економічних відносин у всіх областях російської промисловості, включаючи і гірську. У другій половині XIX ст. в порівнянні з першою, значно зріс видобуток золотих, залізних руд і кам'яного вугілля. Зрушення в гірській промисловості, що спостерігаються в Росії в кінці XIX ст. стимулювали розвиток всієї гірничої науки, в тому числі і збагачення корисних копалин. [1]
Перед збагаченням руду, як правило, призводять до такого стану, при якому містяться в ній мінерали будуть якомога повніше звільнені від зростків один з одним. Це досягається при дробленні і подрібненні руди та сортуванням подрібненого матеріалу за крупністю грохоченням або класифікацією. У свою чергу отриманий концентрат необхідно підготувати до металургійної переробки шляхом його зневоднення.
Таким чином, процес збагачення складається з підготовки руди до збагачення, власне збагачення і первинної підготовки концентрату до металургійної переробки.
Введення
Науково-технічний прогрес у збагаченні корисних копалин
І.М. Плаксін - видатний вчений в області збагачення корисних копалин
Висновок
Список літератури
Введення
У даній роботі розглядається науково-технічний прогресу в збагаченні корисних копалин з точки зору літературних праць XV-початку XX ст., А також вивчається внесок І.М. Плаксіна у розвиток даної науки. Збагачення руд як самостійна галузь гірничо-металургійного виробництва здійснюється методами механічної обробки, не пов'язаної з хімічними перетвореннями мінералів. Хімічний склад мінералів при цьому залишається незмінним; змінюються лише кількісні співвідношення між вмістом цінних мінералів і порожньої породи у вихідній сировині і продуктах збагачення.
Принципово до збагачувальних процесів можна віднести також процеси первинної металургійної переробки рудної сировини, спрямованої на виділення з неї цінного компонента в самостійний продукт методами хімічних впливів.
Численні способи механічного збагачення засновані на використанні відмінності у фізичних властивостях мінералів: щільності, крупності, форми, кольору і блиску, змочуваності, магнітної сприйнятливості та ін
Науково-технічний прогрес у збагаченні корисних копалин
Перші друковані джерела з гірничої справи, в які за традицією протягом ХVI-ХIХ ст. включалося і збагачення корисних копалин, з'явилися в епоху Відродження і пов'язані з іменами Ванноччо Бірннгуччо, Себастіана Мюнстера і Георгія Агріколи.Створення праць цих вчених саме в середині ХVI ст. не було випадковим. Щоб пояснити закономірний характер їх появи, необхідно хоча б у загальних рисах окреслити стан науки, техніки, виробництва і розглянути завдання, які стояли перед вченими в цей період часу.
Розвиток техніки першої половини ХVI ст. характеризується початком поширення мануфактур в Західній Європі. Цей процес торкнувся і гірничої справи. Цехова організація ремесла, що зіграла позитивну роль в період розвиненого феодалізму, стала гальмувати подальший розвиток гірничої справи. Тому стали з'являтися мануфактурні підприємства, які з'явилися одній з початкових форм капіталістичного виробництва.
Характерною рисою розвитку техніки у розглянутий період стало широке застосування таких великих винаходів як порох, папір, книгодрукування, компас і т.д. Відкриття пороху поклало початок вогнепальної артилерії, яка викликала справжню революцію у військовій справі і пред'явила особливі вимоги до гірничо-металургійної промисловості, в тому числі і до збагачення корисних копалин. Величезну роль у розвитку науки, техніки і культури в цілому відіграло книгодрукування.
На розвиток гірської промисловості Західної Європи зробили вплив і географічні відкриття. Наприклад, введення в експлуатацію багатих родовищ золота і срібла в Америці призвело до деякого занепаду гірничої справи в Західній Європі, де розробка родовищ здійснювалася на більш глибоких горизонтах, що значно ускладнювало і здорожувало ведення робіт.
У зв'язку із загальним зростанням споживання металів виключне розвиток отримало збагачення руд. У мануфактурний період стали широко застосовуватися основні, відомі ще з давніх часів, операції збагачення: випалення, дроблення, ручне сортування, просівання, подрібнення, промивка і амальгамування. Отримало розвиток в якості основного методу гравітаційне збагачення.
До одного з діячів епохи Відродження, чиї праці були присвячені гірничої справи та металургії, відноситься Ванноччо Бірінгуччо (1480-1539) - італійський вчений і інженер. Протягом довгого часу він вивчав гірничозаводське справу в Італії, Чехії, Німеччини та Австрії. У 1540 р. вшили його книга "Піротехнія", яка була свого роду технічним енциклопедією того часу. Повідомляються автором відомості грунтувалися на його власних спостереженнях.
"Піротехнія" складається з десяти книг (глав). Найбільший інтерес для збагачення корисних копалин представляють перші три книги. У них автор розглядає питання, пов'язані з властивостями золота, срібла, свинцю, дає опис різних корисних копалин, стосується випробування руд та їх обробки.
Слідом за книгою Ванноччо Бірінгуччо в 1544 р. з'явився грунтовну працю "Космографія" німецького вченого Себастіана Мюнстера (1489-1552).
"Космографія" містить опис відомих у ХVI ст. країн. Ця праця протягом ста років витримав більше 45 видань німецькою, латинською, французькою, італійською, англійською та чеських мовами. Серед інших відомостей автор наводить багато даних з гірничої справи, в тому числі і зі збагачення корисних копалин.
Інтерес Мюнстера до питань гірничої справи і збагачення корисних копалин, правда, що займає в "космографії" порівняно незначне місце, не випадковий. Кінець ХV і перша половина XVI ст. - Це період зростання гірничої промисловості, що є однією з передових галузей промисловості Німеччини.
Не будучи сам фахівцем у галузі гірничої справи, Мюнстер спирався в основному на праці античних авторів і своїх сучасників, в тому числі на ранні твори Агріколи, пов'язані з 1530-1546 рр..
Однак крім праць Агріколи, Мюнстер використовував матеріали, навіть невідомі Агрікола, яка представляє інтерес як найбільш ранні відомості з гірничої справи і збагаченню.
Матеріали монографії Мюнстера знайомлять читача з наступними збагачувальними процесами: дробленням - ручним і за допомогою Пестов, що приводяться в рух від наливного колеса; ручної рудоразборкой; мокрим збагаченням (гравітаційним), здійснюваним промиванням руди в кориті і в поточній по похилій площині воді.
Значення роботи Мюнстера "Космографія" для розробки питань, пов'язаних із збагаченням корисних копалин, полягає в тому, що вона була однією з перших публікацій, в якій були висвітлені накопичилися до середини XVI ст. фактичні дані щодо розвитку цієї галузі.
Особливе місце серед літературних пам'яток з гірничої справи і збагачення корисних копалин займає фундаментальну працю "De re metaiiica, libre XII" ("Про гірництво і металургію в 12 книгах"), виданий у 1556. Автор його - німецький вчений Георг (Георгій) Агрікола (1494-1555).
Г. Агрікола народився в Саксонії в м. Глаухау, отримав освіту в університетах Лейпцига і Болоньї. Працював лікарем в м. Хемніце (Саксонія), але зацікавившись мінералогією переїхав до м. Яхимов (Чехія) - найбільший центр гірничорудної промисловості. Заняття гірським справою в країні, що була протягом багатьох століть центром гірничорудної промисловості Європи, дали багатий матеріал для його праць.
Перша робота Агріколи в області гірничої справи була надрукована в 1530 р. в Базелі і називалася "Берманіус чи діалог про металургії". У 1546 р. вийшла ціла серія його робіт; "Про походження і причини того, що знаходиться під землею", "Про природу того, що випливає з землі", "Про природу копалин" та "Про давніх і нових металах". Основний свою працю "Про гірництво і металургію в 12 книгах" Агрікола закінчив у 1550 р. (опублікований посмертно в 1556 г). Робота над цією книгою тривала близько 20 років.
Твір це носить енциклопедичний характер. Відмінною рисою епохи як раз і було створення подібних праць стосовно до різних галузей науки і техніки. Гірнича справа, збагачення корисних копалин, металургія того часу, коли працював Г. Агрікола, переживали період швидкого розвитку і настійно вимагали узагальнення накопиченого протягом багатьох століть досвіду, систематизації знань. Саме ці завдання вперше поставив і успішно дозволив Г. Агрікола, створивши таку енциклопедію гірничорудної справи, збагачення корисних копалин і металургії, якою користувалися протягом тривалого часу.
Праця Агріколи зіграв важливу, прогресивну роль не тільки як енциклопедія гірничо-металургійних знань, але і при боротьбі з супротивниками гірничої справи, яких було не мало в епоху Відродження. Незважаючи на те, що на початку ХVI ст. гірнича справа, збагачення корисних копалин і металургія знаходилися в Європі вже на досить високому рівні, погляди на необхідність їх розвитку, в значній мірі успадковані ще від феодалізму, містили зневажливе ставлення до металів, і, особливо, золоту. Представники таких поглядів доводили недоцільність і навіть шкідливість занять в цих областях. Агрікола само ревно відстоював думку, що гірське справу корисно і необхідно людству, тому що без застосування металів не обходиться жодна галузь людської діяльності.
Прогрес у гірничій справі, збагаченні корисних копалин і металургії викликав появу нових праць. До них відносяться твори: В.І. Геннін (1734 р), директори заводів Нижнього Гарца Шлютера (1738 р) і пізніше М.В. Лоюносова (1763 г) і І.А. Шлаттера (1760 р).
За період, що відокремлює енциклопедію Агріколи від книг І.А. Шлаттера і М.В. Ломоносова, у розвитку гірничої справи Росії відбулися серйозні зміни. Протягом ХVI-ХVII ст. було відкрито велику кількість мідних, срібних і залізних родовищ, розпочато їх систематична розробка. У другій половині ХVII ст. був створений металургійний центр в районі Тули, що забезпечував всю країну залізом. Накопичений вікової народний досвід узагальнювався і передавався в рукописних керівництві.
Для розширення видобутку і переробки корисних копалин для використання світового досвіду гірничої справи до Росії запрошувалися з інших країн відповідні фахівці. Особливо багато їх було запрошено за часів Петра Першого. У 1700 р. він заснував у Москві Наказ рудокопних справ, а в 1719 р. для керівництва всієї гірської промисловістю була організована Берг-колегія і проголошена Берг-привілей.
Очолював Берг-колегію великий вчений і державний діяч Я.В. Брюс (1670-1735). Його діяльність стимулювала прогрес у видобутку і переробці руд у країні. Під його керівництвом була створена прекрасна лабораторія для дослідження і випробування руд і металів.
Таким чином, в Росії створилися сприятливі умови для / розвитку гірничої справи та збагачення. У першій половині ХУШ ст. на території Росії широко велася розвідка корисних копалин. Були відкриті основні вугільні родовища в Донецькому, підмосковному і Кузнецькому басейнах, розпочато розробку залізних, мідних і інших руд на Уралі.
Все це сприяло швидкому вдосконалення прийомів і методів гірничої справи і збагачення корисних копалин в Росії. З працями Агріколи російські добре були знайомі. Однак їх не тільки вивчали, але й далі розвивали, вирішували ті питання, які Агріколой "були тільки поставлені, або зовсім не зачеплені.
Першим друкованою працею стала книга І.О. Шлаттера "Грунтовне повчання рудному справі", опублікована в 1760 р., представляє перший друкований підручник, безпосередньо присвячений гірничої справи і збагачення корисних копалин. Сама його поява, враховуючи що автор розглядав гірнича справа без металургії та геології, свідчило про початок диференціації гірничої науки.
У книзі зосереджений великий комплекс відомостей по гірничо-збагачувальної техніки, досягнутої до середини ХVIII ст. у всіх країнах світу. Шлаттер зібрав і систематизував велику кількість практичних даних, завдяки його твору російські гірські фахівці змогли познайомитися з зарубіжними новинками в обладнанні. Саме тут вперше російською мовою було наведено опис парової машини, що зіграла визначну роль у розвитку багатьох галузей техніки, в тому числі і гірничо-збагачувальної.
Незважаючи на певні переваги, книга Шлаттера не містила суттєвих узагальнень та аналізу нових теоретичних поглядів, а також досить глибоких оцінок описуваних виробничих процесів.
Зовсім особливе місце в історії всієї гірничої науки, в тому числі і збагачення корисних копалин займає праця великого російського вченого М.В. Ломоносова "Перші підстави металургії, або рудних справ" (1763 р).
М.В. Ломоносов дивився на збагачення руд не тільки з точки зору підвищення в них вмісту металів, але і з точки зору поліпшення якісних показників подальшої металургійної переробки, наприклад, зниження втрат при плавці в результаті видалення летких компонентів.
П'ята частина праці присвячена відділенню металів і мінералів з руд. У ній послідовно викладені способи дроблення, рудоразборкі, подрібнення, мокрого збагачення, переважно шлюзового, а також відмулювання в чанах. Виходячи з їх опису, можна скласти схему збагачення.
Багато цінних положення були викладені М.В. Ломоносовим і в інших його роботах, що відносяться до гірничої справи, геології і написаних ним у період I741-I763 рр.. Виключне значення для історії збагачення корисних копалин має друге додаток до "Першим підставах металургії" - трактат "Про шари земних". У висловлених тут судженнях Ломоносов не відриває одні явища природи від інших, а розглядає їх як єдине ціле, пов'язуючи освіта мінералів та гірських порід з геологічними процесами. Такий підхід вченого повністю відповідає сучасним поглядам на ці питання.
На рубежі ХVIII-XIX ст. був опублікований тритомна праця І.Ф. Германа "Твори про сибірських рудниках і заводах" (1797-1807 рр.).. Він містив опис і гірничотехнічні характеристики найбільш важливих районів видобутку і переробки золота, срібла, міді та інших металів, особливо в Сибіру.
Збагачення зводилося до наступних операцій: дроблення, подрібнення, промивка на ручних і машинних вашгердах. У роботі докладно розказано про будівництво і дії вашгердов, веденні промивки.
Протягом кількох десятиліть вітчизняна гірничо-технічна література не поповнилася скільки-небудь значними творами. Для пояснення причин такого явища, необхідно хоча б коротко охарактеризувати соціально-економічне становище, яке склалося в першій половині XIX ст. і оцінити його вплив на гірничо-металургійне виробництво.
Починаючи з другої чверті XIX ст., У промисловості Росії став все більше застосовуватися вільно-найману працю. Економічні потреби країни, будівництво залізниць, нарешті, потреби у військових матеріалах викликали нагальну необхідність в якісному удосконаленні добувної та переробної промисловості.
Сталися зміни і в технічній реконструкції гірничо-збагачувальних підприємств. Одним з основних досягнень стало впровадження в 30-і рр.. XIX ст. Юхимом Черепановим парових машин, побудованих вперше на Уралі на Нижньо-Тагільський, а потім на Киштимському заводах. Росія була багата талановитими винахідниками, які часто були простими самоучками. Однак застосування нових винаходів, і взагалі технічний прогрес не знаходили належного розвитку в умовах кріпосного господарства.
Незважаючи на несприятливі умови, гірничозаводська техніка все ж домоглася певних успіхів. Російський метал високо цінувався за кордоном. Перевага якості російського заліза послужило, наприклад, навіть приводом до підробки іноземними заводчиками російського клейма. При покупці російського залозу, хоча воно і коштувало дорожче, віддавалася перевага.
Зростання споживання металів вимагав розвитку гірничо-переробної промисловості. Для освоєння і удосконалення гірничої техніки необхідні були спеціальні кадри, а також відповідні підручники і книги з гірничої справи.
У цих умовах в 1841 р. був опублікований тритомний Гірський словник "Григорія Івановича Спаського (1783-1864).
Реформа 1861 р. сприяла розвитку нових суспільно-економічних відносин у всіх областях російської промисловості, включаючи і гірську. У другій половині XIX ст. в порівнянні з першою, значно зріс видобуток золотих, залізних руд і кам'яного вугілля. Зрушення в гірській промисловості, що спостерігаються в Росії в кінці XIX ст. стимулювали розвиток всієї гірничої науки, в тому числі і збагачення корисних копалин. [1]
Перед збагаченням руду, як правило, призводять до такого стану, при якому містяться в ній мінерали будуть якомога повніше звільнені від зростків один з одним. Це досягається при дробленні і подрібненні руди та сортуванням подрібненого матеріалу за крупністю грохоченням або класифікацією. У свою чергу отриманий концентрат необхідно підготувати до металургійної переробки шляхом його зневоднення.
Таким чином, процес збагачення складається з підготовки руди до збагачення, власне збагачення і первинної підготовки концентрату до металургійної переробки.
Дроблення та подрібнення, сортування по крупності і зневоднення широко використовують також безпосередньо і в металургійному виробництві як підготовчих і допоміжних операцій.
Більшість операцій збагачувальної технології проводять у водному середовищі. Механічна суміш твердих матеріалів з рідиною, що володіє плинністю, називається пульпою. Вміст води в пульпу може бути як завгодно великим.
Попереднє збагачення рудної сировини значно дешевшими методами в порівнянні з металургійними забезпечує наступне:
1) підвищує комплексність використання вихідної сировини за рахунок виділення цінних компонентів в окремі концентрати, придатні для подальшої самостійної металургійної переробки;
2) здешевлює вартість наступних металургійних операцій і знижує собівартість одержуваних металів в першу чергу за рахунок скорочення обсягу матеріалів, що переробляються;
3) дозволяє переробляти бідні руди, непридатні для прямого металургійної переробки.
У 1920 р. І.М. Плаксін поступив на гірничозаводське відділення Далекосхідного політехнічного інституту (невдовзі перетвореного в Далекосхідний державний університет) у м. Владивостоці і в травні 1926 р. закінчив його, отримавши звання гірничого інженера. Теми, вибрані Ігорем Миколайовичем для диплома, були пов'язані із збагаченням корисних копалин і гідрометалургії. Цій тематиці він залишився вірним до кінця своїх днів.
Уже в роки студентства у І.М. Плаксіна з'явилася тяга до наукових досліджень. Без відриву від навчання він працював відповідальним лаборантом-дослідником і аналітиком в хіміко-металургійної лабораторії. У 1923 р. І.М. Плаксіна обирають науковим співробітником по кафедрі загальної та неорганічної хімії. Крім того, він веде заняття з фізичної та технічної хімії. Про зростаючому авторитеті І.М. Плаксіна серед наукової громадськості університету свідчить і його обрання вченим секретарем Далекосхідної філії російського фізико-хімічного товариства та Науково-технічного товариства при університеті.
Надалі велику роль у формуванні І.М. Плаксіна як вченого відіграв Інститут хімії АН СРСР у Ленінграді, куди він був направлений для продовження та завершення дослідження з металургії золота. У 1927 р. вже працював в лабораторії, очолюваної директором інституту академіком Н.С. Курнакова. Використовуючи створені Курнакова методи фізико-хімічного аналізу, Плаксін вперше в гідрометалургії детально вивчив систему золото-ртуть, що є теоретичною основою амальгамування - одного з важливих методів в ті роки вилучення золота з руд. Результати досліджень він доповів на V Менделеевском з'їзді в 1928 р. В особовій справі І.М. Плаксіна зберігся документ, підписаний академіком А.А. Скочинського, де дана досить висока оцінка цих робіт Плаксіна.
У 1928 р. І.М. Плаксіна запросили працювати в Московську гірську академію. Саме тут завершилося формування Плаксіна як видатного вченого і організатора. Він поступово стає одним з провідних вчених країни, вмілим керівником великих наукових колективів. У 1930 р. зі складу Московської гірничої академії виділився ряд самостійних інститутів, серед яких - Московський інститут кольорових металів і золота. У цьому інституті була створена кафедра металургії благородних металів, яку очолив 30-річний професор І.М. Плаксін.
Навіть зараз, у період швидкого зростання наукової молоді, професор в 30 років - велика рідкість. У 30-ті роки такий молодий професор, та ще керівник кафедри - явище виняткове. Це підтверджує яскраві здібності І.М. Плаксіна як вченого і організатора науки. Тому не дивно, що вже в 1932 р. Ігор Миколайович стає заступником директора Московського інституту кольорових металів і золота з наукової і навчальної роботи. У ці ж роки він є науковим керівником НІС Золото і консультантом Гіпрозолото. У 1937 р. І.М. Плаксін захистив докторську дисертацію з гідрометалургії золота, яка потім увійшла в усі підручники і стала класичною.
Підсумовуючи внесок І.М. Плаксіна в гідрометалургію, слід констатувати, що він розробив фізико-хімічні основи амальгамування і вилуговування, досліджував систему "золото-ртуть" детально вивчив явище "стомлюваності" ціаністих розчинів, кінетику розчинення металів і утворення на їх поверхні пасивуючих плівок, запропонував методи інтенсифікації ціанування в автоклавах із застосуванням кисню і озону, нові розчинники золота та ін За фундаментальну працю "Гідрометалургія" (1951 р) І. М. Плаксін спільно з Д. М. Юхтановим були удостоєні Державної премії СРСР. Книга ввібрала всі найбільш суттєве, що зробили в гідрометалургії І. М. Плаксін і представники його школи, особливо в галузі теоретичних основ.
Як відомо, гідрометалургія і збагачення корисних копалин - області багато в чому суміжні. Компетентність І.М. Плаксіна в питаннях збагачення корисних копалин прислужилася велику службу нашої промисловості ще в роки Великої Вітчизняної війни. За завданням Наркома кольорової металургії І.М. Плаксін спільно з К.Л. Пожарицький робив науково-технічні експертизи для уральських і сибірських заводів кольорової металургії.
Вивчаючи наукову спадщину І.М. Плаксіна, мимоволі звертаєш увагу на його прагнення до узагальнень і на його прозорливість. Ці риси яскраво проявилися вже в 30-ті роки, коли були опубліковані такі відомі роботи І.М. Плаксіна як "Обробка золотих руд" (1932 р), "Металургія золота, срібла і платини", ч.1. Фізико-хімічні основи "(1935 р); Взаємодія сплавів і самородного золота з ртуттю і ціанистими розчинами" (1937 г) і, нарешті, в 1937 р. - друга частина підручника "Металургія золота, срібла і платини". З виходом у світ цих робіт вітчизняна металургія отримала саму передову і досконалу теоретичну базу виробництва благородних металів.
У своїх роботах незалежно від того, чи носили вони переважно теоретичний чи технологічний характер, І.М. Плаксін завжди виступав як учений і інженер. Його теоретичні дослідження відрізнялися практичної цілеспрямованістю, а технологічні - виконувались на високому теоретичному рівні. Цим і пояснюється, що всі роботи І.М. Плаксіна - теоретично обгрунтовані і практично актуальні.
Не дивно, що Плаксіна завжди цікавила проблема інтенсифікації технологічних процесів. До їх числа належать: електроамальгамація, активна амальгамування платини, ціанування під тиском повітря, ціанування в атмосфері кисню, ціанування із застосуванням озону, осадження золота з пульпи цинкової амальгамою. Ігор Миколайович вперше висунув питання про важливість для гідрометалургії і збагачення форм знаходження благородних металів у рудах та продуктах їх переробки; виконані в цій галузі дослідження мають принципове значення.
Спільно зі співробітниками їм вивчені форми знаходження золота в кварцових і сульфідних рудах, розроблені методи вивчення тонкодисперсного золота, встановлені форми втрат золота з хвостами амальгамування, ціанування і флотації. Широкі дослідження були проведені з вивчення форм знаходження деяких кольорових металів у рудах Норильського родовища. Знайдені нові рішення в області гідрометалургії і збагачення корисних копалин висунули вітчизняну науку на передові рубежі.
Проблемами збагачення корисних копалин І.М. Плаксін зацікавився ще при вирішенні теоретичних і практичних завдань у галузі гідрометалургії. Вже тоді він ясно побачив технологічну близькість цих двох процесів і високу ефективність у ряді випадків їх спільного застосування для забезпечення досить високого вилучення та комплексного використання мінеральної сировини.
Проте до Великої Вітчизняної війни вчений не проводив спеціальних досліджень, присвячених вивченню власне збагачувальних проблем. Початок був покладений у 1943 р., коли І.М. Плаксін став науковим керівником великого науково-дослідного інституту зі збагачення корисних копалин Механобр, евакуйованого з Ленінграда до Свердловська. Число робіт, які виконує вчений в області збагачення, різко збільшується.
У 1946 р. І.М. Плаксін обирається членом-кореспондентом АН СРСР і швидко стає визнаним і найбільш авторитетним вченим в області збагачення корисних копалин. Створений ним в Інституті гірничої справи АН СРСР відділ збагачення корисних копалин охоплює за тематикою робіт всі найбільш важливі напрямки збагачувальної науки і техніки. У відділі виросли такі відомі вчені як проф. Р.Ш. Шафе, Л.П. Старчик, Ю.Б. Рубінштейн, Г.Д. Краснов, академік В.А. Чантурія. Дослідженням в області збагачення корисних копалин І.М. Плаксін присвятив 25 років свого життя. За цей час він вніс у цю область воістину величезний внесок.
У 40-50-і роки основним напрямом досліджень І.М. Плаксіна було вивчення взаємодії кисню з сульфідами, а потім і несульфіднимі мінералами і вплив цієї взаємодії на подальшу флотацію мінералів.
І.М. Плаксін був першим з учених, хто вказав на принципово важливе положення про те, що характер зв'язку в кристалічній решітці впливає на умови утворення поверхневих сполук при окисленні мінералу.
У 1949 р. в ДАН СРСР І.М. Плаксін публікує роботу "Про причини виникнення природної гідрофобності сульфідних мінералів в умовах флотації", в якій був зроблений перший крок на шляху до пояснення причин так званої природної флотації мінералів. Узагальнені дослідження, проведені в цьому напрямку, вчений виклав у доповіді "Роль реагентів і газів у флотаційних взаємодіях", доложенном на II Міжнародному конгресі з поверхневої активності в Лондоні в 1956 р.
Ефективність проведених І.М. Плаксін робіт пояснюється глибокими знаннями в галузі фундаментальних наук і тим, що він уміло привертав методи досліджень з різних областей до розроблюваних проблем збагачення корисних копалин. Цей підхід став характерним для всієї Плаксінской школи.
Розробку або вибір методу вчений ніколи не розглядав як самоціль, він завжди прагнув вгадати які результати і вирішення яких завдань може забезпечити той чи інший метод. І.М. Плаксін і сам був творцем багатьох нових прогресивних методів дослідження. Це особливо добре видно на прикладі використання методів мічених атомів (радіометрії та мікроавторадіографіі), інфрачервоної спектроскопії і електрофізичних методів. Дані методи виявилися найбільш результативними при вивченні взаємодії мінералів з реагентами в процесах флотації. І.М. Плаксін із співробітниками розробили кілька різновидів мікроавторадіографіі.
Характерною рисою творчості Ігоря Миколайовича було прагнення увібрати все нове і прогресивне і впровадити у свої роботи. Особливо наочно ця риса простежується на прикладі розвитку ядерно-фізичних методів дослідження речовинного складу. Слід врахувати, що ним у співавторстві, головним чином, з його учнем доктором технічних наук Л.П. Старчиков опубліковано з цих питань понад 100 робіт. У них повно і чітко викладені основи більш ніж 20 розроблених ним із співробітниками методів ядерно-фізичного контролю.
Відомий фахівець в області радіометричного збагачення корисних копалин професор В.А. Мокроусов у своїх спогадах про І.М. Плаксін зазначав: "З усіх чудових рис Ігоря Миколайовича на мене особливо велике враження справляла винятково розвинене в нього почуття нового. Ігор Миколайович був першим, хто повною мірою оцінив, великі можливості використання в процесах рудопідготовки корисних копалин різних видів випромінювання. І це було в той час, коли більшість фахівців не бачили тут великих перспектив ".
Почуття нового допомагало І.М. Плаксін обгрунтовувати і ставити великі наукові завдання, які поєднуються з державним підходом до їх вирішення. Так, ідея комплексного використання мінеральної сировини, яка приваблює Ігоря Миколайовича ще в ранній період його творчості отримала подальший розвиток. Він випустив дві монографії (у співавторстві), цілком присвячені даній проблемі, які зіграли важливу роль в її рішенні: "Комплексне використання свинцево-цинкового сировини" (1963 р); "Комплексне використання молібденових руд" (1965 р). З цієї великої проблеми Ігор Миколайович часто виступал.3 червня 1966 вчений опублікував у "Правді" статтю "Комплексно використовувати руди", що викликала численні відгуки.
Узагальнений аналіз наукових праць І.М. Плаксіна в області збагачення корисних копалин, дозволяє зробити висновок про величезний внесок, який вніс цей учений у розвиток її науково-технічних основ. Комплекс фундаментальних досліджень проведених І.М. Плаксін і створеної ним школою з використанням ряду нових прецизійних методик, дав можливість вперше перейти від якісного опису механізму флотації до кількісного. Всебічне вивчення процесу взаємодії реагентів з сульфідними мінералами, що базується на останніх досягненнях кристалохімії і кристалофізики, фізикохімії та фізики напівпровідників, дозволило відкрити ряд принципово нових положень у механізмі сорбції ксантогената на сульфідних мінералах і, як наслідок, розробити і впровадити нові технології при збагаченні поліметалічних руд. Виникли нові напрями підвищення контрастності властивостей мінералів. Неоціненною є його заслуга в розробці теорії і створенні ряду комбінованих методів збагачення - флотоотсадкі, флотогравітаціі на столах. За створення і впровадження останнього І.М. Плаксін в 1952 р. був удостоєний Державної премії СРСР.
Праці І.М. Плаксіна в області гідрометалургії і збагачення корисних копалин отримали всесвітню популярність. Однак є й інша область знань, в яку він вніс великий внесок. Це - історія науки і техніки: вчений виконав понад 30 оригінальних робіт у цій області. Серед них можна назвати "Зародження основ благородних металів" (1948 р), "Історія розвитку пробірного аналізу. До 250-річчю заснування пробірного нагляду в Росії" (1950 р); "Про труди Георгія Агріколи в області збагачення руд, металургії та пробірного аналізу "(1955 р).
Великою заслугою Ігоря Миколайовича була організація при АН СРСР Наукової ради з фізико-хімічними проблем збагачення корисних копалин, до складу якого увійшли всі провідні вчені в галузі збагачення корисних копалин і великі діячі промисловості. Під керівництвом І.М. Плаксіна Наукова рада виконав велику роботу з координації наукових досліджень за пріоритетними напрямками в області збагачення корисних копалин і до теперішнього часу - високоавторитетні громадський орган збагачувальної науки, що сприяє високому рівню розвитку збагачення корисних копалин в Росії.
Визнання високого наукового авторитету І.М. Плаксіна за кордоном підтверджується численними запрошеннями, які він отримував для виступів з лекціями в Колумбійському, Лондонському університетах, інститутах Китаю, Італії, США, Канади та інших країн; його лекції, прочитані ним в 1957, 1958, 1965, 1966 рр.., Сприяли зміцненню позицій радянської науки за кордоном і пропаганді її найбільш значних досягнень.
Радянський Уряд високо оцінило заслуги Ігоря Миколайовича перед наукою і Батьківщиною і нагородило його орденом Леніна, орденом Трудового Червоного Прапора і медалями. І.М. Плаксін двічі удостоєний Державної премії СРСР. Крім того, І.М. Плаксін був нагороджений значками "Відмінник кольорової металургії" та "Відмінник металургійної промисловості" (1940, 1950 рр..), Знаком Шахтарська слава I ступеня (1958 р) і II ступеня (1962 р).
Голова радянської наукової школи в галузі первинної переробки мінеральної сировини І.М. Плаксін зробив найбільший внесок у розвиток теорії процесу флотації. Комплекс фундаментальних досліджень, проведений членом-кореспондентом АН СРСР І.М. Плаксін і його школою з використанням ряду нових прецизійних методів, дав можливість вперше перейти від якісного опису механізму флотації сульфідів до кількісного. Всебічне вивчення процесу взаємодії сульфгідрильних реагентів з мінералами, що базується на останніх досягненнях кристалохімії і кристалофізики, фізикохімії, квантової хімії та фізики напівпровідників, застосування прогресивних математичних і експериментальних методів дослідження процесу флотації на макро - і мікро рівні - від термодинамічного аналізу іонно-молекулярного складу рідкої фази до використання мічених атомів, мікроавторадіографіческіх, електрохімічних та електрофізичних методик дослідження поверхневих фізико-хімічних і флотаційних властивостей сульфідів, дозволило ряд принципово нових положень у механізмі сорбції ксантогената на сульфідах.
Вперше була обгрунтована стадіальність процесу сорбції кисню, вивчено її кінетичні особливості, виявлені ряд електрохімічної активності сульфідів і її роль в неоднорідності закріплення збирача на мінералах, кількість і форми закріплення ксантогената в залежності від типу провідності і співвідношення концентрації носіїв електронного й діркового типу. Наступні наші і зарубіжні дослідження підтвердили дану закономірність для всіх мінералів, що володіють напівпровідниковими властивостями.
Висновки І.М. Плаксіна і його школи про механізм взаємодії сульфгідрильних збирачів з сульфідами, послужили основою для обгрунтування нових пріоритетних напрямків в галузі фундаментальних досліджень процесу флотації і розробки прогресивних методів інтенсифікації та поділу мінеральних компонентів.
Починаючи з 70-х років школою І.Н. Плаксіна були проведені комплексні дослідження з вивчення фазового складу сульфідів, кінетики протікання електрохімічних реакцій, сорбційних і флотаційних властивостей мінералів у процесі електрохімічної поляризації мінеральних суспензій, що дозволило розкрити механізм адсорбційно-десорбційної процесів, що протікають на сульфідах, і науково обгрунтувати режими електрохімічної обробки пульп для різних видів мінеральної сировини, що забезпечують підвищення контрастності технологічних властивостей мінералів. Реалізація нової технології на ряді гірничо-збагачувальних комбінатів дозволила підвищити продуктивність процесу в 1,2 - 1,3 рази, вилучення металів і якість концентратів на 2% - 5%.
Теоретично обгрунтовано та експериментально підтверджено ефективність електрохімічного методу водопідготовки за рахунок регулювання іонно-молекулярного складу, фізико-хімічних і окислювально-відновних властивостей рідкої фази. Екологічно безпечний метод апробовано при флотаційному збагаченні поліметалічних, шеєлітових, апатит-фосфорітових руд і реалізований на підприємствах АК "АЛРОСА" при збагаченні алмазосодержащих кімберлітів.
Науково і експериментально підтверджено високу ефективність енергетичних методів впливу на мінеральні комплекси (енергія прискорених електронів, потужні електромагнітні імпульси), що дозволяють направлено регулювати співвідношення концентрації носіїв електричного заряду, створення додаткових дефектів, мікротріщин і каналів пробою в кристалічній структурі мінералів, сорбційні та технологічні властивості мінералів, що дозволяє не тільки знизити витрату електроенергії на процеси дезінтеграції та розкриття мінеральних комплексів, але і підвищити технологічні показники вилучення цінних компонентів з руд.
Таким чином, на основі теоретичних і експериментальних досліджень виконаних членом-кореспондентом АН СРСР І.М. Плаксін і його школою, була створена струнка, єдина теорія процесу флотації, яка послужила фундаментом принципово нових напрямків, як в теорії, так і технології флотаційного процесу.
Ім'я Ігоря Миколайовича Плаксіна по праву займає одне з найпочесніших місць в історії розвитку не лише вітчизняної, а й світової науки і техніки.
Ігор Миколайович Плаксін - один з основоположників сучасної теорії гідрометалургії благородних металів і збагачення корисних копалин. Його діяльність дуже багатогранна. Вона плідно розвивалася в науковому, інженерному, педагогічному та громадському напрямках, при цьому результати досліджень впроваджувалися на підприємствах і приносили технічний і економічний ефект.
Найважливіші дослідження провів І.М. Плаксін в області теорії і технології флотаційного збагачення руд і вугілля, що має дуже велике промислове значення. Десятки мільйонів тонн руд кольорових і рідкісних металів, гірничохімічної сировини і вугілля переробляються цим способом.
І.М. Плаксін не обмежувався дослідженнями тільки в області флотації та гідрометалургії. Їм проведено ряд дуже істотних робіт з теорії гравітаційних та інших методів збагачення корисних копалин. Його перу належить понад тридцяти робіт з історії металургії та збагачення корисних копалин.
У світовій історії гірничої справи І.М. Плаксін значиться як "збагачувач номер один".
Щорічно проводяться "Плаксінскіе читання", присвячені стану гірничої науки і техніки.
2. Виробництво кольорових металлов.Н.І. Уткін. - М.: "Інтермет Інжиніринг". 2000. - 442 с.
3. В.А. Чантурія, Т.В. Глембоцькі. Творчий портрет вченого (до 100-річчя від дня народження члена-кореспондента І. М. Плаксіна) / / Вісник ОГГГГН РАН, № 4 (14) 2000 / / http://www.scgis.ru/russian/cp1251/h_dgggms/ 4-2000/plaksin-100. htm # begin
Більшість операцій збагачувальної технології проводять у водному середовищі. Механічна суміш твердих матеріалів з рідиною, що володіє плинністю, називається пульпою. Вміст води в пульпу може бути як завгодно великим.
Попереднє збагачення рудної сировини значно дешевшими методами в порівнянні з металургійними забезпечує наступне:
1) підвищує комплексність використання вихідної сировини за рахунок виділення цінних компонентів в окремі концентрати, придатні для подальшої самостійної металургійної переробки;
2) здешевлює вартість наступних металургійних операцій і знижує собівартість одержуваних металів в першу чергу за рахунок скорочення обсягу матеріалів, що переробляються;
3) дозволяє переробляти бідні руди, непридатні для прямого металургійної переробки.
І.М. Плаксін - видатний вчений в області збагачення корисних копалин
Ігор Миколайович Плаксін народився 8 жовтня 1900 р. в родині інтелігентів у м. Уфі. У 1918 р. закінчив Уфимське реальне училище і вступив до Омський політехнічний інститут на хімічний факультет. З самого дитинства Ігор цікавився багатьма речами, але найбільше книгами - пристрасну любов до них він зберіг на все життя.У 1920 р. І.М. Плаксін поступив на гірничозаводське відділення Далекосхідного політехнічного інституту (невдовзі перетвореного в Далекосхідний державний університет) у м. Владивостоці і в травні 1926 р. закінчив його, отримавши звання гірничого інженера. Теми, вибрані Ігорем Миколайовичем для диплома, були пов'язані із збагаченням корисних копалин і гідрометалургії. Цій тематиці він залишився вірним до кінця своїх днів.
Уже в роки студентства у І.М. Плаксіна з'явилася тяга до наукових досліджень. Без відриву від навчання він працював відповідальним лаборантом-дослідником і аналітиком в хіміко-металургійної лабораторії. У 1923 р. І.М. Плаксіна обирають науковим співробітником по кафедрі загальної та неорганічної хімії. Крім того, він веде заняття з фізичної та технічної хімії. Про зростаючому авторитеті І.М. Плаксіна серед наукової громадськості університету свідчить і його обрання вченим секретарем Далекосхідної філії російського фізико-хімічного товариства та Науково-технічного товариства при університеті.
Надалі велику роль у формуванні І.М. Плаксіна як вченого відіграв Інститут хімії АН СРСР у Ленінграді, куди він був направлений для продовження та завершення дослідження з металургії золота. У 1927 р. вже працював в лабораторії, очолюваної директором інституту академіком Н.С. Курнакова. Використовуючи створені Курнакова методи фізико-хімічного аналізу, Плаксін вперше в гідрометалургії детально вивчив систему золото-ртуть, що є теоретичною основою амальгамування - одного з важливих методів в ті роки вилучення золота з руд. Результати досліджень він доповів на V Менделеевском з'їзді в 1928 р. В особовій справі І.М. Плаксіна зберігся документ, підписаний академіком А.А. Скочинського, де дана досить висока оцінка цих робіт Плаксіна.
У 1928 р. І.М. Плаксіна запросили працювати в Московську гірську академію. Саме тут завершилося формування Плаксіна як видатного вченого і організатора. Він поступово стає одним з провідних вчених країни, вмілим керівником великих наукових колективів. У 1930 р. зі складу Московської гірничої академії виділився ряд самостійних інститутів, серед яких - Московський інститут кольорових металів і золота. У цьому інституті була створена кафедра металургії благородних металів, яку очолив 30-річний професор І.М. Плаксін.
Навіть зараз, у період швидкого зростання наукової молоді, професор в 30 років - велика рідкість. У 30-ті роки такий молодий професор, та ще керівник кафедри - явище виняткове. Це підтверджує яскраві здібності І.М. Плаксіна як вченого і організатора науки. Тому не дивно, що вже в 1932 р. Ігор Миколайович стає заступником директора Московського інституту кольорових металів і золота з наукової і навчальної роботи. У ці ж роки він є науковим керівником НІС Золото і консультантом Гіпрозолото. У 1937 р. І.М. Плаксін захистив докторську дисертацію з гідрометалургії золота, яка потім увійшла в усі підручники і стала класичною.
Підсумовуючи внесок І.М. Плаксіна в гідрометалургію, слід констатувати, що він розробив фізико-хімічні основи амальгамування і вилуговування, досліджував систему "золото-ртуть" детально вивчив явище "стомлюваності" ціаністих розчинів, кінетику розчинення металів і утворення на їх поверхні пасивуючих плівок, запропонував методи інтенсифікації ціанування в автоклавах із застосуванням кисню і озону, нові розчинники золота та ін За фундаментальну працю "Гідрометалургія" (1951 р) І. М. Плаксін спільно з Д. М. Юхтановим були удостоєні Державної премії СРСР. Книга ввібрала всі найбільш суттєве, що зробили в гідрометалургії І. М. Плаксін і представники його школи, особливо в галузі теоретичних основ.
Як відомо, гідрометалургія і збагачення корисних копалин - області багато в чому суміжні. Компетентність І.М. Плаксіна в питаннях збагачення корисних копалин прислужилася велику службу нашої промисловості ще в роки Великої Вітчизняної війни. За завданням Наркома кольорової металургії І.М. Плаксін спільно з К.Л. Пожарицький робив науково-технічні експертизи для уральських і сибірських заводів кольорової металургії.
Вивчаючи наукову спадщину І.М. Плаксіна, мимоволі звертаєш увагу на його прагнення до узагальнень і на його прозорливість. Ці риси яскраво проявилися вже в 30-ті роки, коли були опубліковані такі відомі роботи І.М. Плаксіна як "Обробка золотих руд" (1932 р), "Металургія золота, срібла і платини", ч.1. Фізико-хімічні основи "(1935 р); Взаємодія сплавів і самородного золота з ртуттю і ціанистими розчинами" (1937 г) і, нарешті, в 1937 р. - друга частина підручника "Металургія золота, срібла і платини". З виходом у світ цих робіт вітчизняна металургія отримала саму передову і досконалу теоретичну базу виробництва благородних металів.
У своїх роботах незалежно від того, чи носили вони переважно теоретичний чи технологічний характер, І.М. Плаксін завжди виступав як учений і інженер. Його теоретичні дослідження відрізнялися практичної цілеспрямованістю, а технологічні - виконувались на високому теоретичному рівні. Цим і пояснюється, що всі роботи І.М. Плаксіна - теоретично обгрунтовані і практично актуальні.
Не дивно, що Плаксіна завжди цікавила проблема інтенсифікації технологічних процесів. До їх числа належать: електроамальгамація, активна амальгамування платини, ціанування під тиском повітря, ціанування в атмосфері кисню, ціанування із застосуванням озону, осадження золота з пульпи цинкової амальгамою. Ігор Миколайович вперше висунув питання про важливість для гідрометалургії і збагачення форм знаходження благородних металів у рудах та продуктах їх переробки; виконані в цій галузі дослідження мають принципове значення.
Спільно зі співробітниками їм вивчені форми знаходження золота в кварцових і сульфідних рудах, розроблені методи вивчення тонкодисперсного золота, встановлені форми втрат золота з хвостами амальгамування, ціанування і флотації. Широкі дослідження були проведені з вивчення форм знаходження деяких кольорових металів у рудах Норильського родовища. Знайдені нові рішення в області гідрометалургії і збагачення корисних копалин висунули вітчизняну науку на передові рубежі.
Проблемами збагачення корисних копалин І.М. Плаксін зацікавився ще при вирішенні теоретичних і практичних завдань у галузі гідрометалургії. Вже тоді він ясно побачив технологічну близькість цих двох процесів і високу ефективність у ряді випадків їх спільного застосування для забезпечення досить високого вилучення та комплексного використання мінеральної сировини.
Проте до Великої Вітчизняної війни вчений не проводив спеціальних досліджень, присвячених вивченню власне збагачувальних проблем. Початок був покладений у 1943 р., коли І.М. Плаксін став науковим керівником великого науково-дослідного інституту зі збагачення корисних копалин Механобр, евакуйованого з Ленінграда до Свердловська. Число робіт, які виконує вчений в області збагачення, різко збільшується.
У 1946 р. І.М. Плаксін обирається членом-кореспондентом АН СРСР і швидко стає визнаним і найбільш авторитетним вченим в області збагачення корисних копалин. Створений ним в Інституті гірничої справи АН СРСР відділ збагачення корисних копалин охоплює за тематикою робіт всі найбільш важливі напрямки збагачувальної науки і техніки. У відділі виросли такі відомі вчені як проф. Р.Ш. Шафе, Л.П. Старчик, Ю.Б. Рубінштейн, Г.Д. Краснов, академік В.А. Чантурія. Дослідженням в області збагачення корисних копалин І.М. Плаксін присвятив 25 років свого життя. За цей час він вніс у цю область воістину величезний внесок.
У 40-50-і роки основним напрямом досліджень І.М. Плаксіна було вивчення взаємодії кисню з сульфідами, а потім і несульфіднимі мінералами і вплив цієї взаємодії на подальшу флотацію мінералів.
І.М. Плаксін був першим з учених, хто вказав на принципово важливе положення про те, що характер зв'язку в кристалічній решітці впливає на умови утворення поверхневих сполук при окисленні мінералу.
У 1949 р. в ДАН СРСР І.М. Плаксін публікує роботу "Про причини виникнення природної гідрофобності сульфідних мінералів в умовах флотації", в якій був зроблений перший крок на шляху до пояснення причин так званої природної флотації мінералів. Узагальнені дослідження, проведені в цьому напрямку, вчений виклав у доповіді "Роль реагентів і газів у флотаційних взаємодіях", доложенном на II Міжнародному конгресі з поверхневої активності в Лондоні в 1956 р.
Ефективність проведених І.М. Плаксін робіт пояснюється глибокими знаннями в галузі фундаментальних наук і тим, що він уміло привертав методи досліджень з різних областей до розроблюваних проблем збагачення корисних копалин. Цей підхід став характерним для всієї Плаксінской школи.
Розробку або вибір методу вчений ніколи не розглядав як самоціль, він завжди прагнув вгадати які результати і вирішення яких завдань може забезпечити той чи інший метод. І.М. Плаксін і сам був творцем багатьох нових прогресивних методів дослідження. Це особливо добре видно на прикладі використання методів мічених атомів (радіометрії та мікроавторадіографіі), інфрачервоної спектроскопії і електрофізичних методів. Дані методи виявилися найбільш результативними при вивченні взаємодії мінералів з реагентами в процесах флотації. І.М. Плаксін із співробітниками розробили кілька різновидів мікроавторадіографіі.
Характерною рисою творчості Ігоря Миколайовича було прагнення увібрати все нове і прогресивне і впровадити у свої роботи. Особливо наочно ця риса простежується на прикладі розвитку ядерно-фізичних методів дослідження речовинного складу. Слід врахувати, що ним у співавторстві, головним чином, з його учнем доктором технічних наук Л.П. Старчиков опубліковано з цих питань понад 100 робіт. У них повно і чітко викладені основи більш ніж 20 розроблених ним із співробітниками методів ядерно-фізичного контролю.
Відомий фахівець в області радіометричного збагачення корисних копалин професор В.А. Мокроусов у своїх спогадах про І.М. Плаксін зазначав: "З усіх чудових рис Ігоря Миколайовича на мене особливо велике враження справляла винятково розвинене в нього почуття нового. Ігор Миколайович був першим, хто повною мірою оцінив, великі можливості використання в процесах рудопідготовки корисних копалин різних видів випромінювання. І це було в той час, коли більшість фахівців не бачили тут великих перспектив ".
Почуття нового допомагало І.М. Плаксін обгрунтовувати і ставити великі наукові завдання, які поєднуються з державним підходом до їх вирішення. Так, ідея комплексного використання мінеральної сировини, яка приваблює Ігоря Миколайовича ще в ранній період його творчості отримала подальший розвиток. Він випустив дві монографії (у співавторстві), цілком присвячені даній проблемі, які зіграли важливу роль в її рішенні: "Комплексне використання свинцево-цинкового сировини" (1963 р); "Комплексне використання молібденових руд" (1965 р). З цієї великої проблеми Ігор Миколайович часто виступал.3 червня 1966 вчений опублікував у "Правді" статтю "Комплексно використовувати руди", що викликала численні відгуки.
Узагальнений аналіз наукових праць І.М. Плаксіна в області збагачення корисних копалин, дозволяє зробити висновок про величезний внесок, який вніс цей учений у розвиток її науково-технічних основ. Комплекс фундаментальних досліджень проведених І.М. Плаксін і створеної ним школою з використанням ряду нових прецизійних методик, дав можливість вперше перейти від якісного опису механізму флотації до кількісного. Всебічне вивчення процесу взаємодії реагентів з сульфідними мінералами, що базується на останніх досягненнях кристалохімії і кристалофізики, фізикохімії та фізики напівпровідників, дозволило відкрити ряд принципово нових положень у механізмі сорбції ксантогената на сульфідних мінералах і, як наслідок, розробити і впровадити нові технології при збагаченні поліметалічних руд. Виникли нові напрями підвищення контрастності властивостей мінералів. Неоціненною є його заслуга в розробці теорії і створенні ряду комбінованих методів збагачення - флотоотсадкі, флотогравітаціі на столах. За створення і впровадження останнього І.М. Плаксін в 1952 р. був удостоєний Державної премії СРСР.
Праці І.М. Плаксіна в області гідрометалургії і збагачення корисних копалин отримали всесвітню популярність. Однак є й інша область знань, в яку він вніс великий внесок. Це - історія науки і техніки: вчений виконав понад 30 оригінальних робіт у цій області. Серед них можна назвати "Зародження основ благородних металів" (1948 р), "Історія розвитку пробірного аналізу. До 250-річчю заснування пробірного нагляду в Росії" (1950 р); "Про труди Георгія Агріколи в області збагачення руд, металургії та пробірного аналізу "(1955 р).
Великою заслугою Ігоря Миколайовича була організація при АН СРСР Наукової ради з фізико-хімічними проблем збагачення корисних копалин, до складу якого увійшли всі провідні вчені в галузі збагачення корисних копалин і великі діячі промисловості. Під керівництвом І.М. Плаксіна Наукова рада виконав велику роботу з координації наукових досліджень за пріоритетними напрямками в області збагачення корисних копалин і до теперішнього часу - високоавторитетні громадський орган збагачувальної науки, що сприяє високому рівню розвитку збагачення корисних копалин в Росії.
Визнання високого наукового авторитету І.М. Плаксіна за кордоном підтверджується численними запрошеннями, які він отримував для виступів з лекціями в Колумбійському, Лондонському університетах, інститутах Китаю, Італії, США, Канади та інших країн; його лекції, прочитані ним в 1957, 1958, 1965, 1966 рр.., Сприяли зміцненню позицій радянської науки за кордоном і пропаганді її найбільш значних досягнень.
Радянський Уряд високо оцінило заслуги Ігоря Миколайовича перед наукою і Батьківщиною і нагородило його орденом Леніна, орденом Трудового Червоного Прапора і медалями. І.М. Плаксін двічі удостоєний Державної премії СРСР. Крім того, І.М. Плаксін був нагороджений значками "Відмінник кольорової металургії" та "Відмінник металургійної промисловості" (1940, 1950 рр..), Знаком Шахтарська слава I ступеня (1958 р) і II ступеня (1962 р).
Голова радянської наукової школи в галузі первинної переробки мінеральної сировини І.М. Плаксін зробив найбільший внесок у розвиток теорії процесу флотації. Комплекс фундаментальних досліджень, проведений членом-кореспондентом АН СРСР І.М. Плаксін і його школою з використанням ряду нових прецизійних методів, дав можливість вперше перейти від якісного опису механізму флотації сульфідів до кількісного. Всебічне вивчення процесу взаємодії сульфгідрильних реагентів з мінералами, що базується на останніх досягненнях кристалохімії і кристалофізики, фізикохімії, квантової хімії та фізики напівпровідників, застосування прогресивних математичних і експериментальних методів дослідження процесу флотації на макро - і мікро рівні - від термодинамічного аналізу іонно-молекулярного складу рідкої фази до використання мічених атомів, мікроавторадіографіческіх, електрохімічних та електрофізичних методик дослідження поверхневих фізико-хімічних і флотаційних властивостей сульфідів, дозволило ряд принципово нових положень у механізмі сорбції ксантогената на сульфідах.
Вперше була обгрунтована стадіальність процесу сорбції кисню, вивчено її кінетичні особливості, виявлені ряд електрохімічної активності сульфідів і її роль в неоднорідності закріплення збирача на мінералах, кількість і форми закріплення ксантогената в залежності від типу провідності і співвідношення концентрації носіїв електронного й діркового типу. Наступні наші і зарубіжні дослідження підтвердили дану закономірність для всіх мінералів, що володіють напівпровідниковими властивостями.
Висновки І.М. Плаксіна і його школи про механізм взаємодії сульфгідрильних збирачів з сульфідами, послужили основою для обгрунтування нових пріоритетних напрямків в галузі фундаментальних досліджень процесу флотації і розробки прогресивних методів інтенсифікації та поділу мінеральних компонентів.
Починаючи з 70-х років школою І.Н. Плаксіна були проведені комплексні дослідження з вивчення фазового складу сульфідів, кінетики протікання електрохімічних реакцій, сорбційних і флотаційних властивостей мінералів у процесі електрохімічної поляризації мінеральних суспензій, що дозволило розкрити механізм адсорбційно-десорбційної процесів, що протікають на сульфідах, і науково обгрунтувати режими електрохімічної обробки пульп для різних видів мінеральної сировини, що забезпечують підвищення контрастності технологічних властивостей мінералів. Реалізація нової технології на ряді гірничо-збагачувальних комбінатів дозволила підвищити продуктивність процесу в 1,2 - 1,3 рази, вилучення металів і якість концентратів на 2% - 5%.
Теоретично обгрунтовано та експериментально підтверджено ефективність електрохімічного методу водопідготовки за рахунок регулювання іонно-молекулярного складу, фізико-хімічних і окислювально-відновних властивостей рідкої фази. Екологічно безпечний метод апробовано при флотаційному збагаченні поліметалічних, шеєлітових, апатит-фосфорітових руд і реалізований на підприємствах АК "АЛРОСА" при збагаченні алмазосодержащих кімберлітів.
Науково і експериментально підтверджено високу ефективність енергетичних методів впливу на мінеральні комплекси (енергія прискорених електронів, потужні електромагнітні імпульси), що дозволяють направлено регулювати співвідношення концентрації носіїв електричного заряду, створення додаткових дефектів, мікротріщин і каналів пробою в кристалічній структурі мінералів, сорбційні та технологічні властивості мінералів, що дозволяє не тільки знизити витрату електроенергії на процеси дезінтеграції та розкриття мінеральних комплексів, але і підвищити технологічні показники вилучення цінних компонентів з руд.
Таким чином, на основі теоретичних і експериментальних досліджень виконаних членом-кореспондентом АН СРСР І.М. Плаксін і його школою, була створена струнка, єдина теорія процесу флотації, яка послужила фундаментом принципово нових напрямків, як в теорії, так і технології флотаційного процесу.
Висновок
У роботі розглянуті основні праці в області розвитку збагачення корисних копалин у XV-XX ст, а так само основи збагачувальних методів, застосовувана в даний час, досліджено внесок І.М. Плаксіна у становлення науки збагачення.Ім'я Ігоря Миколайовича Плаксіна по праву займає одне з найпочесніших місць в історії розвитку не лише вітчизняної, а й світової науки і техніки.
Ігор Миколайович Плаксін - один з основоположників сучасної теорії гідрометалургії благородних металів і збагачення корисних копалин. Його діяльність дуже багатогранна. Вона плідно розвивалася в науковому, інженерному, педагогічному та громадському напрямках, при цьому результати досліджень впроваджувалися на підприємствах і приносили технічний і економічний ефект.
Найважливіші дослідження провів І.М. Плаксін в області теорії і технології флотаційного збагачення руд і вугілля, що має дуже велике промислове значення. Десятки мільйонів тонн руд кольорових і рідкісних металів, гірничохімічної сировини і вугілля переробляються цим способом.
І.М. Плаксін не обмежувався дослідженнями тільки в області флотації та гідрометалургії. Їм проведено ряд дуже істотних робіт з теорії гравітаційних та інших методів збагачення корисних копалин. Його перу належить понад тридцяти робіт з історії металургії та збагачення корисних копалин.
У світовій історії гірничої справи І.М. Плаксін значиться як "збагачувач номер один".
Щорічно проводяться "Плаксінскіе читання", присвячені стану гірничої науки і техніки.
Список літератури
1. Виникнення і розвиток гравітаційних методів збагачення корисних копалин / Г.В. Глембоцькі - М.: Наука, 1991. - 256 с.2. Виробництво кольорових металлов.Н.І. Уткін. - М.: "Інтермет Інжиніринг". 2000. - 442 с.
3. В.А. Чантурія, Т.В. Глембоцькі. Творчий портрет вченого (до 100-річчя від дня народження члена-кореспондента І. М. Плаксіна) / / Вісник ОГГГГН РАН, № 4 (14) 2000 / / http://www.scgis.ru/russian/cp1251/h_dgggms/ 4-2000/plaksin-100. htm # begin